專利名稱：一種直角梯形銅排分布結(jié)構(gòu)及其直角梯形銅排制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及涉及移動通訊技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種直角梯形銅排分布結(jié)構(gòu)及其直角梯形銅排制作方法。
背景技術(shù)：
配電柜是集成了電能分配的電氣元件的柜體，配電柜的作用是對用電設(shè)備進(jìn)行配電和控制，在電路出現(xiàn)過載、短路和漏電時，配電柜還可以提供斷電保護(hù)。在通信領(lǐng)域，配電柜也叫做電源分配柜，起到對服務(wù)器的配電、監(jiān)控、測量、保護(hù)、警告等功能，由于電源分配柜一般在一列19寸服務(wù)器機(jī)柜的最頂端，因此，也常被叫做列頭柜。列頭柜類似于柜式的配電箱，里邊集成了很多斷路器或熔斷器。根據(jù)流過的電壓、電流不同，又可以分為直流列頭柜和交流列頭柜。列頭柜電源進(jìn)線一般選用雙電源進(jìn)線，當(dāng)一路電源系統(tǒng)故障斷電時，另一路電源自動投入以保證供電連續(xù)性。列頭柜一般為兩極保護(hù)，電源進(jìn)線首先經(jīng)過塑殼斷路器(交流列頭柜)或熔斷器(直流列頭柜)，作為第一級保護(hù)(即總輸入保護(hù))，然后經(jīng)過母線銅排和支路匯流銅排到各個支路斷路器或熔斷器后輸出，這其中，支路小型斷路器或熔斷器作為第二級保護(hù)(即支路輸出保護(hù))。

列頭柜的柜體尺寸會根據(jù)其后的服務(wù)器機(jī)柜尺寸確定，一般較為常用的尺寸為2200*600*600mm (高*寬*深)，輸入第一級保護(hù)器件(塑殼斷路器或熔斷器)通常為兩個(主路和備路各一個)，支路輸出第二級保護(hù)器件通常根據(jù)后面的服務(wù)器機(jī)柜數(shù)量或服務(wù)器數(shù)量確定，一般在60個以內(nèi)(主路和備路各30個)，這樣的要求使得輸出保護(hù)(小型斷路器或熔斷器)不能一排鋪開全部集中到輸入保護(hù)器件的輸出接線柱上，只能采取類似樹狀結(jié)構(gòu)的方式，即通過母線銅排從輸入保護(hù)器件的輸出接線柱上引出，將輸出保護(hù)從上到下分為幾排，每排通過支路匯流銅排連接到母線銅排，其銅排分布結(jié)構(gòu)原理簡圖如圖1所示(以直流為例)。銅排(母線銅排和直流匯流銅排)連接了輸入保護(hù)器件和輸出保護(hù)器件，起到了承上啟下的作用，并且需要承載相應(yīng)的負(fù)載電流，即載流量。銅排的載流量根據(jù)不同使用條件對溫升的要求而定，母線銅排和支路匯流銅排都為長方體結(jié)構(gòu)，經(jīng)過測試，發(fā)現(xiàn)整個母線銅排和支路匯流銅排上的電流不是處處相等的。綜上所述，在類似樹狀結(jié)構(gòu)下的銅排結(jié)構(gòu)經(jīng)過分流后電流逐步減少，而所經(jīng)過的銅排面積尺寸一致，必然導(dǎo)致銅排的大量空載的浪費(fèi)，而且增加了機(jī)柜重量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種直角梯形銅排分布結(jié)構(gòu)及其制作方法，能夠節(jié)省銅排板材，提高利用率，減少加工工序。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是:提供一種直角梯形銅排分布結(jié)構(gòu)，包括:一母線銅排和多個支路匯流銅排，所述多個支路匯流銅排垂直連接與母線銅排呈樹狀結(jié)構(gòu)，所述母線銅排自上而下的橫向截面面積逐步遞減，所述支路匯流銅排從左至右的橫向截面面積逐步遞減。在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述母線銅排的橫向截面形狀為矩形，所述母線銅排的縱向截面形狀為直角梯形。在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述支路匯流銅排的橫向截面形狀為矩形，所述支路匯流銅排的縱向截面形狀為直角梯形。