具有多个隔离的线缆/导管布线隔室的电气/电子分配设备柜的制作方法

具有多个隔离的线缆/导管布线隔室的电气/电子分配设备柜
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2021年1月29日提交的美国专利申请第17/162,385号的优先权，并且还要求于2020年2月3日提交的美国临时申请第62/969,259号的权益。上述申请的全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本公开内容涉及电气/电子设备柜，并且更具体地涉及具有用于对设备线缆和导管进行布线的多个隔离但可重新配置的隔室的电气/电子分配柜，该电气/电子分配柜消除了对处理通过机柜的各个内部区域的电缆的布线电力的限制，同时仍然保持隔室之间的隔离。


背景技术：

4.这部分中的陈述仅提供涉及本公开内容的背景信息并且可以不构成现有技术。
5.目前，经常需要电气/电子机柜来容纳到机柜的各个内部区域或隔室中的大量电缆的布线，其中不同的电气和/或电子部件位于机柜中。在一些应用中，非常希望分离电缆，使得不同的电缆或电缆组被隔离在机柜内与其他线缆分开的单独隔室内。由于机柜内的不同隔室可能需要重新配置以容纳不同的部件和/或附加的线缆，因此允许进出机柜以及机柜内的电缆布线的灵活性是至关重要的。
6.希望分离电缆组的一个具体示例是在配电设备柜中。配电设备柜通常用于从电力变压器柜接收输出电力，并且将接收到的电力经由多个输出分配电力线缆分配至多个不同的电力输出配电板。电力输出配电板可以各自包括一个或更多个断路器，该断路器在从在给定电路上操作的一个或更多个部件汲取过大电流的情况下断开给定电路。
7.对于先前设计的配电柜，通常整个内部区域是完全开放的。因此，如果存在安装在机柜中的两个单独的断路器配电板并且仅有一个需要维修，则在可以对感兴趣的配电板执行维修之前，必须中断到机柜的所有电力。在许多情况下，这将需要将从未被维修的配电板供电的部件断电。此外，先前设计的配电柜通常可以通过机柜的一个或更多个内部壁面板中的各个固定位置的孔来对电缆和/或导管进行布线。这显著地限制了从配电板引出的电缆布线的灵活性，并且如果机柜的内部隔室需要重新配置，则在机柜内对电缆进行重新布线变得耗时且劳动密集。在配电柜内具有单个开口区域，而没有干净且有效地引导线缆的装置，也没有将配电柜的内部部分相互隔离的装置，这会增加维护、维修或重新配置分配柜内的特定部件所需的时间。
8.因此，需要一种电气/电子设备柜设计，该设计为在电气/电子设备柜内的电缆和导管的布线提供显著改进的灵活性，并且该设计提供改进的线缆/导管布线灵活性，同时仍在机柜内提供可以单独进入的多个独立、隔离的隔室。还需要一种电气/电子设备柜，该电气/电子设备柜容易地适于与广泛范围的电气和电子部件一起使用，其中期望在机柜的单独隔室或区域内隔离部件和相关联的线缆，并且在机柜内提供线缆布线的灵活性，并且其
中机柜不仅限于配电应用。


技术实现要素：

9.本部分提供了本公开内容的总体概述，并且不是对其全部范围或其所有特征的全面公开内容。
10.在一个方面，本公开内容涉及一种设备柜。该设备柜可以包括相互间隔开的第一外部竖直壁面板和第二外部竖直壁面板。可以包括跨在第一外部竖直壁的上端与第二外部竖直壁的上端之间的顶壁，顶壁包括第一和第二间隔开的开口。可以包括至少一个可移除的顶壁面板，所述至少一个可移除的顶壁面板在顶壁中的间隔开的开口之一中可移除地固定至顶壁。可以包括跨在第一外部竖直壁的下端与第二外部竖直壁的下端之间的底壁，底壁包括第一和第二间隔开的开口。可以包括至少一个可移除的底壁面板，所述至少一个可移除的底壁面板在底壁中的间隔开的开口之一中可移除地固定至底壁。可以包括内部板，该内部板从第一外部竖直壁面板和第二外部竖直壁面板中的至少一个横向延伸，并且该内部板形成水平分隔件以帮助形成顶部配电板断路器区域和底部配电板断路器区域。可移除的顶壁面板或可移除的底壁面板中的至少一个被配置成使得多个独立电缆能够通过其被布线至设备柜的内部区域，并且还使得多个独立电缆中的至少第一独立电缆被布线至顶部配电板断路器区域中，并且多个独立电缆中的至少第二独立电缆被布线至底部配电板断路器区域中。可以包括内壁结构，该内壁结构包括可移动的内部面板。根据可移动的内部面板的布置，内壁结构可以被设置成与第一外部竖直壁或第二外部竖直壁之一相邻，具有帮助在所选择的顶部配电板断路器区域或底部配电板断路器区域之一内形成独立的隔室的尺寸。这允许内壁结构在所选择的顶部配电板断路器区域或底部配电板断路器区域之一内将多个电缆中的第一电缆与第二电缆相互隔离，同时允许多个电缆中的第一电缆或第二电缆之一延伸至顶部配电板断路器区域或底部配电板断路器区域之中的另一个中。
