本申請(qǐng)要求2015年2月9日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?2/113,643以及2015年6月8日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?2/172,614的權(quán)益,所述申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容據(jù)此以引用方式整體并入本說(shuō)明書(shū)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明的領(lǐng)域總體涉及配電系統(tǒng),并且更具體地,涉及配電設(shè)備和用于與其一起使用的電氣裝置,所述配電設(shè)備包括堆疊匯流條組件(stacked bus bar assembly),所述堆疊匯流條組件提供共用的總線形狀因數(shù)(common bus form factor)和連接器接口,同時(shí)使得配電設(shè)備的安培容量能夠變化。
背景技術(shù):
至少一些已知的配電板提供用于安裝多個(gè)斷路器以控制從主電路到一個(gè)或多個(gè)分支電路的配電的配電設(shè)備。至少一些已知的配電板包括壁掛式外殼,所述外殼支撐導(dǎo)電匯流條和電聯(lián)接到所述匯流條的電氣開(kāi)關(guān)裝置,諸如斷路器。
至少一些已知的配電板被設(shè)計(jì)成使得具有不同的安培容量、總線長(zhǎng)度以及/或安裝定向的配電板具有不同的總線形狀因數(shù)和/或電連接器接口。因此,適于在一種類(lèi)型的配電板上使用的電氣裝置通常不適于與具有不同的安培容量、總線長(zhǎng)度或安裝定向的配電板一起使用。
因此,存在對(duì)于更普適的配電設(shè)備的需要,所述配電設(shè)備提供共用的總線形狀因數(shù)和連接器接口,同時(shí)使得配電設(shè)備的安培容量、尺寸和安裝定向能夠變化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在一個(gè)方面,提供了一種具有總線側(cè)和負(fù)載側(cè)的電氣裝置。所述電氣裝置包括設(shè)置在所述電氣裝置的總線側(cè)上的多個(gè)導(dǎo)線端子以及多個(gè)電連接器。多個(gè)電連接器中的每個(gè)電連接器包括聯(lián)接到多個(gè)線端子中的相應(yīng)線端子的第一端、遠(yuǎn)離第一端的第二端以及設(shè)置在第二端處的連接器夾具。每個(gè)連接器夾具配置成接合匯流條以便將電氣裝置電聯(lián)接到匯流條,并且包括第一接觸區(qū)段和與第一接觸區(qū)段間隔開(kāi)的第二接觸區(qū)段。第一接觸區(qū)段和第二接觸區(qū)段配置成當(dāng)插入到由匯流條限定的連接器通道中時(shí),朝向彼此從松弛位置偏轉(zhuǎn)到壓下位置(depressed position)。
在另一方面,提供了一種配電系統(tǒng)。所述配電系統(tǒng)包括框架、聯(lián)接到框架的匯流條組件以及電氣裝置。匯流條組件包括多個(gè)匯流條,其中多個(gè)匯流條中的相鄰匯流條在第一方向上彼此隔開(kāi)。匯流條組件包括限定匯流條組件的周邊的多個(gè)側(cè)面。電氣裝置包括多個(gè)連接器夾具,其中多個(gè)連接器夾具中的相鄰連接器夾具在第一方向上彼此隔開(kāi)。多個(gè)連接器夾具中的每個(gè)連接器夾具可沿匯流條組件的多個(gè)側(cè)面中的任一側(cè)面電聯(lián)接到匯流條組件。
在又一方面,提供了一種組裝配電系統(tǒng)的方法。所述方法包括提供堆疊匯流條組件,所述堆疊匯流條組件包括多個(gè)匯流條,所述多個(gè)匯流條中的每個(gè)匯流條包括第一板、與第一板隔開(kāi)的第二板以及設(shè)置在第一板與第二板之間并且使它們互連的中間構(gòu)件。每個(gè)匯流條的第一板、第二板和中間構(gòu)件共同限定連接器通道。所述方法進(jìn)一步包括通過(guò)將電氣裝置的至少一個(gè)連接器夾具插入到由多個(gè)匯流條中的一個(gè)限定的連接器通道中來(lái)將電氣裝置電聯(lián)接到匯流條組件。
技術(shù)方案1:一種具有總線側(cè)和負(fù)載側(cè)的電氣裝置,包括:多個(gè)導(dǎo)線端子,設(shè)置在所述電氣裝置的所述總線側(cè)上;以及,多個(gè)電連接器,所述多個(gè)電連接器中的每個(gè)電連接器包括聯(lián)接到所述多個(gè)線端子中的相應(yīng)線端子的第一端、遠(yuǎn)離所述第一端的第二端以及設(shè)置在所述第二端處的連接器夾具,每個(gè)所述連接器夾具配置成接合匯流條以便將所述電氣裝置電聯(lián)接到所述匯流條,其中所述每個(gè)連接器夾具包括第一接觸區(qū)段以及與所述第一接觸區(qū)段間隔開(kāi)的第二接觸區(qū)段,所述第一接觸區(qū)段和所述第二接觸區(qū)段配置成當(dāng)插入到由所述匯流條限定的連接器通道中時(shí)彼此從松弛位置朝對(duì)方偏轉(zhuǎn)到壓下位置。
技術(shù)方案2:根據(jù)技術(shù)方案1所述的電氣裝置,其中所述第一接觸區(qū)段和所述第二接觸區(qū)段通過(guò)偏置元件彼此聯(lián)接,所述偏置元件將所述第一接觸區(qū)段和所述第二接觸區(qū)段彼此偏離對(duì)方。
技術(shù)方案3:根據(jù)技術(shù)方案2所述的電氣裝置,其中所述偏置元件包括與所述第一接觸區(qū)段和所述第二接觸區(qū)段整體地形成的C形偏置元件。
技術(shù)方案4:根據(jù)技術(shù)方案1所述的電氣裝置,所述電氣裝置進(jìn)一步包括聯(lián)接到所述第一接觸區(qū)段和所述第二接觸區(qū)段中的至少一個(gè)的支撐彈簧,所述支撐彈簧配置成將所述第一接觸區(qū)段和所述第二接觸區(qū)段彼此偏離對(duì)方。
技術(shù)方案5:根據(jù)技術(shù)方案1所述的電氣裝置,其中所述第一接觸區(qū)段和所述第二接觸區(qū)段中的至少一個(gè)包括多個(gè)接觸指,所述多個(gè)接觸指中的每個(gè)接觸指能夠彼此獨(dú)立地被壓低。
技術(shù)方案6:根據(jù)技術(shù)方案1所述的電氣裝置,其中所述第一接觸區(qū)段和所述第二接觸區(qū)段中的至少一個(gè)包括成型的接觸表面。
技術(shù)方案7:根據(jù)技術(shù)方案1所述的電氣裝置,其中所述每個(gè)連接器夾具包括沿鄰接區(qū)段彼此聯(lián)接的第一接觸構(gòu)件和第二接觸構(gòu)件,所述第一接觸構(gòu)件包括所述第一接觸區(qū)段,并且所述第二接觸構(gòu)件包括所述第二接觸區(qū)段。
技術(shù)方案8:根據(jù)技術(shù)方案7所述的電氣裝置,其中所述第一接觸構(gòu)件和所述第二接觸構(gòu)件由單獨(dú)的導(dǎo)電材料塊制成。
技術(shù)方案9:根據(jù)技術(shù)方案1所述的電氣裝置,其中所述第一接觸區(qū)段和所述第二接觸區(qū)段由一體的導(dǎo)電材料塊制成。
技術(shù)方案10:根據(jù)技術(shù)方案1所述的電氣裝置,其中所述電氣裝置包括內(nèi)部脫扣機(jī)構(gòu),所述內(nèi)部脫扣機(jī)構(gòu)配置成中斷所述匯流條與通過(guò)所述電氣裝置聯(lián)接到所述匯流條的負(fù)載之間的電連接。
技術(shù)方案11:一種配電系統(tǒng),包括:框架;聯(lián)接到所述框架的匯流條組件,所述匯流條組件包括多個(gè)匯流條,所述多個(gè)匯流條中的相鄰匯流條在第一方向上彼此隔開(kāi),所述匯流條組件包括限定所述匯流條組件的周邊的多個(gè)側(cè)面;以及
包括多個(gè)連接器夾具的電氣裝置,所述多個(gè)連接器夾具中的相鄰連接器夾具在所述第一方向上彼此隔開(kāi),其中所述多個(gè)連接器夾具中的每個(gè)連接器夾具能夠沿所述匯流條組件的所述多個(gè)側(cè)面中的任一側(cè)面電聯(lián)接到所述匯流條組件。
技術(shù)方案12:根據(jù)技術(shù)方案11所述的配電系統(tǒng),其中所述連接器夾具中的至少一個(gè)包括第一接觸區(qū)段和在所述第一方向上與所述第一接觸區(qū)段隔開(kāi)的第二接觸區(qū)段,所述第一接觸區(qū)段和所述第二接觸區(qū)段配置成當(dāng)插入到由所述多個(gè)匯流條中的一個(gè)限定的連接器通道中時(shí)彼此從松弛位置朝對(duì)方偏轉(zhuǎn)到壓下位置。
技術(shù)方案13:根據(jù)技術(shù)方案12所述的配電系統(tǒng),其中所述多個(gè)匯流條中的每個(gè)匯流條包括:第一板;
在所述第一方向上與所述第一板隔開(kāi)的第二板;以及
設(shè)置在所述第一板與所述第二板之間并且使它們互連的中間構(gòu)件,其中所述第一板、所述第二板以及所述中間構(gòu)件共同限定連接器通道,其中所述至少一個(gè)連接器夾具能夠插入到所述連接器通道中,以使得所述第一接觸區(qū)段接合所述第一板,并且所述第二接觸區(qū)段接合所述第二板。
技術(shù)方案14:根據(jù)技術(shù)方案11所述的配電系統(tǒng),其中所述電氣裝置進(jìn)一步包括聯(lián)接到所述電氣裝置的總線側(cè)的總線側(cè)絕緣構(gòu)件,所述總線側(cè)絕緣構(gòu)件配置成將所述多個(gè)連接器夾具中的相鄰連接器夾具彼此電絕緣,并且限定配置成將氣體從所述電氣裝置內(nèi)排出的排放端口。
技術(shù)方案15:根據(jù)技術(shù)方案11所述的配電系統(tǒng),其中所述電氣裝置進(jìn)一步包括聯(lián)接到所述電氣裝置的總線側(cè)的總線側(cè)絕緣構(gòu)件,所述總線側(cè)絕緣構(gòu)件配合地接合所述匯流條組件以便將所述多個(gè)匯流條中的相鄰匯流條彼此隔離,并且將所述多個(gè)連接器夾具中的相鄰連接器夾具彼此隔離。
技術(shù)方案16:根據(jù)技術(shù)方案11所述的配電系統(tǒng),所述配電系統(tǒng)進(jìn)一步包括聯(lián)接到所述匯流條組件的管狀構(gòu)件,所述管狀構(gòu)件限定與所述電氣裝置的所述排放端口以流體連通的方式聯(lián)接的排放通道,其中所述排放通道配置成引導(dǎo)由所述電氣裝置產(chǎn)生的氣體遠(yuǎn)離所述電氣裝置。
技術(shù)方案17:根據(jù)技術(shù)方案11所述的配電系統(tǒng),其中所述電氣裝置是具有匯流條側(cè)和部件側(cè)的接口模塊,所述接口模塊包括設(shè)置在所述部件側(cè)上的多個(gè)接觸針,所述多個(gè)接觸針中的每個(gè)接觸針電聯(lián)接到所述多個(gè)連接器夾具中的相應(yīng)連接器夾具,其中所述接口模塊配置成將裝置電聯(lián)接到具有與所述匯流條組件的電連接接口不同的電連接接口的所述匯流條組件。
技術(shù)方案18:根據(jù)技術(shù)方案17所述的配電系統(tǒng),其中所述接口模塊進(jìn)一步包括安裝支架,所述多個(gè)接觸針中的每個(gè)接觸針可調(diào)整地聯(lián)接到所述安裝支架,以使得可選擇性地調(diào)整相鄰接觸針之間的間距。