本發(fā)明還提供一種直角梯形銅排的制作方法，其特征在于:取一長度為A mm，高度為H_的矩形銅排，將其矩形銅排由上而下斜向切割，高度為Hmm保持不變，其斜向切割切割線的兩點(diǎn)由矩形銅排上端面和下端面的切割點(diǎn)決定，矩形銅排上端面切割點(diǎn)在矩形銅排上端面從左至右的長度為c _和長度為a mm之間，矩形銅排下端面切割點(diǎn)在矩形銅排下端面從左至右的長度為a mm和長度為c mm之間，其中c mm +a mm =A mm ;—矩形銅排按上述比例經(jīng)過切割線的切割分割為兩塊體積相等的直角梯形銅排。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明直角梯形銅排的電流載流量從大到小符合電柜中整個母線銅排和支路匯流銅排之間的電流支配量，由原來的一個矩形銅排能夠切割為兩個相等的直角梯形銅排，節(jié)省了銅排用料，減輕了機(jī)構(gòu)的整體重量。


圖1是以直流為列頭柜內(nèi)部銅排與斷路器或熔斷器的結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明直角梯形銅排分布結(jié)構(gòu)示意 圖3是不同規(guī)格銅排的載流量的經(jīng)驗值列表；
圖4是圖1中母線銅排和支路匯流銅排上電流的電路節(jié)點(diǎn) 圖5是由一塊矩形銅排切割成兩塊直角梯形銅排的切割示意 圖6是圖5中矩形銅排切割后的一直角梯形銅排結(jié)構(gòu)示意 圖7是本發(fā)明列頭柜內(nèi)部銅排與斷路器或熔斷器的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中各部件的標(biāo)記如下:1、母線銅排；2、支路匯流銅排；3、矩形銅排；4、切割線。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。請參閱圖2，本發(fā)明實施例包括:一種直角梯形銅排分布結(jié)構(gòu)，包括:一母線銅排I和多個支路匯流銅排2，多個支路匯流銅排2垂直連接與母線銅排I呈樹狀結(jié)構(gòu)，母線銅排I自上而下的橫向截面面積逐步遞減，支路匯流銅排2從左至右的橫向截面面積逐步遞減。進(jìn)一步說，所述母線銅排的橫向截面形狀為矩形，所述母線銅排的縱向截面形狀為直角梯形；所述支路匯流銅排的橫向截面形狀為矩形，所述支路匯流銅排的縱向截面形狀為直角梯形。采用傳統(tǒng)的矩形銅排，根據(jù)銅排的載流量根據(jù)不同使用條件對溫升的要求而定，通?？梢詺w納為如圖3列表中所示的經(jīng)驗值。以圖1線路布線為例，假設(shè)輸入總電流600A(已考慮余量)，三排輸出斷路器的間距為200mm，同一排斷路器數(shù)量10個(主路)，為方便計算，假設(shè)每個斷路器額定電流相同，則母線銅排的截面積應(yīng)選用5*40mm，每個斷路器的間距為20 mm，則10個斷路器為(10-1) *20=180 mm，得出:兩個矩形母線銅排的總的尺寸約為V母!=2*5*40* (200*2) mm3=160000 mm3，六個矩形支路匯流銅排總的尺寸約為V c;1=6*3*25*180mm3，=81000mm3,因此，總的銅排尺寸為V總!=V9丨+V t^160000+81000=24100011111^根據(jù)基爾·霍夫電流定律(KCL)，參考圖4所示:
IA=I1+IA’ ；
11=1101+1102+......+1109+1110 ；
IA’=I2+IA”；
12=1201+1202+......+1209+1210 ；
^"=13=1301+1302+......+1309+1310 ；
根據(jù)前面假設(shè)每個斷路器額定電流相同，因此，
1101=1102=......1109=1110=......=1309=1310=600/30=20 (A)；
I1=I2=I3=IA’’=10*20=200(A)；
IA’ =IA=I1=600-200=400(A)。根據(jù)銅排的載流量要求，可以看出，Il和IA’節(jié)點(diǎn)處，銅排的截面積要求5*40mm，12和IA”處的截面積要求為4*40，換算為5mm厚度的銅排為5*32mm，13節(jié)點(diǎn)處的銅排截面積為3*25mm,換算為5mm厚度銅排為5*15mm。對于右邊備路IB同樣計算,不再重復(fù)描述。為了節(jié)省板材，提高利用率，減少加工工序，用一塊矩形銅排從中間切割成兩塊直角梯形銅排是最好的切割方法，如圖5所示。對于一個矩形銅排的具體切割要求，取一長度為A _，高度為H_的矩形銅排3，將其矩形銅排由上而下斜向切割，高度為Hmm保持不變，其斜向切割切割線4的兩點(diǎn)由矩形銅排上端面和下端面的切割點(diǎn)決定，矩形銅排上端面切割點(diǎn)在矩形銅排上端面從左至右的長度為c mm和長度為a mm之間，矩形銅排下端面切割點(diǎn)在矩形銅排下端面從左至右的長度為a mm和長度為c mm之間，其中c mm +a mm =A mm ；一矩形銅排按上述比例經(jīng)過切割線的切割分割為兩塊體積相等的直角梯形銅排，切割后的兩塊直角梯形銅排的中間長度b是相同的。例如，a=40mm,b=32mm, c=b*2-a=32*2-40=24mm, H=200*2=400mm,
