一种防护机构及智能母线系统的制作方法

1.本发明涉及一种供电系统，具体是一种防护机构及智能母线系统。


背景技术：

2.母线是各级电压配电装置中的中间环节，它的作用是汇集、分配和传输电能。主要用于电厂发电机出线至主变压器、厂用变压器以及配电箱之间的电气主回路的连接，故又称它为汇流排。
3.母线分为裸母线和封闭母线两大类。裸母线分为两类:一类是软母线(多股铜绞线或钢芯铝线)用于电压较高(350kv以上)的户外配电装置;另一种是硬母线，用于电压较低的户内外配电装置和配电箱之间电气回路的连接，形状有矩形、槽形和管形。封闭母线是用金属外壳将导体连同绝缘等封闭起来的母线。
4.现有的母线系统中所采用的母线槽基本都是固定形式的，一般安装后不会轻易拆卸；而母线槽中密集的铜排因过载所产生的载流量过大，导致接触电阻过大、相邻的绝缘部件绝缘性能降低，甚至是击穿而造成事故，是母线系统中最常见的故障。因此，有必要开发一种带有载流保护功能的母线系统。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种防护机构及智能母线系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种防护机构及智能母线系统，包括活动导电体，所述活动导电体设置在两段导电铜排之间；两段所述导电铜排之间通过绝缘固定排连接；在两段所述导电铜排正对的一端上分别设置有第一穿槽和第二穿槽，在所述第一穿槽和第二穿槽的内壁上均安装有导电弹片，所述活动导电体与第一穿槽和第二穿槽上安装的导电弹片适配；在活动导电体的一侧开设有插孔，且在第一穿槽或第二穿槽内设置有与所述插孔滑动配合的导向板；第一穿槽和第二穿槽内安装的导电弹片分别与两段导电铜排电性连接；所述活动导电体的侧壁上设置有凸柱，所述凸柱连接所述驱动组件，所述驱动组件用于带动所述活动导电体在两段所述导电铜排之间水平活动。
7.本发明进一步限定的方案：所述驱动组件包括设置在所述活动导电体两侧的摆臂；两侧的所述摆臂一端同大齿轮固定，另一端上开设有同所述凸柱滑动嵌合的卡槽；在所述摆臂上还设置有配重块，所述大齿轮转动安装在第一固定轴上。
8.一种智能母线系统，包括母线槽结构，所述母线槽结构包括两组平行且竖直设置的侧板和固定两组所述侧板上下部的盖板；两组竖直设置的侧板和上下设置的盖板合围成空心的柱状体，第一固定轴的两端分别与两侧的侧板内壁固定；
所述母线槽结构的内部并列设置有多组铜排组件，每一组铜排组件均包括如上述实施例所述的防护机构和两段导电铜排；铜排组件设置在柱状体的内部；两段所述导电铜排之间还设置有磁吸机构，所述磁吸机构通过扭转组件与所述防护机构中的大齿轮连接，在上部的盖板上安装有防护罩，所述磁吸机构和扭转组件均安装在所述防护罩内。
9.本发明再进一步限定的方案：所述磁吸机构包括设置在所述防护罩内壁上的铁芯、缠绕在所述铁芯上的硬质导线、正对所述铁芯端部并水平活动设置在所述防护罩内的吸头、以及水平设置在所述防护罩内并与所述吸头滑动配合的导向柱；所述硬质导线的一端与其中一段导电铜排电性连接，另一端与另一段导电铜排电性连接，所述吸头连接所述扭转组件；吸头为磁吸头，且其靠近铁芯一端的磁极与铁芯朝向所述吸头的一端被硬质导线磁化后形成的磁极相同。
10.本发明再进一步限定的方案：所述吸头的两侧各设置一个侧翼，其中一个侧翼上开设有朝向所述铁芯的通孔，吸头上开设有另一通孔，所述导向柱为两个，分别与两个通孔滑动配合。
