專利名稱：用于電氣系統(tǒng)的封閉的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電氣系統(tǒng)的封閉的裝置和方法。更具體地
說，本發(fā)明涉及一種用于安全地接近(accessing)電氣系統(tǒng)的裝置和方法。
背景技術(shù)：
根據(jù)政府統(tǒng)計(jì)，每天有一名工作人員在工作地點(diǎn)觸電致死，且此 外至少五人因觸電型燒傷而需入院。因此，諸如匯流條(busbar)組件 等的危險(xiǎn)電氣設(shè)備的制造商須以如下方式來設(shè)計(jì)其設(shè)備，即，使得對(duì) 產(chǎn)業(yè)工人的意外電擊被減到最少，這一點(diǎn)已經(jīng)變得非常重要。
許多現(xiàn)有的提供保護(hù)以防電接觸的解決辦法已得到利用。非常早 的解決辦法包括任由匯流條敞開并張貼警告工人當(dāng)心電擊的標(biāo)志和 標(biāo)簽。這些方法已被證明是極為不足的，且無法提供保護(hù)以防意外的 接觸。
后來，提供了一種作為手動(dòng)的活門(shutter，有時(shí)或稱遮蔽物)而為 人所知的裝置。這種活門通常包含活門面板(shutter panel),其具有這 樣的孔，當(dāng)活門放置在打開位置時(shí)，這些孔與安裝面板的孔相匹配， 從而，電氣裝置可通過活門和面板而被裝入(installed)至與匯流條的接 觸中。該活門通常包含位于孔之間的一個(gè)或多個(gè)腹板區(qū)域，在活門處 于關(guān)閉位置時(shí)，該腹板區(qū)域遮蓋面板中的電連接器開口。然而，在手 動(dòng)地關(guān)閉活門之前、且在當(dāng)活門被手動(dòng)地打開的任何時(shí)間段期間，匯 流條是暴露的。
更近年來，已經(jīng)出現(xiàn)了利用自動(dòng)活門機(jī)構(gòu)的不同解決辦法，在與 匯流條相接觸的電氣裝置被自包殼(enclosure)移除時(shí)，這種自動(dòng)活門機(jī)構(gòu)自行關(guān)閉，而無須技術(shù)人員或操作員采取任何動(dòng)作。這些解決辦 法包括(例如)通過傾斜面而在重力的作用下操作的活門，以及利用活 門促動(dòng)系統(tǒng)(其通常包括凸輪、杠桿、鏈條和鏈輪等的復(fù)雜的裝置)的 活門。這些現(xiàn)有的自動(dòng)活門促動(dòng)系統(tǒng)傾向于為笨重且復(fù)雜的。此外， 這些設(shè)計(jì)組件必須在裝配組件時(shí)被裝入。
因此，迄今為止，仍然需要一種更簡單的用于封閉電氣設(shè)備的裝 置或方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開描述了 一種包括活門面板的用于電氣系統(tǒng)的封閉的 裝置和方法。活門面板可包括至少一個(gè)活門孔口、至少一個(gè)引導(dǎo)件，
以及操作部件，該引導(dǎo)件被配置成用于使活門面板與單元區(qū)域(unit area)的插頭接通孔(stab-on bore)對(duì)準(zhǔn)(align),操作部件可被可操作地連 接至活門面板的第一側(cè)并被配置成用于使活門面板滑動(dòng)到打開位置 或關(guān)閉位置，還可包括，連接至該操作部件的安裝部件，該安裝部件 與匯流條組件互連。
在本發(fā)明的另 一實(shí)施例中，本發(fā)明描述了 一種用于接近馬達(dá)控制 單元中的電氣設(shè)備的方法，該方法包括提供一種用于至豎直匯流排 (bus)組件的安裝的活門面板?；铋T面板可包括至少一個(gè)活門孔口、被 配置成用于將活門面板與單元區(qū)域的插頭接通孔對(duì)準(zhǔn)的至少一個(gè)引 導(dǎo)件，以及可操作地連接至活門面板的第二側(cè)的操作部件。操作部件 可被配置成用于使活門面板滑動(dòng)到打開位置或關(guān)閉位置?；铋T部件還 可包括連接至該操作部件的安裝部件，該安裝部件可與匯流條組件互 連。因而，該方法還可包括，當(dāng)電氣元件被裝入時(shí)，使活門面板^f黃向 地橫過(transversely across)單元區(qū)域(有時(shí)或稱為桶狀物(bucket))的縱 軸線而滑動(dòng)，暴露出匯流條組件，從而容許將電氣元件附連至匯流條 組件，并且，當(dāng)該電氣元件從該匯流條上^皮移除時(shí)，使活門面板在才黃 過該單元區(qū)域的相反的方向上沖黃向地才黃過單元區(qū)域的縱軸線而滑動(dòng)，從而封閉該匯流條組件。
