用于联接不同尺寸的母线通道区段的方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于联接不同尺寸的母线通道区段的方法及系统。具体而言，描述了一种用于使不同尺寸的母线通道区段互连的变径接头。变径接头包括多个矩形传导板的叠层，以及联接到叠层上的盖。叠层具有用于联接到第一母线通道区段的第一组多个母线条上的第一端部，以及与第一端部相对的用于联接到第二母线通道区段的第二组多个母线条上的第二端部。盖限定邻近叠层的第一端部的第一开口，第一开口具有第一尺寸且构造成用以收纳第一组多个母线条。盖限定邻近叠层的第二端部的第二开口，第二开口具有第二尺寸且构造成用以收纳第二组多个母线条。第一尺寸和第二尺寸是不同的。
【专利说明】用于联接不同尺寸的母线通道区段的方法及系统
【技术领域】
[0001]本公开内容的领域大体上涉及使用母线通道系统的电能分配，并且更具体地涉及用于联接母线通道系统内的不同尺寸的母线通道区段的方法及系统。
【背景技术】
[0002]母线通道系统可包括在配电系统内。母线通道系统通常包括通过接头区段联结在一起的多个母线通道区段，以提供适合长度的母线通道。母线通道系统通常在工业或商业建筑中用作线缆或导管的替代物。当与线缆和导管相比时，使用母线通道系统可减少安装时间和成本，且还可为线缆和导管的重量轻的替代物。
[0003]当不同尺寸的两个母线通道区段连接时，一般使用变径接头(reducer joint)。至少一些已知的系统使用由两个不同尺寸的母线通道区段制成的变径接头。两个不同尺寸的母线通道区段的母线条(busbar)焊接在一起，其中母线条的扩张(flared)部分远离焊接部分延伸。两个母线通道区段的壳体焊接在一起来产生用于变径接头的壳体。结果为直连接器，其具有沿一个方向延伸的第一尺寸的母线通道条(bar)和沿与第一方向相对的第二方向延伸的第二尺寸的母线通道条。此类连接器的各个端部与相同尺寸的标准母线通道区段相同。因此，为了将母线通道区段连接到变径接头上，必须使用基本连接器，如用于将相同尺寸的两个直母线通道区段连接在一起的。以此方式构造的一些已知的变径接头相对较大，长度为大约三十六英寸。
【发明内容】
[0004]一方面，描述了一种用于使不同尺寸的母线通道区段互连的变径接头。变径接头包括多个矩形传导板的叠层，以及联接到叠层上的盖(cover)。叠层具有用于联接到第一母线通道区段的第一组多个母线条上的第一端部，以及与第一端部相对的用于联接到第二母线通道区段的第二组多个母线条上的第二端部。盖限定邻近叠层的第一端部的第一开口，第一开口具有第一尺寸且构造成用以收纳第一组多个母线条。盖限定邻近叠层的第二端部的第二开口，第二开口具有第二尺寸且构造成用以收纳第二组多个母线条。第一尺寸和第二尺寸是不同的。
[0005]另一方面，一种用于使不同尺寸的母线通道区段互连的变径接头包括叠层和盖。叠层包括多个成对的传导板和多个绝缘板。各个传导板均包括至少一个一体形成的隔离件。至少一个绝缘板设置在多个成对的传导板中的相邻组之间。盖包括可移除地联接到叠层的第一侧部上的第一侧盖构件，以及可移除地联接到与第一侧部相对的所述叠层的第二侧部上的第二侧盖构件。第一侧盖构件和第二侧盖构件协作地限定第一孔口，第一孔口构造成用以收纳第一母线通道区段的第一组多个母线条来用于联接到多个成对的传导板上。第一侧盖构件和第二侧盖构件协作地限定第二孔口，以用于收纳第二母线通道区段的第二组多个母线条来用于联接到多个成对的传导板上。第一孔口具有第一尺寸，第二孔口具有第二尺寸，且第一尺寸不同于第二尺寸。[0006]又一方面，一种配电系统包括:包括第一宽度的多个第一母线通道条的第一母线通道区段、包括不同于第一宽度的第二宽度的多个第二母线通道条的第二母线通道区段，以及联接在第一母线通道区段与第二母线通道区段之间的变径接头。变径接头包括多个成对的传导板，以及可移除地联接到多个成对的传导板上的盖。各个成对的传导板与第一母线通道条的不同一个和第二母线通道条的不同一个接触地联接。盖限定第一孔口和与第一孔口相对的第二孔口。第一母线通道区段的至少一部分定位在第一孔口内，且第二母线通道区段的至少一部分定位在第二孔口内。
