領(lǐng)域

本公開涉及用于斷路器的抽出式底座的集成的電源連接器。

背景

斷路器常用于保護(hù)電氣設(shè)備免于過載和短路事件。運(yùn)載數(shù)千安培電流的大型斷路器常被裝配到金屬封閉的開關(guān)裝置組件中。開關(guān)裝置組件具有被稱為母線(或“匯流排”)的大的電導(dǎo)體，其將來自電源(如發(fā)電站)的電流通過斷路器運(yùn)載到由斷路器保護(hù)的負(fù)載。這些可能重達(dá)數(shù)百磅的大型斷路器通常被抬進(jìn)開關(guān)裝置中并通過將斷路器安裝到抽出式(或抽出型)斷路器底座中而被放在架子上。手動(dòng)控制的或遠(yuǎn)程操作的機(jī)構(gòu)被插入到底座中以轉(zhuǎn)動(dòng)曲柄，該曲柄將斷路器推壓到開關(guān)裝置中并完成由斷路器保護(hù)的電路。

已知的開關(guān)裝置組件通常包括具有三個(gè)部分的機(jī)柜：電纜部分、總線部分以及斷路器或設(shè)備部分。斷路器部分含有抽出式斷路器底座，這簡(jiǎn)化了現(xiàn)場(chǎng)斷路器的可用連接的安裝和拆卸，使裝配、遷移以及維護(hù)方便。抽出式斷路器底座包括支架組件(或機(jī)架)，該支架組件用于接收和支撐斷路器并將其移進(jìn)或移出斷路器部分，以形成或斷開與用螺栓固定在母線端子的第一端的可轉(zhuǎn)動(dòng)接頭安裝(TJM)的接觸。TJM具有第二端，該第二端具有面向斷路器的雙叉U形輪廓。在斷路器部分/底座的后端可以是背模(例如，背板)，其是斷路器和總線部分之間的以TJM的雙叉U形輪廓伸出通過的介電阻擋。在支架上來回轉(zhuǎn)換的斷路器在其后面(即面對(duì)背模)具有“集束器(cluster)”(例如，彈簧拉緊的雙面手指聯(lián)接器)。然而，所有這些電氣/機(jī)械連接降低傳導(dǎo)效率、產(chǎn)生熱，因此進(jìn)一步降低電流運(yùn)載能力(例如，載流量)，這需要更大的導(dǎo)體和更多的材料花費(fèi)。

概述

提供母線與斷路器集束器連接之間的聯(lián)接的本發(fā)明的電源連接器，如用于抽出式斷路器底座中，在其間沒有用螺栓固定的連接的前提下集成母線端子和TJM。從而，電源連接器減少了機(jī)械連接的數(shù)量，如通常使用的用螺栓固定的接頭。本發(fā)明的電源連接器在一體構(gòu)型中于第一端上提供了獨(dú)立的母線端子并于第二端上提供了斷路器端子。因此，電源連接器提供了改進(jìn)的熱傳導(dǎo)效率，從而提供了超過傳統(tǒng)的連接組件的改進(jìn)的電流運(yùn)載能力。此外，相比于傳統(tǒng)的連接組件，整體構(gòu)型可在不必降低電流運(yùn)載能力的前提下用更少的材料使抽出式斷路器互連到母線。

在另一實(shí)施例中，電源連接器可包含改進(jìn)的母線端子設(shè)計(jì)，該母線端子設(shè)計(jì)包括形成U形輪廓的一對(duì)延伸臂。導(dǎo)電的母線如通過使用緊固件(例如，螺栓或螺釘)可連接在母線端子的這對(duì)延伸臂之間。母線端子的U形輪廓考慮到趨膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)以及熱傳導(dǎo)(例如，如通過增加表面面積)。因此，相比于母線端子的T形輪廓和L形輪廓，U形輪廓改進(jìn)了熱耗散并降低了功率損耗(例如，歐姆損耗)。