11.在另一方面，本公开内容涉及一种设备柜。该设备柜可以包括相互间隔开的第一外部竖直壁面板和第二外部竖直壁面板。可以包括跨在第一外部竖直壁的上端与第二外部竖直壁的上端之间的顶壁，顶壁包括第一和第二间隔开的开口。可以包括一对可移除的顶壁面板，所述一对可移除的顶壁面板在顶壁中的第一和第二间隔开的开口中可移除地固定至顶壁。可以包括跨在第一外部竖直壁的下端与第二外部竖直壁的下端之间的底壁，底壁包括第一和第二间隔开的开口。可以包括一对可移除的底壁面板，所述一对可移除的底壁面板在底壁中的第一和第二间隔开的开口中可移除地固定至底壁。可以包括内部板，该内部板从第一外部竖直壁面板和第二外部竖直壁面板中的至少一个横向延伸，并且该内部板形成水平分隔件以帮助形成顶部配电板断路器区域和底部配电板断路器区域。以下中的至少一个可以被配置成使得多个独立电缆能够通过其被布线至该设备柜的内部区域，并且还使得多个独立电缆中的至少第一独立电缆被布线至顶部配电板断路器区域中，并且多个独立线缆中的至少第二独立电缆被布线至底部配电板断路器区域中：可移除的顶壁面板二者或者可移除的底壁面板二者。可移除的顶壁面板二者与可移除的底壁面板二者可以互换地定位，使得设备柜能够被配置成使得多个独立电缆能够通过顶壁或底壁进入机柜。可以包括包含有可移动的内部面板的内壁结构。内壁结构可以被设置成与第一外部竖直壁或第二外部竖直壁之一相邻但间隔开，并且可以具有帮助在所选择的顶部配电板断路器区域或底
部配电板断路器区域之一内形成独立的隔室的尺寸。以这种方式，内壁结构可以在所选择的顶部配电板断路器区域或底部配电板断路器区域之一内将多个电缆中的第一电缆和第二电缆相互隔离，同时仍然允许多个电缆中的第一电缆或第二电缆之一延伸至顶部配电板断路器区域或底部配电板断路器区域之中的另一个中。
12.在又一方面中，本实施方式涉及用于形成设备柜的方法。该方法可以包括将第一外部竖直壁面板和第二外部竖直壁面板以相互间隔开的取向放置。该方法还可以包括将顶壁布置成跨在第一外部竖直壁的上端与第二外部竖直壁的上端之间，顶壁包括第一和第二间隔开的开口。该方法还可以包括将第一可移除的顶壁面板和第二可移除的顶壁面板在顶壁中的第一开口和第二开口中固定至顶壁，并且还将底壁布置成跨在第一外部竖直壁的下端与第二外部竖直壁的下端之间，底壁包括第一和第二间隔开的开口。该方法还可以包括将第一可移除的底壁面板和第二可移除的底壁面板固定在底壁中的第一开口和第二开口中。该方法还可包括使用内部板，该内部板被布置成从第一外部竖直壁面板和第二外部竖直壁面板中的至少一个横向延伸，以形成横向延伸的分隔件以帮助形成顶部配电板断路器区域和底部配电板断路器区域。该方法还可以包括进一步配置可移除的顶壁面板或可移除的底壁面板以使得多个独立电缆能够通过其被布线至设备柜的内部区域，并且还使得多个独立电缆中的至少第一独立电缆被布线至顶部配电板断路器区域中，并且多个独立电缆中的至少第二独立电缆被布线至底部配电板断路器区域中。该方法还可以包括设置具有可移动的内部面板的内壁结构，使得内壁结构被设置成与第一外部竖直壁或第二外部竖直壁之一相邻，并且具有帮助在所选择的顶部配电板断路器区域或底部配电板断路器区域之一内形成独立的隔室的尺寸。这使得根据可移动的内部面板的布置，内壁结构能够在所选择的顶部配电板断路器区域或底部配电板断路器区域之一内将多个电缆中的第一电缆和第二电缆相互隔离，同时仍然允许多个电缆中的第一电缆或第二电缆之一延伸至顶部配电板断路器区域或底部配电板断路器区域之中的另一个中。
13.根据本文提供的描述，其他应用领域将变得明显。在该发明内容中的描述和特定示例仅旨在出于说明的目的，而不旨在限制本公开内容的范围。
附图说明
14.本文中描述的附图仅出于对选择的实施方式而非所有可行实现方式的说明性目的，并且不旨在限制本公开内容的范围。
