用于抽出式断路器机架的背板的集成连接器的制作方法

领域

本公开涉及用于断路器的抽出式底座的集成的电源连接器。

背景

断路器常用于保护电气设备免于过载和短路事件。运载数千安培电流的大型断路器常被装配到金属封闭的开关装置组件中。开关装置组件具有被称为母线(或“汇流排”)的大的电导体，其将来自电源(如发电站)的电流通过断路器运载到由断路器保护的负载。这些可能重达数百磅的大型断路器通常被抬进开关装置中并通过将断路器安装到抽出式(或抽出型)断路器底座中而被放在架子上。手动控制的或远程操作的机构被插入到底座中以转动曲柄，该曲柄将断路器推压到开关装置中并完成由断路器保护的电路。

已知的开关装置组件通常包括具有三个部分的机柜：电缆部分、总线部分以及断路器或设备部分。断路器部分含有抽出式断路器底座，这简化了现场断路器的可用连接的安装和拆卸，使装配、迁移以及维护方便。抽出式断路器底座包括支架组件(或机架)，该支架组件用于接收和支撑断路器并将其移进或移出断路器部分，以形成或断开与用螺栓固定在母线端子的第一端的可转动接头安装(TJM)的接触。TJM具有第二端，该第二端具有面向断路器的双叉U形轮廓。在断路器部分/底座的后端可以是背模(例如，背板)，其是断路器和总线部分之间的以TJM的双叉U形轮廓伸出通过的介电阻挡。在支架上来回转换的断路器在其后面(即面对背模)具有“集束器(cluster)”(例如，弹簧拉紧的双面手指联接器)。然而，所有这些电气/机械连接降低传导效率、产生热，因此进一步降低电流运载能力(例如，载流量)，这需要更大的导体和更多的材料花费。

概述

提供母线与断路器集束器连接之间的联接的本发明的电源连接器，如用于抽出式断路器底座中，在其间没有用螺栓固定的连接的前提下集成母线端子和TJM。从而，电源连接器减少了机械连接的数量，如通常使用的用螺栓固定的接头。本发明的电源连接器在一体构型中于第一端上提供了独立的母线端子并于第二端上提供了断路器端子。因此，电源连接器提供了改进的热传导效率，从而提供了超过传统的连接组件的改进的电流运载能力。此外，相比于传统的连接组件，整体构型可在不必降低电流运载能力的前提下用更少的材料使抽出式断路器互连到母线。

在另一实施例中，电源连接器可包含改进的母线端子设计，该母线端子设计包括形成U形轮廓的一对延伸臂。导电的母线如通过使用紧固件(例如，螺栓或螺钉)可连接在母线端子的这对延伸臂之间。母线端子的U形轮廓考虑到趋肤效应和邻近效应以及热传导(例如，如通过增加表面面积)。因此，相比于母线端子的T形轮廓和L形轮廓，U形轮廓改进了热耗散并降低了功率损耗(例如，欧姆损耗)。