[0007]根据一实施例，一种用于使不同尺寸的母线通道区段互连的变径接头，变径接头包括:多个矩形传导板的叠层，叠层具有构造成用以联接到第一母线通道区段的第一组多个母线条上的第一端部和与第一端部相对的构造成用以联接到第二母线通道区段的第二组多个母线条上的第二端部；以及联接到叠层上的盖，盖限定邻近叠层第一端部的第一开口，第一开口具有第一尺寸且构造成用以收纳第一组多个母线条，以及限定邻近叠层第二端部的第二开口，第二开口具有第二尺寸且构造成用以收纳第二组多个母线条，其中，第一尺寸和第二尺寸是不同的。
[0008]根据一实施例，多个传导板包括成对的传导板，变径接头还包括多个绝缘板，多个绝缘板中的至少一个板设置在两组相邻的成对传导板之间。
[0009]根据一实施例，变径接头还包括延伸穿过多个传导板和多个绝缘板的多个紧固件。
[0010]根据一实施例，多个传导板包括成对的传导板，各组成对的传导板构造成用以联接到第一母线通道区段和第二母线通道区段中的每一个的至少一个对应的母线条上。
[0011]根据一实施例，变径接头还包括多个绝缘板，其中，绝缘板定位在两组相邻的成对传导板之间。
[0012]根据一实施例，叠层包括大致垂直于第一端部和第二端部的第三端部和第四端部，以及盖包括邻近第三端部的第一侧盖构件和邻近第四端部的第二侧盖构件。
[0013]根据一实施例，盖还包括顶盖和底盖，以及叠层包括顶部和底部，顶盖邻近叠层的顶部，以及底盖邻近叠层的底部。
[0014]根据一实施例，盖包括联接到顶盖和底盖上的第一侧盖构件，以及联接到顶盖和底盖上的第二侧盖构件。
[0015]根据一实施例，盖的至少一部分可移除地联接到叠层上。
[0016]根据一实施例，叠层构造成用以直接地连接到第一母线通道区段和第二母线通道区段的母线条上。
[0017]根据一实施例，一种用于使不同尺寸的母线通道区段互连的变径接头，变径接头包括:叠层，其包括:第一侧部和第二侧部；多个成对的传导板，多个成对的传导板中的各个传导板均包括至少一个一体形成的隔离件；以及多个绝缘板，多个绝缘板中的至少一个绝缘板设置在多个成对的传导板中的相邻的对之间；以及盖，其包括:可移除地联接到叠层的第一侧部上的第一侧盖构件；以及可移除地联接到叠层的第二侧部上的第二侧盖构件，第一侧盖构件和第二侧盖构件协作地限定第一孔口，第一孔口构造成用以收纳第一母线通道区段的第一组多个母线条，以用于将多个母线条中的各个母线条联接到多个成对的传导板中的不同对上，以及第一侧盖构件和第二侧盖构件协作地限定第二孔口，第二孔口用于收纳第二母线通道区段的第二组多个母线条，以用于将第二组多个母线条中的各个母线条联接到多个成对的传导板的不同对上，其中，第一孔口具有第一尺寸，第二孔口具有第二尺寸，以及第一尺寸不同于第二尺寸。
[0018]根据一实施例，盖还包括顶盖板和底盖板。
[0019]根据一实施例，变径接头还包括联接在顶盖板与底盖板之间的至少一个接头侧连接器。
[0020]根据一实施例，变径接头的长度小于大约十二英寸。
[0021]根据一实施例，至少一对传导板的各个传导板上的一体形成的隔离件限定在成对的传导板中的传导板之间延伸的间隙，其中，间隙尺寸确定为用以收纳第一母线通道区段和第二母线通道区段的母线条。
[0022]根据一实施例，一种配电系统，包括:包括第一宽度的多个第一母线通道条的第一母线通道区段；包括不同于第一宽度的第二宽度的多个第二母线通道条的第二母线通道区段；以及联接在第一母线通道区段与第二母线通道区段之间的变径接头，变径接头包括:多个成对的传导板，各个成对的传导板均接触第一母线通道条中的不同一个和第二母线通道条中的不同一个；可移除地联接到多个成对的传导板上的盖，盖限定第一孔口和与第一孔口相对的第二孔口，第一母线通道区段的至少一部分定位在第一孔口内，第二母线通道区段的至少一部分定位在第二孔口内。
