密閉式密封的手動斷開器的製造方法
2023-04-24 08:49:46 2
密閉式密封的手動斷開器的製造方法
【專利摘要】一種密閉式密封的、高電壓的手動斷開器，能夠從斷開器外側手動操作以在連接狀態與斷開狀態之間轉換。該斷開器包括密閉式密封的殼體，該殼體具有用於改變斷開器的狀態的內部部件。能夠將氣體填充入殼體以允許可靠的高電壓操作。手動斷開器的不同實施方式可以包括電氣部件和電子部件使得可以響應於電信號而改變斷開器的狀態。
【專利說明】密閉式密封的手動斷開器
[0001]本申請要求Molyneux在2011年10月18日提交的61/548，599號臨時申請的優先權。本申請還要求Molyneux在2012年9月26日提交的61/706，041號臨時申請的優先權。臨時申請61/548，599和臨時申請61/706，041兩者，包括它們的附圖、圖表、圖解及文字說明，其全部內容均通過弓I證結合於此。
[0002]發明背景
【技術領域】
[0003]本發明涉及手動斷開器(disconnect，隔離開關，切斷開關)，並且具體地涉及密閉式密封的手動斷開器。
【背景技術】
[0004]手動連接及斷開電路和電路本身有同樣長的歷史，如果不使用繼電器或接觸器或其他電動操作開關，手動連接及斷開是連接或斷開電路的方法。在大功率應用中，或在使用者需要確保電源處於絕緣狀態的情況下，可以使用手動操作的斷開器。隨著現代日常應用(如電動車或太陽能發電)中的電壓和電流增加，如果使用手動斷開器，則斷開器需要非常大以能夠實用地斷開更高的電負荷。
[0005]由於密閉式密封的斷開器的小尺寸和低重量，密閉式密封的斷開器可以用在電動操作這些傳統密封的斷開器的大功率應用中。在這種確保絕緣的大功率應用中使用者仍然想要手動地斷開斷開器。然而，由於在不損害斷開器密閉式密封的情況下提供手動強制操作(positive operation)是困難的,所以這種傳統電動操作的密閉式密封的產品不設置手動斷開選項。
【發明內容】
[0006]本發明提供了可以從斷開器的外側手動操作而從連接狀態改變成斷開狀態的密閉式密封的高電壓手動斷開器。該斷開器包括密閉式密封的殼體，該密閉式密封的殼體具有用於改變繼電器狀態的內部部件。可以將氣體充入殼體以允許可靠地高電壓操作，其中殼體由基本上氣體不能透過的材料製成。根據本發明的斷開器的不同實施方式也可以包括電氣部件和電子部件使得能夠通過手動和響應於電信號的兩種方式來改變斷開器的狀態。
[0007]結合附圖，從下面詳細說明中，本發明的特徵及優點以及其他進一步的特徵及優點對於本領域中的技術人員將變得顯而易見，在附圖中:
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是根據本發明的手動操作的密封斷開器的一個實施方式的剖面圖；
[0009]圖2是根據本發明的手動操作的密封斷開器的另一個實施方式的剖面圖；
[0010]圖3是根據本發明的手動操作的密封斷開器的又一個實施方式的剖面圖；
[0011]圖4是根據本發明的手動操作的密封斷開器的又一個實施方式的剖面圖；[0012]圖5是根據本發明的手動操作的密封斷開器的又一個實施方式的剖面圖；
[0013]圖6是根據本發明能夠與手動操作的密封斷開器一起使用的操縱機構的立體圖；
[0014]圖7是根據本發明的手動操作的密封斷開器的又一個實施方式的側視圖；
[0015]圖8是在圖7中示出的斷開器的俯視圖；並且
[0016]圖9是在圖7中示出的斷開器的仰視圖。
【具體實施方式】