技術(shù)方案19:根據(jù)技術(shù)方案17所述的配電系統(tǒng),其中所述每個(gè)接觸針包括初級(jí)端子和在所述初級(jí)端子與電聯(lián)接有所述每個(gè)接觸針的所述相應(yīng)連接器夾具之間串聯(lián)地電聯(lián)接的次級(jí)端子,所述次級(jí)端子適于將次級(jí)裝置電聯(lián)接在所述初級(jí)端子與所述相應(yīng)連接器夾具之間。
技術(shù)方案20:根據(jù)技術(shù)方案19所述的配電系統(tǒng),其中所述多個(gè)接觸針中的至少一個(gè)的所述次級(jí)端子電聯(lián)接到所述次級(jí)裝置。
技術(shù)方案21:根據(jù)技術(shù)方案20所述的配電系統(tǒng),其中所述次級(jí)裝置包括電流轉(zhuǎn)換器和電壓抽頭中的至少一個(gè)。
技術(shù)方案22:一種組裝配電系統(tǒng)的方法,包括:提供包括多個(gè)匯流條的堆疊匯流條組件,所述多個(gè)匯流條中的每個(gè)匯流條包括第一板、與所述第二板隔開(kāi)的第二板以及設(shè)置在所述第一板與所述第二板之間并且使它們互連的中間構(gòu)件,其中每個(gè)匯流條的所述第一板、所述第二板以及所述中間構(gòu)件共同限定連接器通道;以及
通過(guò)將所述電氣裝置的至少一個(gè)連接器夾具插入到由所述多個(gè)匯流條中的一個(gè)限定的所述連接器通道中,將電氣裝置電聯(lián)接到所述匯流條組件。
技術(shù)方案23:根據(jù)技術(shù)方案22所述的組裝配電系統(tǒng)的方法,其中所述至少一個(gè)連接器夾具包括第一接觸區(qū)段和第二接觸區(qū)段,其中將所述電氣裝置電聯(lián)接到所述匯流條組件包括將所述至少一個(gè)連接器夾具插入到由所述多個(gè)匯流條中的一個(gè)限定的所述連接器通道中,以使得所述第一接觸區(qū)段接合所述對(duì)應(yīng)匯流條的所述第一板,并且所述第二接觸區(qū)段接合所述對(duì)應(yīng)匯流條的所述第二板。
附圖說(shuō)明
圖1為示例性配電系統(tǒng)的平面圖,所述配電系統(tǒng)包括以包括堆疊匯流條組件的接線板的形式示出的配電設(shè)備。
圖2為圖1所示的匯流條組件的端視圖。
圖3為適于與圖1和圖2所示的配電設(shè)備一起使用的另一個(gè)匯流條組件的端視圖,所述另一個(gè)匯流條組件具有比圖2所示的匯流條組件更低的安培容量配置。
圖4為適于與圖1和圖2所示的配電設(shè)備一起使用的另一個(gè)匯流條組件的端視圖,所述另一個(gè)匯流條組件具有比圖3所示的匯流條組件更低的安培容量配置。
圖5為連接到電氣裝置的電連接器的圖2所示的匯流條組件的放大局部視圖。
圖6為包括具有擴(kuò)口形的電連接器引入端的匯流條的匯流條組件的另一個(gè)實(shí)施例的放大局部視圖。
圖7為設(shè)置在外殼內(nèi)的圖1所示的配電設(shè)備的透視圖。
圖8為以第一定向安裝的圖1和圖2所示的匯流條組件的示意圖,其中匯流條組件安裝成相對(duì)于框架中心是偏移的。
圖9為以第二定向安裝的圖1和圖2所示的匯流條組件的示意圖,其中匯流條組件安裝在寬度減小的框架上并且與所述框架的中心基本上對(duì)準(zhǔn)。
圖10為以第三定向安裝的圖1和圖2所示的匯流條組件的示意圖,其中匯流條組件安裝在寬度增加的框架上并且與所述框架的中心基本上對(duì)準(zhǔn)。
圖11為包括電聯(lián)接到堆疊匯流條組件的多個(gè)轉(zhuǎn)接器的配電系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
圖12為適于與圖1所示的配電系統(tǒng)和配電設(shè)備一起使用的示例性電氣裝置的示意圖。
圖13為圖12所示的電氣裝置的分解圖。
圖14為具有聯(lián)接到其上的多個(gè)電連接器的圖2所示的匯流條組件的端視圖。
圖15為圖14所示的電連接器中的一個(gè)的第一接觸構(gòu)件的透視圖。
圖16為適于與圖1所示的配電系統(tǒng)和配電設(shè)備一起使用的電氣裝置的另一個(gè)實(shí)施例的透視圖。
圖17為圖16所示的電氣裝置的局部分解圖。
圖18為圖16所示的電氣裝置的局部視圖,其中某些部件省略以便示出下方的特征結(jié)構(gòu)。
圖19為如圖18所示的電氣裝置的端視圖。
圖20為連接到堆疊匯流條組件的圖16-19所示的電氣裝置的透視圖。
圖21為在連接到圖20所示的匯流條組件之前的圖20所示的電氣裝置的側(cè)視圖。
圖22為連接到圖21所示的匯流條組件的圖21所示的電氣裝置的側(cè)視圖。
圖23為堆疊匯流條組件和適于與所述匯流條組件一起使用的連接器夾具的另一個(gè)實(shí)施例的局部示意圖。
圖24為電聯(lián)接到圖23所示的匯流條組件的匯流條的連接器夾具的替代實(shí)施例的局部示意圖。
圖25為電聯(lián)接到圖23所示的匯流條組件的匯流條的連接器夾具的另一個(gè)替代實(shí)施例的局部示意圖。
圖26為電聯(lián)接到圖23所示的匯流條組件的匯流條的連接器夾具的又一個(gè)替代實(shí)施例的局部示意圖。
圖27為電聯(lián)接到圖23所示的匯流條組件的匯流條的連接器夾具的又一個(gè)替代實(shí)施例的局部示意圖。
圖28為適于與堆疊匯流條組件一起使用的示例性模塊化框架組件的透視圖,所述模塊化框架組件以第一配置示出。
圖29為以第二配置示出的圖28的模塊化框架組件的透視圖。
圖30為適于與堆疊匯流條組件一起使用的示例性轉(zhuǎn)接器的前透視圖。
圖31為圖30的轉(zhuǎn)接器的后透視圖。
圖32為圖30的轉(zhuǎn)接器的頂部平面圖。
圖33為圖14所示的匯流條組件和電連接器中的一個(gè)的放大示意圖,其示出在操作期間穿過(guò)匯流條組件和電連接器的瞬時(shí)電流流動(dòng)方向。
圖34為包括支撐彈簧的Y形連接器夾具的透視圖。
圖35為包括支撐彈簧的C形連接器夾具的透視圖。
圖36為圖35所示的C形連接器夾具的側(cè)視圖。
圖37為組裝配電設(shè)備的示例性方法的流程圖。
圖38為組裝配電系統(tǒng)的示例性方法的流程圖。
盡管多種實(shí)施例的具體特征可能在某些附圖中顯示并且并未在其他附圖中顯示,但這僅僅是出于方便的考量。任何附圖的任何特征可參考任何其他附圖的任何特征和/或結(jié)合任何其他附圖的任何特征要求保護(hù)。
具體實(shí)施方式
圖1為示例性配電系統(tǒng)100的平面圖,所述示例性配電系統(tǒng)100包括以接線板的形式示出的配電設(shè)備102以及聯(lián)接到配電設(shè)備102的多個(gè)電氣裝置104。配電系統(tǒng)100配置成電聯(lián)接到主電源電路諸如三相電源,并且將電力分配到通過(guò)電氣裝置104電聯(lián)接到配電系統(tǒng)100的一個(gè)或多個(gè)分支電路。電氣裝置104可包括但不限于斷路器、電路開(kāi)關(guān)裝置、電度表以及除斷路器之外的電路中斷器(諸如接觸器、電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器、電動(dòng)機(jī)控制器以及其他負(fù)載控制器)。電氣裝置104還可包括轉(zhuǎn)接器和接口模塊,諸如本說(shuō)明書(shū)中參考圖11和圖30-32所述的那些。
如圖1所示,配電設(shè)備102包括框架106和聯(lián)接到框架106的堆疊匯流條組件108。
框架106包括多個(gè)支撐構(gòu)件,其上安裝有配電系統(tǒng)100的部件。在示例性實(shí)施例中,框架106包括側(cè)部軌道110、端部軌道112和交叉支撐件114。側(cè)部軌道110和端部軌道112共同限定框架106的周邊。每個(gè)側(cè)部軌道110平行于框架106的縱向軸線延伸,并且定向成基本上平行于另一個(gè)側(cè)部軌道110。每個(gè)端部軌道112定向成基本上正交于側(cè)部軌道110,并且基本上平行于另一個(gè)端部軌道112。每個(gè)側(cè)部軌道110在側(cè)部軌道110的第一端處聯(lián)接到端部軌道112中的一個(gè),并且在側(cè)部軌道110的第二端處聯(lián)接到另一個(gè)端部軌道112。交叉支撐件114設(shè)置在側(cè)部軌道110與端部軌道112之間,并且跨框架的長(zhǎng)度或?qū)挾妊由?,以便為配電系統(tǒng)100的部件提供附加的支撐。在所示出的實(shí)施例中,框架106包括聯(lián)接到每個(gè)側(cè)部軌道110并且定向成基本上正交于側(cè)部軌道110的一個(gè)交叉支撐件114。
匯流條組件108包括聯(lián)接到端部軌道112中的一個(gè)的第一端116、聯(lián)接到端部軌道112中的另一個(gè)的第二端118、以及各自從第一端116延伸到第二端118的第一側(cè)120和第二側(cè)122。第一端116、第二端118、第一側(cè)120以及第二側(cè)122共同限定匯流條組件108的周邊。匯流條組件108沿縱向方向(由箭頭124指示)從第一端116到第二端118延伸一個(gè)長(zhǎng)度,并且沿正交于縱向方向124的橫向方向(由箭頭126指示)延伸一個(gè)寬度。匯流條組件108可具有使得配電設(shè)備102能夠如本說(shuō)明書(shū)中所述那樣起作用的任何合適的長(zhǎng)度和寬度。
在示例性實(shí)施例中,匯流條組件108在每個(gè)端部軌道112和交叉支撐件114處聯(lián)接到框架106。匯流條組件108設(shè)置在側(cè)部軌道110之間,并且與每個(gè)側(cè)部軌道110以側(cè)向間距128、130隔開(kāi),所述側(cè)向間距128、130被設(shè)定尺寸以便接收電氣裝置104。每個(gè)側(cè)向間距128、130的尺寸可變化,以便適應(yīng)具有不同尺寸的電氣裝置104。例如,可通過(guò)改變匯流條組件108聯(lián)接到端部軌道112和交叉支撐件114的位置,或通過(guò)改變匯流條組件108的寬度來(lái)調(diào)整側(cè)向間距128、130的尺寸。
圖2為圖1所示的匯流條組件108的端視圖。如圖2所示,匯流條組件108包括以堆疊配置布置的多個(gè)模塊化匯流條202。即,匯流條202在正交于縱向方向124(圖1)和橫向方向126兩者的垂直方向(由箭頭204指示)上彼此對(duì)準(zhǔn)。此外,每個(gè)匯流條202在垂直方向204上與每個(gè)相鄰的匯流條202隔開(kāi)。每個(gè)匯流條202配置成聯(lián)接到多相電源的一個(gè)相。示例性實(shí)施例包括三個(gè)匯流條202,并且每個(gè)匯流條202配置成聯(lián)接到三相電源的一個(gè)相。
每個(gè)匯流條202通過(guò)一個(gè)或多個(gè)隔離片206和/或匯流條絕緣體208與相鄰的匯流條202隔開(kāi)。隔離片206和匯流條絕緣體208提供每個(gè)匯流條202之間的物理和電隔離。在示例性實(shí)施例中,每個(gè)匯流條202通過(guò)設(shè)置在兩個(gè)隔離片206之間的一個(gè)匯流條絕緣體208與相鄰的匯流條202隔開(kāi)。
隔離片206和匯流條絕緣體208可由使得配電設(shè)備102能夠如本說(shuō)明書(shū)中所述那樣起作用的任何合適的電絕緣材料構(gòu)成。在一些實(shí)施例中,匯流條絕緣體208中的一個(gè)或多個(gè)由電絕緣材料構(gòu)成,所述電絕緣材料具有相對(duì)高的熱導(dǎo)率以便促進(jìn)由匯流條組件108在操作期間產(chǎn)生的熱量的耗散和傳遞。具有相對(duì)高的熱導(dǎo)率的合適電絕緣材料包括,例如而非限制性地,纖維增強(qiáng)硅橡膠、酚醛樹(shù)脂、纖維增強(qiáng)酚醛樹(shù)脂(例如,用玻璃纖維增強(qiáng)的)、熱固性材料、纖維增強(qiáng)熱固性材料(例如,用玻璃纖維增強(qiáng)的)以及其組合。
