具有并联馈电线分布的配电板的制作方法

文档序号:7329297阅读:223来源:国知局
专利名称:具有并联馈电线分布的配电板的制作方法
技术领域
本发明一般涉及电气设备,并且更具体地涉及具有并联馈电线分布的电气外壳。
背景技术
诸如负荷中心的电气外壳通常容纳多个断路器和/或相关电气附件。负荷中心通常包括每个电力相(phase of electricity) 一个主馈电线或者汇流条(busbar)。为了调节单相电路断路器和/或多相电路断路器,多数负荷中心包括多个稳定器(stab),其中每个稳定器被配置为连接两个分支电路断路器与一个汇流条。这种连接固有地产生发热限制,因为由每个稳定器的两个断路器产生的热必须通过从稳定器自身到主馈电线汇流条的单个消散路径被消散,这引起局部化温度上升。为了防止这种温度上升,将汇流条扩大尺寸以允许温度上升到保持低于每个安全规程的最大容许级别。然而,汇流条通常由铜组成,铜 是昂贵的金属,所以增大汇流条的尺寸增加了制造负荷中心的成本。由此,存在改进装置的需要。本发明旨在满足一个或者多个这些需要并解决其他问题。发明概述本公开内容旨在提供负荷中心,其也可以被称为配电板。负荷中心可以被配置为安装不同的品质、样式、尺寸以及类型的断路器和相关的电气附件。该负荷中心包括外壳,用于将负荷中心装配进例如民用住宅的建筑物。该外壳具有各种不同的用来安装电线的输入端/输出端。对于典型的独栋房中的负荷中心,外壳被装配在墙壁内两个墙柱(wallstud)之间。外壳从公用电力公司接收一条或者多条输电线。每条输电线与相应的一对大体平行的汇流条电耦合。多对大体平行的汇流条与外壳绝缘,并严格地位于外壳内。多对大体平行的汇流条中的每对汇流条将一个电力相提供到被插上插头接入负荷中心的断路器和/或相关的电气附件。本公开内容包括连接在第一对大体平行的汇流条之间的第一组或者第一多个稳定器,使得第一组稳定器中的每一个稳定器形成第一对大体平行的汇流条中的第一汇流条和第一对大体平行的汇流条中的第二汇流条之间的桥接器。对于被配置为分配两个或者更多电力相的负荷中心,本公开内容还提供第二对大体平行的汇流条和连接在第二对大体平行的汇流条之间的第二组稳定器,使得第二组稳定器中的每一个稳定器形成第二对大体平行的汇流条中的第一汇流条和第二对大体平行的汇流条中的第二汇流条之间的桥接器。对于被配置为分配三个电力相的负荷中心,本公开内容还提供第三对大体平行的汇流条和连接在第三对大体平行的汇流条之间的第三组稳定器,使得第三组稳定器中的每一个稳定器形成第三对大体平行的汇流条中的第一个汇流条和第三对大体平行的汇流条中的第二个汇流条之间的桥接器。第一、第二、和第三对大体平行的汇流条被布置在外壳内,使得第一、第二、和第三组稳定器沿着负荷中心的中心轴交错分布。另外,第一、第二、和第三组稳定器中的每个稳定器都包括断路器连接表面。第一、第二、和第三组稳定器中的每个稳定器的断路器连接表面可以同平面。本公开内容中的每个稳定器提供用于将热消散到连接到其上的两个大体平行的汇流条的相应的双向路径。这种双向热消散允许汇流条尺寸的减少,在可以导致节省材料成本。根据一些实施方式,负荷中心包括外壳、第一汇流条、第二汇流条、以及一组稳定器。第一汇流条位于用于分配进入负荷中心的第一电力相的外壳内。第二汇流条位于用于分配第一电力相的外壳内。第二汇流条大体平行于第一汇流条并与其电气连接。一组稳定器中的每一个稳定器都被电气连接到第一汇流条和第二汇流条。根据一些实施方式,负荷中心包括外壳、第一对大体平行的汇流条、第一组稳定器、第二对大体平行的汇流条、第二组稳定器、和第一绝缘层。第一对大体平行的汇流条位于用于分配第一电力相的外壳内。第一组稳定器被物理连接且电气连接在第一对大体平行的汇流条之间。第二对大体平行的汇流条位于用于分配第二电力相的外壳内。第二组稳定器被物理且电气连接在第二对大体平行的汇流条之间。第一绝缘层位于第一对汇流条和第二对汇流条之间,以电绝缘第一电力相与第二电力相。第一对和第二对汇流条被布置在外壳内,使得第一组稳定器和第二组交错分布。鉴于各种不同的实施方式和/或方面的详细描述,本发明的上述的和附加的方面 以及实施方式对于在本领域中那些普通技术人员将是明显的,其通过参考附图
、接下来提供的简短描述来实现。附图简述通过阅读以下详细描述和参考附图,本发明的上述内容和其它优势将变得明显。图I是根据本公开内容的一些方面的负荷中心的透视图;图2是根据本公开内容的一些方面的负荷中心的顶视图;图3A是根据本公开内容的一些方面的图I和2中的三对大体平行的汇流条和三组稳定器的透视图,其中移除了外壳和所有的绝缘层;图3B是图3A中二对大体平行的汇流条和二组稳定器的横截面如视图;图4A是根据本公开内容一些方面的第一对大体平行的汇流条和第一组稳定器的局部透视图;图4B是根据本公开内容一些方面的具有覆盖在其上的第一绝缘层的图4A的局部透视图;图4C是根据本公开内容一些方面的具有覆盖在其上的第二组稳定器和第二对大体平行的汇流条的图4B的局部透视图;图4D是根据本公开内容一些方面的具有覆盖在其上的第二绝缘层的图4C的局部透视图;图4E是根据本公开内容一些方面的具有覆盖在其上的第三组稳定器和第三对大体平行的汇流条的图4D的局部透视图;图4F是根据本公开内容一些方面的包括图4A-4E的部件的负荷中心的局部透视图,具有覆盖在其上的第三绝缘层;以及图4G是图4F的负荷中心的局部透视图,具有两个稱合在其上的多相断路器。阐述的实施方式的详细描述虽然将结合某些方面和/或实施方式来描述本发明,但应理解,本发明并不局限于那些特定的方面和/或实施方式。相反的,本发明旨在覆盖所有被包括在由所附权利要求限定的本发明主旨和范围内的可选方案、修改、和等价布置。