附圖簡(jiǎn)述

各種示例實(shí)施例的描述連同附圖一起解釋，其中：

圖1根據(jù)第一實(shí)施例圖示了抽出式斷路器的底座的透視正面視圖，該抽出式斷路器具有被布置在該底座的背模中的多個(gè)電源連接器。

圖2圖示了圖1的抽出式斷路器底座的透視背面視圖。

圖3圖示了通過圖1的抽出式斷路器底座的背模布置的多個(gè)電源連接器的頂部局部視圖。

圖4根據(jù)第一實(shí)施例圖示了圖1的電源連接器中的一個(gè)的透視圖。

圖5圖示了在圖1和圖2的多個(gè)電源連接器的第一端上連接到各自的斷路器集束器、且在它們的第二端上連接到導(dǎo)電母線的、圖1和圖2的多個(gè)電源連接器(沒有底座)的透視圖。

圖6A和圖6B根據(jù)第二實(shí)施例圖示了諸如圖1中的抽出式斷路器底座的電源連接器的透視圖。

圖7根據(jù)第三實(shí)施例圖示了用于諸如圖1中的抽出式斷路器底座的電源連接器的透視圖。

圖8根據(jù)第四實(shí)施例圖示了用于諸如圖1中的抽出式斷路器底座的電源連接器的透視圖。

圖9根據(jù)第五實(shí)施例圖示了用于諸如圖1中的抽出式斷路器底座的電源連接器的透視圖。

圖10根據(jù)第六實(shí)施例圖示了用于諸如圖1中的抽出式斷路器底座的電源連接器的透視圖。

詳細(xì)描述

參照?qǐng)D1和圖2，示出了抽出式斷路器底座10，如用于在開關(guān)裝置機(jī)柜中使用。底座10包括用于接收和支撐抽出式斷路器(未示出)的支架組件。底座10具有前端和后端，該前端具有通過其來接收斷路器的開口，該后端具有由介電材料形成的背模12(例如，背板)。背模12將母線從斷路器分開，且包括用于將一個(gè)或多個(gè)電源連接器100安裝到背模12的多個(gè)開口14。在該示例中，有被布置在背模12的相應(yīng)開口14中的六個(gè)電源連接器100。如圖3中所示，每個(gè)電源連接器100被形成為具有第一端和(與第一端相對(duì)的)第二端的一體式主體，該第一端具有斷路器端子310，該第二端具有母線端子350。當(dāng)斷路器被推壓到底座10中時(shí)，諸如經(jīng)由嚙合到斷路器的導(dǎo)電樁(stab)(例如，集束器支撐或樞軸)的相應(yīng)集束器，斷路器端子310連接到斷路器。母線端子350連接到(多個(gè))導(dǎo)電母線。底座10也可包括擋板系統(tǒng)(未示出)，以保護(hù)操作者或技術(shù)人員免于接觸如圖1中所示的位于底座10的后內(nèi)端處的(多個(gè))電源連接器100的(多個(gè))斷路器端子310。

圖4根據(jù)第一實(shí)施例示出了電源連接器100的放大的透視圖，該電源連接器100具有集成的斷路器端子310和母線端子350。母線端子350包括形成U形輪廓的一對(duì)延伸臂352。每個(gè)延伸臂352可包括多個(gè)孔360。(多個(gè))導(dǎo)電母線可連接在母線端子350的這對(duì)延伸臂352之間。例如，導(dǎo)電母線可使用螺栓或螺釘經(jīng)由孔360固定到適當(dāng)定向的延伸臂352中的任何一個(gè)。斷路器端子350也具有用于接收斷路器集束器連接的標(biāo)準(zhǔn)U形輪廓。此外，電源連接器100包括具有安裝孔322的延伸的側(cè)部320。電源連接器100可使用螺栓或螺釘經(jīng)由安裝孔322連接到底座10的背模12(例如，圖2所示)。