附图简述

各种示例实施例的描述连同附图一起解释，其中：

图1根据第一实施例图示了抽出式断路器的底座的透视正面视图，该抽出式断路器具有被布置在该底座的背模中的多个电源连接器。

图2图示了图1的抽出式断路器底座的透视背面视图。

图3图示了通过图1的抽出式断路器底座的背模布置的多个电源连接器的顶部局部视图。

图4根据第一实施例图示了图1的电源连接器中的一个的透视图。

图5图示了在图1和图2的多个电源连接器的第一端上连接到各自的断路器集束器、且在它们的第二端上连接到导电母线的、图1和图2的多个电源连接器(没有底座)的透视图。

图6A和图6B根据第二实施例图示了诸如图1中的抽出式断路器底座的电源连接器的透视图。

图7根据第三实施例图示了用于诸如图1中的抽出式断路器底座的电源连接器的透视图。

图8根据第四实施例图示了用于诸如图1中的抽出式断路器底座的电源连接器的透视图。

图9根据第五实施例图示了用于诸如图1中的抽出式断路器底座的电源连接器的透视图。

图10根据第六实施例图示了用于诸如图1中的抽出式断路器底座的电源连接器的透视图。

详细描述

参照图1和图2，示出了抽出式断路器底座10，如用于在开关装置机柜中使用。底座10包括用于接收和支撑抽出式断路器(未示出)的支架组件。底座10具有前端和后端，该前端具有通过其来接收断路器的开口，该后端具有由介电材料形成的背模12(例如，背板)。背模12将母线从断路器分开，且包括用于将一个或多个电源连接器100安装到背模12的多个开口14。在该示例中，有被布置在背模12的相应开口14中的六个电源连接器100。如图3中所示，每个电源连接器100被形成为具有第一端和(与第一端相对的)第二端的一体式主体，该第一端具有断路器端子310，该第二端具有母线端子350。当断路器被推压到底座10中时，诸如经由啮合到断路器的导电桩(stab)(例如，集束器支撑或枢轴)的相应集束器，断路器端子310连接到断路器。母线端子350连接到(多个)导电母线。底座10也可包括挡板系统(未示出)，以保护操作者或技术人员免于接触如图1中所示的位于底座10的后内端处的(多个)电源连接器100的(多个)断路器端子310。

图4根据第一实施例示出了电源连接器100的放大的透视图，该电源连接器100具有集成的断路器端子310和母线端子350。母线端子350包括形成U形轮廓的一对延伸臂352。每个延伸臂352可包括多个孔360。(多个)导电母线可连接在母线端子350的这对延伸臂352之间。例如，导电母线可使用螺栓或螺钉经由孔360固定到适当定向的延伸臂352中的任何一个。断路器端子350也具有用于接收断路器集束器连接的标准U形轮廓。此外，电源连接器100包括具有安装孔322的延伸的侧部320。电源连接器100可使用螺栓或螺钉经由安装孔322连接到底座10的背模12(例如，图2所示)。

如所指示的，电源连接器100具有长度(L)、高度(H)以及宽度(W)，该长度(L)按从一体式主体的第一端到第二端的纵向轴界定，该高度(H)按垂直于从第一端到第二端的纵向轴的竖直轴界定，该宽度(W)垂直于长度和高度，由电源连接器主体的一侧到相对侧的距离界定。在该实施例中，断路器端子310具有比母线端子350更小的长度和宽度，但具有与母线端子350相同的高度。

图5图示了(没有底座10和其背模12的)图1和图2的多个电源连接器100的透视图，该多个电源连接器100在它们的第一端上连接到断路器(仅以断路器桩22指示)的各自的集束器20并在它们的第二端连接到导电母线30。例如，每个电源连接器100具有连接到集束器20的断路器端子310，和连接到母线30的母线端子350。如图5的示例中所示，电源连接器的顶行100A可具有比电源连接器的底行100B更大的高度。因此，根据应用、电气要求、母线系统的配置(例如，母线的类型、大小和定向)、以及断路器的配置(例如，集束器的类型和大小)，不同尺寸的电源连接器可与如图1和图2中所示的抽出式断路器底座一起使用。

图6A和图6B根据第二实施例图示了用于抽出式断路器底座(如图1和图2中的底座10)的电源连接器600的透视图。如图4的第一实施例中的电源连接器100，电源连接器600被形成为具有第一端和(与第一端相对的)第二端的一体式主体，该第一端具有断路器端子610，该第二端具有母线端子650。电源连接器600在每侧上也包括延伸侧部620。每个延伸侧部620具有一个或多个安装孔622，该安装孔622用于使用螺栓或螺钉将电源连接器600固定到如图1和图2中的抽出式断路器底座的背模。母线端子650具有窄的U形轮廓的一对延伸臂，以及用于使用螺栓或螺钉在其间固定母线的孔660。断路器端子610也具有标准U形轮廓。在第二实施例中，断路器端子610具有比母线端子650更大的宽度但更小的长度。