[0023]根据一实施例，第一母线通道区段包括第一壳体，以及第二母线通道区段包括第二壳体，以及其中，盖联接到第一壳体和第二壳体上，第一壳体的至少一部分定位在第一孔口内，以及第二壳体的至少一部分定位在第二孔口内。
[0024]根据一实施例，盖包括联接到第一壳体和第二壳体上的顶盖板，以及联接到第一壳体和第二壳体上的底盖板。
[0025]根据一实施例，配电系统还包括联接在顶盖板与底盖板之间的至少一个接头侧连接器。
[0026]根据一实施例，变径接头在没有焊接的情况下形成。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1为包括变径接头的母线通道配电系统的示例性实施例的透视图。
[0028]图2为图1中所示的母线通道配电系统的顶部视图。
[0029]图3为图1中所示的母线通道配电系统的侧视图。
[0030]图4为图1中所示的母线通道配电系统的局部分解透视图。
[0031]图5为图1中所示的变径接头的分解视图。
[0032]图6为图1中所示的变径接头的透视图。
[0033]图7为图1中所示的变径接头的另一透视图。
[0034]图8为图1中所示的母线通道配电系统的局部截面视图。
[0035]部件列表 100系统
102第一母线通道区段 104第二母线通道区段106变径接头108高度110高度112导体114壳体115长度116叠层118绝缘板120传导板122第一盖板124顶部126第二盖板128底部130紧固件131相邻对132第一平表面134第二平表面136侧部138侧部140隔离件142螺栓孔144顶部绝缘板146顶部传导板148底部绝缘板150底部传导板152盖
154第一开口156第二开口158第一端部160第二端部162第一端盖构件164第二端盖构件166侧盖构件168第三端部170第四端部172凸缘
174接片(tab)
176槽
178接头侧连接器。【具体实施方式】
[0036]本文中所述的实施例包括用于联接母线通道系统中的不同尺寸的母线通道区段的系统及方法。该系统和方法提供了在母线通道系统中的不同尺寸的母线通道区段之间的减小尺寸的可移除的连接，同时密封母线通道系统的内部以免受污染物。此外，该系统和方法便于减少产生此类连接和/或连接器的劳动和/或成本。该系统和方法可进一步提供构件之间的电接地接触。
[0037]图1为母线通道配电系统100的示例性实施例的透视图。图2为系统100的顶部视图，且图3为系统100的侧视图。母线通道配电系统100包括第一母线通道区段102和第二母线通道区段104。第一母线通道区段102和第二母线通道区段104由有时也称为连接器的变径接头106联接在一起。
[0038]母线通道区段102和104为不同尺寸的母线通道区段。具体而言，第一母线通道区段102的高度108大于第二母线通道区段104的高度110。不同尺寸的母线通道区段提供不同的载流能力或额定值。大体上，较大的母线通道区段额定为比较小的母线通道区段承载更多电流。在示例性实施例中，第一母线通道区段102具有高于第二母线通道区段104的电流额定值。
[0039]各个母线通道区段102和104均包括壳体114内的多个导体112。本文中也称为母线条的多个导体112完全地延伸穿过壳体114。在一个实施例中，导体112由铜制成。在其它实施例中，导体112由任何其它适合的传导材料制成，例如，包括铝。在示例性实施例中，壳体114用作接地路径。在一些实施例中，此外或作为备选，一个导体112可为接地导体。在一个实施例中，壳体114由铝制成。在其它实施例中，壳体114由适用于容纳导体112的任何其它材料制成。在壳体114未用作接地路径的实施例中，壳体114可由非传导材料制成。
[0040]在示例性实施例中，各个母线通道区段102和104均包括三个导体112。在其它实施例中，母线通道区段102和104可包括更多或更少的导体112。在一些直流(DC)系统中，例如，母线通道区段102和104分别包括两个导体112，而一些三相系统包括具有四个或五个导体112的母线通道区段102和104。