15.贯穿附图的若干视图，对应的附图标记指示对应的部分，在附图中：
16.图1是根据本公开内容的电气/电子分配设备柜的一个实施方式的简化前视图，其中机柜的前外门被移除，该简化前视图示出了在机柜内形成的五个隔离隔室的一个示例；
17.图2是图1的机柜的前视透视图，以突出显示的线示出了可移动的内部面板，根据机柜的顶部区域或底部区域是否用于将电缆布线成从机柜引出，该可移动的内部面板可以固定邻近机柜的顶部和底部配电板断路器区域的两个位置中的任意一个中，并且其中，该可移动的内部面板被定位成能够将线缆布线成从机柜的底部区域引出；
18.图3是图2的机柜的前视透视图，示出了设置在底部配电板断路器区域中的可移动的内部面板，因此有助于将机柜配置成用于将电缆布线成从机柜的底部引出；以及
19.图4是图2的机柜的前视透视图，但是其中可移动的内部面板设置在顶部配电板断
路器区域中，因此有助于将机柜配置成使得电缆能够从机柜的顶部引出。
具体实施方式
20.现在将参照附图更全面地描述示例实施方式。
21.参照图1，在本公开内容的一个实施方式中示出了电气/电子设备柜10(在下文中简称为“机柜10”)。示出的机柜10没有前外门，前外门通常使得能够进入机柜的单独区域。区域12形成用于用户控制和/或印刷线路组件和相关电子装置的控制区域。区域14形成从单独的(未示出的)输入机柜(该输入机柜可以具有变压器或者可以是无变压器的)接收电力的顶部(即，第一)配电板主断路器区域(在下文中简称为“顶部配电板主断路器区域14”)。顶部配电板主断路器区域14容纳顶部(即，第一)主断路器14a(在下文中简称为“顶部主断路器14a”)。区域16形成包含接收来自顶部主断路器14a的输出的顶部(即，第一)断路器面板(以简化形式由矩形16a指示，并且在下文中简称为“顶部断路器面板16a”)的顶部(即，第一)配电板断路器区域(在下文中简称为“顶部配电板断路器区域16”)。内部竖直壁18有助于形成用于顶部配电板断路器区域16的一个壁部分。顶部断路器面板16a包括多个独立的断路器，所述多个独立的断路器有助于产生独立的电路，单独的电缆可以附接至该独立的电路并且用于向下游电气部件馈送电力。
22.进一步参照图1，区域20形成具有底部(即，第二)主断路器20a(在下文中简称为“底部主断路器20a”)的底部(即，第二)配电板主断路器区域(在下文中简称为“底部配电板主断路器区域20”)。底部主断路器20a还在其输入处接收来自输入机柜(未示出)的输出，并且在其输出处耦接至位于底部(即，第二)配电板断路器区域22(在下文中简称为“底部配电板断路器区域22”)内的底部(即，第二)断路器面板22a(在下文中简称为“底部断路器面板22a”)。内部竖直壁18还有助于形成用于底部配电板断路器区域22的一个壁部分。底部断路器面板22a包括多个独立的断路器，单独的电缆可以附接至所述多个独立的断路器并且用于帮助形成单独的电路以向附加的多个电气部件馈送电力。内部导管板24形成水平分隔件，以帮助分隔两个配电板断路器区域16和22。
23.进一步参照图2和图3，还可以看到机柜10包括：第一外部竖直壁面板26和第二外部竖直壁面板28；具有上部面板部分30a和30b的上部内部成角度面板部分30；以及具有下部面板部分32a和32b的下部内部成角度面板部分32。相对窄的竖直壁元件34在其上端处耦接至上部面板部分30b的下边缘，并且在其下端处耦接至下部面板部分32b的上边缘。窄竖直壁元件34位于外部竖直壁面板28的内部，以在其最右边的竖直边缘与外部竖直壁面板28的内表面之间形成空间。该空间可以变化，但是通常优选至少40mm的空间。在机柜10的优选实施方式中，该空间在机柜的前侧处约40mm，并且在外部竖直壁面板28的前边缘之后，该空间打开到约75mm。
24.图2和图3还示出了上部面板部分30a被布置成耦接至顶壁36的内表面上，使得上部面板部分30a竖直地位于第一可移除的顶壁面板38与第二可移除的顶壁面板40之间。因此，上部内部成角度面板部分30有助于在分别由第一可移除的顶壁面板38和第二可移除的顶壁面板40覆盖的开口之间形成分隔件。类似地，下部面板部分32a的一端耦接至底壁42的内表面。底壁42包括第一可移除的底壁面板44和在面板部分32a的另一侧上的第二可移除的底壁面板46。因此，下部内部成角度面板部分32有助于在分别由第一可移除的底壁面板