在示例性實(shí)施例中,每個(gè)匯流條絕緣體208延伸超過(guò)每個(gè)匯流條202的側(cè)面。如以下更詳細(xì)描述的,匯流條絕緣體208的配置通過(guò)在電氣裝置的電連接器接觸匯流條202中的一個(gè)之前將絕緣部件接合在電氣裝置上,而在電氣裝置的安裝期間提供匯流條202之間的附加隔離。
如圖2所示,每個(gè)模塊化匯流條202包括第一板210、在垂直方向204上與第一板210隔開(kāi)的第二板212、以及設(shè)置在第一板210與第二板212之間并且使它們互連的中間構(gòu)件214。
第一板210和第二板212中的每一個(gè)是基本上平面的,各自具有在縱向方向124(圖1)上延伸的長(zhǎng)度、在正交于縱向方向的橫向方向126上延伸的寬度、以及在正交于縱向方向124和橫向方向126兩者的垂直方向204上延伸的厚度。每個(gè)板的長(zhǎng)度和寬度限定一個(gè)平面。第一板210和第二板212定向成基本上彼此平行,并且在基本上正交于第一板210和第二板212所處的平面的方向上彼此隔開(kāi)。
第一板210和第二板212中的至少一個(gè)由導(dǎo)電材料構(gòu)成,所述導(dǎo)電材料包括,例如而非限制性地,銅、鋁以及其組合。在示例性實(shí)施例中,第一板210和第二板212中的每一個(gè)都由導(dǎo)電材料構(gòu)成。在其他實(shí)施例中,第一板210和第二板212中的其中一個(gè)可由電絕緣材料構(gòu)成。
中間構(gòu)件214聯(lián)接到第一板210和第二板212中的每一個(gè),并且與第一板210和第二板212中的每一個(gè)的橫向或側(cè)向中心基本上對(duì)準(zhǔn)。中間構(gòu)件214可由導(dǎo)電材料或電絕緣材料構(gòu)成。在示例性實(shí)施例中,中間構(gòu)件214由導(dǎo)電材料構(gòu)成。
在所示出的實(shí)施例中,第一板210、第二板212和中間構(gòu)件214彼此獨(dú)立地形成,并且使用合適的緊固件(諸如螺栓或螺釘)彼此聯(lián)接。在其他實(shí)施例中,每個(gè)匯流條202的兩個(gè)或更多個(gè)部件彼此整體地或一體地形成。在一個(gè)實(shí)施例中,例如,中間構(gòu)件214以及第一板210和第二板212中的一個(gè)通過(guò)擠壓成型過(guò)程彼此整體地形成。在另一個(gè)實(shí)施例中,第一板210、第二板212和中間構(gòu)件214通過(guò)擠壓成型過(guò)程彼此整體地形成。在其他實(shí)施例中,第一板210和第二板212中的一個(gè)或兩個(gè)可以是分段的。即,第一板210和/或第二板212可由多個(gè)區(qū)段構(gòu)成。此類(lèi)區(qū)段可以與具有不同寬度、不同厚度以及/或不同導(dǎo)電性的板區(qū)段互換,以使得匯流條組件108的安培容量可沿匯流條組件108的長(zhǎng)度改變。
匯流條組件的部件(即,隔離片206、匯流條絕緣體208、第一板210、第二板212以及中間構(gòu)件214)可使用合適的緊固件216(圖1)諸如螺栓或螺釘聯(lián)接到框架106并且彼此聯(lián)接。緊固件可由電絕緣材料構(gòu)成或以其他方式與匯流條202電絕緣,以便維持每個(gè)匯流條202之間的電隔離。
第一板210和第二板212中的每一個(gè)具有比中間構(gòu)件214的寬度更大的寬度。此外,第一板210和第二板212延伸超過(guò)中間構(gòu)件214的端部。因此,每個(gè)匯流條202具有I形或H形橫截面,如圖2所示。
此外,如圖2所示,第一板210、第二板212和中間構(gòu)件214配合地限定從匯流條202的每個(gè)側(cè)面向內(nèi)橫向延伸的連接器通道218。連接器通道218配置(例如,設(shè)定尺寸并成形)成將來(lái)自一個(gè)或多個(gè)電氣裝置104(例如,斷路器)的電連接器接收在其中。在示例性實(shí)施例中,每個(gè)連接器通道218圍繞中間構(gòu)件214和匯流條202的整個(gè)周邊延伸,以便限定單個(gè)連續(xù)的連接器通道218。即,連接器通道218圍繞中間構(gòu)件214和匯流條202的每個(gè)側(cè)面延伸。因此,電氣裝置可沿限定匯流條202和匯流條組件108的周邊的多個(gè)側(cè)面中的任一側(cè)面電聯(lián)接到匯流條202。在其他實(shí)施例中,匯流條202中的一個(gè)或多個(gè)可具有彼此分開(kāi)(例如,通過(guò)中間構(gòu)件214)的兩個(gè)或更多個(gè)連接器通道。
每個(gè)連接器通道218與相鄰匯流條202的連接器通道以中心至中心間距220隔開(kāi),所述中心至中心間距220是沿垂直方向204測(cè)量的。在示例性實(shí)施例中,對(duì)于每對(duì)相鄰匯流條202,相鄰匯流條202的連接器通道218的中心至中心間距220是基本上相同的。在其他實(shí)施例中,相鄰匯流條202的連接器通道218之間的中心至中心間距220可改變。
匯流條組件108的配置使得能夠在不改變連接器通道218的幾何形狀、尺寸、或中心至中心間距的情況下改變匯流條組件108的安培容量(即,電流負(fù)荷量)。例如,匯流條組件108可通過(guò)將模塊化匯流條202的導(dǎo)電部件與不導(dǎo)電部件互換和/或通過(guò)將不導(dǎo)電部件與導(dǎo)電部件互換而實(shí)現(xiàn)多個(gè)安培容量范圍,同時(shí)維持連接器通道218的幾何形狀、大小和中心至中心間距。此外,可通過(guò)將模塊化匯流條202的部件與具有不同寬度和/或厚度的部件互換來(lái)修改匯流條組件108的安培容量,同時(shí)維持連接器通道218的幾何形狀、大小和中心至中心間距。例如,隔離片206和/或匯流條絕緣體208的厚度可改變,以便適應(yīng)不同厚度的第一板210和第二板212,同時(shí)維持在成對(duì)的相鄰匯流條202的連接器通道218之間的恒定的中心至中心間距220。另外,第一板210和第二板212中的每一個(gè)可與具有不同厚度、不同長(zhǎng)度和不同寬度中的至少一個(gè)的板互換,同時(shí)不改變連接器通道218的厚度和相鄰連接器通道218之間的中心至中心間距220。另外,可通過(guò)將第一板210和/或第二板212的一個(gè)或多個(gè)區(qū)段互換而沿匯流條組件108的長(zhǎng)度改變匯流條組件108的安培容量。例如,第一板210和第二板212中的至少一個(gè)可包括多個(gè)區(qū)段,其中所述區(qū)段中的至少一個(gè)可與具有和所述至少一個(gè)區(qū)段不同的寬度、不同的厚度和不同的導(dǎo)電性中的至少一個(gè)的板區(qū)段互換,同時(shí)不改變連接器通道218的厚度和相鄰連接器通道218之間的中心至中心間距220。
匯流條組件108的構(gòu)造從而有利于匯流條組件108的電連接接口標(biāo)準(zhǔn)化,同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)配電設(shè)備102的安培容量的靈活性。此外,匯流條組件108的配置提供共用的形狀因數(shù),這在將匯流條組件108定位在框架106上和將電氣裝置連接到配電設(shè)備102的過(guò)程中提供了靈活性。另外,匯流條組件108的共用形狀因數(shù)使得匯流條組件108容易擴(kuò)展以便增加匯流條組件108的電荷容量或長(zhǎng)度(例如,用于附加的連接空間)。此外,因?yàn)閰R流條組件108相對(duì)于聯(lián)接到其上的電氣裝置104居中定位,所以具有不同尺寸(例如,寬度)的電氣裝置可在匯流條組件108上直接彼此相對(duì)安裝,如圖1所示。
圖3為適于與配電設(shè)備102一起使用的另一個(gè)匯流條組件300的端視圖,所述匯流條組件300具有比匯流條組件108更低的安培容量配置。除了匯流條組件300包括由不導(dǎo)電材料構(gòu)成的中間構(gòu)件302之外,匯流條組件300基本上與圖2所示的匯流條組件108相同。
圖4為適于與配電設(shè)備102一起使用的另一個(gè)匯流條組件400的端視圖,所述匯流條組件300具有比匯流條組件300更低的安培容量配置。除了匯流條組件400的每個(gè)匯流條402包括由不導(dǎo)電材料構(gòu)成的一個(gè)板404之外,匯流條組件400基本上與圖3所示的匯流條組件300相同。
圖5為連接到電氣裝置(諸如斷路器)的電連接器502的圖2的匯流條組件108的放大局部視圖。為將電氣裝置連接到匯流條組件108,電連接器502插入到連接器通道218中。電連接器502配置成接合第一板210和第二板212中的每一個(gè),以便維持匯流條202與電連接器502之間的電連接。在圖5所示的實(shí)施例中,第一板210和第二板212的每個(gè)端部都是直的,并且處于與對(duì)應(yīng)的第一板210或第二板212的其余部分相同的平面內(nèi)。
圖6為包括匯流條602的匯流條組件600的另一個(gè)實(shí)施例的放大局部視圖,所述匯流條602具有擴(kuò)口形電連接器引入端604。具體地,匯流條602包括各自具有相應(yīng)的擴(kuò)口形端部區(qū)段610、612的第一板606和第二板608,所述端部區(qū)段610、612相對(duì)于對(duì)應(yīng)的第一板606或第二板608所處的平面成斜角定位。第一板606的端部區(qū)段610從第一板606以斜角在遠(yuǎn)離第二板608的方向上延伸,并且第二板608的端部區(qū)段612從第二板608以斜角在遠(yuǎn)離第一板606的方向上延伸。第一板606和第二板608一起部分地限定具有Y形橫截面的連接器通道614,如圖6所示。由第一板606和第二板608形成的擴(kuò)口形電連接器引入端604增強(qiáng)了匯流條組件600的機(jī)械和物理特性。例如,第一板606和第二板608的擴(kuò)口形端部區(qū)段610、612增加第一板606和第二板608的散熱表面積,從而有利于對(duì)匯流條組件600在操作期間產(chǎn)生的熱量的熱管理。另外,第一板606和第二板608的擴(kuò)口形端部區(qū)段610、612有利于電弧減緩。此外,擴(kuò)口形電連接器引入端604通過(guò)在安裝期間引導(dǎo)電連接器并使其對(duì)準(zhǔn)來(lái)促進(jìn)電連接器的連接。擴(kuò)口形電連接器引入端604還可在不減損流條組件600的總體寬度的情況下增加匯流條組件600的安培容量。
圖7為設(shè)置在外殼700內(nèi)的圖1的配電設(shè)備102的透視圖。外殼700包括將外殼700的內(nèi)部容積704與外部環(huán)境隔離的多個(gè)面板702。如以上指出的,匯流條組件108的配置使得電氣裝置(諸如斷路器)能夠沿限定匯流條組件108的周邊的多個(gè)側(cè)面中的任一側(cè)面電聯(lián)接到匯流條組件108。在圖7所示的實(shí)施例中,例如,主斷路器706沿匯流條組件108的第一端116(圖1)電聯(lián)接到匯流條組件108,并且多個(gè)分支斷路器708沿第一側(cè)120和第二側(cè)122(圖1)電聯(lián)接到匯流條組件108。電氣裝置104可電聯(lián)接到匯流條組件108的位置的靈活性允許匯流條組件108以多種定向和位置安裝在外殼700的內(nèi)部容積704內(nèi)。
