發(fā)明背景

1.技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于將電母線槽(busway)的區(qū)段聯(lián)接或連接的接頭連接器。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，該接頭連接器包括四個(gè)水平地且豎向地間隔的、具有內(nèi)部觸點(diǎn)柵板(louver)的u形母線(busbar)連接器，以及兩個(gè)絕緣殼體區(qū)段，每個(gè)絕緣殼體區(qū)段容納兩個(gè)母線連接器。在每個(gè)殼體區(qū)段內(nèi)的個(gè)體母線槽連接器的水平間隔和隔離通過一個(gè)內(nèi)部豎向延伸的分隔壁提供，而豎向隔離通過一個(gè)定位在所述殼體區(qū)段之間的分隔平面間隔件(spacer)提供。

2.

背景技術(shù)：

對(duì)任務(wù)關(guān)鍵數(shù)據(jù)中心站點(diǎn)的嚴(yán)格要求需要使設(shè)備快速斷開和重新連接而無需將功率從任何其他設(shè)備移除的方法。滿足這些要求的一種方式是經(jīng)由模塊化的“連續(xù)總線配電系統(tǒng)”(cbuspds)供電，該系統(tǒng)使用在壁上或高架地板下面架空安裝的母線槽，以經(jīng)由可以沿著母線槽的長(zhǎng)度插入到母線槽內(nèi)任何地方的插入式功率分接頭(tap)為設(shè)備或設(shè)備柜提供連續(xù)功率。架空安裝的或壁安裝的cbuspds配置允許用戶/安裝者快速插入或重新安置插入式功率分接頭，用于添加設(shè)備或更換設(shè)備，并且根據(jù)需要快速移除功率分接頭用于維修或更換。這樣的母線槽的一個(gè)實(shí)施例是可得自smithspower并且在美國(guó)專利no.7,819,676中描述的pdipowerwavebussystem^tm。具有可移除的功率分接頭的母線槽的其他實(shí)施例包括在美國(guó)專利no.6,521,837、no.6,517,363和no.6,296,498中描述的通用電氣公司的軌道母線槽，以及在美國(guó)專利no.5,336,097、no.5,449,056、no.6,039,584、no.6,105,741、no.6,296,498、no.6,521,837、no.6,517,363、no.6,805,226、no.7,374,444、no.7,468,488和no.7,470,861以及美國(guó)專利公開no.2008/0302553中公開的母線槽或軌道。

通常，表現(xiàn)為母線槽或軌道形式的配電系統(tǒng)由多個(gè)直的、成角度的和分枝的區(qū)段組成，所述區(qū)段可以被連接在一起以適合不同的安裝配置。用來聯(lián)接所述區(qū)段的電連接器被稱為接頭，并且通常包括用于將待被聯(lián)接的母線槽區(qū)段中的相應(yīng)的母線電連接在一起的一組連接器。在上文引用的、也描述了pdipowerwavebussystem^tm的美國(guó)專利no.7,819,676、以及美國(guó)專利no.3,181,102、no.3,189,679、no.3,475,567、no.5,609,254、no.4,179,174、no.5,760,339和no.5,854,445、no.6,870,103、no.6,983,742和no.7,678,995以及美國(guó)專利公開no.2013/0171849中公開了母線槽接頭的實(shí)施例。