[0017]本發明在密閉式封閉的殼體中設置了一種低成本、大功率的手動斷開器。該斷開器可以包括用於允許使用者(諸如車輛乘客)手動操作的機構，以在連接狀態與斷開狀態之間手動地改變斷開器狀態，並且因此影響耦接至斷開器的電路的操作。在不損害斷開器的密閉式密封的情況下，可以實現這種狀態的手動改變。這種手動機構還可以被包括在具有電連接器的斷開器中以通過電信號改變斷開器的狀態，從而允許斷開器能夠或手動或響應於電信號而從連接狀態改變至斷開狀態。
[0018]引起狀態改變的機構能夠通過不同的運動操作，這些運動包括但不限於線性運動或旋轉運動。可以使用許多不同的機構，這些機構包括但不限於旋轉磁連通(feed-through)或線性磁連通,或者旋轉機械連通或線性機械連通。可以理解的是，這些機構僅是根據本發明可以在實施方式中使用的許多手動機構的一些實例。
[0019]在一些實施方式中，殼體包括提供氣密密封的平的低成本陶瓷頭件(頭部件)。這允許使用低成本材料以及工藝製造該頭件，同時仍然提供能夠在壓力下填充氣體的殼體，從而貫穿整個生命周期提供可靠的高電壓操作。在接觸件(contact，觸頭)之間提供電絕緣的同時，平的陶瓷頭還提供了便宜的工裝、簡單的金屬化和不複雜的製造工藝。
[0020]在一些實施方式中，該頭件不是由陶瓷製成而可替代地包括環氧材料。存在能夠與用於殼體的材料(包括塑料和金屬)滿意地結合的幾種環氧材料，並且由於這些環氧材料的不透性可以提供氣密密封。這防止了空氣洩漏入內部真空環境內並且防止在內部增壓情況下損失絕緣氣體。在2001年I月31日提交的美國專利申請09/773,997(在2002年7月25日作為美國專利公開US2002/0097119A1公開)中，能夠發現該環氧頭件材料的實例，該專利，包括附圖、對應說明以及關於用於提供密閉密封的環氧化合物的使用的公開內容，其全部內容均通過引證結合於此。可以理解的是，頭件可以包括適於提供氣密密封的許多不同材料，並且本公開和各種實施方式的說明不限於具體描述的布置和材料。
[0021]參考根據本發明的手動斷開器的不同實施方式，在下面描述了本發明，但可以理解的是，本發明能夠與其他斷開器或其他設備一起使用，並且下面描述的斷開器能夠具有以不同方式布置的不同部件。
[0022]可以理解的是，當指出一個元件或部件在另一個元件或部件「上」、「連接至」另一個元件或部件、「耦接至」另一個元件或部件或與另一個元件或部件「接觸」時，它可以直接在另一個元件或部件上、直接連接至另一個元件或部件、直接耦接至另一個元件或部件或直接與另一個元件或部件接觸，或者可以存在中間元件或部件。相反，當指出一個元件或部件「直接在」另一個元件或部件「上」、「直接連接至」另一個元件或部件、「直接耦接至」另一個元件或部件或「直接與」另一個元件或部件「接觸」時，就不存在中間元件或部件。
[0023]圖1示出了根據本發明的手動操作的低成本大功率斷開器100的一個實施方式，該斷開器包括具有外杯狀件104及平的頭件106的殼體102。斷開器的內部移動部件可以布置在頭件106 (以下進一步描述)上，頭件106的尺寸形成為並布置成用於配合杯狀件104的開口並且安裝在杯狀件的開口中，這樣使得在頭件和杯狀件的開口之間存在密閉式密封。斷開器的內部移動部件被保持在由頭件106和杯狀件104限定的密封內部室中。該室可以通過穿過頭件106的氣管(未示出)填充氣體。可替代地，氣管可以用於形成室內的真空。斷開器的內部各構件還通過頭件接觸。該斷開器100還包括用於手動地改變斷開器狀態的手動機構108，該手動機構可以是機械的，一些實施方式依賴於如下更詳細描述的旋轉/軸向連通。機構108操作的同時仍然保持密封的斷開器殼體102，因此允許斷開器100保持其真空或氣體。
