专利名称：带盖联锁装置的电气开关设备的制作方法
4发明涉及一种电气开关设备，尤其涉及到一种断路器，在该断路器中，电气触头和一个操作机构由一个可拆开的盖封闭在一个绝缘外壳内，该断路器带有一个手柄通过一个在盖上的口向外延伸且在口内可动。更准确地说，本发明是指一种与手柄有联系的联锁装置;如果电气触头不断开，该装置就防止盖被拆开。
尤其是像断路器这样的电气开关设备，一般具有一组或多组电气触头和一个触头操作机构，通过一个开口置入到一个绝缘外壳中。该开口由一个盖封闭住，所以电气触头和操作机构被完全封闭。一般说，连到操作机构的手柄通过盖上的一个口向外延伸。通过这个手柄，能够手动操作触头。该手柄还提供了电气触头以及操作机构位置的观察指示。断路器包括一个跳闸单元，它反应于流过设备的异常电流而驱动操作机构，断开触头。断路器的跳闸使手柄动到跳闸位置，该位置提供跳闸的观察指示。
正常情况下，断路器是这样连接的当它跳闸或断开时，只有静触头带电。但是，当触头闭合时，通过触头部分和跳闸单元接通电路。触头闭合时拆开盖就会暴露这些带电部件。当设备跳闸或断开时，尽管静触维持带电，但一般它们都位于外壳的最深处的凹部，且不会被接触。
在某些应用场合中，将上述那种基本构形的廉价断路器用作为特定负荷(如马达)的开关。尽管这种设备可以提供防止严重过负荷或故障的保护，但它们的基本功能是一个开关。当触头闭合时，从这种开关上拆开盖还是要暴露带电部件。
本发明的一个目的是对上述开关设备提供一种简单经济的联锁装置，防止当电气触头闭合时拆开盖从而暴露带电部件。进而就需要一种能易于加到目前开关设备上的联锁装置。
根据本发明，一个电气开关设备包括第一和第二电气触头;一个能断开和闭合该第一和第二电气触头的操作机构;一个固定到上述操作机构并同时能在上述第一和第二触头断开的第一位置和上述第一和第二触头闭合的第二位置之间运动的操作手柄;一个具有一个开口的外壳，通过此开口上述第一和第二触头以及上述操作机构置入上述外壳;一个在上述开口以上可拆开地固定到外壳上的盖，它将上述第一和第二电气触头和操作机构封闭住;一个长口，上述手柄通过该长口伸出且可在上述第一和第二位置之间移动;上述手柄的端部延伸超过上述盖，该端部在横跨长口的方向被扩大;上述长口的宽度在手柄第一位置处较手柄加大的端部宽，且在手柄第二位置处较手柄加大的端部窄;所以只有当手柄是在第一位置，从而第一和第二电气触头断开时，才能将盖从外壳上拆开。
便利的是，在电气触头闭合的操作手柄第二位置处，长口的宽度较手柄加大的端部窄，所以操作手柄在该第二位置时不能将盖拆开。因此，只有当电气触头断开时才能将盖拆开，从而就降低了与带电部件接触的可能性。
对断路器而言，它包括跳闸装置，以响应通过设备的异常电流使操作机构跳闸且断开电气触头。操作手柄在长口内，除了断开和闭合位置外还有一个跳闸位置。最好是在操作手柄跳闸位置长口的宽度也较操作手柄加大的端部窄，以使得即使断路器跳闸电气触头断开情况下，操作手柄在跳闸位置时仍然不能将盖拆开。这样做是恰当的，因为在某些断路器中，操作手柄能手动到跳闸位置，而不会断开电气触头，这是由于在操作机构中的挂勾操作的缘故，该挂钩应在一次跳闸以后被复位。
对一个断路器，它在操作手柄的跳闸位置长口有一较宽部分，通过长口的这一加宽部分观察标记以突出显示断路器的运行工况;本发明提供了一种经济的补充装配。使手柄的端部扩大，能适应现有的口的加宽部分。将本发明用于这种断路器能快速又经济地实现，方法是在手柄端部横向钻孔，并插入一个销钉，使长口的加宽部分可以越过该销钉，以拆开盖;而长口的其余部分则不行。所以，在本发明的这个实施例中，只有当操作手柄在跳闸位置时盖才能被拆开。
现在举例叙述本发明，当结合附图进行阅读时，请参考以下对较佳实施例的叙述。
图1是一张模制外壳断路器的顶视平面图;
图2是图1模制外壳断路器的侧立面图;
图3沿图1的3-3线取的图1断路器的垂直纵剖面图，表示设备在其闭合或断开位置;且通过虚线部分表示其吹开断开(blownopen)位置;
图4是沿图3的4-4线取的图1断路器水平纵剖面图;
图5是沿与图3同一条线所取的图1断路器的局部剖面图，表示设备在打开或断开位置;
图6是相似于图5的局部剖面图，但表示设备在跳闸位置;
图7是通过断路器的局部剖面示意图，表示手柄在断开位置，且带有局部提起的盖;