結(jié)合附圖，通過參考以下的描述，將明晰本發(fā)明公開的其它特征 和優(yōu)勢(shì)。


現(xiàn)在簡要地參照附圖進(jìn)行描述，其中
圖1為本發(fā)明實(shí)施例所涉及的馬達(dá)控制中心的示意性的框圖。
圖2是顯示了本發(fā)明實(shí)施例所涉及的活門板的簡圖。 圖3為本發(fā)明實(shí)施例所涉及的操作部件和安裝部件的放大視圖。 圖4為顯示了本發(fā)明實(shí)施例所涉及的示例性的活門板與操作部件 的簡圖。
圖5為顯示了安裝至單元區(qū)域的活門組件的筒圖。
圖6是流程圖，其描述了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的逐步式的方法。
相似的標(biāo)號(hào)標(biāo)明遍及該若干視圖的相同或相應(yīng)的元件和單元，除 非明確指出，否則，它們并非按比例的。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的 一個(gè)實(shí)施例包括被配置成用于封閉諸如豎直匯流條組 件等的電氣設(shè)備的活門組件，其包括活門、引導(dǎo)件、操作部件和安裝 部件。本發(fā)明所提供的兩個(gè)特別的優(yōu)點(diǎn)是，活門組件的制造的簡化， 以及在匯流條組件已被裝入之后裝入該活門組件的能力。
以下參照附圖所討論的本發(fā)明的特定配置和布置僅僅用于說明 性的目的。在熟練技術(shù)人員能力范圍之內(nèi)的其它配置和布置可被制 作、使用或銷售，而不會(huì)背離所附權(quán)利要求的精神和范圍。例如，雖 然本發(fā)明的某些實(shí)施例在這里參照豎直匯流條而進(jìn)行描述，但是熟練 技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，可在任何這樣的設(shè)備中應(yīng)用本發(fā)明的實(shí)施例，在 該設(shè)備中，電氣設(shè)備的封閉是有利的。例如，非限制性的示例中的一部分可包括，封閉主匯流排，或在配電盤中封閉通電的電路。
在此處被使用時(shí)，以單數(shù)形式來敘述、其前帶有"一"的元件或 功能應(yīng)被理解為，不排除所述元件或功能的復(fù)數(shù)，除非明確地陳述了 這種排除在外的情形。此外，對(duì)本發(fā)明的"一個(gè)實(shí)施例"的提及不應(yīng) 被理解為排除同樣包含所陳述的特征的其它實(shí)施例的存在。
現(xiàn)在參照?qǐng)D1,在此顯示了本發(fā)明的實(shí)施例所涉及的馬達(dá)控制中
心的功能框圖。馬達(dá)控制中心可包括主匯流排102、豎直匯流排組件 104、馬達(dá)控制單元106和包殼108。在一個(gè)示例性的實(shí)施例中，本發(fā) 明是一種附連至豎直匯流排組件104的安全構(gòu)件。
主匯流排可被配置成用于將電功率從未顯示的供電干線傳送至 豎直匯流排以及傳送至各個(gè)的馬達(dá)控制單元106。因此，主匯流排102 可通過線110而電連接至豎直匯流排104。
豎直匯流排組件104可包括豎直匯流條112、豎直匯流排屏障 (barrier)114、梯子(Ladder)l 16、左翼板和右翼板118和120，以及活 門組件122。豎直匯流排組件可被配置成用于通過線路124將功率分 配至單獨(dú)的馬達(dá)控制單元106。進(jìn)一步地，豎直匯流排屏障114可被 安裝到左翼板和右翼板118和120中的各個(gè)上?；铋T組件122同樣可 被安裝至匯流條的左翼板和右翼板118和120，且翼板可被配置成用 于向豎直匯流排屏障」提供支撐。