[0024]斷開器100的內部部件進一步包括柱塞110、柱塞彈簧112、柱塞軸114 (可以是中空的)、接觸彈簧116、基本上的圓形盤118以及至少一個可移動接觸件120。可移動接觸件120可以包括單個接觸件或多個接觸件，該多個接觸件布置為彼此結合在一起操作使得當可移動接觸件120移動時多個接觸件將一起移動。
[0025]軸114穿過柱塞110的中央且柱塞彈簧112保持在柱塞110的下部與圓形盤118之間。當以下所述來操作手動機構時，柱塞110朝著固定接觸件122、124移動可移動接觸件120並且柱塞彈簧112在柱塞110的下部及圓形盤118之間被壓縮。當手動機構以相反方向操作並且柱塞110移動遠離固定接觸件122、124時，柱塞彈簧拉伸。在結合有中空軸的實施方式中，由於中空軸114允許密封殼體102中的任何氣體能夠自由流動通過柱塞110並且允許在柱塞110的移動期間壓力平衡，所以柱塞軸114使柱塞110能夠在密封環境中容易地移動。
[0026]當驅動(activate，激活)手動機構以將斷開器置於連接狀態時，在可移動接觸件接觸固定接觸件122、124之前柱塞將可移動接觸件120移動某一距離，該距離被稱為「接觸間隙」。接觸間隙是可移動接觸件120與固定接觸件122、124之間的距離，該接觸間隙提供電絕緣以當可移動接觸件120不接觸固定接觸件122、124時阻止電流流動。當可移動接觸件120接觸固定接觸件122、124時，在第一外部接線柱126和第二外部接線柱128之間形成導電路徑，第一外部接線柱和第二外部接線柱典型地連接至固定接觸件122、124。在不同的實施方式中，接線柱126、128可以位於殼體102的外部，但應該理解，可用以多種不同的方式來布置接線柱126、128。
[0027]在一些實施方式中，在可移動接觸件120接觸固定接觸件122、124之後，柱塞110繼續移動並且壓縮第一接觸彈簧116。柱塞的這種附加的接觸後運動在本領域中是已知的，稱為柱塞超行程(overtravel)。第一接觸彈簧116的壓縮力通過柱塞超行程的起始部分被應用於接觸件。在一個實施方式中，柱塞彈簧112具有比接觸彈簧116更小的彈簧剛度(spring rate)。
[0028]在不同的實施方式中，這樣布置手動機構，使得在殼體內部的部件與殼體外部的部件配合使用。在一些這種實施方式中，內部部件與外部部件之間的磁力或吸引力連通殼體(在不損害殼體的情況下)，允許外部部件的運動引起內部部件的運動。
[0029]在斷開器100中，手動機構108依賴於旋轉/軸向連通機構，該機構允許在手動機構部件與斷開器內部部件之間不具有機械連接的情況下改變斷開器的狀態。在根據本發明的一個實施方式中，磁場用於當旋轉手動機構時將運動傳導到斷開器內部部件。這種布置允許在不具有穿過斷開器殼體102的機構的情況下改變斷開器的狀態。這允許本發明保持密封的殼體(允許殼體能夠保持更大的真空度)或允許殼體保持處於高壓下的氣體。這種布置還能夠產生具有更高額定值的較小設備。
[0030]在一個實施方式中，手動機構可以包括安裝至柱塞110的柱塞條(bar，杆)130，這兩個部件都在斷開器殼體102內部。柱塞條130位於殼體102的頂部附近，其中，第一磁體和第二磁體132、134安裝在條130相對的端部處。磁體132、134可以安裝在不同的位置，在所不的實施方式具有面向殼體102頂部內表面的磁體132、134。條可以由許多不同的剛性材料製成，諸如金屬、塑料或陶瓷，並且可以包括如在圖1中示出的單個條，或可以包括多個條。條130可以通過剛性連接安裝至柱塞110使得條的旋轉引起柱塞110在殼體102中的旋轉。