图8是本发明另一个实施例断路器的局部顶视平面图;
图9是沿图8中Ⅸ-Ⅸ线取的图8断路器的局部剖面图。
下面将叙述本发明应用到美国专利第4540961号说明书中所介绍的模制外壳断路器情况。
图1到图3以及图7，表示一个包括一个模制的电气上绝缘外壳3的断路器1，外壳3形成一个带有一个开口7的空腔5。一个模制的电气上绝缘的盖9，沿接合线11连接外壳3，封闭开口7，且将空腔5完全封闭住。盖9借助于容纳在盖内的槽15中的多个紧固件13固定到外壳3上。
所述断路器1是一个三相或三极开关设备。因此，在外壳3的一端设置有三个第一电气端子(线路端子)17A，17B和17C，每个极或每相用一个端子。在外壳3的另一端设置有三个另外的第二端子(负荷端子)19A，19B和19C。用这些端子将断路器1串入被保护的三相电力系统中。
断路器1的主要内部部件有多组电气触头21，一个操作机构23和跳闸装置25。每相设置一组独立的触头21和跳闸装置25，但操作机构23为三相共用。每组触头21包括一个固定到一个旋转的下触头臂29上的下触头27，以及一个由一个旋转的上触头臂33携带着的上触头31。
该下触头臂29连接到线路端子27，而上触头臂33通过一个挠性导体35和跳闸单元25连到负荷端子19。于是，当触头27和31闭合时，就接通每个线路端子17和相应的负荷端子19之间电路。当触头27、31断开时，下触头27维持“带电”，而上触头31和跳闸单元25不带电。尽管下触头27和其上安装它的臂29在触头27和31断开时维持带电，但它们位于外壳3的空腔5内的深处。其余部件不带电。本发明的主要目的是仅当触头27，31断开时盖才可拆下来。
设置传统的灭弧栅30，以帮助熄灭触头27、31断开所造成的电弧，于是限制故障电流，还设置一个槽式助推器32，以实现集中由高能级电路或故障电流情况下产生的磁场的已知功能，因此，大大增加了在分开的电气触头27、31之间的磁推斥力，以加速触头的分离。
操作机构23在图3中实线所示闭合位置(该位置触头27、31闭合)，图5所示触头打开的断开位置，图6所示的跳闸位置(该位置触头也打开)以及图3虚线所示的吹开位置之间控制携带上触头31的上触头臂33。该操作机构由自动或手动操作。靠跳闸单元25，将它们自动操作到图6所示的跳闸位置。每个跳闸单元25包括一个双金属热装置37，该装置反应于持续的低水平过负荷，使操作机构23跳闸，从而断开触头27、31。每个跳闸单元还包括一个磁装置39，该装置反应于高的过负荷电流，使操作机构23跳闸。由于磁推斥力，非常高的过负荷电流使触头臂29和33快速分开，因而就使触头断开。操作机构一致地操作全部三组触头27、31。于是，当与一相联系的一个跳闸单元动作时，操作机构23就打开全部三相的触头27、31。当各组触头21单独吹开时，需断开的电流将足以操作磁跳闸，以使其它组触头借助操作机构23打开。
操作机构23借助一个模制的电绝缘的伸长的手柄41手动操作，该手柄41固定到操作机构23上且通过一个在盖9的加厚部分45内的长口43伸出。操作手柄41在图3所示长口43的一端的闭合位置与图5所示长口43另一端断开位置之间作弧形运动，其中间为跳闸位置，如图6所示。一个电气绝缘片47具有一个孔49，操作手柄41通过该孔延伸。片47由手柄携带且覆盖长口43的底部，以实现断路器由部件的电气绝缘。
操作手柄41可用于手动对操作机构23进行操作，且在自动操作期间与操作机构一起动作。于是，该操作手柄41起到提供一个手动操作断路器的装置和提供断路器工况观察指示的双重作用。
操作机构23、跳闸单元25以及它们的操作的细节在美国专利第4540961号的说明书中已有叙述，且可以看到，当断路器已经跳闸时，操作手柄41在返回到闭合位置去闭合触头27、31以前，应动作到图5所示的断开位置，以操作在操作机构23内的挂钩51，为跳闸而复归断路器。由于挂钩51的结构，能够手动反抗弹簧偏压操作手柄41从闭合位置到跳闸位置，而不断开触头27、31。但是，操作手柄41只要在断开位置，触头27、31就断开。