這樣，所需的母線銅排尺寸為V92= (a+c)*H*5= (40+24) *400*5=128000 mm3，與之前計算的總的矩形母線銅排減少了約32000 mm3。即V91 -V^2=160000-128000=32000 mm3對于支路匯流銅排，可以采用同樣的方式進(jìn)行計算?？傊穮R流銅排的尺寸約為Vt2=[(7+25) *180/2] *3*6= 51840 mm3，與之前計算的總的矩形支路匯流銅排減少約32400 mm3。BP Vtl -Vt2=81000-51840=29160 mm3。因此，總的銅排尺寸為￥總2=￥母2+￥12=128000+51840=179840臟3?？偣?jié)省了32000+29160=61160 mm3。即 V,6l_ V,62=250000_183600=61160 mm3。根據(jù)圖 2 的銅排結(jié)構(gòu)和圖4中母線銅排和支路匯流銅排上電流的電路節(jié)點(diǎn)圖，如圖7所示，此結(jié)構(gòu)可以同時適用于直流列頭柜內(nèi)部銅排結(jié)構(gòu)或交流列頭柜內(nèi)部銅排結(jié)構(gòu)。以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種直角梯形銅排分布結(jié)構(gòu)，包括:一母線銅排和多個支路匯流銅排，所述多個支路匯流銅排垂直連接與母線銅排呈樹狀結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述母線銅排自上而下的橫向截面面積逐步遞減，所述支路匯流銅排從左至右的橫向截面面積逐步遞減。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直角梯形銅排分布結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述母線銅排的橫向截面形狀為矩形，所述母線銅排的縱向截面形狀為直角梯形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直角梯形銅排分布結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述支路匯流銅排的橫向截面形狀為矩形，所述支路匯流銅排的縱向截面形狀為直角梯形。
4.一種直角梯形銅排的制作方法，其特征在于:取一長度為A mm，高度為Hmm的矩形銅排，將其矩形銅排由上而下斜向切割，高度為Hmm保持不變，其斜向切割切割線的兩點(diǎn)由矩形銅排上端面和下端面的切割點(diǎn)決定，矩形銅排上端面切割點(diǎn)在矩形銅排上端面從左至右的長度為c mm和長度為a mm之間，矩形銅排下端面切割點(diǎn)在矩形銅排下端面從左至右的長度為a mm和長度為c mm之間，其中c+a=A mm ;—矩形銅排按上述比例經(jīng)過切割線的切割分割為兩塊體積相·等的直角梯形銅排。
全文摘要
本發(fā)明公開了直角梯形銅排分布結(jié)構(gòu)及其直角梯形銅排制作方法，包括一母線銅排和多個支路匯流銅排，所述多個支路匯流銅排垂直連接與母線銅排呈樹狀結(jié)構(gòu)，所述母線銅排自上而下的橫向截面面積逐步遞減，所述支路匯流銅排從左至右的橫向截面面積逐步遞減；直角梯形銅排制作方法由一矩形銅排按規(guī)定比例經(jīng)過切割線的切割分割為兩塊體積相等的直角梯形銅排。通過上述方式，本發(fā)明能夠節(jié)省銅排板材，提高利用率，減少加工工序，減輕機(jī)構(gòu)重量。
文檔編號H01B13/00GK103247941SQ20131018878
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月21日
發(fā)明者葉建彪, 王浩東, 夏先春 申請人:蘇州新海宜通信科技股份有限公司