[0031]柱塞條130的旋轉通過以旋轉運動拉動磁體132、134而產生的一個或多個外部磁場力引起。許多不同的布置可以被用於提供這種外部磁場，並且在示出的實施方式中，外部磁條136以與柱塞條130相對的方式布置在殼體102的頂部上。外部條136安裝至殼體102，使得外部條可以繞殼體102的頂部旋轉，優選地藉助於樞軸138旋轉。柱塞條130可以包括提供外部磁場以引起柱塞條130旋轉的磁體，並且在示出的該實施方式中，第一外部磁體和第二外部磁體140、142安裝至柱塞條130的下側，透過殼體102而面向柱塞條磁體132、134。來自柱塞條的第一外部磁體140和第二外部磁體142的磁場與柱塞條磁體132、134的磁場相互作用，使得在磁體之間存在磁吸引。當外部條136旋轉時，柱塞條磁體132、134與外部磁體之間的磁場拉動柱塞條130與外部條136 —起旋轉。
[0032]在其他實施方式中，第一外部磁體140和第二外部磁體142能夠這樣構造，使得在柱塞條磁體132、134與第一外部磁體140及第二外部磁體142之間設置有相反的磁場。在這種實施方式中，柱塞條磁體132、134與外部磁體之間的磁場引起柱塞條130以與外部條136相反的方向旋轉。在其他實施方式中，柱塞條磁體132、134與第一外部磁體140及第二外部磁體142這樣布置,使得柱塞條磁體與外部磁體之間存在相反的磁場,從而使得外部磁條能夠被推得更接近於殼體102，由此改變柱塞條磁體132、134的位置並因此改變柱塞條130的位置。可以理解的是，除了外部磁體安裝至外部條之外，可以用許多不同的方式布置外部磁體，並且與柱塞條130 —樣，外部條可以包括用不同的方式安裝至殼體的多個件。
[0033]在一些實施方式中，柱塞條130的旋轉可以引起柱塞110的旋轉。柱塞110可以布置有許多不同的機構，這些不同的機構將柱塞條130的旋轉運動轉化為柱塞110的線性運動。在所示的該實施方式中，柱塞Iio可以包括在柱塞110的表面上的一個或多個凸起144，並且該一個或多個凸起被布置成與一個或多個槽146配合使用。槽146可以這樣被定型或定角度，使得當柱塞110旋轉時槽146與凸起144的配合引起柱塞110在殼體102中的線性運動；即，取決於旋轉方向在斷開器100的頂部與底部之間線性運動。這引起斷開器在連接狀態與斷開狀態之間移動。
[0034]在一些實施方式中，柱塞和軸可以這樣設置，使得柱塞110的旋轉不引起軸114的旋轉，但柱塞110的線性運動引起軸114的線性運動。在其他實施方式中，柱塞110和軸114可以一致地旋轉而不引起可移動接觸件120的旋轉。可以理解的是，這些布置僅是根據本發明可以利用在斷開器中的許多布置中的一些。
[0035]頭件106可以採用許多不同的形狀，但在示出的實施方式中包括平的的形狀以幫助使得工裝便宜、金屬化簡單並且使得後處理複雜程度較低。頭件106優選地由陶瓷或環氧材料製成，但是也可以使用抗高溫的其他材料。頭件106包括尺寸這樣設計的第一接觸孔148及第二接觸孔150，使得外部柱126、128能夠穿過頭件106而與固定接觸件122、124產生電接觸。接觸孔148、150和頭件106的外緣可優選地用導電材料覆蓋，優選地用包括諸如銅的金屬的導電材料覆蓋。
[0036]不同的實施方式還可以包括密封管，該密封管布置成允許優選地在壓力下將氣體注入殼體或允許在殼體中產生真空。在注入氣體(或產生真空條件)之後，該管被密封使得不再有氣體可以進入或流出。杯狀件104和頭件106優選地由對注入殼體的氣體具有低透性或基本無透性的材料製成，其中杯狀件104由諸如鐵的金屬製成並且平的頭件106優選地由陶瓷或環氧材料製成。許多不同的氣體可以被注入殼體102中，其中優選的氣體為氫氣，因為氫氣保護銅免受氧化、保持接觸件清潔並且保持低接觸電阻。