参考图I,根据本公开内容示出了电气外壳或者负荷中心100。负荷中心100包括外壳110。外壳110可以由多种包括金属、塑料、玻璃纤维、等等的材料所制成。外壳110可以包括铰链门(未示出)或者封闭和/或覆盖负荷中心100的内容物的其它装置。外壳110还可以包括绝缘基板或者垫111来覆盖外壳110的全部的或者部分的内部表面。绝缘基板111被配置为使负荷中心100的内容物与外壳110外的导电性物品电绝缘(例如,金属墙柱、螺钉、电线、等等)。负荷中心100包括三对大体平行的汇流条120和对应的三组稳定器140 (在图3A中更详细地描述,以下讨论),其被实现以在负荷中心中分配三相电力。换言之,提供每对汇流条和对应的一组稳定器来将独立且不同的电力相供给到一个或者多个被耦合到负荷中心100的断路器180。通过大体平行,其意为每对汇流条120被设计且安装为通常彼此平行,理解到机械和人的不完美性的现实局限性可以使汇流条些微地倾斜。如图I所中示出的,与负荷中心100耦合的断路器180是三相断路器;然而,设想到负荷中心100可以接收和供给电力到单相的断路器、双相断路器、三相断路器、或者其组合。虽然在此描述且在图中示出具体数目的汇流条对120和对应的稳定器140,设想 到负荷中心100可以包括任意数量的汇流条对120和对应的稳定器140。例如,在一些实施方式中,负荷中心100是单相负荷中心,其仅包括一对汇流条120和一组对应的稳定器140。对于另一个实施例,负荷中心100是双相负荷中心,其包括两对汇流条120和两组对应的稳定器140。然而对于另一个实施例,负荷中心100是三相负荷中心,其包括三对汇流条120和三组对应的稳定器140。参考图2,示出了负荷中心100的顶视图。如图3A中所示,如在本领域中已知的,多对汇流条120由任意导电材料例如铜形成。多对汇流条120位于外壳110内,使得多对汇流条120中的每一对汇流条都与外壳100电绝缘且彼此电绝缘。汇流条120可以位于第一阻块112和第二阻块114之间,且由第一阻块112和第二阻块114严格地保持在位。第一阻块112和第二阻块114被附接或者被耦合到外壳110和/或绝缘基板111,使得第一阻块112和第二阻块114帮助多对汇流条120与外壳110电绝缘。第一阻块112包括第一端子112a、第二端子112b、以及第三端子112c。第一端子112a、第二端子112b、和第三端子112c中的每个被配置为与多对汇流条中的相应的一个电气连接。参考图2和3A,第一对大体平行的汇流条120a被配置为通过第一附接构件121a与第一端子112a耦合。第一附接构件121a可以与第一对大体平行的汇流条120a中的一个或者两个汇流条的一个端部成为整体,或者被附接到第一对大体平行的汇流条120a中的一个或者两个汇流条的一个端部。类似地,第二对大体平行的汇流条120b被配置为通过第二附接构件121b与第二端子112b耦合。第二附接构件121b可以与第二对大体平行的汇流条120b中的一个或者两个汇流条的一个端部成为整体,或者被附接到第二对大体平行的汇流条120b中的一个或者两个汇流条的一个端部。类似地,第三对大体平行的汇流条120c被配置为通过第三附接构件121c与第三端子112c耦合。第三附接构件121c可以与第三对大体平行的汇流条120c中的一个或者两个汇流条的一个端部成为整体,或者被附接到第三对大体平行的汇流条120c中的一个或者两个汇流条的一个端部。特别地参考图2,外壳110包括位于邻接端子112a、112b、112c并且被配置为接纳供电线119a、119b、119c的一个或者多个开口。第一端子112a、第二端子112b、第三端子112c包括对应的附接装置,诸如凸出部、螺钉、或者螺栓来帮助供电线119a、119b、119c的电气耦合和物理附接。供电线119a、119b、119c通过螺钉或者类似物与相应的端子112a、112b、112c电气耦合且物理耦合,以将不同的且独立的电力相分别供给到第一对汇流条120a、第二对汇流条120b、和第三对汇流条120c。例如,第一供电线119a通过第一端子112a将第一电力相提供到第一对大体平行的汇流条120a ;第二供电线11%通过第二端子112b将第二电力相提供到第二对大体平行的汇流条120b ;以及第三供电线119c通过第三端子112c将第三电力相提供到第三对大体平行的汇流条120c。特别地参考图3A,示出三对大体平行的汇流条120a、120b、120c和相应的一组稳定器140a、140b、140c,其中移除了外壳110和移除了所有绝缘层,以阐述多对汇流条120a、120b、120c和相应的一组稳定器140a、140b、140c的堆叠的和交错的配置。换言之,第一对、第二对、和第三对大体平行的汇流条120a、120b、120c相对于彼此是堆叠的,使得每对汇流条的至少一部分处在不同的垂直平面。另外,第一对、第二对、和第三对大体平行的汇流条120a、120b、120c是错开的,从而如以下描述的,第一、第二、和第三多个稳定器140a、140b、140c分别地沿着一致的中心轴交替。 第一对大体平行的汇流条120a示出在堆的顶端。第一对汇流条120a包括第一汇流条120 ,其平行于第二汇流条120 且和第二汇流条120 同平面。