圖8為以第一定向安裝的匯流條組件108的示意圖,其中匯流條組件108安裝成相對(duì)于框架802的中心是偏移的。
圖9為以第二定向安裝的匯流條組件108的示意圖,其中匯流條組件108安裝在寬度減小的框架902上并且與框架902的中心基本上對(duì)準(zhǔn)。
圖10為以第三定向安裝的匯流條組件108的示意圖,其中匯流條組件108安裝在寬度增加的框架1002上并且與框架1002的中心基本上對(duì)準(zhǔn)。
圖28為模塊化框架組件2800的示例性實(shí)施例的透視圖,所述模塊化框架組件2800配置成促進(jìn)將堆疊匯流條組件(諸如匯流條組件108)以不同位置和定向安裝在外殼(諸如外殼700)內(nèi)。模塊化框架組件2800使得能夠基于例如配電設(shè)備(諸如配電設(shè)備102)將如何配置和填充而以不同的位置和定向安裝堆疊匯流條組件。
模塊化框架組件2800包括中心框架部分2802,所述中心框架部分2802具有以堆疊匯流條組件可安裝到其上的凸起安裝表面2804的形式示出的安裝結(jié)構(gòu)。凸起的安裝表面2804在中心框架部分2802的縱向方向上從中心框架部分2802的第一縱向端部2806延伸到中心框架部分2802的第二縱向端部2808。凸起的安裝表面2804近似地在中心框架部分2802的從第一縱向端部2806延伸到第二縱向端部2808的橫向側(cè)面2810、2812之間居中定位。凸起的安裝表面2804包括多個(gè)緊固件開(kāi)口2814,每個(gè)緊固件開(kāi)口2814被設(shè)定尺寸并成形以便接收緊固件來(lái)將匯流條組件固定到凸起的安裝表面2804。
中心框架部分2802的后平面或表面2816限定圍繞凸起的安裝表面2804對(duì)稱地布置的多個(gè)伸長(zhǎng)狹槽2818。每個(gè)伸長(zhǎng)狹槽2818被設(shè)定尺寸并成形以便接收緊固件來(lái)將電氣裝置(諸如電氣裝置104)固定到中心框架部分2802。伸長(zhǎng)狹槽2818以限定的增量彼此縱向隔開(kāi),以使得當(dāng)電氣裝置連接到安裝在模塊化框架組件2800上的堆疊匯流條組件時(shí),伸長(zhǎng)狹槽2818將與電氣裝置上的安裝特征結(jié)構(gòu)(例如,緊固件或緊固件開(kāi)口)對(duì)準(zhǔn)。伸長(zhǎng)狹槽2818之間的縱向間距可以是電氣裝置上的安裝特征結(jié)構(gòu)之間的一個(gè)或多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)間距的有理分?jǐn)?shù)或倍數(shù)。伸長(zhǎng)狹槽2818以兩排布置在凸起安裝表面2804的每個(gè)側(cè)面上,包括總線側(cè)排2820和負(fù)載側(cè)排2822。設(shè)置在總線側(cè)排2820中的狹槽2818被定位以便當(dāng)電氣裝置連接到安裝在模塊化框架組件2800上的堆疊匯流條組件時(shí),與電氣裝置的總線側(cè)上的安裝特征結(jié)構(gòu)對(duì)準(zhǔn)。設(shè)置在負(fù)載側(cè)排2822中的狹槽2818被定位成當(dāng)電氣裝置連接到安裝在模塊化框架組件2800上的堆疊匯流條組件時(shí),與電氣裝置的負(fù)載側(cè)上的安裝特征結(jié)構(gòu)對(duì)準(zhǔn)。狹槽2818在橫向方向上伸長(zhǎng)以便提供在電氣裝置的安裝位置的靈活性。
中心框架部分2802包括沿橫向側(cè)面2810、2812中的每一個(gè)設(shè)置的聯(lián)接凸片2824。聯(lián)接凸片2824配置成聯(lián)接到多個(gè)延伸構(gòu)件(以下描述)中的至少一個(gè),以便延長(zhǎng)模塊化框架組件2800的長(zhǎng)度和/或?qū)挾?。每個(gè)聯(lián)接凸片2824限定多個(gè)緊固件開(kāi)口2826,所述多個(gè)緊固件開(kāi)口2826被設(shè)定尺寸并成形以便接收緊固件來(lái)將多個(gè)延伸構(gòu)件中的一個(gè)固定到中心框架部分2802。
圖28示出呈第一配置的模塊化框架組件2800,其中第一延伸構(gòu)件2828沿中心框架部分2802的橫向側(cè)面2812聯(lián)接到中心框架部分2802。圖29示出呈第二配置的模塊化框架組件2800,其中寬度小于第一延伸構(gòu)件2828的第二延伸構(gòu)件2830沿中心框架部分2802的橫向側(cè)面2812聯(lián)接。在一些實(shí)施例中,沒(méi)有延伸構(gòu)件聯(lián)接到中心框架部分2802,并且模塊化框架組件2800僅包括中心框架部分2802。
如圖28和圖29所示,延伸構(gòu)件2828、2830中的每一個(gè)包括在相應(yīng)延伸構(gòu)件的每個(gè)橫向側(cè)面上的聯(lián)接凸片2832。在延伸構(gòu)件2828、2830中的每一個(gè)上的聯(lián)接凸片2832的配置是相同的,以使得第一延伸構(gòu)件2828和第二延伸構(gòu)件2830可彼此互換。在示例性實(shí)施例中,延伸構(gòu)件2828、2830的每個(gè)聯(lián)接凸片2832限定以與中心框架部分2802的聯(lián)接凸片2824上的緊固件開(kāi)口2826相同的模式布置的多個(gè)緊固件開(kāi)口2834。
模塊化框架組件2800上的緊固件開(kāi)口和狹槽的布置有利于將堆疊匯流條組件(諸如匯流條組件108)對(duì)準(zhǔn)并定位在各種電氣外殼內(nèi)的預(yù)先確定的位置中。模塊化框架組件2800上的緊固件開(kāi)口和狹槽的布置還有利于電聯(lián)接到堆疊匯流條組件的電氣裝置的對(duì)準(zhǔn),所述堆疊匯流條組件安裝到模塊化框架組件2800或安裝到模塊化框架組件2800安裝在其中的電氣外殼中。
可通過(guò)將各種延伸構(gòu)件聯(lián)接到中心框架部分2802的橫向側(cè)面2810、2812來(lái)修改模塊化框架組件2800的寬度。例如,可通過(guò)將不同數(shù)目和/或不同類(lèi)型的延伸構(gòu)件聯(lián)接到中心框架部分2802的橫向側(cè)面2810、2812而以類(lèi)似于圖8所示的配置的偏移配置來(lái)布置模塊化框架組件2800。還可通過(guò)將相同類(lèi)型和數(shù)目的延伸構(gòu)件聯(lián)接到中心框架部分2802的每個(gè)橫向側(cè)面2810、2812,或通過(guò)不將任何延伸構(gòu)件聯(lián)接到中心框架部分2802的任一橫向側(cè)面2810、2812而以類(lèi)似于圖9或圖10的配置的居中配置來(lái)布置模塊化框架組件2800。模塊化框架組件2800從而有利于使用具有不同尺寸(例如,長(zhǎng)度)和形狀以及線彎曲空間要求的電氣裝置和附件(諸如斷路器),并且還提供與各種外殼的增加的兼容性。
模塊化框架組件2800的配置,具體地使得模塊化框架組件2800的寬度延長(zhǎng)的共用中心框架部分2802和延伸構(gòu)件或區(qū)段的配置,為升級(jí)提供了模塊性和靈活性。模塊化框架組件2800的配置還通過(guò)使得框架組件能夠由較小部分構(gòu)成,以及通過(guò)減少需要存儲(chǔ)在庫(kù)存中的部分的數(shù)目而簡(jiǎn)化了制造。
匯流條組件108的對(duì)稱布局和標(biāo)準(zhǔn)化連接點(diǎn)幾何形狀允許沿匯流條組件108的所有側(cè)面的電氣裝置連接以及安裝定向方面的靈活性,從而提供用于裝置的共用連接方案,所述裝置包括,例如而非限制性地,主斷路器、接線片連接、子饋電連接、電涌抑制器裝置連接以及計(jì)量裝置連接。具有與匯流條組件108的電連接接口不匹配的電連接器布局的電氣裝置可使用一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)接器來(lái)電聯(lián)接到匯流條組件。
圖11為包括電聯(lián)接到堆疊匯流條組件1104的多個(gè)轉(zhuǎn)接器1102(廣義地,接口模塊)的配電系統(tǒng)1100的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖。匯流條組件1104具有與以上參考圖1和圖2描述的匯流條組件108相同的構(gòu)造和配置。
每個(gè)轉(zhuǎn)接器1102包括匯流條側(cè)1106和部件側(cè)1108。匯流條側(cè)1106配置成接合匯流條組件1104,并且提供用于聯(lián)接到轉(zhuǎn)接器1102的部件側(cè)1108的電氣裝置的電連接。具體地,匯流條側(cè)1106包括具有對(duì)應(yīng)于匯流條組件1104的電連接接口的布置的多個(gè)電連接器(圖11中未示出)。在示例性實(shí)施例中,轉(zhuǎn)接器1102包括各自配置成接收在匯流條組件1104上的電連接器通道中的三個(gè)電連接器。具體地,轉(zhuǎn)接器1102的匯流條側(cè)1106上相鄰對(duì)的電連接器之間的中心至中心間距對(duì)應(yīng)于匯流條組件1104的電連接器通道之間的中心至中心間距。此外,轉(zhuǎn)接器1102的匯流條側(cè)1106上的每個(gè)電連接器被設(shè)定尺寸以便接收在匯流條組件1104上的電連接器通道中的一個(gè)中。在一些實(shí)施例中,例如,轉(zhuǎn)接器1102的匯流條側(cè)1106上的電連接器具有比匯流條組件1104上的對(duì)應(yīng)電連接器通道的厚度稍微更大的厚度,并且所述電連接器配置成彎曲或撓曲以便配合在電連接器通道中的一個(gè)內(nèi)。
轉(zhuǎn)接器的部件側(cè)1108配置成電聯(lián)接到電氣裝置的電觸點(diǎn)或端子,并且可根據(jù)旨在將要一起使用的電氣裝置轉(zhuǎn)接器1102的類(lèi)型而改變。轉(zhuǎn)接器1102可用于將各種電氣裝置連接到匯流條組件1104,包括,例如而非限制性地,主接線片插件和總線方式。
另外,轉(zhuǎn)接器1102可用于將兩個(gè)或更多個(gè)匯流條組件1104電聯(lián)接在一起。在圖11所示的實(shí)施例中,例如,兩個(gè)轉(zhuǎn)接器1102沿每個(gè)轉(zhuǎn)接器的部件側(cè)1108彼此電聯(lián)接,并且每個(gè)轉(zhuǎn)接器1102的匯流條側(cè)1106聯(lián)接到匯流條組件1104中的一個(gè)。
圖30和圖31分別為適于與堆疊匯流條組件(諸如,匯流條組件108)一起使用的示例性轉(zhuǎn)接器3000(廣義地,接口模塊)的前透視圖和后透視圖。圖32為圖30和圖31所示的轉(zhuǎn)接器3000的頂部平面圖。轉(zhuǎn)接器3000可用于將各種電氣裝置連接到堆疊匯流條組件(諸如匯流條組件108),包括,例如而非限制性地,主接線片插件、總線方式、斷路器以及其他電氣裝置。轉(zhuǎn)接器3000特別適于在將電氣裝置連接到具有與所述裝置的電連接接口不同的電聯(lián)接接口的堆疊匯流條組件時(shí)使用。另外,轉(zhuǎn)接器3000可用于將兩個(gè)或更多個(gè)堆疊匯流條組件電聯(lián)接在一起,如圖11所示。轉(zhuǎn)接器3000可基于轉(zhuǎn)接器3000的所需安培容量、轉(zhuǎn)接器3000旨在將要連接的斷路器、裝置和/或附件、以及可整合到轉(zhuǎn)接器3000中的其他裝置和特征結(jié)構(gòu)而在尺寸和配置上進(jìn)行改變。