如所指示的，電源連接器100具有長度(L)、高度(H)以及寬度(W)，該長度(L)按從一體式主體的第一端到第二端的縱向軸界定，該高度(H)按垂直于從第一端到第二端的縱向軸的豎直軸界定，該寬度(W)垂直于長度和高度，由電源連接器主體的一側(cè)到相對(duì)側(cè)的距離界定。在該實(shí)施例中，斷路器端子310具有比母線端子350更小的長度和寬度，但具有與母線端子350相同的高度。

圖5圖示了(沒有底座10和其背模12的)圖1和圖2的多個(gè)電源連接器100的透視圖，該多個(gè)電源連接器100在它們的第一端上連接到斷路器(僅以斷路器樁22指示)的各自的集束器20并在它們的第二端連接到導(dǎo)電母線30。例如，每個(gè)電源連接器100具有連接到集束器20的斷路器端子310，和連接到母線30的母線端子350。如圖5的示例中所示，電源連接器的頂行100A可具有比電源連接器的底行100B更大的高度。因此，根據(jù)應(yīng)用、電氣要求、母線系統(tǒng)的配置(例如，母線的類型、大小和定向)、以及斷路器的配置(例如，集束器的類型和大小)，不同尺寸的電源連接器可與如圖1和圖2中所示的抽出式斷路器底座一起使用。

圖6A和圖6B根據(jù)第二實(shí)施例圖示了用于抽出式斷路器底座(如圖1和圖2中的底座10)的電源連接器600的透視圖。如圖4的第一實(shí)施例中的電源連接器100，電源連接器600被形成為具有第一端和(與第一端相對(duì)的)第二端的一體式主體，該第一端具有斷路器端子610，該第二端具有母線端子650。電源連接器600在每側(cè)上也包括延伸側(cè)部620。每個(gè)延伸側(cè)部620具有一個(gè)或多個(gè)安裝孔622，該安裝孔622用于使用螺栓或螺釘將電源連接器600固定到如圖1和圖2中的抽出式斷路器底座的背模。母線端子650具有窄的U形輪廓的一對(duì)延伸臂，以及用于使用螺栓或螺釘在其間固定母線的孔660。斷路器端子610也具有標(biāo)準(zhǔn)U形輪廓。在第二實(shí)施例中，斷路器端子610具有比母線端子650更大的寬度但更小的長度。

圖7根據(jù)第三實(shí)施例圖示了用于抽出式斷路器底座(如圖1和圖2中的底座10)的電源連接器700的透視圖。如圖4的第一實(shí)施例中的電源連接器100，電源連接器700被形成為包括第一端上的斷路器端子710、與第一端相對(duì)的第二端上的母線端子750、以及具有安裝孔722的延伸側(cè)部720的一體式主體，該安裝孔722用于使用螺栓或螺釘將電源連接器700固定到如圖1和圖2中的抽出式斷路器底座的背模。母線端子750具有具備U形輪廓的一對(duì)延伸臂，以及用于使用螺栓或螺釘將(多個(gè))母線固定到其的孔760。斷路器端子710也具有U形輪廓。在第三實(shí)施例中，斷路器端子710具有比母線端子750小的長度和小得多的高度，該母線端子750的豎直表面面積顯著增加。此外，延伸側(cè)部720與母線端子750一起繼續(xù)豎直地延伸。

圖8根據(jù)第四實(shí)施例圖示了用于抽出式斷路器底座(如圖1和圖2中)的電源連接器800的透視圖。如圖4的第一實(shí)施例中的電源連接器100，電源連接器800被形成為包括第一端上的斷路器端子810、與第一端相對(duì)的第二端上的母線端子850、以及延伸側(cè)部820的一體式主體。側(cè)部820具有安裝孔822，該安裝孔822用于使用螺栓或螺釘將電源連接器800固定到如圖1和圖2中的抽出式斷路器底座的背模。母線端子850具有具備U形輪廓的一對(duì)延伸臂，以及用于使用螺栓或螺釘將(多個(gè))母線固定到其的孔860。斷路器端子810也具有U形輪廓。在第四實(shí)施例中，斷路器端子810具有比母線端子850小的長度和高度，且長度小得多，該母線端子850的豎直表面面積顯著增加。此外，延伸側(cè)部820與斷路器端子810一起豎直地延伸。