虽然设想到,可选择地,第一汇流条120 和/或第二汇流条120 可以具有“L”形配置和/或“C”形配置,第一汇流条120 和第二汇流条120 被示出为类似的平板。第一汇流条120 和第二汇流条120 通过第一组稳定器140&1_7被物理地且电气地连接。而图3A阐述了七个稳定器140a,第一组稳定器140a可以包括任意数量的稳定器,诸如,例如,1、3、5、7、10、100、等等,以调节负荷中心100内的多种不同数量的断路器。而第一组稳定器140a被示出为具有开口梯形形状,设想到第一组稳定器140a中的每个稳定器都可以具有“C”形状、通常平板的形状、或者“L”形状。第二对大体平行的汇流条120b被示出在堆的底部。第二对汇流条120b包括第一汇流条UOb1,其平行于第二汇流条120b2且至少部分地和第二汇流条120b2同平面。换言之,第二对汇流条120b中的每个汇流条的主要对应的表面1221^122 (图3B中所示出)共享一共同平面。即使设想到在一些可选实施方式中,第一汇流条^Ob1和/或第二汇流条120b2可以具有相似于第一对汇流条120a的平板配置和/或“C”配置,示出的第一汇流条^Ob1和第二汇流条120b2具有“L”配置。第一汇流条UOb1和第二汇流条120b2通过第二组稳定器HOlv7被物理地且电气地连接。虽然图3A阐述了用于最多连接14个断路器的第二组稳定器140b中的七个稳定器,但设想到第二组稳定器140b可以包括对应于第一组稳定器140a中稳定器的数量的任意数量的稳定器,诸如,例如,1、3、5、7、10、100、等等。虽然第二组稳定器140b被示出具有“C”形状,但设想到第二组稳定器140b中每个稳定器都可以具有梯形的形状、通常平板的形状、或者“L”形状。第三对大体平行的汇流条120c被示出在堆中的第一对和第二对大体平行的汇流条120a、120b之间。第三对汇流条120c包括第一汇流条120Cl,其平行于第二汇流条120c2且至少部分地和第二汇流条120c2同平面。换言之,第三对汇流条120c中的每一个汇流条的主要对应的表面122ci、122c2(图3B中所示出)共享一共同平面。示出的第一汇流条120ci和第二汇流条120c2具有“L”配置,虽然设想到,第一汇流条120Cl和/或第二汇流条120c2可以交替地具有相似于第一对汇流条120a的平板配置和/或“C”配置。第一汇流条120Cl和第二汇流条120c2通过第三组稳定器140Cl_7被物理地且电气地连接。虽然图3A阐述了第三组稳定器140c中的七个稳定器,但设想到第三组稳定器140c可以包括对应于第一组稳定器140a中稳定器的数量的任意数量的稳定器,诸如,例如,1、3、5、7、10、100、等等。虽然第三组稳定器140c被示出具有“C”形状,但设想到第三组稳定器140c中每个稳定器都可以具有梯形的形状、通常平板的形状、或者“L”形状。第一对大体平行的汇流条120a具有位于第一汇流条120 和第二汇流条120 之间并与之等距离的第一中心轴125a。类似地,第二对大体平行的汇流条120b具有位于第一汇流条UOb1和第二汇流条120b2之间并与之等距离的第二中心轴125b,而第三对大体平行的汇流条120c具有位于第一汇流条120Cl和第二汇流条120c2之间并与之等距离的第三中心轴125c。根据一些实施方式,第一中心轴125a、第二中心轴125b、第三中心轴125c均彼此相符合或者是相同的一个轴。换言之,第一中心轴125a与第二中心轴125b和第三中心轴125c相符合。参考图3B,示出了图3A中的汇流条对120a、120b、120c的堆叠的和错开的布置的 横断面前视图。如图3B中所示出的,第一对汇流条120a堆叠在第三对汇流条120c上,两者均堆叠在第二对汇流条120b顶部上。根据在此参考图4A-G所描述的,汇流条对120a、120b、120c中的每对汇流条都被分离开,并使用绝缘层来电绝缘(图3B中未示出),该绝缘层被夹在汇流条对120a、120b、120c之间。广泛地参考图4A-4G,根据本公开内容的实施过程,描述了多对汇流条120和多组稳定器140。具体地参考图4A,示出了第二对汇流条120b和第二组稳定器140b的局部透视图。第二对大体平行的汇流条120b的第一汇流条UOb1具有大体平坦的主表面122bi和相对边缘表面1231^、123132。类似地,第二对大体平行的汇流条120b的第二汇流条120b2具有大体平坦的主表面122b2和相对边缘表面1241^1241^。第二对大体平行的汇流条120b位于外壳110内,从而第一汇流条UOb1的大体平坦的主表面122bi与第二汇流条120b2的大体平坦的主表面122b2同平面。如以上所描述的,第二对大体平行的汇流条120b具有位于第一汇流条UOb1和第二汇流条120b2之间并与之等距离的第二中心轴125b。另外,第一汇流条UOb1的相对边缘表面1231^和123b2以及第二汇流条120b2的相对边缘表面124bi和124b2平行于第二中心轴125b。第二组稳定器140b被沿着第二中心轴125b放置,从而将第一汇流条UOb1物理地且电气地连接到第二汇流条120b2。换言之,第二组稳定器140b中的每一个稳定器物理地且电气地耦合到第一汇流条UOb1与第二汇流条120b2。如4A中所示出的,第二组稳定器140b中的每一个稳定器,例如,第二稳定器140b2,通过第一螺钉143b与第一汇流条120bi耦合,并且通过第二螺钉143b与第二汇流条120b2耦合。