[0041]变径接头106将第一母线通道区段102和第二母线通道区段104联接到彼此上。更具体而言，变径接头106将第一母线通道区段102和第二母线通道区段104的导体112联接到彼此上。在示例性实施例中，变径接头106还将各个母线通道区段102和104的壳体114联接在一起，以确保在第一母线通道区段102和第二母线通道区段104之间的适当接地。
[0042]在示例性实施例中，变径接头106具有大约八英寸的长度115(图3中所示)。在其它实施例中，变径接头106可具有任何其它适合的长度115。优选地，变径接头106具有小于三十六英寸的长度115。在其它实施例中,变径接头106具有小于二十四英寸的长度115。在又一些实施例中，变径接头106具有小于大约十二英寸的长度115。
[0043]现在将进一步参照图4和图5来描述变径接头106。图4为系统100的分解视图，而图5为变径接头106的分解视图。变径接头106包括交错的绝缘板118和传导板120(有时也称为板状导体)的叠层116。第一盖板122定位成邻近叠层116的顶部124，而第二盖板126定位成邻近叠层116的底部128。紧固件130延伸穿过第一盖板122、叠层118和第二盖板126,以将第一盖板122、叠层116和第二盖板126物理地联接在一起。在一个实施例中，紧固件130为螺栓。在备选实施例中，紧固件130为构造成用以将第一盖板122、叠层116和第二盖板126联接在一起的其它装置。
[0044]传导板120以多个相邻对131布置(图5中所示)在叠层116中。相邻对131中的传导板120未通过绝缘板118与彼此分离。各个相邻对131均构造成用以联接到第一母线通道区段102和第二母线通道区段104的一个导体112上，以将第一母线通道区段102和第二母线通道区段104物理且电性地联接到彼此上。
[0045]在示例性实施例中，传导板120由铜制成。在其它实施例中，任何其它适合的导电材料或材料组合都可用于制造传导板120。传导板120大致为平面板，其具有第一平表面132和与第一平表面132相对的第二平表面134。如在图5中所示，传导板120大致为矩形，且具有大于两个侧部138的两个侧部136。在其它实施例中，侧部136为与侧部138相同的长度(即，传导板120为正方形)。在示例性实施例中，传导板120由铜片制成。在其它实施例中，制造材料包括其它适合的传导材料，如铝。此外，材料自身可包括一个以上的构件，包括合金、层、电镀层等。传导板120由材料整体制成，例如，没有将多件材料焊接或软焊在一起来形成传导板120的形状，且例如可通过冲压、切割、模制、蚀刻或用于将材料整体形成为传导板120的任何其它适合的技术而形成。
[0046]绝缘板118将传导板120的相邻对131既物理地又电性地与传导板120的邻近的相邻对131分离。因此，各个绝缘板118定位在叠层116中的两个传导板120之间，以便于防止不是相邻对131的部分的两个相邻传导板120的电性连接或物理连接。在示例性实施例中，绝缘板为热固性玻璃纤维增强的聚酯绝缘体。在其它实施例中，任何其它适合的绝缘材料可用于制造绝缘板118。在一些实施例中，一个以上的绝缘板118可定位在相邻传导板120之间。
[0047]在示例性实施例中，绝缘板118具有与传导板120大致相同的形状，且略微大于传导板120。在其它实施例中，绝缘板118可具有任何其它适合的形状和尺寸。在一些实施例中，绝缘板118不是单个板,而是包括多个板。
[0048]叠层116包括用于增大传导板120的相邻对131的物理分离的一个或多个隔离件140。隔离件140—体地形成在传导板120中。更具体而言，隔离件140围绕螺栓孔142形成，当叠层116组装好时，紧固件130穿过螺栓孔142。其它实施例可包括更多或更少的隔离件140，包括没有隔离件140。此外，其它实施例可另外或作为备选地包括未一体地形成在传导板120中的隔离件140、形成在绝缘板118中的隔离件140，单独地附接到绝缘板118和/或传导板上的隔离件140，以及/或者除围绕螺栓孔142之外定位的隔离件140。