[0037]為了設置密閉式密封的殼體102，內杯狀件104可以布置有圍繞內杯狀件開口的邊緣的凸緣152。頭件銅組件154布置有互補的凸緣156，頭件銅組件的尺寸被這樣設計使得凸緣152及156兩者可以彼此抵靠。圍繞每個接觸孔148、150均包括O型環158以確保在頭件106處的每個孔處形成密封。O型環158優選地適於高溫應用，並且該O型環用於密封電弧室160。該密封防止電弧室160中的內部部件能夠觸及電弧室160外側的其他金屬部分。
[0038]一些斷開器實施方式還可以包括用於電動操作的螺線管，該螺線管允許手動地以及電動地改變斷開器狀態。可以通過輔助接觸導線(未示出)施加適當的偏壓而給螺線管通電。這可以引起可移動接觸件120接觸固定接觸件122、124以與如上所述的一樣在第一外部接線柱與第二外部接線柱之件形成導電路徑用於手動操作。可以使用許多不同的螺線管，其中，可以在低電壓下進行適當的螺線管操作並且具有相對高的力。適當螺線管的一個實例是可以從Bicron有限公司商業獲取的，編號為SD1564N1200的螺線管型號，儘管也可以使用許多其他螺線管。
[0039]如上提及，許多不同的手動機構可以使用在根據本發明的斷開器中。圖2示出了與斷開器100類似的斷開器200的另一個實施方式；對於類似特徵而言，在圖2中使用了與圖1相同的參考標號。斷開器200包括殼體102、內杯狀件104以及頭件106,如上所述布置以保持斷開器內部部件。軸114被如此布置使得其穿過殼體102，其中管的從殼體開始延伸的部分布置在軸管202中。在一些實施方式中，管202是密封的並且用密封件安裝至殼體。這允許斷開器200能夠保存氣體或真空而不會通過管洩漏至周圍環境。
[0040]軸114可以具有柱塞彈簧112以及包括在殼體102中的接觸彈簧116。軸114或柱塞110可以由能被吸引至磁體的材料製成，或可以包括安裝在軸114上或安裝在軸附近的磁體，這樣使得磁體的運動引起軸114的運動。斷開器200包括圍繞管202的一個或多個外部磁體，其中來自外部磁體的磁場引起外部磁體與軸144之間的磁吸引。隨著磁體204沿管202上下移動，軸也上下移動，引起斷開器在連接狀態與斷開狀態之間變化。如上所討論，可以理解的是，存在一些實施方式，其中，通過相反磁場引起磁排斥的外部磁體的運動能夠引起軸14的運動。
[0041]可以使用許多不同的機構來引起外部磁體沿管上下運動，比如提供用於移動磁體的推拉運動的手柄。可替代地，可以使用旋轉機構，該旋轉機構布置成用於將旋轉運動轉化成線性運動。
[0042]圖3示出了利用相反的磁體來控制軸114運動的斷開器300。斷開器300包括殼體102、內杯狀件104以及頭件106，如上所述布置以保持斷開器的內部部件。布置軸114使得其穿過殼體102，其中軸的從殼體開始延伸的部分布置在軸管202中。斷開器300進一步包括外部磁體302和內部磁體304,外部磁體和內部磁體如此布置,使得在外部磁體與內部磁體之間存在相反的磁場。手動機構108可以包括或被附接至外部磁體302並被布置成沿著軸承306滑動地線性移動。軸承306可以由許多不同的材料製成，包括但不限於聚四氟乙烯(Teflon)、鐵以及塑料。內部磁體304可以附接至軸114或布置有軸，或者可以附接至如上所述的柱塞或起到如上所述柱塞的作用，這樣使得內部磁體304的運動引起軸114的運動。
[0043]在斷開器300的操作期間，向下推動手動機構108，引起手動機構沿著軸承306移動，這樣使得外部磁體302靠近內部磁體304的位置。相反的磁場向下推動內部磁體304引起軸114向下移動，從而引起可移動接觸件120接觸固定接觸件122、124，引起斷開器300進入連接狀態。向上調整手動機構108減少了相反的磁場，允許軸114能夠回復到其初始位置。可以通過第一接觸彈簧308和第二接觸彈簧310輔助軸114回復到其初始位置。
