專(zhuān)利名稱(chēng)：用于將電氣元件固定到安裝基座上的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將電氣元件固定到安裝基座上和用于將電氣元件按電流回路連接到與安裝基座相連的端子塊上的裝置。本發(fā)明的裝置特別適用于通有大電流的元件，例如測(cè)量用互感器的感性元件。
如果安裝基座是一印刷電路板，通常采用各種焊接技術(shù)，以便將電氣元件機(jī)械固定到安裝基座上以及用于將它們電連接到連接到安裝基座上的端子塊上。然而，這些技術(shù)不能適用于大電流，這是由于在常規(guī)的印刷電路板上的銅箔條的橫截面對(duì)于導(dǎo)通這樣的電流是不夠的。并有大電流的元件的典型實(shí)例是測(cè)量用互感器。在下文中，已知的解決方案將特別針對(duì)測(cè)量用互感器的實(shí)例。
按照層疊鐵芯式互感器實(shí)現(xiàn)的互感器通常利用鐵制緊固件固定到安裝基座上，緊固件則或者利用螺釘或其它機(jī)械緊固件例如鉚釘或者通過(guò)將鐵制緊固件的端部彎曲固定到基座上，使得它們將互感器固定到基座上。設(shè)有用于互感器的一次和二次繞組的端子。用可卸下的導(dǎo)體連接。這種常規(guī)的固定技術(shù)包含將鐵制緊固件固定的耗費(fèi)勞動(dòng)的步驟。倘若在互感器中的端子使用可卸下的導(dǎo)體，又可能發(fā)生錯(cuò)誤連接；此外，通過(guò)視覺(jué)來(lái)檢查連接情況是十分困難的，特別是如果在基座上有幾個(gè)測(cè)量用互感器，這種情況是經(jīng)常的。
按照與層疊鐵芯式互感器相同的方式，將環(huán)形互感器機(jī)械固定到基座上或者利用其殼體或者利用旋入的通過(guò)其中心的緊固裝置。即使在這種情況下，也設(shè)有用于一次和二次繞組的端子，用可卸下的導(dǎo)體連接。關(guān)于與固定和連接相關(guān)的問(wèn)題，環(huán)形互感器與層疊鐵芯式互感器并無(wú)不同。
另一種替換方案是通過(guò)焊入將互感器固定到印刷板上以及利用在印刷板上的銅箔條形成引線。然而，這種印刷板解決方案通常是不經(jīng)濟(jì)的，這是由于為了提供具有足夠橫截面的導(dǎo)體，必須將銅箔條制得比通常的要厚。此外，如果采用軟焊，根據(jù)載流容量的各種標(biāo)準(zhǔn)提示的要求會(huì)不能滿(mǎn)足。
模壓在塑料中以及將端子焊接到一次繞組端部的互感器在一定范圍某種程度得到應(yīng)用。然而，模壓在塑料中的互感器需要有很多的系列。以及由于有很多不同的組合方式，產(chǎn)品的檢查和存儲(chǔ)都會(huì)導(dǎo)致成本過(guò)高?；ジ衅鞯姆N類(lèi)越多，將其安裝在基座上以及形成緊湊的結(jié)構(gòu)方面困難就越多。
應(yīng)當(dāng)指出，在針對(duì)測(cè)量用互感器的情況下，關(guān)于靜態(tài)測(cè)量和保護(hù)繼電器方面必須采用標(biāo)準(zhǔn)DIN 57435。根據(jù)這一標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于連續(xù)的載流容量的要求是4倍的額定電流，對(duì)于持續(xù)1秒的連續(xù)的熱穩(wěn)定載流容量的要求是100倍的額定電流，以及對(duì)于動(dòng)(穩(wěn)定)載流容量的要求是持續(xù)半個(gè)周期的熱(穩(wěn)定)載流容量的2.5倍。如果額定電流例如為5A(安)，對(duì)于連續(xù)熱(穩(wěn)定)載流容量的要求為500A持續(xù)1秒，對(duì)于動(dòng)(穩(wěn)定)載流容量的要求為1250A。
本發(fā)明的目的是提供一種新型的解決方案，用于將電氣元件特別是感性元件例如測(cè)量用互感器固定到安裝基座上，以及用于快速對(duì)其初級(jí)回路接線和無(wú)故障連接。利用本發(fā)明的裝置可以實(shí)現(xiàn)這一目的，其特征在于，端子塊包含由插入式連接器的第一接觸件，以及該元件包含由插入式連接器的第二接觸件，以及該元件和安裝基座包含用于將該元件固定到基座上的互鎖件，因此，當(dāng)將該元件鎖定到基座上時(shí)，由插入式連接器的二接觸件在該元件和端子塊之間形成電流連接。