如圖30-32所示,轉(zhuǎn)接器3000包括匯流條側(cè)3002和部件側(cè)3004。匯流條側(cè)3002配置成接合匯流條組件(諸如匯流條組件108),并且提供用于聯(lián)接到轉(zhuǎn)接器3000的部件側(cè)3004的電氣裝置的電連接。具體地,匯流條側(cè)3002包括具有對(duì)應(yīng)于匯流條組件108的電連接接口的布置的多個(gè)電連接器3006。在示例性實(shí)施例中,轉(zhuǎn)接器3000包括各自配置成接收在匯流條組件108的連接器通道218(圖2示出)中的一個(gè)中的三個(gè)電連接器3006。具體地,轉(zhuǎn)接器3000的匯流條側(cè)3002上相鄰對(duì)的電連接器3006之間的中心到中心間距對(duì)應(yīng)于匯流條組件108的相鄰連接器通道218之間的中心至中心間距220。此外,轉(zhuǎn)接器3000的每個(gè)電連接器3006被設(shè)定尺寸以便接收在連接器通道218中的一個(gè)中。在示例性實(shí)施例中,電連接器3006為C形連接器夾具,每一個(gè)C形連接器夾具具有與本說(shuō)明書(shū)中參考圖14更詳細(xì)地描述的C形連接器夾具1404基本上相同的配置。在其他實(shí)施例中,電連接器3006可以是Y形連接器夾具,諸如本說(shuō)明書(shū)中參考圖14更詳細(xì)地描述的Y形連接器夾具1402,或具有使得轉(zhuǎn)接器3000能夠如本說(shuō)明書(shū)中所述那樣起作用的任何其他合適的配置。在另外的其他實(shí)施例中,轉(zhuǎn)接器3000可包括多于或少于三個(gè)電連接器,諸如兩個(gè)、四個(gè)或使得轉(zhuǎn)接器3000能夠如本說(shuō)明書(shū)中所述那樣起作用的任何合適數(shù)目的電連接器。
轉(zhuǎn)接器3000的部件側(cè)3004配置成電聯(lián)接到電氣裝置的電觸點(diǎn)或端子,并且可根據(jù)旨在將要一起使用的電氣裝置轉(zhuǎn)接器3000的類(lèi)型而改變。在示例性實(shí)施例中,部件側(cè)3004包括多個(gè)接觸針3008,每個(gè)接觸針3008電聯(lián)接到在轉(zhuǎn)接器3000的匯流條側(cè)3002上的相應(yīng)電連接器3006。接觸針3008可具有各種配置,以便提供對(duì)斷路器的或附件的連接刺的直接附接,或以便適應(yīng)端子或壓縮接線片或其他裝置。
如圖31所示,每個(gè)接觸針3008包括主裝置端子3010、以及在裝置端子3010中的一個(gè)與電連接器3006中的一個(gè)之間串聯(lián)地電聯(lián)接的次級(jí)中間端子3012。裝置端子3010配置成聯(lián)接到電氣裝置的電觸點(diǎn)或端子,并且包括被設(shè)定尺寸并成形以便接收緊固件來(lái)將電觸點(diǎn)或端子(例如,銅條或銅板)固定到接觸針3008的孔口3014。中間端子3012配置成通過(guò)導(dǎo)電導(dǎo)管3016(諸如沖壓的銅板或銅條)電聯(lián)接到電連接器3006中的一個(gè),并且包括被設(shè)定尺寸并成形以便接收緊固件3018來(lái)將導(dǎo)電導(dǎo)管3016固定到接觸針3008的孔口(未示出)。
中間端子3012還被定位用于聯(lián)接到次級(jí)或輔助裝置,諸如電壓抽頭、電流傳感器或轉(zhuǎn)換器、以及其他傳感器和控制裝置。具體地,中間端子3012提供在電連接器3006與裝置端子3010之間的電連接點(diǎn),以使得次級(jí)或輔助裝置可整合到轉(zhuǎn)接器3000中,以便向轉(zhuǎn)接器提供附加的特征結(jié)構(gòu)和/或功能。在示例性實(shí)施例中,集成的電流轉(zhuǎn)換器3020通過(guò)中間端子3012在每個(gè)接觸針3008與每個(gè)電連接器3006之間串聯(lián)地電聯(lián)接。集成的電流轉(zhuǎn)換器3020可用于監(jiān)測(cè)通過(guò)轉(zhuǎn)接器3000電聯(lián)接的堆疊匯流條組件的每個(gè)相的電流。在其他實(shí)施例中,電壓抽頭可在電連接器3006中的一個(gè)與接觸針3008中的一個(gè)之間串聯(lián)地電聯(lián)接以便為次級(jí)或輔助裝置供電。在另外的其他實(shí)施例中,任何其他合適的傳感器和控制裝置可通過(guò)將傳感器或控制裝置聯(lián)接到中間端子3012而在電連接器3006中的一個(gè)與接觸針3008中的一個(gè)之間串聯(lián)地電聯(lián)接。
每個(gè)接觸針3008可調(diào)整地聯(lián)接到安裝支架3022,以使得能夠容易地調(diào)整相鄰接觸針3008之間的側(cè)向間距,例如,用于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整。更具體地,每個(gè)接觸針3008通過(guò)部件側(cè)絕緣構(gòu)件3024可釋放地聯(lián)接到安裝支架3022。部件側(cè)絕緣構(gòu)件3024由電絕緣材料構(gòu)成,并且將接觸針3008彼此電絕緣。部件側(cè)絕緣構(gòu)件3024限定各自被設(shè)定尺寸并成形以便將接觸針3008中的一個(gè)接收在其中的多個(gè)開(kāi)口3026,并且包括設(shè)置在部件側(cè)絕緣構(gòu)件3024的底部上的多個(gè)保持元件(未示出)。保持元件配置成接合安裝支架3022,以便將部件側(cè)絕緣構(gòu)件3024和接觸針3008可釋放地聯(lián)接到安裝支架3022。為了調(diào)整相鄰接觸針3008之間的側(cè)向間距,部件側(cè)絕緣構(gòu)件3024從安裝支架3002脫離聯(lián)接,并且與具有以期望的側(cè)向間距間隔開(kāi)的開(kāi)口的另一個(gè)部件側(cè)絕緣構(gòu)件(未示出)互換。每個(gè)接觸針3008定位在限定于部件側(cè)絕緣構(gòu)件中的開(kāi)口中的對(duì)應(yīng)一個(gè)中,并且部件側(cè)絕緣構(gòu)件隨后聯(lián)接到安裝支架3022。
在其他實(shí)施例中,轉(zhuǎn)接器3000包括多個(gè)單獨(dú)的部件側(cè)絕緣構(gòu)件,每個(gè)部件側(cè)絕緣構(gòu)件對(duì)應(yīng)于接觸針3008中的一個(gè)。單獨(dú)的部件側(cè)絕緣構(gòu)件中的每一個(gè)可釋放地聯(lián)接到安裝支架,并且允許接觸針3008的獨(dú)立調(diào)整。即,接觸針3008可通過(guò)單獨(dú)的部件側(cè)絕緣構(gòu)件而獨(dú)立于其他接觸針3008沿安裝支架3022移動(dòng)。
電連接器3006通過(guò)總線側(cè)絕緣構(gòu)件3028的堆疊而以隔開(kāi)的關(guān)系彼此固定??偩€側(cè)絕緣構(gòu)件3028維持電連接器3006相對(duì)于彼此的位置,并且使相鄰的電連接器3006彼此電絕緣。在示例性實(shí)施例中,總線側(cè)絕緣構(gòu)件3028通過(guò)緊固件3030固定到安裝支架3022。
部件側(cè)絕緣構(gòu)件3024和總線側(cè)絕緣構(gòu)件3028還可促進(jìn)轉(zhuǎn)接器3000內(nèi)的各相之間的熱耗散,并且充當(dāng)用于減少轉(zhuǎn)接器3000內(nèi)部件的撓曲和/或移動(dòng)的機(jī)械支撐件或支柱。在一些實(shí)施例中,轉(zhuǎn)接器3000可包括具有排放端口的總線側(cè)絕緣構(gòu)件,其類(lèi)似于本說(shuō)明書(shū)中參考圖16和圖17更詳細(xì)地描述的總線側(cè)絕緣構(gòu)件1604,以便將排放氣體從斷路器或聯(lián)接到轉(zhuǎn)接器3000的其他電氣裝置輸送或引導(dǎo)到排放通道(例如,圖22所示的排放通道2132)中和/或到轉(zhuǎn)接器3000安裝在其中的電氣外殼內(nèi)的指定區(qū)域。
如圖31和圖32所示,在示例性實(shí)施例中,轉(zhuǎn)接器3000包括框架安裝支架3032,以便有利于將轉(zhuǎn)接器以各種位置和定向安裝到框架。每個(gè)框架安裝支架3032限定伸長(zhǎng)狹槽3034,所述伸長(zhǎng)狹槽3034被設(shè)定尺寸并成形來(lái)接收安裝支架3022的保持構(gòu)件3036(圖30),以便將框架安裝支架3032可滑動(dòng)地聯(lián)接到安裝支架3022。每個(gè)框架安裝支架3032還包括多個(gè)緊固件開(kāi)口3038,所述多個(gè)緊固件開(kāi)口3038被設(shè)定尺寸并成形來(lái)接收緊固件以便將安裝支架3022固定到框架安裝支架3032。在一些實(shí)施例中,安裝支架3022和/或框架安裝支架3032配置成安裝到除框架之外的部件,諸如直接安裝到堆疊匯流條組件(例如,匯流條組件108),或安裝到轉(zhuǎn)接器3000和堆疊匯流條組件容納在其中的外殼。
圖12為適于與圖1所示的配電系統(tǒng)100和配電設(shè)備102一起使用的示例性電氣裝置1200的示意圖。圖13為圖12所示的電氣裝置1200的分解圖。在示例性實(shí)施例中,電氣裝置1200為斷路器,其包括斷路器單元1202、總線側(cè)絕緣構(gòu)件1204以及多個(gè)電連接器1206。盡管參考斷路器描述電氣裝置1200,但是除斷路器之外的電氣裝置也可與圖1所示的配電系統(tǒng)100和配電設(shè)備102一起使用,包括,例如而非限制性地,電路開(kāi)關(guān)裝置、電度表以及除斷路器之外的電路中斷器(諸如接觸器、電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器、電動(dòng)機(jī)控制器和其他負(fù)載控制器)。
斷路器單元1202包括總線側(cè)1208和負(fù)載側(cè)1210。總線側(cè)1208包括多個(gè)導(dǎo)線端子(未示出),在組裝電氣裝置1200時(shí)每個(gè)導(dǎo)線端子電聯(lián)接到電連接器1206中的一個(gè)。負(fù)載側(cè)1210包括配置成電聯(lián)接到負(fù)載的多個(gè)負(fù)載端子(例如,接觸針,未示出)。斷路器單元1202還包括內(nèi)部脫扣機(jī)構(gòu)(未示出),所述內(nèi)部脫扣機(jī)構(gòu)配置成在檢測(cè)到過(guò)載或過(guò)電流情況時(shí)通過(guò)將斷路器單元1202內(nèi)的可分離觸點(diǎn)分離來(lái)中斷聯(lián)接到斷路器單元1202的總線側(cè)1208的匯流條組件與電聯(lián)接到斷路器單元1202的負(fù)載側(cè)1210的負(fù)載之間的電聯(lián)接。
每個(gè)電連接器1206包括配置成電聯(lián)接到斷路器單元1202的線端子中的一個(gè)的第一端1212、以及配置成電聯(lián)接到匯流條組件108的匯流條202(圖2)中的一個(gè)的第二端1214。