在裝入馬達(dá)控制單元時(shí)，梯子116可為未示出的、支撐著馬達(dá)控 制單元的支架提供安裝部，從而將重力傳遞至梯子116。例如地，梯 子可通過線130而被連接至右翼板120，從而提供重力傳遞。在本發(fā) 明的這個(gè)示例性的實(shí)施例中，梯子可進(jìn)一步^C配置成用于支撐和定位 支架(未顯示)，充當(dāng)用于包殼的門的閉鎖點(diǎn)，并提供電線管道，其中， 操作員可將至各個(gè)馬達(dá)控制單元106的以及來自各個(gè)馬達(dá)控制單元 106的電線或控制電纜和馬達(dá)帶入和帶出。
活門組件122(以下將參照?qǐng)D2至圖6更詳細(xì)地對(duì)其進(jìn)行討論)通常 被配置成用于封閉與豎直匯流排相鄰的插頭接通孔、手指、觸頭等等。在實(shí)踐中，操作員將起動(dòng)器置入插頭接通孔中以便連接到豎直匯流排 上。因此，活門組件可被配置以軸向地或橫向地橫過單元區(qū)域而滑動(dòng) 以便露出插頭接通孔從而容許對(duì)豎直匯流排的接近。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2,其總體以標(biāo)號(hào)200顯示了可適用于本發(fā)明的實(shí)施 例的活門面板的示例性的簡圖?；铋T面板可包括至少一個(gè)孔口 204、 活門208和成形的槽206。
活門面板202和活門引導(dǎo)件(未顯示)可由任何非傳導(dǎo)性的材料制 成，例如，不傳導(dǎo)電流且能夠承受豎直匯流排組件發(fā)出的固有的熱量 的任何復(fù)合物(composite)?；铋T面板可包括孔口 204,在參照?qǐng)D4和5 作討論的情形下，該孔口 204可被配置成用于暴露出在下面的豎直匯 流排組件，以便操作員插入電氣元件(例如，起動(dòng)器和插頭)。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，有利的是，活門面板202在活門面板 202的一端處或兩端處均包括有活門208。如果活門面板200處于打 開位置，左翼板可充當(dāng)對(duì)活門組件的止動(dòng)機(jī)構(gòu)。然而，在關(guān)閉位置中， 操作部件可充當(dāng)靠著豎直匯流排屏障的止動(dòng)機(jī)構(gòu)。例如，當(dāng)活門面板 橫向地橫過單元區(qū)域組件(未顯示)的縱軸線而移動(dòng)時(shí)，活門可支靠在 左翼板上從而防止(impinging)橫過該單元區(qū)域組件的任何進(jìn)一 步的運(yùn) 動(dòng)。
進(jìn)一步參照?qǐng)D2，活門面板還可包括安裝部件206。安裝部件206 的尺寸可被給定成(dimensioned)用于操作部件(未顯示)至活門面板 202的、在第一端處的附連。例如，安裝部件206可包括成形的槽， 其可與扁簧的第一端相對(duì)應(yīng)，并#1配置成用于容納扁簧的第一端，該 扁簧將參照?qǐng)D3進(jìn)行論述。在本發(fā)明的可選實(shí)施例中，任何的將操作 部件安裝至活門面板的方式都是可用的(例如，安裝部件可通過鉚釘、 螺釘、粘接劑等等而被固定)。此外，應(yīng)該懂得，雖然在圖2的當(dāng)前的 示例性實(shí)施例中，安裝部件位于活門面板的第一端上，但是，操作部 件可被附接在任何有利的位置處，以用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3,在此，在標(biāo)號(hào)300下顯示了示例性的操作部件和安裝部件。在這個(gè)示例性的實(shí)施例中，操作部件包括扁簧302。扁簧 的第一端310可包括橢圓端312,其與參照?qǐng)D2所論述的安裝部件相 對(duì)應(yīng)，并可被給定尺寸，以配合到安裝部件中。如本領(lǐng)域中所知，扁 簧被配置成用于在有限空間的條件下(即，包括凸起的翼板的單元區(qū)域 組件)保持作用力。扁簧可設(shè)計(jì)成，當(dāng)電氣元件^皮插入時(shí)，在推動(dòng)活門 面板橫向地橫過單元區(qū)域組件的方向上施加扭矩或作用力。該插入的 動(dòng)作可例如為這樣的作用力，其比扁簧所施加的力更大、作用在相反 方向上、因而在橫向地相反的方向上推動(dòng)該扁簧碎黃過該單元區(qū)域組 件。相反地，移去電氣元件的動(dòng)作可消除該反向的力，從而允許扁簧 力重新將活門面板推回橫過該單元區(qū)域組件，并由此遮蓋住電氣插頭 孔。