除了連接相應(yīng)的母線區(qū)段中的母線之外，母線連接器可以在不涉及母線槽接頭的環(huán)境中使用，諸如，美國(guó)專利公開no.2012/0264317的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)連接系統(tǒng)，其中成對(duì)的u形母線連接器被容納在單個(gè)絕緣體殼體內(nèi)，所述母線連接器由該絕緣體殼體的一個(gè)內(nèi)部豎向延伸的壁相互分隔。本發(fā)明的布置也利用一個(gè)具有豎向延伸的分隔壁的絕緣殼體，但該絕緣殼體被布置在上區(qū)段和下區(qū)段內(nèi)，并且接頭包括美國(guó)專利公開no.2012/0264317的布置中未包括的許多附加特征，諸如，在個(gè)體母線連接器中使用多觸點(diǎn)柵板并且包括一個(gè)豎向分隔板，其使本發(fā)明的接頭連接器特別適合于在模塊化的配電系統(tǒng)(諸如，pdipowerwavebussystem^tm)中使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一種改進(jìn)的用于配電母線槽的區(qū)段的接頭連接器，包括被布置成支撐個(gè)體母線連接器的上部絕緣殼體區(qū)段和下部絕緣殼體區(qū)段，每個(gè)絕緣殼體區(qū)段電連接待被聯(lián)接的每個(gè)母線槽區(qū)段中的一個(gè)相應(yīng)的母線。所述絕緣殼體區(qū)段被布置成在水平相鄰的母線連接器之間提供隔離，同時(shí)一個(gè)分隔板被布置成在相應(yīng)的上部殼體區(qū)段和下部殼體區(qū)段中提供豎向相鄰的母線連接器之間的隔離。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，該接頭連接器利用由導(dǎo)電材料制成的并且具有u形橫截面的個(gè)體連接器，所述連接器裝配在待被對(duì)準(zhǔn)且電連接到彼此的一對(duì)母線的端部之上，并且在所述連接器內(nèi)安裝延伸所述連接器的長(zhǎng)度的多觸點(diǎn)柵板，以在所述連接器和相應(yīng)的母線之間建立低阻抗電連接。所述柵板通過一個(gè)燕尾槽固定就位，該燕尾槽將所述柵板止動(dòng)在所述連接器內(nèi)并且導(dǎo)致所述柵板的個(gè)體觸點(diǎn)區(qū)段向外彎曲，以便當(dāng)所述連接器被裝配在所述母線之上時(shí)按壓抵靠所述母線。所述連接器被卡扣到絕緣殼體半部或區(qū)段內(nèi)，所述絕緣殼體半部或區(qū)段使所述連接器與所述母線對(duì)準(zhǔn)并且在水平對(duì)準(zhǔn)的成對(duì)的連接器之間提供隔離。當(dāng)所述連接器被裝配在所述母線之上并且所述絕緣殼體區(qū)段彼此對(duì)準(zhǔn)并且固定時(shí)，一個(gè)平面絕緣體板在豎向?qū)?zhǔn)的成對(duì)的母線之間提供分隔，以提供具有最少數(shù)目的零件并且需要最少數(shù)目的組裝步驟的容易組裝的接頭連接件。一個(gè)表現(xiàn)為條帶形式的接地分路(groundshunt)在母線槽區(qū)段之間延伸，并且被固定到所述母線槽區(qū)段?？梢蕴砑涌蛇x的接地分路罩、數(shù)據(jù)/通信電纜罩和屏蔽殼體來完成優(yōu)選實(shí)施方案的接頭連接器。

作為一個(gè)可選的添加特征，可以利用墊片或間隔件，以使得不同尺寸的u形連接器能夠裝配在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)絕緣殼體區(qū)段內(nèi)，從而使得該接頭連接器能夠容易地適于具有不同尺寸的母線的母線槽系統(tǒng)。

雖然不限于特定的母線槽配置，但是本發(fā)明的接頭連接器特別適合于結(jié)合具有多個(gè)高電流母線的供電母線槽系統(tǒng)(諸如，cbuspds母線槽系統(tǒng))使用，其通常包括被布置成上部一對(duì)和下部一對(duì)的四個(gè)母線。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，本發(fā)明不限于高電流供電系統(tǒng)，諸如，四母線布置，或待被連接的母線或?qū)w的特定形狀、尺度和配置。例如，本發(fā)明的接頭連接器可以適于連接供應(yīng)單相功率、兩極功率、具有中性點(diǎn)的兩極電源、或具有或不具有中性點(diǎn)加接地或dc功率的三相功率的母線槽區(qū)段。

附圖說明

圖1是例示在組裝到一對(duì)母線槽區(qū)段之前本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施方案的接頭連接器的部件的等距視圖。