44和第二可移除的底壁面板46覆盖的开口之间形成分隔件。可移除的底壁面板44和46具有多个分别填充有插塞套管44a和46a的预冲孔。移除插塞套管44a或46a中的任意一个会产生孔，电缆或电导管可以通过该孔从机柜10的下部区域延伸出来。通过选择性地移除插塞套管44a和/或46a中的一些而产生的多个孔使得不同数量的电缆和/或导管能够通过底壁42从底部配电板断路器区域22馈送出来。
25.机柜10结构的优点在于，可移除的顶壁面板38和40可以分别与可移除的底壁面板44和46交换位置。这使得机柜10能够被快速且容易地重新配置，以实现顶部引出线缆或底部引出线缆。更进一步地，机柜10可以被配置成使得只有顶壁面板38与底壁面板44交换，而面板40和46留在图2所示的位置中。或者更进一步地，面板38和44可以留在图2所示的位置中，而面板40与面板46交换。后两种结构使得线缆能够从机柜10的顶部和底部区域引出。
26.进一步参照图2和3，机柜10包括可移动的(即可重新配置的)内部面板48，该内部面板48可以在两个间隔开的竖直位置中的任意一个中固定至竖直壁元件34的一部分，以帮助配置机柜10的内部区域以用于通过机柜的上端或下端的线缆布线。可移动的内部面板48在图2中简单地以轮廓示出。一旦附接在任意一个位置，可移动的内部面板48封闭相邻的顶部或底部配电板断路器区域(即，区域16或区域22)并且形成通道，通过该通道可以对电缆进行布线。实际上，可移动的内部面板48有助于在内部导管板24与下部面板部分32b之间或在上部面板部分30b与内部导管板24之间产生实心内壁。竖直壁元件34还有助于产生“窗口”或开口，以在内部导管板24与下部面板部分32b之间或在上部面板部分30b与内部导管板24之间将线缆布线成通过机柜10内部。因此，当与底部配电板断路器区域22相邻附接时，可移动的内部面板48有助于形成与下部隔室50a连通的竖直隔室48a，以用于引导和分离在一端处耦接至顶部断路器面板16a并且穿过通过移除机柜10的底壁面板46中的插塞套管46a而形成的多个孔中的一个或更多个而引出的电缆。以这种方式，耦接至顶部断路器面板16a的电缆与底部配电板断路器区域22完全隔离。单独数量的电缆可以耦接至底部断路器面板22a的各个断路器，并且穿过通过移除底壁面板44中的插塞套管44a而形成的多个孔中的一个或更多个而引出，与下部隔室50a和竖直隔室48a完全分离和隔离。参照图3，箭头52指示与顶部配电板断路器区域16连通的电缆的布线，而箭头54指示与底部配电板断路器区域22连通的电缆的布线。
27.图4示出了被配置用于从机柜的上端馈送出电缆的机柜10。在该配置中，可移除的底壁面板44和46与可移除的顶壁面板38和40交换位置，并且将可移动的面板48固定成与顶部配电板断路器区域16相邻，使得竖直隔室48a被形成为与顶部配电板断路器区域16相邻。箭头52指示在移除可移除的面板44中的插塞套管44a的情况下延伸通过顶部面板36中的开口并且连接至顶部配电板断路器区域16中的顶部断路器面板16a的第一多个电缆的布线路径。箭头54指示在移除可移除的面板46中的插塞套管46a的情况下延伸通过顶部面板36中的开口并且布线成向下通过由上部内部倾斜壁部分30a和30b形成的上部隔室50b、通过竖直隔室48a、并且进入底部配电板断路器区域22，以连接至底部断路器面板22a的第二单独的电缆组的布线路径。在该配置中，耦接至底部断路器面板22a的电缆保持与顶部配电板断路器区域16完全分离和隔离。
28.在图3和图4所示的两种配置中，可以单独进入顶部配电板断路器区域16和底部配电板断路器区域22以用于维修或在需要重新配置机柜10时。这是一个重要的好处，因为可
以在不需要暴露机柜10的不需要工作或维护的其他内部区域的情况下实现进入与区域12、14、16、20和22相关联的一个或更多个内部隔室。因此，能够单独进入顶部配电板断路器区域16和底部配电板断路器区域22可以在执行维护工作时或在重新配置机柜10的两个区域16和22中的一个或另一个时节省时间。
29.机柜10提供的附加好处是，如果断路器面板16a或22a中的一个或另一个需要关闭以便维修或重新配置，可以使另一个断路器面板处于完全操作状态，因此消除对由机柜10供电的下游装置的中断。因此，该特征使对从不需要维修或重新配置的断路器面板16a或22a供电的下游部件的中断最小化。
