用于匯流排支撐的模塊化絕緣體及裝配方法
【專利摘要】本發(fā)明名稱為“用于匯流排支撐的模塊化絕緣體及裝配方法”。提供了用于電導(dǎo)體(20)的模塊化絕緣體(50)。模塊化絕緣體包括配置成耦合到配電系統(tǒng)(10)的支撐軌(36)的第一端元件(52)和配置成耦合到支撐軌的第二端元件(54)。模塊化絕緣體還包括至少一個(gè)中間元件(56)，所述中間元件(56)包括凹槽(86)并且配置成可釋放地耦合到第一端元件和第二端元件中的至少一個(gè)，以使得中間元件被定位在第一端元件和第二端元件之間。凹槽配置成容納電導(dǎo)體的一部分。
【專利說明】用于匯流排支撐的模塊化絕緣體及裝配方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的領(lǐng)域通常涉及配電的領(lǐng)域，并且更具體地涉及匯流排支撐系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電功率的分配通常使用例如負(fù)載中心、面板、開關(guān)裝置等的分配箱來管理。分配箱向例如機(jī)器和電機(jī)的負(fù)載提供電力。開關(guān)裝置，例如通常包括使得電流能夠流到負(fù)載的一個(gè)或多個(gè)電氣匯流排。
[0003]常規(guī)地，電氣匯流排是放置以在開關(guān)板、分配站或其他電氣系統(tǒng)或設(shè)備內(nèi)導(dǎo)電的相對(duì)重的傳導(dǎo)帶。在一些應(yīng)用中，匯流排的層可被堆疊。如果電氣短路發(fā)生，由短路生成的磁斥力可作用以分離堆疊，從而引起系統(tǒng)和匯流排的堆疊上的壓力。此外，電氣系統(tǒng)內(nèi)的堆疊的重量可難以支撐。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在一個(gè)實(shí)施例中，提供了用于由配電系統(tǒng)的支撐軌支撐的電導(dǎo)體的模塊化絕緣體。模塊化絕緣體包括配置成耦合到支撐軌的第一端元件和配置成耦合到支撐軌的第二端元件。模塊化絕緣體還包括至少一個(gè)中間元件，中間元件包括凹槽并且配置成可釋放地耦合到第一端元件和第二端元件中的至少一個(gè)，以使得中間元件被定位在第一端元件和第二端元件之間。中間元件配置成在凹槽內(nèi)容納電導(dǎo)體的一部分。
[0005]在另一個(gè)實(shí)施例中，提供了電導(dǎo)體支撐系統(tǒng)。電導(dǎo)體支撐系統(tǒng)包括第一電導(dǎo)體、第一支撐軌和耦合到第一支撐軌的第一導(dǎo)體支撐。第一導(dǎo)體支撐包括第一端元件、第二端元件和在其間耦合的第一模塊化元件。系統(tǒng)還包括第二支撐軌和第二導(dǎo)體支撐，第二支撐軌基本平行于第一支撐軌，第二導(dǎo)體支撐耦合到第二支撐軌并且定位成相對(duì)于第一導(dǎo)體支撐。第二導(dǎo)體支撐包括第三端元件、第四端元件和在其間耦合的第二模塊化元件。第一和第二模塊化元件中的每個(gè)包括配置成容納電導(dǎo)體的一部分的凹槽并且電導(dǎo)體被固定在第一和第二模塊化元件之間在凹槽內(nèi)。
[0006]在又一個(gè)實(shí)施例中，描述了裝配電導(dǎo)體支撐系統(tǒng)的方法。裝配的方法包括提供相對(duì)的第一支撐軌和第二支撐軌、提供多個(gè)端元件以及提供具有在其中形成的凹槽的多個(gè)模塊化元件。方法還包括將一對(duì)端元件耦合到第一支撐軌和第二支撐軌中的每個(gè)，以使得每對(duì)端元件都是相對(duì)的，以及耦合每對(duì)端元件之間的多個(gè)模塊化元件中的至少一個(gè)模塊化元件以便提供一對(duì)相對(duì)的模塊化元件，每個(gè)模塊化元件的凹槽基本被對(duì)齊。方法還包括將電導(dǎo)體定位在一對(duì)相對(duì)的模塊化元件中的每個(gè)凹槽中來支撐電導(dǎo)體。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是示范性配電系統(tǒng)的示意圖；
[0008]圖2是圖1的示范性配電系統(tǒng)的等距視圖；
[0009]圖3是圖2中示出的配電系統(tǒng)的示范性模塊化絕緣體的透視圖；[0010]圖4是分解的圖3中示出的模塊化絕緣體的透視圖；以及