设想到第二组稳定器140b中的每一个稳定器可以通过螺钉、螺母和螺栓、焊接、搭扣连接、或者其组合来与第一和/或第二汇流条1201^120 耦合。第二组稳定器140b中的每个稳定器具有断路器连接表面145b,其被配置为与两个独立的且不同的断路器的对应的电连接器(未示出)耦合。如所示的,第二组稳定器140b中的每个稳定器包括两个开口 141b。每个开口 141b被配置为安装螺钉、螺栓、或者类似物,以物理地和/或电气地将断路器与第二对汇流条120b相耦合,例如图4G中所示出的。第二组稳定器140b中的每一个稳定器的断路器连接表面145b都彼此同平面。换言之,例如,第一稳定器HOb1的断路器连接表面145b与第二稳定器HOb2、第三稳定器HOb3、第四稳定器HOb4、第五稳定器HOb5等等的断路器连接表面145b同平面。第二组稳定器140b的同平面的断路器连接表面145b为耦合的断路器提供统一的平台。如以下将被说明的,第一组稳定器140a和第三组稳定器140c还包括断路器连接表面145a、145c,其与第二组稳定器140b的断路器连接表面145b同平面,使得多相断路器,例如图I中示出的断路器180,可以与进入负荷中心100的第一电力相、第二电力相、和第三电力相物理地且电气地连接。如以上所描述的,第二组稳定器140b中的每个稳定器形成第一汇流条UOb1和第二汇流条120b2之间的桥接器,从而(I)将第一汇流条UOb1和第二汇流条120b2物理地且电气地连接,以及(2)提供断路器连接表面145b,其被配置为与两个独立的和不同的断路器的对应的电连接器耦合。另外,第二组稳定器140b中的每个稳定器形成第一汇流条UOb1和第二汇流条120b2之间的桥接器,从而(3)提供从第二组稳定器140b中的每个稳定器到第一汇流条UOb1以及第二汇流条120b2的双向路径,用于消散由汇流条和所附接的断路器之间传导的电流所生成的热。
例如,如在图I中所示出,断路器180可以与第二组稳定器140b中的一个或者多个稳定器连接。在民用住宅中的负荷中心100的操作期间,电流通过断路器180,该电流在断路器180中产生热。热从断路器180到第二对汇流条120b通过第二组稳定器140b以双向方式被消散。换言之,因为第二组稳定器140b中的每个稳定器被物理地且电气地连接到第一汇流条UOb1和第二汇流条120b2,热可以从第二组稳定器140b中的每一个稳定器以两个方向中的一个行进。换言之,例如,热可以从第二稳定器140b2以第一方向行进到第一汇流条UOb1或者以第二方向行进到第二汇流条120b2。现在参考图4B,图4A中的第二对大体平行的汇流条120b和第二组稳定器140b被示出,第二绝缘层150b覆盖在其上。仅示出部分的第二绝缘层150b,来阐述第二对汇流条120b如何在第二绝缘层150b下延伸。第二绝缘层150b可以是单个部分或者多个部分。例如,第二绝缘层150b可以被分成多个部分,其使第二对汇流条120b的各个部分电绝缘。设想到第二绝缘层150b由任意电绝缘材料组成,诸如,例如,塑料、橡胶、等等。第二绝缘层150b包括绝缘基座151b、相位屏障(phase barrier) 153b、以及开口155b。每个相位屏障153b从绝缘基座151b垂直延伸,以帮助将通过第二供电线11%进入负荷中心100的第二电力相与通过第一供电线119a进入负荷中心100的第一电力相、并与通过供电线119c进入负荷中心的第三电力相电绝缘。相位屏障153b被配置为被安装在断路器之间和/或多相断路器中相应的槽内,例如,如图I中所示出的。放置每个开口 155b以允许进入相应的下面的稳定器。例如,放置第一开口 155bi以提供到第二组稳定器140b的第一稳定器HOb1的入口。类似地,放置第二开口 155b2以提供到第二稳定器HOb2的入口,而放置第三开口 155b3以提供到第三稳定器HOb3的入口。换言之,开口 155b为断路器提供路径来与下面的稳定器中的一个,例如第二组稳定器140b中的一个稳定器,物理地和/或电气地耦合。绝缘基座151b构成大体平坦的主表面152b,其至少部分地搁在第二对汇流条120b的第一汇流条UOb1的大体平坦的主表面122bi上和第二对汇流条120b的第二汇流条120b2的大体平坦的主表面122132上,这提供了在此描述的汇流条和稳定器的堆叠的和错开的配置的一部分。具体地参考图4C,图4B的第二对大体平行的汇流条120b、第二组稳定器140b、和第二绝缘层150b被示出,具有覆盖在其上的第三组稳定器140c和第三对大体平行的汇流条120c。第三对大体平行的汇流条120c的第一汇流条120Cl具有大体平坦的主表面122Cl和相对边缘表面123ci、123c2。类似地,第三对大体平行的汇流条120c的第二汇流条120 具有大体平坦的主表面122c2和相对边缘表面124ci、124c2。第三对大体平行的汇流条120c以堆叠的和错开的配置被放置在外壳110内,从而绝缘基座151b的大体平坦的主表面152b被夹在第二对大体平行的汇流条120b的大体平坦的主表面122bi和122b2与第三对大体平行的汇流条120c的大体平坦的主表面122Cl和122c2之间。另外,第三对大体平行的汇流条120c被放置在外壳110内,使得第一汇流条120Cl的大体平坦的主表面122Cl与第二汇流条120c2的大体平坦的主表面122 同平面。如以上所描述的,第三对大体平行的汇流条120c具有位于第一汇流条120Cl和第三汇流条120c2之间并与之等距离的第三中心轴125c。