如圖13所示,每個(gè)電連接器1206包括設(shè)置在對(duì)應(yīng)電連機(jī)器1206的第二端1214處的連接器夾具1216。在示例性實(shí)施例中,連接器夾具1216形成為電連接器1206的一體部分。在其他實(shí)施例中,電連接器1206可包括與連接器夾具1216分開(kāi)的導(dǎo)電元件(諸如接觸針)、互連的連接器夾具1216和斷路器單元1202的線端子。電連接器1206和連接器夾具1216可由任何合適的導(dǎo)電材料構(gòu)成,包括,例如而非限制性地,銅、鋁以及其組合。
當(dāng)組裝電氣裝置1200時(shí),相鄰的連接器夾具1216在第一方向(由箭頭1218指示)上彼此間隔開(kāi),所述第一方向?qū)?yīng)于匯流條組件108的垂直方向204(圖2)。此外,每對(duì)相鄰的連接器夾具1216之間的中心至中心間距1220基本上等于匯流條組件108的相鄰對(duì)的匯流條202的連接器通道218(圖2)之間的中心至中心間距220。另外,每個(gè)連接器夾具1216具有比連接器通道218的厚度稍微更大的厚度,以使得每個(gè)連接器夾具1216在插入到連接器通道218中的相應(yīng)一個(gè)中時(shí)經(jīng)歷偏轉(zhuǎn)或壓縮。
每個(gè)連接器夾具1216配置成接合匯流條組件108的匯流條202中的一個(gè)的第一板210和第二板212(圖2)。在示例性實(shí)施例中,每個(gè)連接器夾具1216包括配置成接合第一板210和第二板212(圖2)中的一個(gè)的第一接觸區(qū)段1222、以及配置成接合第一板210和第二板212中的另一個(gè)的第二接觸區(qū)段1224。第一接觸區(qū)段1222在第一方向1218上與第二接觸區(qū)段1224隔開(kāi)。此外,每個(gè)連接器夾具1216由柔性、彈性的導(dǎo)電條或?qū)щ娖瑯?gòu)成,以使得第一接觸區(qū)段1222在第一方向1218上遠(yuǎn)離第二接觸區(qū)段1224偏置。因此,第一接觸區(qū)段1222和第二接觸區(qū)段1224配置成當(dāng)連接器夾具1216接合第一板210和第二板212時(shí)朝向彼此偏轉(zhuǎn),并且由于第一接觸區(qū)段1222與第二接觸區(qū)段1224之間的偏置力而維持與第一板210和第二板212的接觸。
在一些實(shí)施例中,連接器夾具1216中的一個(gè)或多個(gè)可包括設(shè)置在第一接觸區(qū)段1222與第二接觸區(qū)段1224之間的膨脹支撐彈簧(未示出),以便支撐第一接觸區(qū)段1222和第二接觸區(qū)段1224并且維持抵靠第一板210和第二板212的接觸表面的恒定膨脹力。合適的膨脹支撐彈簧的實(shí)例包括,例如而非限制性地,圈狀彈簧和片狀彈簧。
總線側(cè)絕緣構(gòu)件1204聯(lián)接到斷路器單元1202的總線側(cè)1208,并且配置成提供電連接器1206之間的電絕緣。此外,總線側(cè)絕緣構(gòu)件配置成支撐電連接器1206,并且維持電連接器1206之間的位置和間距??偩€側(cè)絕緣構(gòu)件1204由電絕緣材料構(gòu)成。
在示例性實(shí)施例中,電氣裝置1200還包括用于將斷路器單元1202安裝到框架106(圖1)的安裝支架1226、以及配置成當(dāng)斷路器單元1202安裝在配電系統(tǒng)100中(圖1)時(shí)填充外殼700的面板702(圖7)與斷路器單元1202之間的剩余空隙的蓋板1228。
電氣裝置1200的部件可通過(guò)使得電氣裝置1200能夠如本說(shuō)明書(shū)中所述那樣起作用的任何合適聯(lián)接裝置聯(lián)接在一起。在示例性實(shí)施例中,電連接器1206、總線側(cè)絕緣構(gòu)件1204以及安裝支架1226各自通過(guò)緊固件1230聯(lián)接到斷路器單元1202。緊固件1230可包括,例如而非限制性地,螺釘、螺栓、銷(xiāo)、或使得電氣裝置1200能夠如本說(shuō)明書(shū)所述那樣起作用的任何其他合適的緊固件。另外,在示例性實(shí)施例中,蓋板1228通過(guò)壓配合連接來(lái)聯(lián)接到斷路器單元1202。
圖14為具有聯(lián)接到其上的多個(gè)電連接器的圖2的匯流條組件108的端視圖。具體地,多個(gè)Y形連接器夾具1402聯(lián)接到匯流條組件108的一側(cè),并且多個(gè)C形連接器夾具1404聯(lián)接到匯流條組件108的另一側(cè)。
如圖14所示,每個(gè)Y形連接器夾具1402包括第一接觸構(gòu)件1406和第二接觸構(gòu)件1408,所述第一接觸構(gòu)件1406和所述第二接觸構(gòu)件1408沿第一接觸構(gòu)件1406和第二接觸構(gòu)件1408中的每一個(gè)的相應(yīng)鄰接區(qū)段1410彼此聯(lián)接。鄰接區(qū)段1410聯(lián)接到斷路器單元(圖14中未示出)的接觸針1412。在所示的實(shí)施例中,第一接觸構(gòu)件1406和第二接觸構(gòu)件1408由單獨(dú)的導(dǎo)電材料塊(諸如銅條或銅片)構(gòu)成,盡管在其他實(shí)施例中,第一接觸構(gòu)件1406和第二接觸構(gòu)件1408可彼此整體地形成。
第一接觸構(gòu)件1406包括接合第一板210的第一接觸區(qū)段1414,并且第二接觸構(gòu)件1408包括接合第二板212的第二接觸區(qū)段1416。第一接觸區(qū)段1414和第二接觸區(qū)段1416中的每一個(gè)從第一接觸構(gòu)件1406和第二接觸構(gòu)件1408的相應(yīng)鄰接區(qū)段1410發(fā)散,并且與它們成斜角向外延伸。如圖14所示,第一接觸區(qū)段1414包括朝向第二接觸區(qū)段1416成角度的遠(yuǎn)端,并且第二接觸區(qū)段1416包括朝向第一接觸區(qū)段1414成角度的遠(yuǎn)端。第一接觸區(qū)段1414和第二接觸區(qū)段1416的成角度的遠(yuǎn)端有利于將連接器夾具1402插入到連接器通道218中。
在Y形連接器夾具1402中,第一接觸區(qū)段1414和第二接觸區(qū)段1416僅通過(guò)鄰接區(qū)段1410彼此電聯(lián)接。因此,Y形連接器夾具1402提供處于匯流條202與斷路器單元的接觸針1412之間的多個(gè)導(dǎo)電路徑,并且促進(jìn)跨連接器夾具的負(fù)載平衡。
每個(gè)C形連接器夾具1404由一體的導(dǎo)電材料塊(諸如銅片或銅條)形成,并且包括第一接觸區(qū)段1418、第二接觸區(qū)段1420以及使第一接觸區(qū)段1418和第二接觸區(qū)段1420互連的C形彈簧或偏置元件1422。偏置元件1422將第一接觸區(qū)段1418和第二接觸區(qū)段1420遠(yuǎn)離彼此偏置。偏置元件1422與第一接觸區(qū)段1418和第二接觸區(qū)段1420整體地形成。即,第一接觸區(qū)段1418、第二接觸區(qū)段1420以及偏置元件1422由單個(gè)連續(xù)的導(dǎo)電材料塊(諸如銅條或銅片)構(gòu)成。
當(dāng)C形連接器夾具1404處于壓縮配置中時(shí),諸如當(dāng)C形連接器夾具1404插入到連接器通道218中的一個(gè)中時(shí),偏置元件1422將第一接觸區(qū)段1418抵靠第一板210偏置,并且將第二接觸區(qū)段1420抵靠第二板212偏置。C形連接器夾具1404還包括連接到斷路器單元(圖14中未示出)的接觸針1412的連接區(qū)段1424。
上述連接器夾具的第一接觸區(qū)段與第二接觸區(qū)段之間的偏置力有利于維持連接器夾具與匯流條組件108的匯流條202之間的電接觸。另外,匯流條202和連接器夾具配置成使得由流過(guò)匯流條的電流產(chǎn)生的電磁場(chǎng)在第一接觸區(qū)段和第二接觸區(qū)段上形成抵靠匯流條202的相應(yīng)板的附加膨脹力。
圖33為圖14的匯流條組件108和C形連接器夾具1404的放大局部視圖,其示出在操作期間穿過(guò)匯流條組件108和C形連接器夾具1404的瞬時(shí)電流流動(dòng)方向。電流流動(dòng)方向在圖33中由箭頭3300指示。如圖33所示,C形連接器夾具1404和匯流條組件108的配置形成反向電流回路,所述反向電流回路產(chǎn)生有利于維持C形連接器夾具1404與匯流條組件108之間的電接觸的電磁吸引力和排斥力。不受任何特定理論的約束,據(jù)信第一接觸區(qū)段1418與第二接觸區(qū)段1420之間的電磁排斥力將第一接觸區(qū)段1418和第二接觸區(qū)段1420遠(yuǎn)離彼此偏置并且分別與第一板210和第二板212進(jìn)行接合,并且因此有利于維持C形連接器夾具1404與匯流條組件108之間的電接觸。
圖15為圖14所示的Y形連接器夾具1402中的一個(gè)的第一接觸構(gòu)件1406的透視圖。如圖15所示,第一接觸區(qū)段1414包括成型的接觸表面1502,以便在安裝電氣裝置期間適應(yīng)連接器夾具與匯流條上的連接器通道之間的輕微的不對(duì)準(zhǔn)。成型的接觸表面1502還使得在連接器夾具與匯流條接合時(shí)連接器夾具能夠相對(duì)于匯流條輕微樞轉(zhuǎn),并且從而有利于減少連接器夾具與匯流條之間的連接中的應(yīng)力。
另外,如圖15所示,第一接觸區(qū)段1414包括通過(guò)從遠(yuǎn)端1508延伸到第一接觸構(gòu)件1406中的溝槽1506彼此分開(kāi)的多個(gè)接觸指1504。分段的接觸指1504是可彼此獨(dú)立地壓低。即,接觸指1504配置成彼此獨(dú)立地進(jìn)行撓曲或偏轉(zhuǎn)以便向第一接觸構(gòu)件1406提供附加的靈活性,從而有利于適應(yīng)匯流條的接觸表面的變化和其他容差變化。
連接器夾具(例如,連接器夾具1216、1402、1404)的安培容量可通過(guò)調(diào)整連接器夾具的一個(gè)或多個(gè)部件(例如,第一接觸構(gòu)件1406和/或第二接觸構(gòu)件1408)的寬度1510或厚度1512來(lái)改變。如以上指出的,連接器夾具可被制造成單個(gè)一體的塊或制造成一系列多個(gè)塊,以便實(shí)現(xiàn)期望的安培容量。
在一些實(shí)施例中,Y形連接器夾具1402和/或C形連接器夾具1404可包括支撐彈簧,以便改善夾具保持可靠性、減少或最小化材料疲勞的影響、并且增強(qiáng)Y形連接器夾具1402和C形連接器夾具1404的固有偏置力。
圖34例如為Y形連接器夾具3400的透視圖,所述Y形連接器夾具3400包括聯(lián)接到Y(jié)形連接器夾具3400的第一接觸區(qū)段3404和第二接觸區(qū)段3406的支撐彈簧3402。支撐彈簧3402具有比第一接觸區(qū)段3404和第二接觸區(qū)段3406的抗彎強(qiáng)度更大的抗彎強(qiáng)度,并且配置成將第一接觸區(qū)段3404和第二接觸區(qū)段3406遠(yuǎn)離彼此并且朝向松弛位置偏置。
圖35為包括支撐彈簧3502的C形連接器夾具3500的透視圖,并且圖36為圖35所示的C形連接器夾具3500的側(cè)視圖。在圖35和圖36所示的實(shí)施例中,支撐彈簧3502僅聯(lián)接到C形連接器夾具3500的第一接觸區(qū)段3504和第二接觸區(qū)段3506中的一個(gè)。在所示的實(shí)施例中,支撐彈簧3502聯(lián)接到第一接觸區(qū)段3504。支撐彈簧3502具有比第一接觸區(qū)段3504和第二接觸區(qū)段3506的抗彎強(qiáng)度更大的抗彎強(qiáng)度,并且配置成將第一接觸區(qū)段3504和第二接觸區(qū)段3506遠(yuǎn)離彼此并且朝向松弛位置偏置。