圖2是在圖1的接頭連接器中使用的一對(duì)u形連接器的等距視圖。

圖3是在圖1的接頭連接器中使用的絕緣殼體區(qū)段的等距視圖。

圖4是圖2的u形連接器中的一個(gè)連同待被插入到u形連接器內(nèi)的一對(duì)多觸點(diǎn)柵板的等距視圖。

圖5是圖4的連接器和柵板的放大視圖。

圖6是示出組裝的接頭連接器的等距視圖。

圖7是在本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施方案中使用的一對(duì)u形連接器和間隔件的等距視圖。

具體實(shí)施方式

在整個(gè)下面的描述和附圖中，相同的參考數(shù)字/參考字符指代相同的元件。應(yīng)理解，盡管在本文中討論了具體的示例性實(shí)施方案，但是并不意在將本發(fā)明的范圍限制到這樣的實(shí)施方案。相反地，應(yīng)理解，在本文中討論的示例性實(shí)施方案是用于例示性目的，并且在不脫離本發(fā)明的范圍的前提下，可以實(shí)現(xiàn)修改的和替換的實(shí)施方案。

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施方案的原理構(gòu)造的用于耦合兩個(gè)示例性母線槽區(qū)段1和2的母線槽接頭連接件的個(gè)體零件。母線槽區(qū)段1包括一對(duì)下部母線3和一對(duì)上部母線4，且母線槽區(qū)段2包括一對(duì)下部母線5和一對(duì)上部母線6，用于通過插入式功率分接頭(未示出)為電設(shè)備供應(yīng)電力。相應(yīng)的母線槽區(qū)段1、2包括殼體11、12、用于支撐母線3-6的支架7、和/或用于接收所述功率分接頭并且使得它們能夠電連接到母線3-6的多個(gè)附加部件(未示出)。母線槽區(qū)段的例示特征包括用于促進(jìn)熱散布的帶槽的側(cè)面板8，以及與殼體11、12成一體或安裝在其中以在母線3-6周圍提供電磁屏蔽的金屬頂部面板9和金屬側(cè)部面板10。

如圖1中所示，在相應(yīng)的區(qū)段1、2中的母線3-6軸向地對(duì)準(zhǔn)，以使得所述母線的端部13面向彼此。母線槽區(qū)段1、2可以對(duì)應(yīng)于在美國(guó)專利no.7,819,676中公開的母線槽區(qū)段，該美國(guó)專利通過引用的方式納入本文。然而，本發(fā)明不限于特定的母線槽系統(tǒng)。另外，在特定的母線槽系統(tǒng)內(nèi)，所述區(qū)段可以具有不同的形狀和尺度，并且既可以包括直的區(qū)段又可以包括弧形的區(qū)段，或分枝的區(qū)段。雖然圖1中所示的母線槽區(qū)段是1000a母線槽區(qū)段，但是本發(fā)明決不限于特定的額定功率或承載能力。

母線3-10之間的電連接由具有大致u形橫截面的導(dǎo)電連接器14-17提供。每個(gè)連接器14-17接收從母線槽區(qū)段1、2延伸的相應(yīng)的母線端部。兩個(gè)u形連接器14、15轉(zhuǎn)而被容納在下部絕緣殼體區(qū)段18內(nèi)，并且兩個(gè)u形連接器16、17被容納在上部絕緣殼體區(qū)段19內(nèi)。一對(duì)u形母線連接器14-17和絕緣殼體區(qū)段18、19中的一個(gè)的放大視圖被包括在圖2和圖3中。