當(dāng)應(yīng)用本發(fā)明的裝置時(shí)，由于互感器和安裝基座裝有彼此互鎖的元件，利用咬接式鎖定件使互感器機(jī)械鎖定到基座上。這樣的機(jī)械鎖定還在連接到安裝基座上的端子塊中的接觸件和固定在電氣元件上的互補(bǔ)的接觸件之間還形成電接觸。端子塊最好包含插入式連接器的凸出式接觸件，而電氣元件包含該連接件中的納入式接觸件。因此，能夠?qū)⒃摷{入式接觸件整齊地封裝在該元件的器身中。凸出式接觸件可以作為匯流條易于成形，當(dāng)安裝端子塊組件時(shí)該凸出式接觸件導(dǎo)入將其容納的槽中。
當(dāng)將多個(gè)電氣元件固定到本發(fā)明的裝置中的基座上時(shí)，各元件最好按兩或多排配置在安裝基座上，使各元件在這些排中彼此交錯(cuò)，以及每個(gè)端子塊最好包含兩個(gè)接觸件；在第一排元件處的第一接觸件以及在第二排元件處的第二接觸件。這種裝置使得結(jié)構(gòu)緊湊并消除錯(cuò)誤連接的可能性。此外，利用相似的端子可以實(shí)現(xiàn)對(duì)或者處在第一排或者處在第二排中的元件的電連接。因此，僅需要有一種端子塊，很明顯，從合理化的觀點(diǎn)出發(fā)這是一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
當(dāng)電氣元件是測(cè)量用互感器時(shí)，在端子排和元件之間的電流通路的接觸件最好包含與測(cè)量用互感器的一次繞組連接的接觸件。該一次繞組是測(cè)量用互感器的一部分，其中的電流強(qiáng)度為幾安。因此，不能利用常規(guī)的印刷板中的銅箔條來(lái)導(dǎo)通電流，特別是如考慮到由對(duì)于載流容量的DIN57435所確定的上述要求更是如此。
在下文中，將參照附圖，更詳細(xì)地介紹本發(fā)明的。


圖1是表示適于在本發(fā)明的裝置中使用的基座的實(shí)施例的和表示連接到其上的端子排的實(shí)施例的透視圖；圖2是圖1中所示的端子塊的斷面圖；圖3是圖1所示裝置的透視圖，是表示當(dāng)端子塊已經(jīng)固定到安裝基座上和電氣元件固定到基座上的情況；圖4是電氣元件和其與端子塊中的接觸件電連接的更詳細(xì)的視圖。
圖1是表示適于在本發(fā)明的裝置中使用的安裝基座的實(shí)施例的透視圖。安裝基座包含多個(gè)間隔式凹槽，各電氣元件可以壓入其中，安裝基座的形狀適于將每個(gè)元件導(dǎo)入其正確的位置。該基座設(shè)有多個(gè)鎖舌或類(lèi)似件9，利用該鎖舌在元件已經(jīng)壓入在基座上的最終位置之后將各元件鎖定就位。為使這樣一種咬接式鎖定生效。電氣元件自身帶有一適當(dāng)?shù)呐鋵?duì)件，用于接納鎖舌。安裝基座1和電氣元件還設(shè)有彼此配合工作的零件，以便將該元件導(dǎo)入在安裝基座上的正確位置。在這種使用場(chǎng)合下，其中設(shè)有的這些配合工作的零件和咬接式鎖舌或相應(yīng)的鎖定件將統(tǒng)稱(chēng)互鎖件。這種互鎖件在圖上例如用標(biāo)號(hào)8和9來(lái)表示，當(dāng)元件壓入其所在位置對(duì)元件導(dǎo)向并在其預(yù)期最終位置將其鎖定?；ユi件和鎖定件的目的是支承該元件以及將其鎖定到安裝基座上，使得在任何機(jī)械應(yīng)力的作用下也能牢固地使元件不會(huì)脫開(kāi)。
圖1還表示一個(gè)要連接到安裝基座1的邊緣上的端子塊2的實(shí)施例。在圖1中，端子塊2形成一打算用于多個(gè)電氣元件的端子塊組件。圖1中所示的端子塊組件適合于連接5個(gè)測(cè)量用互感器，這是由于一個(gè)測(cè)量用互感器需要3個(gè)端子塊。然而為便利安裝，將各端子塊組合起來(lái)形成大的端子塊組件(例如在圖1中所示包含15個(gè)端子)，各端子利用咬接式鎖舌將端子也鎖定在安裝基座邊緣。在圖1中可以看到這些鎖舌，在圖中用標(biāo)號(hào)11表示。鎖舌裝在端子塊的上方和下方，用于將端子塊組件可靠地將位置鎖定。