另外,根据一些实施方式,第一汇流条120ci 的相对边缘表面123Cl和123c2与第二汇流条120c2的相对边缘表面124Cl和124 平行于第三中心轴125c。第三组稳定器140c被沿着第三中心轴125c放置,从而将第一汇流条120Cl物理地且电气地连接到第二汇流条120c2。换言之,第三组稳定器140c中的每一个稳定器物理地且电气地耦合第一汇流条120Cl与第二汇流条120c2。换言之,第三组稳定器140c中的每一个稳定器物理地且电气地耦合第一汇流条120Cl与第二汇流条120c2。如4C中所示出的,第三组稳定器140c中的每一个稳定器,例如第二稳定器HOc5,都通过第一螺钉143c来与第一汇流条120Cl耦合,并且通过第二螺钉143c来与第二汇流条120c2耦合。设想到第三组稳定器140c中的每个稳定器可以通过螺钉、螺母和螺栓、焊接、搭扣连接、或者其组合来与第一和/或第二汇流条120ci、120c2耦合。第三组稳定器140c中的每个稳定器都具有断路器连接表面145c,其被配置为与两个独立的且不同的断路器的对应的电连接器耦合。如所示的,第三组稳定器140c中的每个稳定器包括两个开口 141c。每个开口 141c被配置为安装螺钉、螺栓、或者类似物,以物理地和/或电气地将断路器(例如,如图4G中所示出的)与第三对汇流条120c相耦合。第三组稳定器140c中的每个稳定器的断路器连接表面145c都彼此同平面。换言之,例如,第一稳定器HOc1的断路器连接表面145c与第二稳定器HOc2、第三稳定器HOc3、第四稳定器HOc4、第五的稳定器140(5等等的断路器连接表面145c同平面。如以上参考图4A所描述的,第三组稳定器140c的同平面的断路器连接表面145c为耦合断路器提供统一的平台。如以上所描述的,第三组稳定器140c中的每个稳定器形成第一汇流条120Cl和第二汇流条120c2之间的桥接器,从而(I)将第一汇流条120Cl和第二汇流条120c2物理地且电气地连接,以及(2)提供断路器连接表面145c,其被配置为与两个独立的和不同的断路器的对应的电连接器耦合。另外,以参考以上第二组稳定器和图4A描述的相同的、或者相似的方式,第三组稳定器140c中的每个稳定器形成第一汇流条120Cl和第二汇流条120c2之间的桥接器,从而(3)提供从第三组稳定器140c中的每一个稳定器到第一汇流条120Cl以及第二汇流条120c2的双向路径,用于消散由汇流条和所附接的断路器之间传导的电流所生成的热。
如以上所描述的,第三组稳定器140c被沿着第三中心轴125c放置,其与第二中心轴相符合,使得第三组稳定器140c相对于第二组稳定器140b是错开的。换言之,第二组稳定器140b和第三组稳定器140c是错开的,使得第二组稳定器140b的各自的部分和第三组稳定器140c的各自的部分沿着第二中心轴和第三中心轴交替。所述各自的部分是第二组稳定器140b和第三组稳定器140c的各自的断路器连接表面145b、145c。现在参考图4D,图4C的第三对大体平行的汇流条120c、第三组稳定器140c、第二绝缘层150b、第二对大体平行的汇流条120b、和第二组稳定器140b被示出,具有覆盖在其上的第三绝缘层150c。第三绝缘层150c与第二绝缘层150b的相同或者类似,因为第三绝缘层150c可以是单个部分或者多个部分。设想到第三绝缘层150c由任意电绝缘材料制成,例如塑料、橡胶、等等。第三绝缘层150c包括绝缘基座151c、相位屏障153c、以及开口 155c。以如以上参考相位屏障153b和图4B所描述的相同的或者相似的方式,每个相位屏障153c从绝缘基座151c垂直延伸,以帮助将通过第二供电线11%进入负荷中心100的第二电力相与通过第一供电线119a进入负荷中心100的第一电力相、并与通过第三供电线119c进入负荷中 心100的第三电力相电绝缘。可选择的,第三绝缘层150c不包括相位屏障,而第二绝缘层150b的相位屏障153b提供相位之间的充分电绝缘。放置每个开口 155c以允许进入对应的下面的稳定器。例如,放置第一开口 155Cl以提供到第二组稳定器140b的第一稳定器HOb1的入口。类似地,放置第二开口 155c2以提供到第三组稳定器140c的第一稳定器HOc1的入口。换言之,开口 155c为断路器提供路径来与下面的稳定器中的一个,例如第二组稳定器140b和/或第三组稳定器140c中的一个,物理地和/或电气地耦合。绝缘基座151c构成大体平坦的主表面152c,其至少部分地搁在第三对汇流条120c的第一汇流条120Cl的大体平坦的主表面122Cl上和第三对汇流条120c的第二汇流条120c2的大体平坦的主表面122 上,这提供了在此描述的汇流条和稳定器的堆叠的和错开的配置的一部分。特别地参考图4E,图4D的第三绝缘层150c、第三对大体平行的汇流条120c、第三组稳定器140c、第二绝缘层150b、第二对大体平行的汇流条120b、和第二组稳定器140b被不出,具有覆盖在其上的第一组稳定器140a和第一对大体平行的汇流条120a。第一对大体平行的汇流条120a的第一汇流条120&1具有大体平坦的主表面122&1和相对边缘表面123ai、123a2。类似地,第一对大体平行的汇流条120a的第二汇流条120 具有大体平坦的主表面122a2和相对边缘表面1243^1243;^。第一对大体平行的汇流条120a以堆叠的和错开的配置被放置在外壳110内,使得绝缘基座151c的大体平坦的主表面152c被夹在第三对大体平行的汇流条120c的大体平坦的主表面122Cl和122 与第一对大体平行的汇流条120a的大体平坦的主表面122&1和122 之间。另外,第一对大体平行的汇流条120a被放置在外壳110内,使得第一汇流条120&1的大体平坦的主表面122&1与第二汇流条120a2的大体平坦的主表面122a2同平面。如以上所描述的,第一对大体平行的汇流条120a具有位于第一汇流条120 和第二汇流条120 之间并与之等距离的第一中心轴125a。另外,第一汇流条120&1的相对边缘表面123&1和123a2以及第二汇流条120a2的相对边缘表面124ai和124a2平行于第一中心轴125a。