扁簧310可例如由高碳彈簧鋼、磷青銅、鈹銅、鎳銀合金、高鎳 特種合金(specialty alloys)等等制造。扁簧可進(jìn)一步設(shè)計(jì)成使扁簧的總 長度中的大約25%或更少發(fā)生偏轉(zhuǎn)。 一種可用于本發(fā)明的合適的扁簧 由Katy Spring & Mfg. Inc所制造，并且可以在萬維網(wǎng)中在如下的網(wǎng)址上 4皮找到http:〃www.katyspring,com。在本發(fā)明的可選實(shí)施例中，才喿作部件 可包括扭簧、片簧、懸臂(cantilever)等等。
進(jìn)一步參照?qǐng)D3，安裝部件304可包括安裝孔306且可在308處 被附連至操作部件。安裝孔可被配置成用于通過鉚釘、螺釘?shù)鹊榷鴮?安裝部件306附連至翼板(未顯示)、包殼(未顯示)、或匯流排組件(未 顯示)上。至操作部件的在308處的附連還可包括鉚釘、螺釘?shù)鹊鹊氖?用。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4，其大體以標(biāo)號(hào)400顯示了用于封閉電氣設(shè)備的裝 置。該裝置可包括具有孔口 410的活門面板402、引導(dǎo)件405、操作 部件406和安裝部件408。如所示，這種示例性的組件可促進(jìn)豎直匯 流條組件與起動(dòng)器組件之間的安全的相互作用和連通 (communication),起動(dòng)器組件具有在尺寸方面與豎直匯流條組件的插 頭接通孔相對(duì)應(yīng)的插頭，其將參照?qǐng)D5進(jìn)行論述。引導(dǎo)件405可被配置成用于使活門面板402與單元區(qū)域組件的插 頭接通孔對(duì)準(zhǔn)。引導(dǎo)部405可包括保持耳404。保持耳404可被配置 成用于在打開位置和關(guān)閉位置之間引導(dǎo)該活門。引導(dǎo)部還可包括未示 出的保持部件(retaining member),其在尺寸上與豎直匯流排組件中的 預(yù)定的孔口相對(duì)應(yīng)。而該保持部件又可咬合入豎直匯流排屏障的孔口 中并作為用于活門組件的支撐結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D5，其總體上在標(biāo)號(hào)500下顯示了活門組件和豎直匯 流排組件的一部分。該豎直匯流排組件的部分包括單元區(qū)域516、多 個(gè)插頭沖妄通孔514、翼寺反522和524,以及插頭518?；铋T組件包>^活 門面板502，孔口 504，包括扁簧的操作部件508，以及安裝部件512。
如所示，活門面板502處于打開位置。"打開位置"意味著活門孔 口 504處于容許插頭518被插入到單元區(qū)域516的插頭接通孔514中 的位置。插頭518可包括待被插入到單元區(qū)域中的任何電氣裝置，并 且可通過裝置安裝器526而被插入，或者由操作員手動(dòng)地插入。以同 樣的方法，應(yīng)該懂得，活門孔口可在插頭被插入至插頭接通孔時(shí)通過 至裝置安裝器526的某些機(jī)械連接或操作員的動(dòng)作而變成處于打開位 置中。例如，當(dāng)插頭518移入插頭接通孔514時(shí)，作用力在箭頭528 的方向上施加到操作部件508上，該作用力比操作部件508在與箭頭 528相反的方向上所施加的力更大，從而使活門橫向地橫過單元區(qū)域 的軸線而移動(dòng)，并暴露出用于插頭的插入的插頭接通孔。