為了在面向基座的端子塊端部進(jìn)行連接，如圖2中以斷面圖所示，端子塊2包含一帶有兩個(gè)平凸出形接觸件4和6的匯流條5。當(dāng)將圖2所示的端子推入在安裝基座1的邊緣處的位置時(shí)，匯流條5置于設(shè)在安裝基座中的槽內(nèi)，使得接觸件4、6維持可觀察到的狀態(tài)，使得能夠?qū)ζ渲兄贿M(jìn)行電連接。連接到端子塊2上傳輸需測(cè)信號(hào)的導(dǎo)體以常規(guī)方式利用連接螺釘連接到一配置在端子塊殼體內(nèi)部的接觸條12上。因此需測(cè)量的電流和電壓信號(hào)施加到這些端子塊上。
在圖3所示的裝置中，端子塊組件插入到其在安裝基座1邊緣處的位置，端子塊留出空間的另一端用蓋板13覆蓋。圖3還示有多個(gè)要安裝到該安裝基座上的測(cè)量用互感器。如上所述，圖中所示的端子塊組件對(duì)于僅連接5個(gè)測(cè)量用互感器是足夠用的，實(shí)際上，在圖3中最遠(yuǎn)的5個(gè)測(cè)量用互感器，其中的3個(gè)在前排，即靠近前面板的一排，兩個(gè)在后排。如圖3中所示，首先將測(cè)量用互感器拿到在安裝基座上方的正確位置。使得安裝基座和測(cè)量用互感器的配合工作的零件彼此互鎖，從而將測(cè)量用互感器固定到安裝基座上。在此之后，將測(cè)量用互感器3推向端子塊2，因此，鎖定件將測(cè)量用互感器3在該位置鎖定；同時(shí)，在測(cè)量用互感器3的接觸件7與端子塊2的接觸件4或6之間形成電接觸。在圖4中更詳細(xì)地表示了這一點(diǎn)。
圖4表示適于與本發(fā)明的安裝基座結(jié)合使用的測(cè)量用互感器的實(shí)施例。前面介紹的線圈與常規(guī)的線圈的區(qū)別在于，該線圈包含用于將互感器固定的與安裝基座1互鎖的零件或連接凸塊8。制造圖4所示的測(cè)量用互感器的步驟包含將二次繞組繞在線圈骨架上，并將其端部14焊接到位于在線圈骨架與連接凸塊相反的端部處的焊片15上。為了繞制互感器的兩個(gè)一次繞組，首先將每個(gè)一次繞組所需的導(dǎo)線剪斷，以這樣一種方式將它們的端部形成夾式端部7，將每一導(dǎo)線的一端插入到一對(duì)所有繞組公用的夾式端部7。接著將第一端推入在線圈骨架中北此而設(shè)的空間中并以咬接方式在該位置鎖定。在此之后繞第一繞組部分并在為此而設(shè)的空間中將連接第一和第二繞組部分的接觸件定位。然后繞制第二繞組部分，按照兩個(gè)前述接觸件相同的方式將第三接觸件插入就位。接著，疊積E/I互感器芯片，互感器完成。在這個(gè)階段，互感器的形狀如圖4所示，并準(zhǔn)備在安裝基座上插入就位。
當(dāng)互感器插入就位時(shí)，將該線圈骨架的連接凸塊壓入在安裝基座上的對(duì)應(yīng)槽內(nèi)，將互感器朝端子塊2移動(dòng)幾毫米，借此，在互感器中的納入式按觸件7和連接到端子塊的匯流條5上的接觸件6之間形成電接觸。在這種情況下，互感器連接到第二排，即連接到距前面板較遠(yuǎn)的一排上。如果將變壓器定位在較接近前面板的一排上，應(yīng)連接到端子塊2的接觸件4上。
正如由圖3可以看出的，在第一排和第二排中的互感器是彼此交錯(cuò)的。這樣就節(jié)省了安裝底板的空間，此外，有助于避免錯(cuò)誤連接，因?yàn)椴豢赡芡瑫r(shí)將互感器連接到端子塊2的兩個(gè)接觸件4和6上。