[0044]可以用多種方式布置第一接觸彈簧308和第二接觸彈簧310。在一個實施方式中，第一接觸彈簧308和第二接觸彈簧310布置在相同位置，其中第一接觸彈簧308嵌套在第二接觸彈簧310內側。這種實施方式可以在柱塞超行程的端部處增加接觸力，該增加的接觸力可以提高斷開器的電氣性能。在這個實施方式中，第一接觸彈簧的壓縮力通過柱塞超行程的初始部分施加至接觸件。隨著外部磁體302和內部磁體304接近柱塞差衝程的端部，磁力出現顯著的上升。為了利用這種力，驅動第二接觸彈簧310。第一接觸彈簧308可以預加載荷並且具有較低的彈簧剛度，而第二接觸彈簧可以不預加載荷，這樣使得第二接觸彈簧保持不被驅動直到柱塞移動一定的超行程距離。
[0045]可以理解的是，根據本發明可以提供多種機構，這些機構依賴機械運動而改變斷開器的狀態。圖4示出了依賴線性機械運動而改變斷開器狀態的斷開器400的又一種實施方式。斷開器400包括殼體102、內杯狀件104以及頭件106，如上所述被布置成保持斷開器內部部件。布置軸114使得其穿過殼體102 ;軸的從殼體開始延伸的部分布置在波紋管402中。在一些實施方式中，波紋管402是密封的且用密封件安裝至殼體，並且波紋管如此布置使得管上的線性向下的力可以引起管402對應的皺縮(collapse，塌縮)。這種皺縮接著引起軸向下移動至連接狀態。管402上的向上的回覆力引起管402的回覆，並且導致的軸移動引起斷開器回復至斷開狀態。如上，許多不同的機構可以用於引起這種線性壓力，比如按鈕、手柄或將旋轉運動轉化成線性運動的機構。
[0046]圖5示出了手動斷開器500的另一個實施方式，該手動斷開器依賴於施加至隔膜結構(diaphragm structure) 502的力而改變斷開器的狀態。斷開器500包括殼體102、內杯狀件104以及頭件106，如上所述被布置成保持斷開器的內部部件。布置軸114使得其穿過殼體102並且該軸可以將力施加至隔膜502。隔膜502是當力施加至隔膜時可以延伸、彎曲、收縮或者改變形狀或構造的結構。隔膜502的延伸/彎曲/收縮的特性以及形狀/構造改變的特性可以由許多因素而產生，包括但不限於其形狀、物理設計、材料性質和/或布置結構。隔膜502的延伸/彎曲/收縮以及形狀/構造的改變可以引起隔膜502與可移動接觸件120互相作用，因此引起可移動接觸件接觸固定接觸件122、124。
[0047]隔膜502可以提供槓桿作用，使施加的較小的力能夠傳化成較大的力以影響可移動接觸件120的運動。軸114可以靠近隔膜502、是隔膜的一部分或者物理地連接至隔膜。在Iv實施方式中，施加至隔I旲502的中央的力引起隔I旲彎曲，引起可移動接觸件120接觸固定接觸件122、124。中斷施加的力引起隔膜502回復至其初始配置，允許可移動接觸件120回復至斷開位置。隔膜502可以是多種形狀的並且可以由許多不同的材料製成。在一個實施方式中，隔膜502是柱形的並且由金屬製成，這樣使得當足夠的力被施加至隔膜502的中央時，隔膜在力的作用點處彎曲並且向下彎曲。在一個實施方式中，足夠量的力是40磅壓力。可以基於可移動接觸件120需要移動的距離(即，接觸件間隙)調整隔膜502的直徑，其中選擇較大的直徑用於較大的行程距離。
[0048]在一個實施方式中，隔膜502進一步包括按鈕(未示出)，該按鈕是允許進一步控制施加在隔膜502上的力的影響的結構特徵或區域。在一個實施方式中，該按鈕是從隔膜502中央的突起部，該突起部會將施加的力集中至隔膜502的中央。