[0011]圖5是圖2中示出的配電系統(tǒng)的匯流排支撐系統(tǒng)的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]圖1圖示了示范性配電系統(tǒng)10，所述示范性配電系統(tǒng)10通常包括電源12、用來將電功率分配到負(fù)載16的分配箱14、電路保護(hù)裝置18和諸如，例如匯流排的一個(gè)或多個(gè)電導(dǎo)體20。
[0013]負(fù)載16可包括例如制造或發(fā)電或配電設(shè)施的機(jī)器、電機(jī)、照明和/或其他電氣和機(jī)械設(shè)備。分配箱14可以是例如開關(guān)裝置單元14(圖2)。通過耦合到開關(guān)裝置單元14內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)匯流排20的電氣分配線路22，功率被提供給開關(guān)裝置單元14。匯流排20還耦合到電路保護(hù)裝置18，以使得電路保護(hù)裝置18可以可選擇地使能或禁用電流流經(jīng)匯流排20和電氣分配線路22到一個(gè)或多個(gè)負(fù)載16。匯流排20由例如銅或任何其他適當(dāng)?shù)牟牧系碾妭鲗?dǎo)材料制造以便使得電流能夠經(jīng)匯流排20從電源12流到一個(gè)或多個(gè)負(fù)載16。
[0014]圖2圖示開關(guān)裝置分配箱14。開關(guān)裝置14通常包括外殼30和電導(dǎo)體支撐系統(tǒng)32以支撐一個(gè)或多個(gè)匯流排20的電導(dǎo)體。在示范性實(shí)施例中，外殼30包括用于保護(hù)和/或支撐開關(guān)裝置單元14的部件的支撐框架34。外殼30和/或支撐框架34由金屬和/或金屬合金(例如鋼)制造。備選地，外殼30和/或支撐框架34可由使得外殼30能夠如本文所述起作用的任何其他材料制造。
[0015]在示范性實(shí)施例中，匯流排20運(yùn)送并分配配電系統(tǒng)10的初級(jí)電流。圖2描繪具有形成三相電氣分配電路(未示出)中的一相的三個(gè)匯流排20的配電系統(tǒng)10。然而，可使用使得系統(tǒng)能夠如本文所述操作的任何適當(dāng)數(shù)量的匯流排20和/或相。類似地，雖然匯流排20被描繪成以垂直布置，但是匯流排20還可水平布置。此外，每個(gè)匯流排相可包括單個(gè)匯流排段20或可包括多個(gè)匯流排段20。匯流排段20的數(shù)量可基于匯流排相期待的電流容量的量選擇。此外，在示范性實(shí)施例中導(dǎo)體支撐系統(tǒng)32支撐單個(gè)相。備選地，任何數(shù)量的相可由導(dǎo)體支撐系統(tǒng)32支撐。
[0016]在示范性實(shí)施例中，匯流排20經(jīng)由導(dǎo)體支撐系統(tǒng)32以互相固定的關(guān)系保持。通常，導(dǎo)體支撐系統(tǒng)32包括第一和第二支撐元件或軌36和38以及模塊化絕緣體50。使用適當(dāng)?shù)挠布?0將第一和第二支撐規(guī)36和38耦合到外殼30和/或支撐框架34。在示范性實(shí)施例中，使用適當(dāng)?shù)挠布?0將絕緣體50耦合到第一支撐軌和第二支撐軌36和38。如本文使用的，適當(dāng)?shù)挠布庵嘎菽?、螺栓、墊圈、螺釘、自攻螺釘、焊接或用于為了本文公開的目的將分別的部分緊固在一起的任何其他適當(dāng)裝置的任何組合。在示范性實(shí)施例中，每個(gè)匯流排20包括第一端42和第二端44。每個(gè)第一端42由耦合到第一支撐軌36的絕緣體50支撐并嚙合，并且每個(gè)對(duì)應(yīng)的第二端44由耦合到第二軌38的絕緣體50支撐并嚙合。因此,導(dǎo)體支撐系統(tǒng)32分離并支撐每個(gè)匯流排20。
[0017]圖3和4分別圖示模塊化絕緣體50的示范性裝配的和分解的實(shí)施例。模塊化絕緣體50通常包括第一端元件52、第二端元件54和一個(gè)或多個(gè)中間或模塊化元件56。在示范性實(shí)施例中，三個(gè)模塊化元件56定位在端元件52和54之間。備選地，任何數(shù)量的模塊化元件56定位在端元件52和54之間。在示范性實(shí)施例中，第一端元件和第二端元件52和54各自包括主體60、基座62、側(cè)壁64、內(nèi)緣66和延伸穿過基座62的孔68。硬件40被插入內(nèi)緣66和孔68內(nèi)以將基座62耦合到支撐軌36和38中的一個(gè)(圖5)。