第一组稳定器140a被沿着第一中心轴125a放置,从而将第一汇流条UOa1物理地且电气地连接到第二汇流条120a2。换言之,第一组稳定器140a中的每一个稳定器物理地且电气地耦合第一汇流条120&1与第二汇流条120a2。如4E中所示出的,第一组稳定器140a中的每一个稳定器,例如第二稳定器140a3,通过第一螺钉143a与第一汇流条UOa1稱合,并且通过第二螺钉143a与第二汇流条120 耦合。设想到第一组稳定器140a中的每一个稳定器可以通过螺钉、螺母和螺栓、焊接、搭扣连接、或者其组合来与第一和/或第二汇流条I^Oa1UZOa2 f禹合。第一组稳定器140a中的每一个稳定器都具有断路器连接表面145a,其被配置为与两个独立的且不同的断路器的对应的电连接器耦合。如所示的,第一组稳定器140a中的每个稳定器包括两个开口 141a。每个开口 141a被配置为安装螺钉、螺栓、或者类似物,以物理地和/或电气地将断路器与第一对汇流条120a相耦合,如图4G中所示出的。第一组稳定器140a中的每一个稳定器的断路器连接表面145a都同平面。换言之,例如,第一稳定器HOa1的断路器连接表面145a与第二稳定器140a2、第三稳定器140a3、第四稳定器140a4、第 五的稳定器HOa5等等的断路器连接表面145a同平面。如以上参考图4A所描述的,第一组稳定器140a的同平面的断路器连接表面145a为耦合断路器提供统一的平台。如以上所描述的,第一组稳定器140a中的每个稳定器形成第一汇流条120 和第二汇流条120 之间的桥接器,从而(I)将第一汇流条120 和第二汇流条120 物理地且电气地连接,以及(2)提供断路器连接表面145a,其被配置为与两个独立的和不同的断路器的对应的电连接器耦合。另外,以在此参考第二组稳定器和图4A描述的相同的、或者相似的方式,第一组稳定器140a中的每个稳定器形成第一汇流条120 和第二汇流条120 之间的桥接器,从而(3)提供从第一组稳定器140a中的每一个稳定器到第一汇流条120 以及第二汇流条120a2的双向路径,用于消散由汇流条和所附接的断路器之间传导的电流所生成的热。如以上所描述的,第一组稳定器140a被沿着第一中心轴125a放置,其与第二和第三中心轴相符合,使得第一组稳定器140a相对于第二组稳定器140b和相对于第三组稳定器140c是错开的。换言之,第一组稳定器140a、第二组稳定器140b、和第三组稳定器140c是错开的,使得第一组稳定器140a的各自的部分、第二组稳定器140b的各自的部分、和第三组稳定器140c的各自的部分沿着第一、第二、和第三中心轴交替。现在参考图4F,示出了负荷中心100的局部透视图。负荷中心100被示出为具有图4E的第一对大体平行的汇流条120a、第一组稳定器140a、第三绝缘层150c、第三对大体平行的汇流条120c、第三组稳定器140c、第二绝缘层150b、第二对大体平行的汇流条120b、和第二组稳定器140b,其中第一绝缘层150a覆盖在其上。第一绝缘层150a类似于第二绝缘层150b和第三绝缘层150c,因为第一绝缘层150a可以是单个部分或者多个部分。设想到第一绝缘层150a由任意电绝缘材料例如塑料、橡胶等等制成。第一绝缘层150a包括绝缘基座151a以及开口 155a。放置每个开口 155a以允许进入相应的下面的稳定器。例如,放置第一开口 ISSa1以提供到第一组稳定器140a的第一稳定器HOa1的入口。类似地,放置第二开口 155a2以提供到第二组稳定器140b的第一稳定器HOb1的入口,而放置第三开口 155a3以提供到第三组稳定器140c的第一稳定器HOc1的入口。换言之,开口 155a为断路器提供路径来与下面的稳定器中的一个,例如第一、第二、和/或第三组稳定器140a、140b、140c中的一个,物理地和/或电气地耦合。根据一些可选择的实施方式,稳定器伸出穿过开口 155a。第一绝缘层150a不包括相位屏障。第二绝缘层150b和第三绝缘层150c的相位屏障153b、153c伸出穿过开口 155a。第一绝缘层150a还可以包括与以上参考图4B和4D所描述的相位屏障153b、153c相同的或者相似的相位屏障。绝缘基座151a构成大体平坦的主表面152a,其至少部分地搁在第一组汇流条120a的第一汇流条120 的大体平坦的主表面122&1上和第一组汇流条120a的第一汇流条120 的大体平坦的主表面122 上,这提供了在此描述的汇流条和稳定器的堆叠的和错开的配置的一部分。现在参考图4G,图4F的负荷中心100的局部透视图被示出,具有耦合在其上的两个多相电路断路器180a、180b。每个断路器180a、180b包括第一电连接器182a、第二电连接器182b、和第三电连接器182c。