如圖2中最佳所示，殼體區(qū)段18、19優(yōu)選地由高強(qiáng)度、高溫塑料材料制成，并且被布置成既牢固地接收和支撐母線連接器14-17，又使成對(duì)的母線連接器14、15和16、17相互電隔離。為了實(shí)現(xiàn)此目的，殼體區(qū)段18、19每個(gè)包括兩個(gè)側(cè)壁20、21和一個(gè)頂/底壁22，所述頂/底壁與所述側(cè)壁成一體并且垂直于所述側(cè)壁，以形成具有矩形橫截面或正方形橫截面的結(jié)構(gòu)的三個(gè)側(cè)。隔離壁23橫向于頂/底壁22并且平行于殼體區(qū)段的側(cè)壁20、21延伸，隔離壁23將殼體區(qū)段18、19分隔成兩個(gè)用于接收u形連接器14-17的縱向延伸的隔間24、25。

在縱向延伸的隔間24、25的每個(gè)端部處是一個(gè)相應(yīng)的u形連接器隔板(bulkhead)26、27，所述u形連接器隔板具有與u形連接器14-17的外部形狀匹配的u形切口，并且所述u形連接器被裝配到所述u形切口內(nèi)。u形連接器14-17進(jìn)一步由從相應(yīng)的隔間24、25的每一側(cè)(即，從側(cè)壁20、21的內(nèi)部表面和隔離壁23的相對(duì)表面(facingsurface))延伸的鉤或棘爪28支撐并且保持就位，使得所述鉤的向內(nèi)延伸的端部之間的距離略微小于所述u形連接器的寬度，以形成卡扣配合布置。為了將u形連接器14-17組裝到絕緣殼體區(qū)段18、19，通過推動(dòng)u形連接器14-17經(jīng)過鉤或棘爪28以導(dǎo)致鉤或棘爪充分地?fù)锨鷱亩试S所述連接器通過來將u形連接器14-17插入到相應(yīng)的殼體區(qū)段18、19的對(duì)應(yīng)的隔間24、25內(nèi)。當(dāng)u形連接器14-17被完全插入到殼體區(qū)段內(nèi)并且殼體區(qū)段的外部表面位于隔板26、27的對(duì)應(yīng)的u形切口或縫內(nèi)時(shí)，鉤或棘爪28躍過連接器的側(cè)壁并且在u形連接器14-17的頂邊緣29、30之上延伸，以將它們保持就位。還可以設(shè)置可選的從側(cè)壁20、21和/或隔離壁23延伸的豎直延伸的肋狀物(rib)34，以進(jìn)一步支撐和對(duì)準(zhǔn)u形連接器14-17。

殼體區(qū)段18、19的附加特征包括外部緊固結(jié)構(gòu)或凸緣31以及可選的對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)(諸如，縫32和柱形物33)，所述外部緊固結(jié)構(gòu)或凸緣31可以被設(shè)置在殼體區(qū)段18、19的相對(duì)邊緣(facingedge)處，用于當(dāng)被放置在母線3-6之上時(shí)接收緊固件以將所述殼體區(qū)段固定到彼此，所述對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)被布置成延伸到對(duì)準(zhǔn)縫內(nèi)，以在組裝期間促進(jìn)所述殼體區(qū)段的對(duì)準(zhǔn)。

如圖4和5中所示，u形連接器14-17被布置成包括多觸點(diǎn)縫式柵板35、36。雖然本發(fā)明不限于特定的柵板配置或安裝布置，但是在例示的實(shí)施例中，u形連接器14-17包括燕尾槽37、38，柵板35、36被裝配到所述燕尾槽內(nèi)，使得當(dāng)柵板35、36的側(cè)被定位在槽37、38的燕尾部分內(nèi)時(shí)，柵板35、36不僅被止動(dòng)就位，而且迫使向內(nèi)彎曲，以牢固地接合母線3-6，從而在母線3-6和連接器14-17之間建立良好的電連接。柵板35、36中的縫使得柵板的個(gè)體區(qū)段39能夠共形到母線3-6的外部表面從而容納母線尺度和位置中的容差。盡管圖4和圖5僅示出用于每個(gè)連接器14-17的一組柵板35、36，但是在每個(gè)連接器14-17中提供兩組或更多組槽37、38和柵板35、36在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在優(yōu)選的接頭連接器中可用作柵板的零件的一個(gè)實(shí)施例是tycoelectronics的“觸點(diǎn)skt焊料st電纜安裝片(contactsktsolderstcablemountstrip)”，零件號(hào)192004-8，但是應(yīng)理解，可以用許多其他多個(gè)觸點(diǎn)片代替。