在測(cè)量用互感器中，電流互感器是一次繞組通過(guò)較大電流的互感器，因此，可利用本發(fā)明的裝置安裝。因此，它們必須或者安裝在距前面板的第一排或者安裝在第二排。而電壓互感器可以安裝在任何一排，即第一排，或第二排或第三排，該第三排設(shè)有連接到端子塊2上。要安裝在第三排上的電壓互感器的一次繞組和二次繞組的連接是通過(guò)焊接頂端17進(jìn)行的，該頂端17在互感器的頂部可以看見(jiàn)。實(shí)際上，以這樣一種方式實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，即在互感器已經(jīng)鎖定到基座上之后，將具有用于焊接頂端的通孔的印刷板置于互感器3的頂部，將焊接頂端按照常規(guī)的方式焊接到在印刷板上的銅箔條上。接著這一操作，連接處在第一排和第二排中的電壓和電流互感器的二次繞組，以及連接處在第三排中的電壓互感器的一次和二次繞組，這是由于在這些繞組中的電流是那樣低，以致它們可以安全通過(guò)印刷板上的銅箔條。
本發(fā)明的裝置使得對(duì)于每種特定情況所需的測(cè)量用互感器的組合結(jié)構(gòu)能夠極為簡(jiǎn)單、可靠和迅速地構(gòu)成。通過(guò)使測(cè)量用互感器具有其類(lèi)型的清晰可見(jiàn)的標(biāo)志可以易于保證測(cè)量用互感器的正確安裝。由于一次和二次繞組的端子位于在線圈骨架中的固定位置，所以不需要其它信息。
上面，以舉例的方式參照僅有的一個(gè)實(shí)施例已經(jīng)介紹了本發(fā)明的裝置?？梢岳斫猓苊黠@，在不脫離由所提出的權(quán)利要求限定的保護(hù)范圍或本發(fā)明的基本構(gòu)思的情況下，對(duì)于所使用的電氣元件本發(fā)明可以進(jìn)行明顯的改進(jìn)，根據(jù)本發(fā)明，利用機(jī)械互鎖零件將各元件鎖定到安裝基座上，同時(shí)，隨著形成機(jī)械鎖定，在元件中的第一接觸件和安裝基座中的第二接觸件之間還形成電接觸。
權(quán)利要求
1.一種裝置，用于將電氣元件(3)固定到安裝基座(1)上和用于將電氣元件按電流連接到與安裝基座(1)相連的端子塊(2)上，其特征在于，端子塊(2)包括由插入式連接器的第一接觸件(4、6)，以及元件(3)包括插入式連接器的第二接觸件(7)，以及元件(3)和安裝基座(1)包括互鎖零件(8、9)，用于將該元件固定到基座上，從而，當(dāng)元件鎖定到基座上時(shí)，插入式連接器的接觸件(4、7或6、7)在元件(3)和端子塊(2)之間形成電流連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，端子塊(2)包括凸出式接觸件(4、6)，元件(3)包括插入式連接器的納入式接觸件(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，當(dāng)多個(gè)電氣元件固定到基座上時(shí)，其特征在于，元件(3)至少按兩排定位在基座上，成排的元件彼此錯(cuò)開(kāi)，以及每個(gè)端子塊(2)連接到兩個(gè)接觸件上，第一接觸件(4)在元件的第一排，第二接觸件(6)在元件的第二排。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中之一所述的裝置，當(dāng)電氣元件是測(cè)量用互感器(3)時(shí)，其特征在于，在端子塊(2)和元件之間的電連接包括與測(cè)量用互感器(3)的初級(jí)繞組相連接的接觸件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種裝置,用于將電氣元件(3)固定到安裝基座(1)和用于將端子塊(2)電連接到安裝基座(1)上。根據(jù)本發(fā)明,端子塊(2)包含插入式連接器的第一接觸件,以及元件(3)包含插入式連接器的第二接觸件。此外,該元件和安裝基座包含用于將該元件固定到基座上的互鎖零件(8、9),因此,當(dāng)元件鎖定到基座上時(shí),插入式連接件器接觸件在元件(3)和端子塊(2)之間形成電流連接。
文檔編號(hào)H01R12/55GK1172575SQ96191677
公開(kāi)日1998年2月4日 申請(qǐng)日期1996年1月29日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月30日
發(fā)明者西莫·坎加斯 申請(qǐng)人:Abb傳輸公司