为了接收相应的电力相,每个断路器180a、180b的电连接器182a、182b、182c对应于相应的稳定器。例如,第一断路器180a的第一电连接器182a 对应于第一组稳定器140a的第二稳定器140a2以接收第一电力相;第一断路器180a的第二电连接器182b对应于第二组稳定器140b的第二稳定器HOb2以接收第二电力相;以及第一断路器180a的第三电连接器182c对应于第三组稳定器140c的第二稳定器HOc2以接收第三电力相。放置第一、第二、和第三电连接器182a、182b、182c从而通过例如螺钉来稳固地与相应的稳定器连接。第一、第二、第三电连接器182a、182b、182c可以被配置为直接固定相应的稳定器,从而第一、第二、和第三电连接器182a、182b、182c中的每个电连接器都被物理地且电气地连接到相应的稳定器。根据在此描述的,设想到相比较于具有带有单向热消散的稳定器的现有技术的负荷中心,双向热消散允许多对汇流条120在尺寸或者厚度上减少,对于被分布在负荷中心中的每个电力相,现有技术的稳定器仅与一个汇流条物理地和/或电气地耦合。汇流条厚度的减少造成生产负荷中心例如负荷中心100所需铜的减少。根据在此描述,设想到相较于具有带有单向热消散的稳定器的现有技术的负荷中心,双向热消散还提供具有提闻效率的负荷中心,对于被分布在负荷中心中的每个电力相,现有技术的稳定器仅与一个汇流条物理地和/或电气地耦合。根据在此所描述的,具有双向热消散的负荷中心可以由与现有技术的负荷中心相比减小百分之二十到百分之三十五的铜组成,现有技术负荷中心具有带有单向热消散的稳定器,对于被分布在负荷中心中的每个电力相,现有技术的稳定器仅与一个汇流条物理地和/或电气地耦合。根据在此所描述的,具有双向热消散的负荷中心可以由与现有技术的负荷中心相比减小百分之二十五25到百分之三十的铜组成,现有技术负荷中心具有带有单向热消散的稳定器,对于被分布在负荷中心中的每个电力相,现有技术的稳定器仅与一个汇流条物理地和/或电气地耦合。例如,具有三个汇流条和十五个稳定器的三相、低安培(例如,250Amps)现有技术的负荷中心需要总共大约2. 69千克的铜来生产这类负荷中心,三个汇流条中每个为O. 187英寸厚、I. 5英寸宽,十五个稳定器中每个为O. 187英寸厚、O. 5英寸宽。然而,根据本公开内容的方面的具有三对汇流条和十五个稳定器的三相、低安培(例如,250Amps)的负荷中心需要总共大约I. 97千克的铜来生产这类负荷中心,每对汇流条中每个汇流条是O. 062英寸厚、1.5英寸宽,十五个稳定器中每个是O. 125英寸厚,O. 5英寸宽。换言之,根据本公开内容的方面的三相、低安培(例如,250Amps)的负荷中心可以在具有相同的断路器容量下,用比起现有技术的负荷中心所使用的铜减少了大约O. 72千克(26. 7%)的铜来生产。根据在此所描述的,根据本公开内容的方面的具有双向热消散的负荷中心与现有技术的负荷中心相比可以用较少的铜被制作出,并且更高效(例如,损失较少的热),现有技术的负荷中心具有带有单向热消散的稳定器,对于被分配在负荷中心中的每个电力相,现有技术的稳定器仅与一个汇流条物理和/或电气耦合。取代包括开口 141a、141b、141c,第一、第二、和第三组稳定器140a、140b、140c中的每一个稳定器可以被配置为通过焊接连接或者搭扣连接来与一个或者多个断路器物理连接且电气连接。对于搭扣连接,断路器包括一个或者多个爪式构件,其被配置为夹紧或者咬合(snap)到断路器连接表面145a、145b、145c的部分上。
在本发明的特定的方面、实施方式、和应用被阐述和描述时,将理解到本发明并不局限于在此公开的精确的结构和布置,通过以上的描述,各种修改、变化、和变更可以是明显的,而不偏离所附权利要求中限定的本发明的主旨和范围。
权利要求
1.一种负荷中心,包括 夕卜壳; 第一汇流条,其位于所述外壳内,用于分配进入所述负荷中心的第一电力相;第二汇流条,其位于所述外壳内并且与所述第一汇流条物理地分离,用于分配所述第一电力相,该第二汇流条大体平行于所述第一汇流条,并与所述第一汇流条电气连接,以及多个稳定器,所述多个稳定器中的每个稳定器都被电气连接到所述第一汇流条和所述第二汇流条。
2.如权利要求I所述的负荷中心,其中所述第一汇流条和所述第二汇流条在所述负荷中心内将相同的电力相分配到通过所述多个稳定器被电气连接到所述第一汇流条和所述第二汇流条的多个断路器。
3.如权利要求I所述的负荷中心,其中所述多个稳定器中的每个稳定器被配置为与所述负荷中心内的两个断路器电气连接。
4.如权利要求I所述的负荷中心,其中所述多个稳定器通过螺钉、螺母和螺栓、焊接、搭扣连接、或者上述项的组合被附接到所述第一汇流条和所述第二汇流条。
5.如权利要求I所述的负荷中心,其中所述第一汇流条和所述第二汇流条每个都具有大体平坦的主表面和两个相对边缘表面,所述第一汇流条和所述第二汇流条被放置在所述外壳内,使得(i )所述第一汇流条的所述两个相对边缘表面平行于所述第二汇流条的所述两个相对边缘表面,以及(ii )所述第一汇流条的所述大体平坦的主表面与所述第二汇流条的所述大体平坦的主表面是同平面的。
6.如权利要求I所述的负荷中心,其中所述多个稳定器中的每个稳定器包括两个开口,用于物理地与两个独立的且不同的断路器的对应电连接器耦合。
7.如权利要求I所述的负荷中心,其中所述多个稳定器中的每个稳定器被配置为与两个独立的且不同的断路器的对应的爪式电连接器耦合。
