[发明专利]带有分流器的断路器

说明书

技术领域

一般地说，本发明涉及断路器，更具体地说，涉及一种断路器，它具有汇流条(bus bar)穿过至少一个变流器延伸，在该断路器中有一个分流器从汇流条延伸出来。

背景技术

在相关技术中已知多种断路器并为人们所理解。断路器所提供的用途之一是根据要求或在某些规定情况下切断电流。

通常在较低电流的家庭应用中使用的一类断路器称作“袖珍”断路器。这种袖珍断路器往往是单极断路器，并被配置成安装在一个机框内，它装有多个这种袖珍断路器。

以它们的最简单形式而言，袖珍断路器包括一个线路端子，它可与电源连接，以及一个负载端子，它可与电负载相连。这种袖珍断路器通常包括一个双金属条形式的热断路机构，在持续一段时间过流状态时，该热断路机构触发一个操作机构把一对可分离的电触点分开，从而中断通过它的电流。这种断路器通常还包括一个磁断路机构，当通过断路器的电流突然增大时，该磁断路机构触发操作机构。

比较更高级的袖珍断路器还包括一个接地故障检测系统，它在操作上与操作机构相连，以在线路接地故障或中线接地故障时断开接触。这种断路器通常称作接地故障断路器。

接地故障断路器的接地故障检测系统通常包括一对分离的变流器和一个电路板。变流器的初级是穿过构成次级绕组的环形变流器中心孔的导体，流经断路器的电流从这些导体中通过。变流器的次级绕组与电路板相连。如在授予Fello等的美国专利5,293,142号中提出的那样，该断路器可包括较为刚性的汇流条，它们与这些导体相连并在变流器之间延伸。

这种接地故障断路器包括一个可与电源相连的线路端子，一个可与电负载相连的负载端子，一个把电负载与断路器中性导体相连的中性端子，以及从断路器中性导体伸展出来并与配电系统中性导体相连的软导线(pigtail)。

一种更复杂的接地故障断路器还能检测与线路端子相连的导线和与中性端子相连的导线之间电弧故障的存在。这种断路器通常称作电弧故障断路器，其中之一在美国专利5,224,006中被一般性地描述，在美国专利5,691,869号中一般性地描述了其中优选出的一种。

这种电弧故障断路器通常是感知流经断路器的电流并分析从中取出的波形以检测电弧故障。在先前已知的断路器中，把一对传感引线连到双金属条的相对两端，并检测这两个引线之间沿双金属条的电压降，从而感知电流。

尽管这种电弧故障断路器一般在实现其预期目标方面是有效的，然而这种电弧故障断路器并非没有局限性。例如，为了感知流经断路器的电流，要测量沿双金属条的电压降，在这种情况下，与双金属条相连的引线被焊接在双金属条上。这种焊接对双金属条的敏感材料造成有害影响。再有，固定在双金属条上的引线趋向于阻止双金属条为响应长时过流状态而产生的自然柔性运动，从而干扰了断路器的预期电流中断特性。尽管已知提供了一个附加导体从双金属条的自由端向其固定端延伸，以避免不得不把引线直接连到双金属条的自由端，但这种方法仍不能避免需要把至少一个引线焊接到双金属条上。

这种已知的电弧故障断路器的另一个缺点涉及断路器内放置的隔离板。提供这种隔离板的好处是为了结构上的原因以及把断路器的机械部件与电路板分开。为了阻止电路中断过程中造成的汽化金属和碳对电路的污染，希望有这种隔离。在已知的把引线与双金属条直接连接的断路器中，引线必须穿过隔离板中的通道以与电路板连接。这种引线穿过隔离板延伸的情况在材料和劳动力方面都增大了断路器的复杂性和成本。

于是，希望提供一种改进的电弧故障断路器，其中的传感引线不焊接到双金属条上而且不穿过断路器的隔离板。这种断路器最好是做成使传感引线连接到与电路板处在隔离板同一侧的另一个导体部件上。

发明内容

考虑上述说明，能检测接地故障以及电弧故障的断路器包括至少一个第一变流器、穿过该变流器延伸的线路导体、电路板以及在线路导体和电路板之间延伸的一对传感引线。在第一实施例中，线路导体是比较刚性的线路汇流条，在第二实施例中，线路导体是比较柔性的线路分流器。电路板放在断路器内的隔音板的第一侧附近，而线路导体沿着该第一侧延伸，从而使在线路导体和电路板之间延伸的传感引线不穿过由隔离板确定的平面。该断路器包括一个双金属条，它离开在双金属条和电路板之间延伸的传感引线。

本发明的一个方面是提供一种断路器，它没有焊接到它的双金属条上的传感引线。