相反地，"關(guān)閉位置"意味著活門孔口 504處于遮蓋住單元區(qū)域 516的插頭接通孔514的位置?；铋T可由于以下原因而變成處于這個(gè) 位置中，即，當(dāng)插頭的移除發(fā)生時(shí)，其消除了將操作部件保持住以防 其使活門橫向地橫過單元區(qū)域組件而(在與箭頭528相反的方向上)滑 動(dòng)從而遮蓋住至插頭接通孔的接近通路的作用力。因此，操作部件可 將活門面板偏壓至關(guān)閉位置。然后，操作部件可與匯流排屏障相接觸， 以停止活門面板橫過單元區(qū)域的運(yùn)動(dòng)。因此，可以看出，關(guān)閉位置可 作為組件的默認(rèn)位置以助于確保工作人員不會(huì)意外地接觸到匯流條的那些危險(xiǎn)的構(gòu)件。
進(jìn)一步參照?qǐng)D5,操作器508的安裝部件512可附連至匯流條組 件的翼板522以用于穩(wěn)定的目的并用于傳遞源自插頭接通孔的插入的 力。在可選的實(shí)施例中，安裝部件512可安裝到包殼上(見圖1，標(biāo)號(hào) 108)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D6,提供了一種用于封閉馬達(dá)控制單元中的電氣設(shè)備
的方法。該流程圖#:顯示以更好地有助于闡明該示例性的方法。雖然 流程圖顯示了示例性的逐步式的方法，但是應(yīng)該懂得，熟練技術(shù)人員 可重新設(shè)置或重新安排這些步驟而同時(shí)維持相似的結(jié)果。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括提供活門面板602?；铋T 面板可包括至少一個(gè)孔口 ，安裝至活門面板的第 一側(cè)的至少 一個(gè)引導(dǎo) 件，可操作地連接至活門面板的第二側(cè)、被配置成用于使活門面板滑 動(dòng)至打開位置或關(guān)閉位置的操作部件，以及連接至操作部件的安裝部 件，該安裝部件包括至少一個(gè)孔，用于至匯流條組件的附連。
在裝入電氣元件時(shí)使活門橫向地橫過單元區(qū)域的縱軸線而滑動(dòng) 以暴露出匯流條組件從而容許電氣元件至匯流條組件604的附連可包 括，利用電氣元件的、比相反方向上的操作部件的作用力更大的作用 力。
在電氣元件被從匯流條上移除時(shí)使活門面板在相反方向上橫向
力(該作用力將操作部件保持在原位)的移除。
雖然本發(fā)明各種實(shí)施例的特定特征可在某些圖中被顯示而在其 它圖中未被顯示，但這僅僅是出于方便的目的。依照本發(fā)明的原理， 一張圖上的一個(gè)或多個(gè)特征可與任何其它附圖中的任何特征或所有 特征相結(jié)合。這里所用的詞語"包括"、"包含"、"具有"和"帶 有，，等都應(yīng)作廣泛且全面的理解，而不局限于任何物理的互連。此外， 任何在此公開的實(shí)施例都不應(yīng)被理解為僅有的可行的實(shí)施例。相反， 變體以及其它實(shí)施例都應(yīng)被包括在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于封閉電氣設(shè)備的裝置，包括包括至少一個(gè)活門孔口(204)的活門面板(202)；被配置成用于使所述活門面板(202)與單元區(qū)域(516)的插頭接通孔(514)對(duì)準(zhǔn)的至少一個(gè)引導(dǎo)件(405)；可操作地連接至所述活門面板(202)的第一側(cè)且被配置成用于將所述活門面板(202)偏壓入關(guān)閉位置的操作部件(406)；以及連接至所述操作部件(406)的安裝部件(408)，所述安裝部件(408)與匯流條組件(604)互連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)孔 口 (204)被配置成用于在所述活門面板(202)處于打開位置時(shí)提供對(duì)所 述插頭接通孔(514)的接近。