[0049]通過可以被附接至手柄底座504的多種手動裝置可以控制柱塞110或軸114的運動。圖6示出了手柄機構600，該手柄機構將手柄602的旋轉運動轉化，以引起柱塞110的線性運動。如上參考圖1所述，一個該轉化裝置包括柱塞110，該柱塞包括在柱塞110的表面上並且被布置成與一個或多個槽146配合使用的一個或多個凸起144。槽194可以被定型成或定角度成使得當柱塞110旋轉時槽146與凸起144的配合引起柱塞110在殼體102中的線性運動；即，取決於旋轉的方向在斷開器的頂部與底部之間線性運動。這引起斷開器在連接狀態與斷開狀態之間轉變。
[0050]手柄機構600可以布置成使得手柄602的旋轉運動可以具有多個位置,每個位置均對應於連接的不同狀態。在一個實施方式中，手柄機構600具有第一位置604和第二位置606，其中，一個位置表示手動斷開器處於連接狀態，並且另一個位置表示手動斷開器處於斷開狀態。手動機構600可以進一步包括鎖定機構608，該鎖定機構可以將手柄602的位置鎖定在第一位置604中。鎖定機構608可以是將手柄602保持在位的任何工具。在一個實施方式中，鎖定機構608包括與手柄602中的對應孔對準的孔。可以經過這兩個孔插入諸如標準掛鎖(padlock)的鎖定裝置。
[0051]圖7至9分別示出了具有殼體702的斷開器700的一個實施方式的側視圖、俯視圖和仰視圖，其中手動機構704允許在連接或斷開之間手動地改變斷開器的狀態。機構704可以用於提供向上/向下線性運動，或可以用於提供如上所述的轉化成線性運動的旋轉運動。機構704可以與如上所述的機械連通或磁連通一起使用。斷開器包括用於將斷開器連接至外部電路的外部接線柱706、708。
[0052]儘管參考本發明的特定優選構造已經相當詳細地描述了本發明，但可能存在其他變形。斷開器布置結構可以具有許多不同的變型。本發明的精神和範圍不應限制於上述本發明的優選變形。
【權利要求】
1.一種手動斷開器，包括: 密閉式密封的殼體，所述殼體具有用於在連接狀態與斷開狀態之間改變所述斷開器的狀態的內部部件，所述殼體包括用於保持所述內部部件的杯狀件以及用氣密密封件覆蓋所述杯狀件的頭件， 接線端，所述接線端電連接至所述內部部件以連接至外部電路；以及 外部手動機構，所述外部手動機構用於控制所述內部部件以根據需要在所述連接狀態與斷開狀態之間改變所述斷開器的狀態。
2.權利要求1所述的手動斷開器，其中，所述內部部件包括響應於所述外部手動機構的驅動而移動的至少一個可移動接觸件，以及電連接至所述接線端的至少一個固定接觸件。
3.權利要求2所述的手動斷開器，其中，當所述至少一個可移動接觸件不接觸所述至少一個固定接觸件時所述斷開器處於所述斷開狀態，並且當所述至少一個可移動接觸件接觸所述至少一個固定接觸件時所述斷開器處於所述連接狀態。
4.權利要求2所述的手動斷開器，所述斷開器布置成使得所述外部手動機構的旋轉運動引起所述至少一個可移動接觸件的線性運動。
5.權利要求2所述的手動斷開器，所述斷開器布置成使得所述外部手動機構的線性運動引起所述至少一個可移動接觸件的線性運動。
6.權利要求2所述的手動斷開器，所述斷開器布置成使得所述外部手動機構的旋轉運動引起所述至少一個可移動接觸件的旋轉運動。
7.權利要求2所述的手動斷開器，所述斷開器布置成使得所述外部手動機構的線性運動引起所述至少一個可移動接觸件的旋轉運動。
8.權利要求2所述的手動斷開器，其中，所述外部手動機構包括磁體。
9.權利要求8所述的手動斷開器，其中，所述至少一個可移動接觸件布置成響應於所述磁體的磁場而移動。
10.權利要求9所述的手動斷開器，所述斷開器布置成使得由於所述磁場所述外部手動機構的線性運動引起所述至少一個可移動接觸件的線性運動。
11.權利要求1所述的手動斷開器，所述斷開器進一步包括螺線管，所述螺線管布置成用於控制所述內部部件以根據需要在連接狀態與斷開狀態之間改變所述斷開器的狀態，並且因此使得在所述斷開器的手動操作之外還能夠進行電動操作。
