[发明专利]用于电开关的旋转互锁机构

说明书

发明领域

本公开大体涉及具有多个开关的配电装置(electrical distribution device)，例如断路器。更具体地，本公开涉及用于阻止配电装置中的两个功能地配对的开关同时被接合的开关互锁机构。

背景

在电学中，开关是可以断开电路的电气部件，例如以中断电流或使电流从一个电通路转移到另一个电通路。电开关的一种类型是断路器，断路器是被设计成将选定电路与电源电接合和脱离接合的自动操作的电开关，例如以保护电路不受可能由超载或短路所引起的损害。通常，断路器检测故障状况，比如过载电流状况，且响应地中止电流(即，“切断电路”)，这通常通过打开断路器内的操作接触以中断电流来实现。为了恢复正常操作，断路器通常可以被手动或自动地重置。断路器被制造成从保护单个家用电器的小的安全断路器直到用于保护将电分配到整个城镇的高压电路的大的开关设备设计的不同的尺寸和构型。

在很多电源系统中，存在其中电路必须在电功率的交替源之间转换的应用。例如，许多商业建筑、住宅及工业设施需要从标准的公共电源转换到备用发电机的能力。这种类型的布置的共同应用被称为“转换开关”。为了支持这些应用，一些断路器箱设计有分开的电路，该分开的电路被布置成使得以交替的形式当一组电路被转换到导电状态时，另一组电路被转换到非导电状态。在一些布置中，共用负载可以在分开的电源之间交替地转换，使得当一个电源与负载中断开连接时，第二个电源在可忽略的延迟之后被连接。

在很多共用的断路器箱设计中，单个的断路器开关被包装成使得可连接到相关电路的开关以水平或垂直地相对的串联对的方式来布置。为了完成转换操作，比如上文所描述的那些操作，一个开关在功能对中的第二个开关被翻转(关闭或打开)之前被翻转(打开或关闭)。在其中断路器开关被手动地操作的转换开关应用中，操作者将通过手使转换开关翻转，首先将公共电源与电路断开连接且然后将备用发电机连接到电路(且反之亦然)。手动操作的断路器开关通常是弹簧偏置的，使得一旦开关手柄达到上死点(top dead-center)，从该位置的任意轻微偏转就将引起开关继续到达完全转换的位置，除非以另外方式来限制。

单独地起作用的开关用在安全断路器组件中，以保证在分开的电源被连接之前，公共电流电路是脱离接合的，从而阻止电流反馈回到公共电路中。此外，已经建立了互锁机构，互锁机构阻止接合第一电源的一个开关在功能对中的接合第二电源的第二开关关闭时关闭。大多数的互锁机构包括可以在两个操作位置之间直线地运动的可滑动地安装的阻挡板。当处于第一操作位置中时，阻挡板阻止第一开关手柄关闭同时允许第二开关手柄关闭。然后，阻挡板可以滑动到第二操作位置，然而板阻止第二开关手柄关闭同时允许第一开关手柄关闭。

用于串联地相对的开关的现有技术开关互锁机构趋向于是不必要地复杂的机构，需要大量的部件和活动零件来提供阻挡特征。这样的装置的复杂性增加了生产成本和组装成本，且产生了对于破损装置的保修索赔的较高可能性。此外，大量的包装空间被占用来容纳阻挡板的线性运动，即多个操作位置。因此，存在对阻止功能组中的多个开关同时接合而不需要大量的部件或许多的包装空间来正确地操作的电开关互锁机构的需要。

概述

本文公开了旋转互锁机构，该旋转互锁机构需要非常少的零件且因此对于生产来说是便宜的且易于安装。本文公开了旋转互锁机构，该旋转互锁机构以最小化体力和不适且因此最大化效率的人体工学设计为特征。本文公开了旋转互锁机构，该旋转互锁机构是完全安全的，保证被阻塞的开关保持断开连接同时允许未被阻塞的开关容易地连接，即不存在同时激活两个开关的可能性。本文公开了旋转互锁机构，该旋转互锁机构最小化正确操作所需要的包装空间的量。本文公开了旋转互锁机构，该旋转互锁机构不需要任何额外/特定的工具作业来移动机构。本文公开了旋转互锁机构，该旋转互锁机构需要专门的工具作业来移动该机构。