如圖1中所示，在u形連接器14-17已經(jīng)被組裝到相應(yīng)的上部絕緣殼體區(qū)段和下部絕緣殼體區(qū)段18、19之后，對(duì)應(yīng)的母線2-10被插入到對(duì)應(yīng)的連接器14-17內(nèi)，使得成對(duì)的母線軸向地對(duì)準(zhǔn)并且通過連接器電連接。

除了通過相應(yīng)的上部殼體區(qū)段和下部殼體區(qū)段18、19的隔離壁23提供的豎向隔離之外，通過裝配在上部母線連接器14、15和下部母線連接器16、17之間的平面絕緣體或板40提供優(yōu)選的接頭連接器的相應(yīng)的殼體區(qū)段18、19中的成對(duì)的上部母線連接器14、15和成對(duì)的下部母線連接器16、17之間的水平隔離，以完成相應(yīng)的母線之間的電隔離。平面絕緣體40的尺度足夠大，以使得平面絕緣體40能夠在所有母線連接器14-17之間延伸，但是平面絕緣體40的尺度小于兩個(gè)殼體區(qū)段18、19之間的配合接口的尺度，以便裝配在殼體區(qū)段內(nèi)。為了容納平面絕緣體40，隔離壁23的高度可以比側(cè)壁20、21的高度小大約等于平面絕緣體40的厚度的一半的量，從而允許平面絕緣體40被捕獲在由兩個(gè)殼體區(qū)段18、19所形成的組裝的殼體內(nèi)。

為了完成例示的接頭，殼體區(qū)段18、19通過適當(dāng)?shù)木o固件(諸如，延伸穿過凸緣31的豎向?qū)?zhǔn)的外部結(jié)構(gòu)中的螺紋通孔的螺紋緊固件41)固定到彼此。替代地，可以使用閂鎖、卡扣配合布置或其他緊固裝置將殼體區(qū)段18、19固定到彼此。

在將殼體區(qū)段18、19組裝到母線3-10之后，可以在螺紋柱44之上通過例如接地分路或接地條帶42的端部中的裝配開口43將接地條帶42的端部緊固到母線區(qū)段1、2的相應(yīng)的金屬頂殼體面板9，所述螺紋柱44從相應(yīng)的金屬頂面板9延伸且通過適當(dāng)?shù)膲|圈或螺母(未示出)或其他緊固件固定接地分路或接地條帶42。如例示的，接地條帶42被配置成包括在接頭之上延伸的凸起橋接區(qū)段45，該橋接區(qū)段可以可選地由熱收縮絕緣體套管(未示出)圍繞。絕緣頂罩46可以進(jìn)一步被安裝在接頭之上并且通過緊固件47固定以覆蓋接地條帶42，并且下部罩48可以被添加到接頭的相對(duì)側(cè)并且通過緊固件49固定，以覆蓋和/或支撐沿著設(shè)置在母線槽的側(cè)部處或底部處的軌道或通道延伸的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)電纜或通信電纜。最后，整體可以由屏蔽殼體50封閉。圖1的完全組裝的接頭——除去屏蔽殼體50——被例示在圖6中。

在圖1-圖6的優(yōu)選實(shí)施方案的變體中，該接頭可以適于容納不同尺寸的母線和母線連接器。特別地，u形連接器60、61可以被修改為具有比圖1和圖2中所示的u形連接器14-17更小的尺寸，從而容納也比圖1中所示的那些母線更小的母線。為了使得較小的u形連接器60、61能夠裝配在圖1和圖3的殼體區(qū)段18、19內(nèi)，而不必提供不同的殼體區(qū)段，具有與連接器14-17的外部尺度匹配的外部尺度的間隔件或墊片62、63可以被裝配在較小的u形連接器60、61的相應(yīng)側(cè)之上。