圖9根據(jù)第五實(shí)施例圖示了用于抽出式斷路器底座(如圖1和圖2中)的電源連接器900的透視圖。如圖4的第一實(shí)施例中的電源連接器100，電源連接器900被形成為包括第一端上的斷路器端子910、與第一端相對(duì)的第二端上的母線端子950、以及具有安裝孔922的延伸側(cè)部920的一體式主體。安裝孔922用于使用螺栓或螺釘將電源連接器900固定到如圖1和圖2中的抽出式斷路器底座的背模。母線端子950具有具備U形輪廓的一對(duì)延伸臂，以及用于使用螺栓或螺釘將(多個(gè))母線固定到其的孔960。斷路器端子910也具有U形輪廓。在第五實(shí)施例中，斷路器端子910具有比母線端子950的長度至少小超過兩倍或三倍的長度、以及與母線端子950相同的高度。

圖10根據(jù)第六實(shí)施例圖示了用于抽出式斷路器底座(如圖1和圖2中)的電源連接器1000的透視圖。如圖4的第一實(shí)施例中的電源連接器100，電源連接器1000被形成為包括第一端上的斷路器端子1010、與第一端相對(duì)的第二端上的母線端子1050、以及延伸側(cè)部1020的一體式主體。側(cè)部1020具有孔1022，該孔1022用于使用螺栓或螺釘將電源連接器1000固定到如圖1和圖2中的抽出式斷路器底座的背模。母線端子1050具有具備用于圍繞單一母線的窄的U形輪廓的一對(duì)延伸臂，以及用于使用螺栓或螺釘將母線固定到其的孔1060。斷路器端子1010也具有典型的U形輪廓(例如，具有兩個(gè)叉的叉形頭)，用于接收斷路器集束器(例如，圖5中的20)。在第六實(shí)施例中，斷路器端子1010具有比母線端子1050更小的長度但更大的寬度。

電源連接器的圖示的實(shí)施例僅僅提供為示例。電源連接器的母線端子和斷路器端子可根據(jù)應(yīng)用，如開關(guān)裝置機(jī)柜中的母線的配置或布局以及系統(tǒng)的載流量要求，以各種大小和形狀設(shè)計(jì)。介于斷路器端子和母線端子之間的電源連接器的中部可設(shè)計(jì)尺寸(例如，大小和形狀)以適當(dāng)?shù)剡m配在底座背模和其用于電源連接器的開口和支撐件的尺寸。電源連接器可通過任何期望的方法形成，并可根據(jù)應(yīng)用和期望的電氣規(guī)格由導(dǎo)電材料，如銅、鋁或任何合適的導(dǎo)電材料或材料的合成物制成。

雖然各種實(shí)施例中的電源連接器的母線端子示為具有U形輪廓，但其可以任何合適的輪廓設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)到母線的連接。同樣，如果集束器布置是不標(biāo)準(zhǔn)的，則斷路器端子可以是不同的形狀。此外，電源連接器可使用不同于螺栓或螺釘?shù)钠渌潭ㄏ到y(tǒng)固定到底座的背模。

雖然已經(jīng)說明和描述了本公開的特定實(shí)施例和應(yīng)用，應(yīng)理解，本公開并不限于在此公開的精確結(jié)構(gòu)和組成，以及從前述描述中各種修改、改動(dòng)和變化可變得明顯，而不偏離如所附權(quán)利要求中限定的本發(fā)明。