[0049]绝缘板118还定位成用以将传导板120与第一盖板122和第二盖板126物理地和电性地分离。更具体而言，顶部绝缘板144将顶部传导板146与第一盖板126分离。底部绝缘板148将底部传导板150与第二盖板126分离。因此，绝缘板144和148便于防止在第一盖板122和第二盖板126与传导板120 (且更具体是顶部传导板146和底部传导板126)之间的电连接或物理接触。
[0050]变径接头106包括用以提供附加保护的盖152，例如，防止材料、灰尘等进入变径接头106中且更具体是进入叠层116中。此外，如在图6和图7中所示，盖152限定用以收纳第一母线通道区段102的导体112的第一开口 154 (有时称为第一孔口)，且限定用以收纳第二母线通道区段104的导体112的第二开口 156(有时称为第二孔口)。第一开口 154位于叠层116的第一端部158(图4中所示)附近，而第二开口 156邻近叠层116的第二端部160(也在图4中所示)。第一开口 154具有第一尺寸，而第二开口 156具有第二尺寸。第一尺寸为不同于第二尺寸的尺寸，即，第一尺寸和第二尺寸不同。具体而言，第一开口 154的第一尺寸大于第二开口 156的第二尺寸，以便适应尺寸较大的第一母线通道区段102。
[0051]盖152包括第一盖板122、第二盖板126、第一端盖构件162、第二端盖构件164和侧盖构件166。第一盖板122、第二盖板126、第一端盖构件162、第二端盖构件164和侧盖构件166可移除地联接到叠层116上，且可由任何适合的材料制成，例如，包括钢、铝、塑料和/或玻璃纤维。
[0052]在变径接头106联接到第一母线通道区段102和第二母线通道区段104上之后，侧盖构件166大体上联接到叠层116的第三端部168和第四端部170 (其有时称为第一侧部和第二侧部)旁边的变径接头106的其余部分上。侧盖构件166分别包括凸缘172，凸缘172构造为(例如，尺寸确定为、定形为等)至少部分地覆盖壳体114。此外，侧盖构件166分别包括构造成用以配合在壳体114内的槽176内的接片174。
[0053]第一盖板122和第二盖板126覆盖叠层116的顶部和底部，且作用为在第一母线通道区段102与第二母线通道区段104之间的接地平面。第一盖板122和第二盖板126通过接头侧连接器178物理地且电性地联接到彼此上。盖板122和盖板126通过第一端盖构件162和第二端盖构件164联接到母线通道区段102和104上。第一端盖构件162和第二端盖构件164在盖板122和126下方延伸且接触盖板122和126，且在母线通道区段102和104插入变径接头106中时，紧固到母线通道区段102和104上，如，利用螺钉、螺栓等。在示例性实施例中，第一盖板122和第二盖板126形状与传导板120大致相同，且由钢片制成。在其它实施例中，第一盖板122和第二盖板126可具有任何其它适合的形状，且/或可由任何其它适合的导电材料制成。在其中第一盖板122和第二盖板126未用作接地路径的实施例中，第一盖板122和第二盖板126由适用于覆盖叠层116的顶部和底部的任何非传导材料制成。
[0054]为了执行使用变径接头106的安装，第一母线通道区段102经由第一开口 154插入第一端部158中，且第二母线通道区段104经由第二开口 156插入第二端部160中。紧固件130由使用者上紧以压缩叠层116，以便于在导体112与传导板120之间的接触，且用以保持联接到变径接头106上的母线通道区段102和104。侧盖构件166然后沿第三端部168和第四端部170定位。图8为沿图3中的线x-x截取的组装的系统100的截面视图。