11.本发明再进一步限定的方案：另一个所述侧翼上设置有桁架，所述扭转组件包括设置在所述桁架靠近大齿轮的一段上的齿板，在所述齿板的下方设置有与所述齿板啮合的小齿轮，所述小齿轮还与所述大齿轮啮合；小齿轮转动安装在第二固定轴上，第二固定轴设置在防护罩内。
12.本发明再进一步限定的方案：同一组铜排组件中的两段导电铜排外包覆有绝缘体，在所述绝缘体的外周设置有热缩管，所述柱状体的两端各设置有一个阻燃隔板，所述导电铜排和所述绝缘体穿过所述阻燃隔板，且在所述柱状体的两端均安装有接头侧封板。
13.本发明再进一步限定的方案：所述绝缘体上开设有供所述凸柱穿过并活动的直槽口，在上部的所述盖板及绝缘体上均开设有供所述硬质导线穿过的圆孔。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该智能母线系统上设置了防护机构，借助硬质导线从主电路引流，并利用引流的电流磁化铁芯，使之产生磁场，通过铁芯产生的磁场排斥吸头，在主路的负载超过其额定安全值后带动摆臂摆动，将活动导电体从其中一段导电铜排中分离，把主路断开，从而起到安全保护的作用；在负载恢复到安全值以内后，利用配重块的重力带动摆臂复位，重新接通主路，无需人工控制。
附图说明
15.图1为本发明智能母线系统的结构示意图；图2为本发明智能母线系统中将防护罩及上部的盖板从柱状体上分离时的结构示意图；图3为本发明智能母线系统中的局部爆炸图；图4为本发明智能母线系统中防护机构和导电铜排与母线槽结构的装配示意图；图5为本发明防护机构的结构示意图；图6为本发明防护机构的局部放大图；图7为本发明防护机构中将两段导电铜排与活动导电体分离时的结构示意图；
图8为本发明图7中a处的局部放大图；图9为本发明防护机构中摆臂和活动导电体的局部爆炸图；图10为本发明智能母线系统中磁吸机构和扭转组件同上部盖板的配合示意图；图11为本发明图10另一视角的结构示意图；图12为本发明图10中拆除防护罩后并保留其中一组铜排组件的结构图；图13为本发明智能母线系统中一组磁吸机构和扭转组件的结构示意图；图14为本发明智能母线系统中拆除侧板和盖板以及防护罩后的结构示意图；图15为本发明智能母线系统中将绝缘体和热缩管从导电铜排中分离时的结构示意图；图中：1-侧板；2-盖板；3-导电铜排；4-绝缘体；5-热缩管；6-阻燃隔板；7-接头侧封板；8-防护罩；9-第一固定轴；10-大齿轮；11-摆臂；12-配重块；13-卡槽；14-绝缘固定排；15-活动导电体；16-凸柱；17-第一穿槽；18-第二穿槽；19-导电弹片；20-导向板；21-插孔；22-铁芯；23-硬质导线；24-吸头；25-导向柱；26-桁架；27-齿板；28-小齿轮；29-第二固定轴；30-直槽口。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.另外，本发明中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
18.请参阅图5~图9，作为本发明的一种实施例，所述防护机构，包括活动导电体15，所述活动导电体15设置在两段导电铜排2之间；其中，两段所述导电铜排2之间通过绝缘固定排14连接，通过绝缘固定排14将两段导电铜排固定成一体结构。
19.在两段所述导电铜排2正对的一端上分别设置有第一穿槽17和第二穿槽18，在所述第一穿槽17和第二穿槽18的内壁上均安装有导电弹片19，所述活动导电体15与第一穿槽17和第二穿槽18上安装的导电弹片19适配。
20.具体来说，第一穿槽17内安装有两个导电弹片19，分别设置在第一穿槽17内的上下部；第二穿槽18内安装有两个导电弹片19，分别设置在第二穿槽18内的上下部；上下部的两个导电弹片19的间距略小于活动导电体15的宽度，在活动导电体15的一侧开设有插孔21，且在第一穿槽17或第二穿槽18内固定有与所述插孔21滑动配合的导向板20。