圖16為適于與圖1所示的配電系統(tǒng)100和配電設(shè)備102一起使用的電氣裝置1600的另一個(gè)實(shí)施例的透視圖。圖17為圖16所示的電氣裝置1600的局部分解圖。
如圖16和圖17所示,電氣裝置1600包括斷路器單元1602、總線側(cè)絕緣構(gòu)件1604以及多個(gè)電連接器1606。
斷路器單元1602包括總線側(cè)1608和負(fù)載側(cè)1610??偩€側(cè)1608包括多個(gè)導(dǎo)線端子1612(圖17),并且負(fù)載側(cè)1610包括配置成電聯(lián)接到負(fù)載的多個(gè)負(fù)載端子(未示出)。當(dāng)組裝斷路器單元1602時(shí),每個(gè)導(dǎo)線端子1612電聯(lián)接到電連接器1606中的一個(gè)。
斷路器單元1602還包括內(nèi)部脫扣機(jī)構(gòu)(未示出),所述內(nèi)部脫扣機(jī)構(gòu)配置成在檢測(cè)到過(guò)載或過(guò)電流情況時(shí)通過(guò)將斷路器單元1602內(nèi)的可分離觸點(diǎn)分離來(lái)中斷聯(lián)接到斷路器單元1602的總線側(cè)1608的匯流條組件與電聯(lián)接到所述斷路器單元的負(fù)載側(cè)1610的負(fù)載之間的電聯(lián)接。
每個(gè)電連接器1606包括配置成電聯(lián)接到斷路器單元1602的線端子1612中的一個(gè)的第一端1614、以及配置成電聯(lián)接到匯流條組件108的匯流條202(圖2)中的一個(gè)的第二端1616。
在圖16和圖17所示的實(shí)施例中,每個(gè)電連接器1606包括接觸針1618和連接器夾具1620。接觸針1618包括配置成電聯(lián)接到斷路器單元1602的線端子1612中的一個(gè)的第一端1622以及第二端1624。連接器夾具1620聯(lián)接到接觸針1618的第二端1624。
在圖16和圖17所示的實(shí)施例中,連接器夾具1620為Y形連接器夾具,所述Y形連接器夾具包括具有第一接觸區(qū)段1628的第一接觸構(gòu)件1626和具有第二接觸區(qū)段1632的第二接觸構(gòu)件1630。在其他實(shí)施例中,電氣裝置1600可包括除Y形連接器夾具之外的連接器夾具,諸如C形連接器夾具1404(圖14)。
總線側(cè)絕緣構(gòu)件1604聯(lián)接到斷路器單元1602的總線側(cè)1608,并且配置成提供電連接器1606之間的電絕緣。此外,總線側(cè)絕緣構(gòu)件配置成支撐電連接器1606,并且維持電連接器1606之間的位置和間距??偩€側(cè)絕緣構(gòu)件1604由電絕緣材料構(gòu)成。
如圖16和圖17所示,總線側(cè)絕緣構(gòu)件1604包括多個(gè)連接器夾具開(kāi)口1634。每個(gè)連接器夾具開(kāi)口1634被設(shè)定尺寸并成形以便將連接器夾具1620中的一個(gè)接收在其中。此外,總線側(cè)絕緣構(gòu)件1604限定各自被設(shè)定尺寸并成形以便將匯流條絕緣體208(圖2)中的一個(gè)的至少一部分接收在其中的多個(gè)溝槽1636。在示例性實(shí)施例中,總線側(cè)絕緣構(gòu)件1604還限定排放端口1638,壓縮氣體和/或其他氣載顆粒通過(guò)所述排放端口1638從電氣裝置1600排放出來(lái)。排放端口1638與斷路器單元1602的內(nèi)部腔室(未示出)以流體連通方式聯(lián)接,在短路或脫扣事件(例如,由斷路器單元1602內(nèi)的電觸點(diǎn)的分離導(dǎo)致)期間在所述內(nèi)部腔室中產(chǎn)生氣態(tài)材料??偩€側(cè)絕緣構(gòu)件1604朝著排放端口1638向內(nèi)漸縮,以便將在斷路器單元1602內(nèi)產(chǎn)生的壓縮氣體從斷路器單元1602引導(dǎo)出來(lái)。
在所示的實(shí)施例中,電氣裝置1600還包括用于將斷路器單元1602安裝到框架106(圖1)的安裝支架1640。
圖18為圖16所示的電氣裝置1600的局部視圖,其中某些部件省略以便示出下方的特征結(jié)構(gòu)。圖19為圖18所示的電氣裝置1600的端視圖。如圖18和圖19所示,當(dāng)組裝電氣裝置1600時(shí),每個(gè)電連接器1606連接到斷路器單元1602的線端子1612中的一個(gè)。此外,如圖19所示,每個(gè)連接器夾具1620與每個(gè)相鄰的連接器夾具1620在第一方向(由箭頭1902指示)上隔開(kāi)。相鄰對(duì)的連接器夾具1620之間的中心至中心間距基本上等于在匯流條組件108的相鄰匯流條202的連接器通道218(圖2)之間的中心至中心間距220。
圖20為連接到堆疊匯流條組件2002的圖16-19所示的電氣裝置1600的透視圖。圖21為在連接到匯流條組件2002之前的圖20所示的電氣裝置1600的側(cè)視圖。圖22為連接到匯流條組件2002的電氣裝置1600的側(cè)視圖。
參考圖21和圖22,匯流條組件2002與以上參考圖1-2描述的匯流條組件108基本上相同。具體地,匯流條組件2002包括以堆疊配置布置的三個(gè)模塊化匯流條2102。每個(gè)匯流條2102通過(guò)設(shè)置在兩個(gè)隔離片2106之間的一個(gè)匯流條絕緣體2104與相鄰的匯流條2102隔開(kāi)。每個(gè)匯流條2102包括第一板2108、在垂直方向(由箭頭2112指示)上與第一板2108隔開(kāi)的第二板2110、以及設(shè)置在第一板2108與第二板2110之間并且使它們互連的中間構(gòu)件2114。在圖20-22所示的實(shí)施例中,第一板2108、第二板2110和中間構(gòu)件2114中的每一個(gè)由導(dǎo)電材料構(gòu)成。
如圖21和圖22所示,當(dāng)電氣裝置1600在橫向方向(由箭頭2116表示)上朝向匯流條組件2002移動(dòng)時(shí),匯流條絕緣體2104在連接器夾具1620接合匯流條2102之前接收在總線側(cè)絕緣構(gòu)件1604的溝槽1636內(nèi)。因此,總線側(cè)絕緣構(gòu)件1604配合地接合匯流條組件2002(具體地,匯流條絕緣體2104)以便將匯流條2102彼此隔離并且將相鄰的連接器夾具1620彼此隔離,并且在電氣裝置1600在有效電源下連接到匯流條組件2002或從其斷開(kāi)連接的情況下提供電弧緩解。
如圖21所示,在電氣裝置1600聯(lián)接到匯流條組件2002之前,連接器夾具1620處于松弛或未壓縮的位置。第一接觸區(qū)段1628和第二接觸區(qū)段1632可從它們的相應(yīng)松弛位置壓低到圖22所示的壓下或壓縮位置。連接器夾具1620被構(gòu)造成使得第一接觸區(qū)段1628和第二接觸區(qū)段1632朝向它們的相應(yīng)松弛位置偏置。因此,當(dāng)電氣裝置1600聯(lián)接到匯流條組件2002并且連接器夾具1620插入到連接器通道2118中時(shí),第一接觸區(qū)段1628和第二接觸區(qū)段1632抵靠第一板2108或第二板2110中的一個(gè)偏置。因此,連接器夾具1620的偏置力有利于維持連接器夾具1620與匯流條組件2002之間的電接觸。
在一些實(shí)施例中,本說(shuō)明書(shū)中所述的配電設(shè)備包括支撐結(jié)構(gòu)或支柱,其配置成維持匯流條組件的結(jié)構(gòu)完整性并且抑制匯流條組件(例如,在短路事件期間)的膨脹和/或收縮。參考圖20-22,例如,支撐支柱2120聯(lián)接到安裝到框架2126的匯流條組件2002的第一側(cè)2122(圖22)、通常與匯流條組件2002的第二側(cè)2124(圖22)相對(duì)。在使用中,匯流條組件2002可在短路事件期間在垂直方向2112上經(jīng)受收縮力和/膨脹力。收縮力和膨脹力可以是匯流條組件2002的各種部件之間電磁相互作用的結(jié)果,和/或從電氣裝置1600施加在匯流條組件2002上的機(jī)械力(例如,由電氣裝置1600內(nèi)的內(nèi)部脫扣結(jié)構(gòu)的操作導(dǎo)致)。支撐支柱2120配置成抑制匯流條組件2002例如在短路事件期間在垂直方向2112上的膨脹和/或收縮。
如圖22所示,在示例性實(shí)施例中,支撐支柱2120聯(lián)接到匯流條組件2002的最上部匯流條絕緣體2128,并且在正交于垂直方向2112和橫向方向2116的縱向方向上延伸基本上等于匯流條組件2002的長(zhǎng)度的一個(gè)長(zhǎng)度。在其他實(shí)施例中,支撐支柱2120可在縱向方向上延伸大于或小于匯流條組件2002的長(zhǎng)度的一個(gè)長(zhǎng)度。在另外的其他實(shí)施例中,第二支撐支柱(圖22中未示出)可聯(lián)接到匯流條組件2002的第二側(cè)2124。在一些實(shí)施例中,支撐支柱2120通過(guò)沿支撐支柱2120的一個(gè)或兩個(gè)縱向端部垂直延伸的支架(圖22中未示出)聯(lián)接到框架2126。
支撐支柱2120由合適的剛性材料構(gòu)成,以便抑制匯流條組件2002在垂直方向2112上的膨脹和收縮。可構(gòu)成支撐支柱2120的合適材料包括,例如而非限制性地,熱塑性塑料和熱固性材料。
在示例性實(shí)施例中,支撐支柱2120包括設(shè)置在支撐支柱2120的橫向相對(duì)側(cè)面上的管狀構(gòu)件2130。每個(gè)管狀構(gòu)件2130具有限定排放通道2132的大體U形橫截面,所述排放通道2132以流體連通方式與由總線側(cè)絕緣構(gòu)件1604限定的排放端口1638(圖16和圖17中示出)聯(lián)接。排放通道2132在縱向方向上延伸基本上等于堆疊匯流條組件2002的長(zhǎng)度的一個(gè)長(zhǎng)度。排放通道2132配置成引導(dǎo)將電氣裝置1600的斷路器單元1602(例如,在脫扣或短路事件期間)產(chǎn)生的壓縮氣體和其他氣載顆粒從斷路器單元1602引導(dǎo)出來(lái)并且朝向堆疊匯流條組件2002的縱向端部中的一個(gè)或兩個(gè)引導(dǎo),從而減少額外電氣故障的可能性。排放通道2132可與堆疊匯流條組件2002安裝在其中的外殼(諸如外殼700)的指定排放腔室或端口以流體連通的方式聯(lián)接。在其他實(shí)施例中,限定排放通道2132的管狀構(gòu)件2130可具有除U形橫截面之外的橫截面,并且通??删哂惺沟门欧磐ǖ滥軌蛉绫菊f(shuō)明書(shū)中所述那樣起作用的任何合適的橫截面形狀。
圖23為匯流條組件2302和適于與匯流條組件2302一起使用的連接器夾具2304的另一個(gè)實(shí)施例的局部示意圖。匯流條組件2302與以上參考圖1-2描述的匯流條組件108基本上相同。具體地,匯流條組件2302包括通過(guò)匯流條絕緣體2308和隔離片2310與匯流條組件2302的相鄰匯流條(圖23中未示出)分開(kāi)的模塊化匯流條2306。匯流條絕緣體2308的各部分在圖23中未示出。