[0018]在示范性實(shí)施例中，主體60是成角度的，這便于減少用于制作第一端元件52和54的材料和成本。然而，主體60可以是使得端元件52和54能夠如本文所述起作用的任何適當(dāng)?shù)男螤睢Ｔ谑痉缎詫?shí)施例中，每個(gè)端元件52和54和每個(gè)模塊化元件56基本彼此相同以便提供模塊化功能。此外，端元件52和54和模塊化元件56由模制塑料制作。在備選的實(shí)施例中，可使用任何適當(dāng)?shù)牟牧弦允沟枚嗽?2和54和模塊化元件56能夠如本文所述起作用。
[0019]如圖4中圖示，第一端元件和第二端元件52和54的每個(gè)側(cè)壁64包括凸出70和凹入72。在示范性實(shí)施例中，凸出70配置成與模塊化元件56的對(duì)應(yīng)凹入92配合，如以下將要描述的。類似地，凹入72配置成與模塊化元件56的對(duì)應(yīng)凸出90配合。雖然側(cè)壁64被描述為具有單個(gè)凸出70和凹入72，但是側(cè)壁64可具有使得端元件52和54能夠如本文所述起作用的任何數(shù)量的凸出70和凹入72。
[0020]在示范性實(shí)施例中，模塊化元件56包括大致矩形的主體80、第一側(cè)壁82、第二側(cè)壁84和由主體80的頂面88限定的凹槽86。如圖4中描繪的，主體80是大致矩形的。在備選的實(shí)施例中，主體80可具有使得模塊化元件56能夠如本文所述起作用的任何形狀。凹槽86通常與相對(duì)的第一和第二側(cè)壁82和84平行。在示范性實(shí)施例中，凹槽86容納匯流排20的端部分42或44以便在側(cè)壁82和84之間支撐它，從而防止匯流排20的移動(dòng)并且防止與鄰近的匯流排20或包含在開關(guān)裝置單元14中的其他物體的接觸。凹槽86還在短路事件期間固定匯流排20以便抵抗磁斥力F。
[0021]在示范性實(shí)施例中，模塊化元件56的第一側(cè)壁82和第二側(cè)壁84各自包括凸出90和凹入92。第一側(cè)壁82上的凸出90和凹入92的方位是第二側(cè)壁84上的互補(bǔ)形狀，以使得在旋轉(zhuǎn)180°時(shí)模塊化元件56是相同的形狀。第二側(cè)壁84上的互補(bǔ)形狀使得第二側(cè)壁84上的凸出90和凹入92能夠與鄰近模塊化元件56的第一側(cè)壁82的對(duì)應(yīng)的凹入92和凸出90配合，如在圖3中圖示的。類似地，側(cè)壁82和84的凸出90和凹入92與端元件52和54的對(duì)應(yīng)的凹入72和凸出70配合。因此，鄰近的模塊化元件56共同垂直滑動(dòng)并且不能水平被拉開。
[0022]因此，在示范性實(shí)施例中，第一側(cè)壁82可與側(cè)壁64、第二側(cè)壁84或甚至另一個(gè)第一側(cè)壁82中的任何一個(gè)匹配地嚙合以便耦合嚙合的側(cè)壁。類似地，第二側(cè)壁84可與側(cè)壁64、第一側(cè)壁82或甚至另一個(gè)第二側(cè)壁84中的任何一個(gè)匹配地嚙合。在示范性實(shí)施例中，與凹入72和92相對(duì)應(yīng)的凸出70和90是牢固地將模塊化元件56耦合到第一端元件52、第二端元件54或另一個(gè)模塊化元件56中的任何一個(gè)的燕尾接合。在備選的實(shí)施例中，凸出70和90滑入配合到對(duì)應(yīng)的凹入72和92。雖然側(cè)壁82和84被描述為各自具有單個(gè)凸出90和凹入92，但是側(cè)壁82和84可具有使得模塊化元件56能夠如本文所述起作用的任何數(shù)量的凸出90和凹入92。此外，凸出70和90可具有使得它們能夠嚙合或耦合到凹入72和92的任何形狀，并且反之亦然。