21.通过导向板20和插孔21的设置可以保持活动导电体15只能在两段导电铜排3之间水平活动。
22.在本发明附图中给出了导向板20固定于第一穿槽17内的示例图，由于第二穿槽18
的深度有限，在活动导电体15滑入到第二穿槽18的底部时，并未与导向板20完全分离，故活动导电体15只可在两段导电铜排3之间水平活动。
23.此外，第一穿槽17和第二穿槽18内安装的导电弹片19分别与两段导电铜排3电性连接；因为上下部的两个导电弹片19的间距略小于活动导电体15的宽度，因此，当活动导电体15处于上下部的导电弹片19之间时，上下部的导电弹片19会被压缩变形，以保持活动导电体15通过导电弹片19与导电铜排3电性连接。
24.当活动导电体15伸入到第二穿槽18内的一端从第二穿槽18中滑出后，活动导电体15的另一端进一步地伸入到第一穿槽17中，活动导电体15临近第二穿槽18的一端与第二穿槽18内上下部的导电弹片19分离，使两段导电铜排3之间形成断路。
25.所述活动导电体15的侧壁上固定有凸柱16，所述凸柱16连接所述驱动组件，所述驱动组件用于带动所述活动导电体15在两段所述导电铜排3之间水平活动，以将两段导电铜排3接通或断开。
26.该实施例中，当连接两段导电铜排3的用电设备功率过大时，通过驱动组件带动凸柱16移动，进而带动活动导电体15与其中一段导电铜排3上的导电弹片19分离，使两段导电铜排3之间形成断路，从而对用电设备断电，防止功率过大对线路及用电设备造成损坏。
27.作为本发明的另一种实施例，请参阅图5~图9，所述驱动组件包括设置在所述活动导电体15两侧的摆臂11；两侧的所述摆臂11一端同大齿轮10固定，另一端上开设有同所述凸柱16滑动嵌合的卡槽13；在所述摆臂11上还固定有配重块12，所述大齿轮10转动安装在第一固定轴9上。
28.需要说明的是，在所述第一固定轴9上设置有多组台阶，所述大齿轮10设置在相邻的两个所述台阶之间。
29.通过台阶的设置可防止大齿轮10在第一固定轴9的轴向上滑动。
30.在该实施例中，通过大齿轮10转动带动两侧与之固定的摆臂11摆动，进而借助卡槽13和凸柱16配合驱动活动导电体15在两段导电铜排3之间活动，以执行断开和接通两段导电铜排3的动作。
31.显然地，在本发明附图中给出的示例中，当功率增大时，大齿轮10带动摆臂11向第一穿槽17的一侧摆动，进而带动凸柱16和活动导电体15向第一穿槽17滑动，使活动导电体15一端与第二穿槽18内上下部的导电弹片19分离，将两段导电铜排3断开。
32.而当功率恢复至额定功率时，在配重块12的作用下带动摆臂11复位，从而使活动导电体15的一端重新伸入到第二穿槽18内，以使其与第二穿槽18内的导电弹片19重新贴合，重新将两段导电铜排3接通。
33.本发明还提供了一种智能母线系统，请参阅图1~图4，包括母线槽结构，所述母线槽结构包括两组平行且竖直设置的侧板1和固定两组所述侧板1上下部的盖板2；本发明给出的示例中，盖板2上下设置，两组竖直设置的侧板1和上下设置的盖板2合围成空心的柱状体，第一固定轴9的两端分别与两侧的侧板1内壁固定。
34.所述母线槽结构的内部并列设置有多组铜排组件，每一组铜排组件均包括如上述实施例所述的防护机构和两段导电铜排3；铜排组件设置在柱状体的内部。
35.其中，两段所述导电铜排3之间还设置有磁吸机构，所述磁吸机构通过扭转组件与所述防护机构中的大齿轮10连接，在上部的盖板2上安装有防护罩8，所述磁吸机构和扭转