8.如权利要求5所述的负荷中心,其中所述多个稳定器中的每个稳定器形成所述第一汇流条和所述第二汇流条之间的桥接器,以提供从所述多个稳定器中的每个稳定器到所述第一汇流条以及到所述第二汇流条的、用于消散热的双向路径。
9.一种负荷中心,其包括 夕卜壳; 第一对大体平行的汇流条,其位于所述外壳内,用于分配第一电力相,该第一对汇流条中的每个汇流条彼此物理地分离; 第一多个稳定器,其被物理地且电气地连接在所述第一对汇流条之间; 第二对大体平行的汇流条,其位于所述外壳内,用于分配第二电力相,该第二对汇流条中的每个汇流条彼此物理地分离; 第二多个稳定器,其被物理地且电气地连接在所述第二对汇流条之间; 第一绝缘层,其位于所述第一对汇流条和所述第二对汇流条之间,以使所述第一电力相与所述第二电力相电绝缘, 其中所述第一对汇流条和所述第二对汇流条被布置在所述外壳内,使得所述第一多个稳定器和所述第二多个稳定器是交错排列的。
10.如权利要求9所述的负荷中心,其中所述第一对汇流条中的每个汇流条和所述第二对汇流条中的每个汇流条具有相应的大体平坦的主表面和相应的相对边缘表面,所述第一对汇流条和所述第二对汇流条被放置在所述外壳内,使得(i)所述第一对汇流条的所述相应的相对边缘表面平行于所述第二对汇流条的所述相应的相对边缘表面,以及(ii)所述第一对汇流条中的每个汇流条的所述相应的大体平坦的主表面与所述第二对汇流条中的每个汇流条的所述相应的大体平坦的主表面是同平面的。
11.如权利要求10所述的负荷中心,其中所述第一对汇流条具有位于所述第一对汇流条之间并距所述第一对汇流条等距离的第一中心轴,而第二对汇流条具有位于所述第二对汇流条之间并距所述第二对汇流条等距离的第二中心轴,所述第一中心轴与所述第二中心轴相符合。
12.如权利要求11所述的负荷中心,其中所述第一多个稳定器和所述第二多个稳定器是交错排列的,使得所述第一多个稳定器和所述第二多个稳定器的相应的部分沿着所述第一中心轴交替。
13.如权利要求12所述的负荷中心,其中所述第一多个稳定器中的每个稳定器和所述第二多个稳定器中的每个稳定器具有断路器连接表面,该断路器连接表面被配置为与两个断路器的对应的电连接器耦合,每个所述断路器连接表面是同平面的。
14.如权利要求9所述的负荷中心,其中所述第一多个稳定器中的每个稳定器和所述第二多个稳定器中的每个稳定器被配置为与两个独立的且不同的断路器的对应电连接器耦合。
15.如权利要求9所述的负荷中心,其中所述第一多个稳定器中的每个稳定器形成所述第一对汇流条之间的桥接器,以提供从所述第一多个稳定器中的每个稳定器到所述第一对汇流条中的每个汇流条的、用于消散热的双向路径,以及所述第二多个稳定器中的每个稳定器形成所述第二对汇流条之间的桥接器,以提供从所述第二多个稳定器中的每个稳定器到所述第二对汇流条中的每个汇流条的、用于消散热的双向路径。
16.如权利要求10所述的负荷中心,其中所述第一绝缘层包括基座部分和从所述基座部分垂直地延伸的多个相位屏障,所述基座部分形成被夹在所述第一对汇流条的所述大体平坦的主表面和所述第二对汇流条的所述大体平坦的主表面之间的大体平坦的主表面。
17.如权利要求16所述的负荷中心,其中响应于一个或者多个断路器被电气连接到所述第一多个稳定器、所述第二多个稳定器、或两者,每个所述相位屏障帮助所述第一电力相与所述第二电力相电绝缘。
18.如权利要求9所述的负荷中心,还包括第三对大体平行的汇流条和第三多个稳定器,所述第三对大体平行的汇流条位于所述外壳内,用于分配第三电力相,所述第三多个稳定器物理地且电气地连接在所述第三对汇流条之间,所述第三对汇流条中的每个汇流条彼此被物理地分离开,并且具有相应的大体平坦的主表面和相应的相对边缘表面,所述第三对汇流条被放置在所述外壳内,使得(i )所述第三对汇流条的所述相应的相对边缘表面平行于所述第一对汇流条和所述第二对汇流条的所述相应的相对边缘表面,以及(ii)所述第三对汇流条中的每个汇流条的所述相应的大体平坦的主表面与所述第一对汇流条和所述第二对汇流条中的每个汇流条的所述相应的大体平坦的主表面是同平面的。
19.如权利要求18所述的负荷中心,还包括第二绝缘层,所述第二绝缘层包括基座部分和从所述基座部分垂直地延伸的多个相位屏障,所述第二绝缘层的所述基座部分形成被夹在所述第二对汇流条的所述大体平坦的主表面和所述第三对汇流条的所述大体平坦的主表面之间的大体平坦的主表面,以使所述第二电力相与所述第三电力相电绝缘。
20.如权利要求19所述的负荷中心,还包括第三绝缘层,该第三绝缘层相邻于所述第三对汇流条的所述相应的大体平坦的主表面被放置,所述第三绝缘层与所述外壳耦合,并被配置为与多个断路器的对应电连接器物理地连接。
全文摘要
一种负荷中心,其包括用于通过多个稳定器将单个电力相分配到断路器的一对大体平行的汇流条,所述稳定器形成该对汇流条之间的相应桥接器,以提供从每个稳定器到两个汇流条的、用于消散热的相应的双向路径,并为安装到负荷中心中的一对断路器提供连接点。
文档编号H02B1/20GK102844947SQ201080063385
公开日2012年12月26日 申请日期2010年12月8日 优先权日2010年12月8日
发明者毛里西奥·迪亚兹, 伊齐基尔·萨拉斯 申请人:施耐德电气美国股份有限公司
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