[0023]在裝配期間，提供任何數(shù)量的模塊化元件56以支撐對(duì)應(yīng)數(shù)量的匯流排20。還為第一支撐軌和第二支撐軌36和38中的每個(gè)提供一對(duì)端元件52和54。模塊化元件56耦合到第一端元件52、第二端元件54和鄰近模塊化元件56中的任何一個(gè)以提供凹槽86的任何期望的配置或數(shù)量以便容納匯流排20。硬件40將端元件52和端元件54耦合到支撐軌36和38中的任一個(gè)。因此，端元件52和54和模塊化元件56耦合到一起以便形成模塊化絕緣體50。雖然附圖圖示包括三個(gè)鄰近模塊化元件56的模塊化絕緣體50，但是應(yīng)注意到可提供使得模塊化絕緣體50能夠如本文所述的起作用的任何數(shù)量的模塊化元件56。
[0024]圖5圖示示范性裝配的電導(dǎo)體支撐系統(tǒng)32。第一模塊化絕緣體50耦合到第一支撐軌36并且第二模塊化絕緣體50耦合到相對(duì)第一模塊化絕緣體50的第二支撐軌38。第一和第二模塊化絕緣體50中的每個(gè)包括在端元件52和54之間耦合的三個(gè)模塊化元件56。第一模塊化絕緣體模塊化元件56的凹槽86相對(duì)于并且對(duì)齊相對(duì)的第二模塊化絕緣體模塊化元件56的凹槽86。第一模塊化絕緣體50和第二模塊化絕緣體50的相對(duì)的模塊化元件56在對(duì)應(yīng)的凹槽86內(nèi)容納匯流排20，以便在其中固定匯流排20。當(dāng)固定在凹槽86內(nèi)，每個(gè)匯流排20就與鄰近的匯流排20和開關(guān)裝置單元14內(nèi)的其他部件絕緣。
[0025]如上所述，模塊化絕緣體50僅由兩種不同類型的互連元件形成，也就是端元件52和54以及中間模塊化元件56。任何數(shù)量的模塊化元件56可被添加或從模塊化絕緣體移除以便提供期望的配置并且在具有任何數(shù)量的匯流排和匯流排配置的分配箱中提供匯流排支撐。只制作兩個(gè)不同的元件簡化制造并且減少成本以及增加裝配的簡易。因此，公開的絕緣體的模塊化特征提供可以被安裝在具有電導(dǎo)體的幾乎任何配電系統(tǒng)中的絕緣體。
[0026]本書面描述使用示例來公開包括最佳模式的本發(fā)明，并還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能實(shí)踐本發(fā)明，包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)及執(zhí)行任何結(jié)合的方法。本發(fā)明可取得專利的范圍由權(quán)利要求定義，且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它示例。如果此類其它示例具有與權(quán)利要求字面語言無不同的結(jié)構(gòu)要素，或者如果它們包括與權(quán)利要求字面語言無實(shí)質(zhì)不同的等效結(jié)構(gòu)要素，則它們規(guī)定為在權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
[0027]零件列表
[0028]10配電系統(tǒng)
[0029]12 電源
[0030]14開關(guān)裝置分配箱
[0031]16 負(fù)載
[0032]18電路保護(hù)裝置
[0033]20匯流排
[0034]22電氣分配線路
[0035]30 外殼
[0036]32電導(dǎo)體支撐系統(tǒng)
[0037]34支撐框架
[0038]36第一支撐軌
[0039]38第二支撐軌
[0040]40 硬件
[0041]42 第一端
[0042]44 第二端
[0043]50模塊化絕緣體
[0044]52端元件
[0045]54端元件[0046]56模塊化兀件
[0047]60主 體
[0048]62基座
[0049]64側(cè)壁
[0050]66內(nèi)緣
[0051]68孔
[0052]70凸出
[0053]72凹入
[0054]80主體
[0055]82第一側(cè)壁
[0056]84第二側(cè)壁
[0057]86凹槽
[0058]88頂面
[0059]90凸出
[0060]92凹入
【權(quán)利要求】
1.一種用于由配電系統(tǒng)(10)的支撐軌(36)支撐的電導(dǎo)體(20)的模塊化絕緣體(50)，所述模塊化絕緣體包括: 第一端元件(52)，其配置成耦合到所述支撐軌； 第二端元件(54)，其配置成耦合到所述支撐軌；以及 至少一個(gè)中間元件(56)，所述中間元件(56)包括凹槽(86)并且配置成可釋放地耦合到所述第一端元件和第二端元件中的至少一個(gè)、以使得所述中間元件被定位在所述第一端元件和第二端元件之間，其中所述中間元件配置成在所述凹槽內(nèi)容納所述電導(dǎo)體的一部分。