组件均安装在所述防护罩8内。
36.注意的是，防护罩8下部为敞口状，在上部的盖板2上开设有一条与所述盖板2的长度方向相垂直的漏槽，所述扭转组件穿过所述漏槽与设置在所述柱状体内的大齿轮10连接。
37.在该实施例中，当功率升高时，磁吸机构产生较大的磁力，从而带动扭转组件发生偏转，并带动大齿轮10摆动，使活动导电体15与其中一段导电铜排3上的导电弹片19分离，对电路进行断电保护。
38.作为本发明的又一种实施例，请参阅图10~图15，所述磁吸机构包括固定在所述防护罩8内壁上的铁芯22、缠绕在所述铁芯22上的硬质导线23、正对所述铁芯22端部并水平活动设置在所述防护罩8内的吸头24、以及水平固定在所述防护罩8内并与所述吸头24滑动配合的导向柱25；所述硬质导线23的一端与其中一段导电铜排3电性连接，另一端与另一段导电铜排3电性连接，所述吸头24连接所述扭转组件。
39.在该实施例中，吸头24为磁吸头，且其靠近铁芯22一端的磁极与铁芯22朝向所述吸头24的一端被硬质导线23磁化后形成的磁极相同，硬质导线23与活动导电体15相当于并联在供电电路上，当用电器的功率增大时，流经硬质导线23的电流增加，因此，缠绕于铁芯22上的硬质导线23对铁芯22的磁化效果增强，由铁芯22产生的磁场增大，对吸头24产生的排斥力增大；在电路上产生的电流过大时，铁芯22所产生的排斥力推动吸头24远离铁芯22，驱使扭转组件带动大齿轮10偏转。
40.作为本发明的又一种实施例，请参阅图13，所述吸头24的两侧各固定一个侧翼，其中一个侧翼上开设有朝向所述铁芯22的通孔，吸头24上开设有另一通孔，所述导向柱25为两个，分别与两个通孔滑动配合。
41.通过两个通孔与两个导向柱25配合，一方面可以提高导向柱25对吸头24的支撑力，另一方面也可防止吸头24绕其轴线转动。
42.作为本发明的又一种实施例，请参阅图14，另一个所述侧翼上固定有桁架26，所述扭转组件包括固定设置在所述桁架26靠近大齿轮10的一段上的齿板27，在所述齿板27的下方设置有与所述齿板27啮合的小齿轮28，所述小齿轮28还与所述大齿轮10啮合；小齿轮28转动安装在第二固定轴29上，第二固定轴29固定在防护罩8内。
43.在该实施例中，通过吸头24带动侧翼和桁架26水平移动远离铁芯22从而带动齿板27运动，齿板27带动小齿轮28转动，小齿轮28再带动大齿轮10反向转动，最终带动摆臂11摆动。
44.作为本发明的又一种实施例，同一组铜排组件中的两段导电铜排3外包覆有绝缘体4，在所述绝缘体4的外周设置有热缩管5，所述柱状体的两端各设置有一个阻燃隔板6，所述导电铜排3和所述绝缘体4穿过所述阻燃隔板6，且在所述柱状体的两端均安装有接头侧封板7。
45.其中，绝缘体4可采用云母带制成，借助绝缘体4将母线槽结构中的多组铜排组件相互分隔开，且相互之间导电不干扰，设置的热缩管5可以有效地释放导电时产生的热量，阻燃隔板6的设置可以避免外界明火或烟雾进入到柱状体内。
46.作为本发明的又一种实施例，所述绝缘体4上开设有供所述凸柱16穿过并活动的直槽口30，在上部的所述盖板2及绝缘体4上均开设有供所述硬质导线23穿过的圆孔。
47.在该实施例中，通过开设圆孔使得硬质导线23的两端可以穿过上部的盖板2和绝缘体4与两段导电铜排3接触导电。
48.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
49.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。