匯流條2306包括第一板2312、在垂直方向(由箭頭2330指示)上與第一板2312隔開(kāi)的第二板2314、以及設(shè)置在第一板2312與第二板2314之間并且使它們互連的中間構(gòu)件2316。在圖23所示的實(shí)施例中,第一板2312、第二板2314和中間構(gòu)件2316中的每一個(gè)由導(dǎo)電材料構(gòu)成。
第一板2312、第二板2314和中間構(gòu)件2316共同限定連接器通道2318,所述連接器通道2318被設(shè)定尺寸并成形以便將連接器夾具2304接收在其中。在示例性實(shí)施例中,連接器夾具2304為C形連接器夾具,包括第一接觸區(qū)段2320、第二接觸區(qū)段2322以及使第一接觸區(qū)段2320和第二接觸區(qū)段2322互連的C形偏置元件2324。偏置元件2324將第一接觸區(qū)段2320和第二接觸區(qū)段2322朝向松弛位置(圖23中示出)偏置。
當(dāng)連接器夾具2304插入到連接器通道2318中時(shí),第一接觸區(qū)段2320接合第一板2312并且第二接觸區(qū)段2322接合第二板2314。此外,第一接觸區(qū)段2320和第二接觸區(qū)段2322從松弛位置(圖23中示出)被壓縮到壓縮或壓下位置(圖23中以虛線示出),并且偏置元件2324將第一接觸區(qū)段2320抵靠第一板2312偏置并且將第二接觸區(qū)段2322抵靠第二板2314偏置。
連接器夾具2304為電氣裝置(未示出)的一部分,所述電氣裝置包括多個(gè)連接器夾具(圖23中僅示出一個(gè))和提供連接器夾具2304之間的電絕緣的總線側(cè)絕緣構(gòu)件2326。如圖23所示,總線側(cè)絕緣構(gòu)件2326包括凹陷表面2328,當(dāng)連接器夾具2304插入到連接器通道2318時(shí)所述凹陷表面2328接合匯流條2306。具體地,當(dāng)連接器夾具2304插入到連接器通道2318中時(shí),凹陷表面2328接合第一板2312和第二板2314以便限制連接器夾具2304的插入深度。連接器夾具2304插入到連接器通道2318中時(shí)的位置在圖23中以虛線示出。如圖23所示,當(dāng)連接器夾具2304插入到連接器通道2318中時(shí),由于總線側(cè)絕緣構(gòu)件2326的凹陷表面2328與第一板2312和第二板2314之間的接合,連接器夾具2304在橫向方向(由箭頭2332指示)上以間隙2334與匯流條2306的中間構(gòu)件2316隔開(kāi)。
圖24為電聯(lián)接到圖23所示的匯流條組件2302的匯流條2306的連接器夾具2402的替代實(shí)施例的局部示意圖。連接器夾具2402為C形連接器夾具的另一個(gè)實(shí)施例,其包括第一接觸區(qū)段2404、第二接觸區(qū)段2406以及使第一接觸區(qū)段2404和第二接觸區(qū)段2406互連的C形偏置元件2408。
圖25為電聯(lián)接到圖23所示的匯流條組件2302的匯流條2306的連接器夾具2502的另一個(gè)替代實(shí)施例的局部示意圖。連接器夾具2502包括配置成接合第一板2312的第一對(duì)2504的接觸構(gòu)件,以及配置成接合第二板2314的第二對(duì)2506的接觸構(gòu)件。每一對(duì)2504、2506的接觸構(gòu)件包括第一接觸構(gòu)件2508和第二接觸構(gòu)件2510。第一接觸構(gòu)件2508和第二接觸構(gòu)件2510配置成在對(duì)應(yīng)的第一板2312或第二板2314的相對(duì)側(cè)面上接合第一板2312和第二板2314中的一個(gè),如圖25所示。
圖26為電聯(lián)接到圖23所示的匯流條組件2302的匯流條2306的連接器夾具2602的又一個(gè)替代實(shí)施例的局部示意圖。連接器夾具2602為Y形連接器夾具的另一個(gè)實(shí)施例,其包括具有第一接觸區(qū)段2606的第一接觸構(gòu)件2604以及具有第二接觸區(qū)段2610的第二接觸構(gòu)件2608。第一接觸區(qū)段2606接合第一板2312,并且第二接觸區(qū)段2610接合第二板2314。
圖27為電聯(lián)接到圖23所示的匯流條組件2302的匯流條2306的連接器夾具2702的再另一個(gè)替代實(shí)施例的局部示意圖。連接器夾具2702包括具有第一接觸區(qū)段2706的第一接觸構(gòu)件2704以及具有第二接觸區(qū)段2710的第二接觸構(gòu)件2708。連接器夾具2702為電氣裝置(未示出)的一部分,所述電氣裝置包括多個(gè)連接器夾具(圖27中僅示出一個(gè))和提供連接器夾具2702之間的電絕緣的總線側(cè)絕緣構(gòu)件2712。此外,總線側(cè)絕緣構(gòu)件2712包括設(shè)置在第一接觸構(gòu)件2704與第二接觸構(gòu)件2708之間的突出部2714。突出部2714被設(shè)定尺寸并成形以便接收在由匯流條2306限定的連接器通道2318內(nèi)。在一些實(shí)施例中,突出部2714具有比連接器通道2318的厚度稍微更大的厚度,以使得當(dāng)突出部2714插入到連接器通道2318中時(shí),突出部2714接合第一板2312和第二板2314并且使第一板2312和第二板2314遠(yuǎn)離彼此偏轉(zhuǎn)。
在圖27所示的實(shí)施例中,當(dāng)連接器夾具2702電聯(lián)接到匯流條2306時(shí),第一接觸構(gòu)件2704沿由第一板2312限定的匯流條2306的第一外表面2716接合第一板2312,并且第二接觸構(gòu)件2708沿由第二板2314限定的匯流條2306的第二外表面2718接合第二板2314。此外,總線側(cè)絕緣構(gòu)件2712的突出部2714接收在連接器通道2318內(nèi),并且使第一板2312和第二板2314遠(yuǎn)離彼此偏轉(zhuǎn)。突出部2714還將第一板2312抵靠第一接觸構(gòu)件2704偏置并且將第二板2314抵靠第二接觸構(gòu)件2708偏置,以便有利于維持在匯流條2306與連接器夾具2702之間的電接觸。
圖37為組裝配電設(shè)備(諸如以上參考圖1和圖2描述的配電設(shè)備102)的示例性方法3700的流程圖。盡管參考圖1和圖2所示的配電設(shè)備102來(lái)描述方法3700,但是方法3700可用于組裝除配電設(shè)備102之外的配電設(shè)備。
參考圖1、圖2和圖37,方法3700包括組裝3702多個(gè)匯流條(諸如匯流條202)、以及將多個(gè)匯流條聯(lián)接3704在一起以使得多個(gè)匯流條中的每個(gè)匯流條與多個(gè)匯流條中的相鄰匯流條在第一方向(諸如垂直方向204)上隔開(kāi)。多個(gè)匯流條中的每個(gè)匯流條包括第一板(諸如第一板210)、在第一方向上與第一板隔開(kāi)的第二板(諸如第二板212)以及設(shè)置在第一板與第二板之間并且使它們互連的中間構(gòu)件(諸如中間構(gòu)件214)。第一板和第二板中的至少一個(gè)由導(dǎo)電材料構(gòu)成。
在一些實(shí)施例中,組裝3702多個(gè)匯流條包括:針對(duì)多個(gè)匯流條中的每個(gè)匯流條,將第一板、第二板和中間構(gòu)件聯(lián)接在一起,以使得第二板在第一方向上通過(guò)中間構(gòu)件與第一板隔開(kāi),并且中間構(gòu)件設(shè)置在第一板與第二板之間。第一板、第二板以及中間構(gòu)件可使用合適的緊固件(包括,例如而非限制性地,螺栓和螺釘)聯(lián)接在一起。緊固件可由電絕緣材料構(gòu)成或者是以其他方式電絕緣的,以便維持在多個(gè)匯流條中的每個(gè)匯流條之間的電絕緣。
圖38為組裝配電系統(tǒng)(諸如以上參考圖1和圖2示出和描述的配電系統(tǒng)100)的示例性方法3800的流程圖。盡管參考圖1和圖2所示的配電系統(tǒng)100來(lái)描述方法3800,但是方法3800可用于組裝除配電系統(tǒng)100之外的配電系統(tǒng)。
參考圖1、圖2和圖38,方法3800包括:將多個(gè)匯流條(諸如匯流條202)聯(lián)接3802在一起以便形成匯流條組件(諸如匯流條組件108),其中多個(gè)匯流條中的每個(gè)匯流條包括共同限定連接器通道的第一板、第二板以及中間構(gòu)件;以及通過(guò)將斷路器的至少一個(gè)電連接器插入到由多個(gè)匯流條中的一個(gè)限定的連接器通道中,將斷路器電聯(lián)接3804到匯流條組件。在一些實(shí)施例中,將斷路器電聯(lián)接3804到匯流條組件包括將具有第一接觸區(qū)段和第二接觸區(qū)段的斷路器的連接器夾具插入到由多個(gè)匯流條中的一個(gè)限定的連接器通道中,以使得第一接觸區(qū)段接合對(duì)應(yīng)匯流條的第一板并且第二接觸區(qū)段接合對(duì)應(yīng)匯流條的第二板。
以上詳細(xì)描述了配電設(shè)備和組裝配電設(shè)備的方法的示例性實(shí)施例。所述配電設(shè)備和方法不限于本說(shuō)明書(shū)中描述的特定的實(shí)施例,而相反地,配電設(shè)備的部件和/或方法的操作可與本說(shuō)明書(shū)中描述的其他部件和/或操作獨(dú)立和分開(kāi)地利用。此外,所述部件和/或操作還可限定在其他系統(tǒng)、方法和/或裝置中,或與其他系統(tǒng)、方法和/或裝置一起使用,并且不限于僅利用本說(shuō)明書(shū)中描述的配電系統(tǒng)和設(shè)備進(jìn)行實(shí)踐。
除非另外指明,否則本說(shuō)明書(shū)中例示并描述的本發(fā)明的實(shí)施例中的操作的執(zhí)行或進(jìn)行的次序不是必要的。即,除非另外指明,否則操作可以任何次序執(zhí)行,并且本發(fā)明的實(shí)施例可包括另外或比本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的那些少的操作。例如,構(gòu)想的是,在另一操作之前、同時(shí)、或之后執(zhí)行或進(jìn)行特定操作在本發(fā)明的各個(gè)方面的范圍之內(nèi)。
盡管本發(fā)明各實(shí)施例的具體特征可能在某些附圖中圖示,但并未在其他附圖中圖示,這僅僅是出于方便的考量。根據(jù)本發(fā)明的原則,附圖中的任何特征可結(jié)合其他任何附圖中的任何特征進(jìn)行參考和/或提出權(quán)利主張。
本說(shuō)明書(shū)使用各個(gè)實(shí)例來(lái)揭示本發(fā)明,包括最佳模式,同時(shí)也讓所屬領(lǐng)域的任何技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明,包括制造并使用任何裝置或系統(tǒng),以及實(shí)施所涵蓋的任何方法。本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書(shū)界定,并可包含所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員想出的其他實(shí)例。如果其他此類(lèi)實(shí)例的結(jié)構(gòu)要素與權(quán)利要求書(shū)的字面意義相同,或如果此類(lèi)實(shí)例包含的等效結(jié)構(gòu)要素與權(quán)利要求書(shū)的字面意義無(wú)實(shí)質(zhì)差別,則此類(lèi)實(shí)例也應(yīng)在權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。