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)孔 口(204)被配置，以在所述活門面板(202)處于關(guān)閉位置時(shí)防止對(duì)所述插 頭接通孔(514)的接近。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述引導(dǎo)件(405) 還包括保持部件(404),其#1配置以緊固入所述匯流條組件的事先存在 的孔口中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述操作部件(406) 包括扁簧、扭簧、片簧或懸臂。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述活門面板(202) 被配置成當(dāng)電氣元件被裝入時(shí)橫向地橫過單元區(qū)域(516)的軸線而滑 動(dòng)，從而，暴露出所述匯流條組件(604)，容許電氣元件的至所述匯流 條組件(604)的連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述活門面板(202) 被配置成當(dāng)電氣元件被從所述匯流條組件(604)移除時(shí)在相反方向上 橫向地橫過單元區(qū)域(516)的軸線而滑動(dòng)，從而封閉所述匯流條組件(604)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述插頭接通孔(514) 尺寸被給定成用于容納馬達(dá)控制單元的插頭(518)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述:f喿作部件(406) 被配置成通過在所述關(guān)閉位置中支靠著豎直匯流排屏障(114)或者在 所述打開位置中支靠著翼板(118)從而在預(yù)定的位置處使所述活門面 板(202)停止滑動(dòng)。
10. —種用于接近馬達(dá)控制單元中的電氣設(shè)備的方法，其包括 提供用于至豎直匯流排組件(104)的安裝的活門面板(202)，其包括至少一個(gè)活門孔口(204);被配置成用于使所述活門面板(202)與單元區(qū)域(516)的插頭 接通孔(514)對(duì)準(zhǔn)的至少 一個(gè)引導(dǎo)件(405);可操作地連接至所述活門面板(202)的第二側(cè)、被配置成用 于將所述活門面板推至關(guān)閉位置的操作部件(406);連接至所述操作部件(406)的安裝部件(408)，所述安裝部件 (408)與匯流條組件(604)互連；當(dāng)電氣元件被裝入時(shí)，使所述活門面板(202)橫向地4黃過所述單元 區(qū)域(516)的縱軸線而滑動(dòng)，暴露出所述匯流條組件(604)，從而容許電 氣元件的至所述匯流條組件(604)的附連；且當(dāng)該起動(dòng)器被從所述匯流條移除時(shí)，使所述活門面板(202)在相反 的方向上橫向地橫過所述單元區(qū)域(516)的縱軸線而滑動(dòng)橫過所述單 元區(qū)域，從而封閉所述匯流條組件(604)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于電氣系統(tǒng)的封閉的裝置和方法，具體而言，本發(fā)明描述了一種用于封閉電氣設(shè)備的裝置。其提出了帶有至少一個(gè)活門孔口的活門面板、至少一個(gè)被配置成用于使活門面板與單元區(qū)域的插頭接通孔對(duì)準(zhǔn)的引導(dǎo)件、操作部件以及與匯流條組件互連的安裝部件。其還提出了一種用于接近馬達(dá)控制單元中的電氣設(shè)備的方法。
文檔編號(hào)H02B1/26GK101582565SQ200910145668
公開日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2009年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月13日
發(fā)明者D·N·R·曼楚里, J·Q·菲利普斯 申請(qǐng)人:通用電氣公司