2.如權(quán)利要求1所述的模塊化絕緣體，還包括至少兩個(gè)中間元件，其中第一中間元件(56)耦合到所述第一端元件并且第二中間元件(56)耦合到所述第二端元件。
3.如權(quán)利要求2所述的模塊化絕緣體，其中所述第一中間元件耦合到所述第二中間元件、以使得所述第一中間元件和第二中間元件被定位在所述第一端元件和第二端元件之間。
4.如權(quán)利要求1所述的模塊化絕緣體，其中所述第一端元件和第二端元件各自包括側(cè)壁(64)，所述側(cè)壁(64)包括凸出(70)和凹入(72)。
5.如權(quán)利要求4所述的模塊化絕緣體，其中所述中間元件包括第一側(cè)壁(82)，所述第一側(cè)壁(82)包括凸出(90)和凹入(72)，并且其中所述中間元件的所述凸出配置成與所述第一端元件和第二端元件中的任一個(gè)的所述凹入操作配合并且所述中間元件的所述凹入配置成與所述第一端元件和第二端元件中的任一個(gè)的所述凸出操作配合。
6.如權(quán)利要求5所述的模塊化絕緣體，其中所述中間元件還包括第二側(cè)壁(84)，所述第二側(cè)壁(84)包括凸出(90)和凹入(92)，所述第二側(cè)壁相對(duì)于所述第一側(cè)壁，其中所述第一側(cè)壁配置成與所述第一端元件側(cè)壁操作配合并且所述第二側(cè)壁配置成與所述第二端元件側(cè)壁操作配合。
7.如權(quán)利要求1所述的模塊化絕緣體，還包括多個(gè)基本相同的中間元件(56)，所述第一端元件和第二端元件基本相同，其中所述多個(gè)中間元件是各自模塊化的并且配置成在所述第一端元件和第二端元件之間操作耦合，其中所述第一端元件和第二端元件基本相同。
8.一種電導(dǎo)體支撐系統(tǒng)(32)包括: 第一電導(dǎo)體(20)； 第一支撐軌(36)； 耦合到所述第一支撐軌的第一導(dǎo)體支撐(50)，所述第一導(dǎo)體支撐包括第一端元件(52)、第二端兀件(54)和在其間I禹合的第一模塊化兀件(56)； 第二支撐軌(38)，與所述第一支撐軌基本平行；以及 第二導(dǎo)體支撐(50)，其耦合到所述第二支撐軌并且與所述第一導(dǎo)體支撐相對(duì)定位，所述第二導(dǎo)體支撐包括第三端元件(52)、第四端元件(54)和在其間耦合的第二模塊化元件(56)，其中所述第一和第二模塊化元件中的每個(gè)包括配置成操作容納所述電導(dǎo)體的一部分的凹槽(86)，并且其中所述電導(dǎo)體固定在所述第一和第二模決化元件之間的所述凹槽內(nèi)。
9.一種裝配電導(dǎo)體支撐系統(tǒng)(32)的方法，包括: 提供相對(duì)的第一支撐軌和第二支撐軌(36、38)； 提供多個(gè)端元件(52、54)；提供具有在其中形成的凹槽(86)的多個(gè)模塊化元件(56)； 將一對(duì)端元件耦合到所述第一支撐軌和第二支撐軌中的每個(gè)、以使得每對(duì)端元件彼此相對(duì)； 耦合每對(duì)端元件之間的所述多個(gè)模塊化元件中的至少一個(gè)模塊化元件，以便提供一對(duì)相對(duì)的模塊化元件，每個(gè)模塊化元件的所述凹槽基本對(duì)齊； 將電導(dǎo)體(20)定位在所述一對(duì)相對(duì)的模塊化元件的每個(gè)凹槽中以便支撐所述電導(dǎo)體。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中耦合每對(duì)端元件之間的至少一個(gè)模塊化元件的步驟包括:耦合每對(duì)端元件之間的所述多個(gè)模塊化元件中的三個(gè)模塊化元件(56)以便提供三對(duì)相對(duì)的模塊化元件，每對(duì) 相對(duì)的模塊化元件的凹槽被對(duì)齊。
【文檔編號(hào)】H02B3/00GK103682998SQ201310491272
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月4日
【發(fā)明者】M·B·萊賈夫卡, J·W·納齊恩斯基, D·S·P·巴思拉 申請(qǐng)人:通用電氣公司