有利的是，本发明使盖9仅当操作手柄41在断开位置(图5所示)时才能被拆开。为此，操作手柄41的端部53在55处横跨长口43方向是加大的。最好是操作手柄41与这个横向凸出部分55一起模制，凸出部分55作为操作手柄41的一个整体部分，且最好从端部53向两侧延伸。由于操作手柄41在口43内通过一个弧形路径运动，凸出部分55的下缘57的形状最好使得当操作手柄41在闭合位置时与盖的加厚部分45顶面维持靠近的间隙59。
由图1可见，在操作手柄41的闭合位置61和跳闸位置63长口43的宽度比操作手柄的加大的端部部分53窄，所以在操作手柄的这些位置盖不能从外壳3被提起来。由于口43是周围封住的，盖不能横向滑动将它去掉。它必须被提起超过操作手柄41才行。
在操作手柄41的断开位置，长口43的宽度65比手柄的加大端部53大，于是盖9能够超过手柄41而被拆掉。如图7所示。
图8和9表示本发明的改型，它提供了一种简单、经济的断路器67补充装配，该断路器67设有暴露出标记75的口69，该标记75设置在槽71下的绝缘片77的上表面上，这些标记75提供了断路器工况的附加指示。在一个已知的这种型式的断路器67中，该标记包括在片77上带色的区域红为闭合;绿为断开;白为跳闸。销钉79插入一个通过操作手柄73的端部83钻出的横向孔81中，它提供了手柄的加大部分，防止操作手柄在闭合位置盖被拆开，但当手柄在跳闸位置时它与口69对准。所以，只有在手柄73在跳闸位置盖才能被拆开。如果断路器在断开位置，手柄能够手动到跳闸位置，以使销钉79与口69对准。遗憾的是，如上边讨论的一样，手柄73也能从闭合位置手动而将销79与口69对准，且即使触头27、31维持闭合也能打开盖。所以，本发明的较佳实施例，即所述的第一个实施例，仅当手柄在断开位置(触头27、31只能断开)盖才能被拆开。
虽然以上结合断路器详细介绍了本发明，但要理解到，它还可应用到其它电气开关设备，如操作手柄在触头断开和闭合位置之间在一个盖内的口中移动的开关。
权利要求
1.一种电气开关设备，它包括第一和第二电气触头；一个能断开和闭合该第一和第二电气触头的操作机构，一个固定到上述操作机构并同时能在上述第一和第二触头断开的第一位置和上述第一和第二触头闭合的第二位置之间运动的操作手柄；一个具有一个开口的外壳，通过此开口上述第一和第二触头以及上述操作机构置入上述外壳；一个在上述开口以上可拆开地固定到外壳上的盖，它将上述第一和第二电气触头和操作机构封闭住一个长口，上述手柄通过该长口伸出且可在上述第一和第二位置之间移动；上述手柄的端部延伸超过上述盖，该端部在横跨长口方向被加大；上述长口的宽度在手柄第一位置处较手柄加大的端部宽；且在手柄第二位置处较手柄加大的端部窄；所以只有当手柄是在第一位置，从而第一和第二电气触头断开时，才能将盖从外壳上拆开。
2.一种权利要求1所要求的开关设备，它适于用作为断路器;并且包括一个响应于当上述第一和第二触头闭合时流过它们异常电流的跳闸装置，以将上述操作机构操作到上述第一和第二电气触头断开的跳闸装置;上述操作手柄在上述长口内具有一个当上述操作机构在跳闸工况时的跳闸位置;在上述操作手柄的跳闸位置上述长口的宽度较扩大的端部窄，所以当操作手柄在跳闸位置时不能从外壳将上述盖拆开。
3.一种权利要求2所要求的开关设备，其中在上述长口内上述手柄的跳闸位置在上述第一和第二位置之间。
4.一种权利要求1到3中任一项所要求的开关设备，其中上述操作手柄的端部在横跨上述长口的两个方向都被扩大。
5.一种权利要求1到4中任一项所要求的开关设备，其中上述操作手柄在上述长口内依弧形路径运动;且当操作手柄在上述第二位置时，操作手柄的扩大的端部下边缘非常接近盖。
6.一种权利要求1到5中任何一项所要求的开关设备，其中上述操作手柄扩大的端部包括一个销钉，该销钉固定在一个穿过操作手柄端部的横向孔内。
7.一种电气开关装置，其结构及适用场合基本上如上所述及参考附图的描述。
全文摘要
电气开关及断路器，它带有的触头和操作机构，装在一个绝缘外壳内，该外壳有一个绝缘盖，一个伸长的操作手柄通过盖上的一个长口延伸，该操作手柄端部被扩大，且除了手柄在使电气触头断开的位置(长口较手柄端部宽)以外该端部都较长口宽，以防止盖被拆开，这只是开关或断路器的断开位置。
文档编号H01H9/22GK1041062SQ89106980
公开日1990年4月4日 申请日期1989年9月7日 优先权日1988年9月8日
发明者阿尔弗雷德·欧根·梅厄, 詹姆斯·理查德·法雷 申请人:西屋电气公司