12.權利要求1所述的手動斷開器，其中，所述密閉式密封的殼體用氣體填充。
13.權利要求1所述的手動斷開器，其中，所述密閉式密封的殼體處於真空條件下。
14.一種手動斷開器，包括: 密閉式密封的殼體，所述密閉式密封的殼體包括杯狀件以及用氣密密封件覆蓋所述杯狀件的頭件； 內部部件，所述內部部件在所述密閉式密封的殼體中用於在連接狀態與斷開狀態之間改變所述斷開器的狀態，所述內部部件包括: 軸，所述軸響應於外部手動機構的驅動而移動； 至少一個可移動接觸件，所述至少一個可移動接觸件與所述軸關聯並且與所述軸一起移動；以及至少一個固定接觸件；以及 接線端，所述接線端電連接至所述固定接觸件以連接至外部電氣電路。
15.權利要求14所述的手動斷開器，其中，所述軸是中空的。
16.權利要求14所述的手動斷開器，進一步包括與所述軸關聯的柱塞，其中，所述軸響應於由所述柱塞施加的力而運動。
17.權利要求16所述的手動斷開器，其中，所述外部手動機構包括至少一個磁體，並且所述柱塞包括與所述至少一個磁體的磁場相互作用的材料。
18.權利要求14所述的手動斷開器，進一步包括在所述殼體上且圍繞所述軸的波紋管，所述波紋管布置成使得在所述管上的線性向下的力引起所述管皺縮並且線性向上的力引起所述管回復至所述管的初始配置，其中，所述軸同所述波紋管一起運動。
19.權利要求14所述的手動斷開器，其中，所述內部部件進一步包括與所述至少一個可移動接觸件關聯的隔膜結構，所述隔膜結構布置成使得施加至所述隔膜結構的力引起所述隔膜結構彎曲且與所述至少一個可移動接觸件相互作用，從而引起所述至少一個可移動接觸件改變位置。
20.權利要求19所述的手動斷開器，其中，所述隔膜結構進一步包括按鈕，所述按鈕用於將施加至所述隔膜結構的力集中至所述隔膜結構的特定區域。
21.權利要求19所述的手動斷開器，其中，所述隔膜結構布置成用於提供槓桿作用使得施加至所述隔膜結構的較小的力轉化成施加至所述至少一個可移動接觸件的較大的力。
22.權利要求14所述的手動斷開器，所述斷開器布置成使得所述外部手動機構的旋轉運動引起所述軸的線性運動。
23.權利要求22所述的手動斷開器，其中，所述外部手動機構包括手柄機構，所述手柄機構能夠被操縱且能夠置於兩個位置中，其中，一個位置對應處於斷開狀態的所述斷開器並且另一個位置對應處於連接狀態的所述斷開器。
24.權利要求23所述的手動斷開器，其中，所述外部手動機構進一步包括鎖定機構以將所述手柄鎖定在所述兩個位置的一個位置中。
25.權利要求14所述的手動斷開器，其中，所述密閉式密封的殼體用氣體填充。
26.權利要求14所述的手動斷開器，其中，所述密閉式密封的殼體處於真空條件下。
27.用於手動地連接以及斷開電氣電路的方法，所述方法包括以下步驟:. 1)提供密閉式密封的手動斷開器，所述密閉式密封的手動斷開器包括:內部部件，用於在連接狀態與斷開狀態之間改變所述斷開器的狀態；接線端，電連接至所述內部部件以連接至所述電氣電路；以及外部手動機構，控制所述內部部件以根據需要在所述連接狀態與所述斷開狀態之間改變所述斷開器的狀態； 2)將所述接線端連接至所述電氣電路；並且 3)驅動所述外部手動機構以改變所述斷開器的狀態。
【文檔編號】H01H13/06GK103999177SQ201280062421
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2012年10月18日 優先權日:2011年10月18日
【發明者】邁克·莫利紐克斯, 布倫特·J·斯沃岑特魯貝 申請人:吉加瓦有限責任公司