图7根据第三实施例图示了用于抽出式断路器底座(如图1和图2中的底座10)的电源连接器700的透视图。如图4的第一实施例中的电源连接器100，电源连接器700被形成为包括第一端上的断路器端子710、与第一端相对的第二端上的母线端子750、以及具有安装孔722的延伸侧部720的一体式主体，该安装孔722用于使用螺栓或螺钉将电源连接器700固定到如图1和图2中的抽出式断路器底座的背模。母线端子750具有具备U形轮廓的一对延伸臂，以及用于使用螺栓或螺钉将(多个)母线固定到其的孔760。断路器端子710也具有U形轮廓。在第三实施例中，断路器端子710具有比母线端子750小的长度和小得多的高度，该母线端子750的竖直表面面积显著增加。此外，延伸侧部720与母线端子750一起继续竖直地延伸。

图8根据第四实施例图示了用于抽出式断路器底座(如图1和图2中)的电源连接器800的透视图。如图4的第一实施例中的电源连接器100，电源连接器800被形成为包括第一端上的断路器端子810、与第一端相对的第二端上的母线端子850、以及延伸侧部820的一体式主体。侧部820具有安装孔822，该安装孔822用于使用螺栓或螺钉将电源连接器800固定到如图1和图2中的抽出式断路器底座的背模。母线端子850具有具备U形轮廓的一对延伸臂，以及用于使用螺栓或螺钉将(多个)母线固定到其的孔860。断路器端子810也具有U形轮廓。在第四实施例中，断路器端子810具有比母线端子850小的长度和高度，且长度小得多，该母线端子850的竖直表面面积显著增加。此外，延伸侧部820与断路器端子810一起竖直地延伸。

图9根据第五实施例图示了用于抽出式断路器底座(如图1和图2中)的电源连接器900的透视图。如图4的第一实施例中的电源连接器100，电源连接器900被形成为包括第一端上的断路器端子910、与第一端相对的第二端上的母线端子950、以及具有安装孔922的延伸侧部920的一体式主体。安装孔922用于使用螺栓或螺钉将电源连接器900固定到如图1和图2中的抽出式断路器底座的背模。母线端子950具有具备U形轮廓的一对延伸臂，以及用于使用螺栓或螺钉将(多个)母线固定到其的孔960。断路器端子910也具有U形轮廓。在第五实施例中，断路器端子910具有比母线端子950的长度至少小超过两倍或三倍的长度、以及与母线端子950相同的高度。

图10根据第六实施例图示了用于抽出式断路器底座(如图1和图2中)的电源连接器1000的透视图。如图4的第一实施例中的电源连接器100，电源连接器1000被形成为包括第一端上的断路器端子1010、与第一端相对的第二端上的母线端子1050、以及延伸侧部1020的一体式主体。侧部1020具有孔1022，该孔1022用于使用螺栓或螺钉将电源连接器1000固定到如图1和图2中的抽出式断路器底座的背模。母线端子1050具有具备用于围绕单一母线的窄的U形轮廓的一对延伸臂，以及用于使用螺栓或螺钉将母线固定到其的孔1060。断路器端子1010也具有典型的U形轮廓(例如，具有两个叉的叉形头)，用于接收断路器集束器(例如，图5中的20)。在第六实施例中，断路器端子1010具有比母线端子1050更小的长度但更大的宽度。

电源连接器的图示的实施例仅仅提供为示例。电源连接器的母线端子和断路器端子可根据应用，如开关装置机柜中的母线的配置或布局以及系统的载流量要求，以各种大小和形状设计。介于断路器端子和母线端子之间的电源连接器的中部可设计尺寸(例如，大小和形状)以适当地适配在底座背模和其用于电源连接器的开口和支撑件的尺寸。电源连接器可通过任何期望的方法形成，并可根据应用和期望的电气规格由导电材料，如铜、铝或任何合适的导电材料或材料的合成物制成。

虽然各种实施例中的电源连接器的母线端子示为具有U形轮廓，但其可以任何合适的轮廓设计以实现到母线的连接。同样，如果集束器布置是不标准的，则断路器端子可以是不同的形状。此外，电源连接器可使用不同于螺栓或螺钉的其他固定系统固定到底座的背模。

虽然已经说明和描述了本公开的特定实施例和应用，应理解，本公开并不限于在此公开的精确结构和组成，以及从前述描述中各种修改、改动和变化可变得明显，而不偏离如所附权利要求中限定的本发明。