[0055]本文中描述了用于将两个不同尺寸的母线通道区段联接在一起的示例性方法和系统。示例性变径接头在没有焊接的情况下形成，从而减少了生产难度、成本和/或时间。此外，示例性变径接头直接地连接到母线通道区段上。因此，不同于一些已知的系统，在安装期间不需要用于各个母线通道区段的附加的连接器。此外，变径接头包括由单独的盖件制成的可移除的盖。这些特征进一步减少了生产难度、成本和/或时间。此外，根据本公开内容的变径接头在尺寸上小于一些已知的变径接头。
[0056]本文中所述的方法和系统便于基于配电网络的母线通道的有效且经济的制造和组装。本文中详细地描述和/或示出了方法和系统的示例性实施例。方法和系统不限于本文所述的特定实施例，而相反，各个系统的构件以及各个方法的步骤可独立地使用且与本文中所述的其它构件和步骤分开使用。各个构件和各个方法步骤还可组合其它构件和/或方法步骤使用。
[0057]本书面说明使用了包括最佳模式的实例来公开本发明，且还使本领域的任何技术人员能够实施本发明，包括制作和使用任何装置或系统，以及执行任何组合的方法。本发明的可取得专利权的范围由权利要求限定，且可包括本领域技术人员所构想出的其它实例。如果这些其它实例具有并非不同于本权利要求的字面语言的结构元件，或者，如果这些其它实例包括与本权利要求的字面语言无实质差异的同等结构元件，则这些其它实例预期在本权利要求的范围内。
【权利要求】
1.一种用于使不同尺寸的母线通道区段互连的变径接头，所述变径接头包括: 多个矩形传导板的叠层，所述叠层具有构造成用以联接到第一母线通道区段的第一组多个母线条上的第一端部和与所述第一端部相对的构造成用以联接到第二母线通道区段的第二组多个母线条上的第二端部；以及 联接到所述叠层上的盖，所述盖限定邻近所述叠层第一端部的第一开口，所述第一开口具有第一尺寸且构造成用以收纳所述第一组多个母线条，以及限定邻近所述叠层第二端部的第二开口，所述第二开口具有第二尺寸且构造成用以收纳所述第二组多个母线条，其中，所述第一尺寸和所述第二尺寸是不同的。
2.根据权利要求1所述的变径接头，其特征在于，所述多个传导板包括成对的传导板，所述变径接头还包括多个绝缘板，所述多个绝缘板中的至少一个板设置在两组相邻的所述成对传导板之间。
3.根据权利要求2所述的变径接头，其特征在于，所述变径接头还包括延伸穿过所述多个传导板和所述多个绝缘板的多个紧固件。
4.根据权利要求1所述的变径接头，其特征在于，所述多个传导板包括成对的传导板，各组所述成对的传导板构造成用以联接到所述第一母线通道区段和所述第二母线通道区段中的每一个的至少一个对应的母线条上。
5.根据权利要求4所述的变径接头，其特征在于，所述变径接头还包括多个绝缘板，其中，所述绝缘板定位在两组相邻的所述成对传导板之间。
6.根据权利要求1所述的变径接头，其特征在于，所述叠层包括大致垂直于所述第一端部和所述第二端部的第三端部和第四端部，以及所述盖包括邻近所述第三端部的第一侧盖构件和邻近所述第四端部的第二侧盖构件。
7.根据权利要求6所述的变径接头，其特征在于，所述盖还包括顶盖和底盖，以及所述叠层包括顶部和底部，所述顶盖邻近所述叠层的所述顶部，以及所述底盖邻近所述叠层的所述底部。
8.根据权利要求7所述的变径接头，其特征在于，所述盖包括联接到所述顶盖和所述底盖上的第一侧盖构件，以及联接到所述顶盖和所述底盖上的第二侧盖构件。
9.根据权利要求1所述的变径接头，其特征在于，所述盖的至少一部分可移除地联接到所述叠层上。
10.根据权利要求1所述的变径接头，其特征在于，所述叠层构造成用以直接地连接到第一母线通道区段和第二母线通道区段的母线条上。
【文档编号】H01R31/06GK103474848SQ201310222892
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年6月6日 优先权日:2012年6月6日
【发明者】K.K.巴蒂加, S.E.理查, M.R.伍德, J.L.科克斯 申请人:通用电气公司