30.机柜10提供的另一个好处是，从机柜引出的所有或仅所选择的电缆可以通过机柜的顶部或底部引出，或者通过顶部和底部引出布线的组合引出。这显著地有助于在机柜10内组织电缆并且保持机柜10周围的整齐和有序的工作环境。
31.机柜10的另一个优点是可以容易地重新配置机柜以允许所有电缆的上部或下部引出。可移动的内部面板48可以在其上部位置(图4)与其下部位置(图3)之间移动，而无需特殊工具或复杂过程，面板38、40、44和46也是如此。可移动的面板48以及面板38、40、44和46的重新配置可以在几分钟内完成，从而使机柜10的初始配置或重新配置成为可以由单个个体容易地完成的快速过程。
32.尽管附图以配电柜形式示出了电气/电子设备柜的一个具体示例，但是应当理解，本公开内容的机柜预期可以被发现用于除配电应用之外的其他应用。机柜10的其他各种实施方式可以用很少的修改或不用修改来配置，以为广泛范围的不同类型的电气和/或电子部件提供隔离的内部隔室，其具有以下重要益处：与不同部件相关联的电缆以在机柜的内部区域内隔离的方式在机柜内布线，并且不需要使线缆到机柜中以及/或者从机柜出来的布线复杂化。
33.已经出于说明和描述的目的提供了实施方式的前述描述。这并非旨在穷举或限制本公开内容。特定实施方式的各个元件或特征通常不限于该特定实施方式，而是在适用的情况下是可互换的，并且可以用在所选实施方式中，即使没有具体示出或描述。这也可以以多种方式变化。这样的变化不应被视为偏离本公开内容，并且所有这样的修改旨在包括在本公开内容的范围内。
34.提供示例实施方式，使得本公开内容将是透彻的，并且向本领域技术人员充分地传达范围。阐述了许多具体细节，例如特定部件、设备和方法的示例，以提供对本公开内容的实施方式的透彻理解。对本领域技术人员而言将明显的是，不需要采用具体细节，示例实施方式可以以许多不同的形式来实施，并且也不应被解释为限制本公开内容的范围。在一些示例实施方式中，未详细描述公知的过程、公知装置结构和公知技术。
35.本文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，并且不旨在是限制性的。如本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也可以旨在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。术语“包括”、“包含”、“含有”和“具有”是包括性的，并且因此指定存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组。除非特别地被标识为执行的顺序，否则在本文中描述的方法步骤、过程和操作不应被解释为必须要求它们以所讨论或示出的特定顺序被执行。还应当理解的是，可以采用附加步骤或替选步骤。
36.当元件或层被称为“在
……
上”、“接合至”、“连接至”或“耦接至”另一元件或层时，该元件或层可以直接在其他元件或层上、接合至、连接至或耦接至其他元件或层，或者可以存在中间元件或层。与之相比，当元件被称为“直接在
……
上”、“直接接合至”、“直接连接至”或“直接耦接至”另一元件或层时，可以不存在中间元件或层。用于描述元件之间的关系的其他词语应该以类似的方式来解释(例如，“在
……
之间”与“直接在
……
之间”，“相邻”与“直接相邻”等)。如在本文中所使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关联列举的项目的任意和所有组合。
37.尽管可以在本文中使用术语第一、第二、第三等来描述各个元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用于区分一个元件、部件、区域、层或部分与另一区域、层或部分。除非上下文明确指示，否则当在本文中使用诸如“第一”、“第二”的术语和其他数字术语时并不暗示顺序或次序。因此，在不脱离示例实施方式的教导的情况下，下面讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分。
38.为了便于描述，在本文中可以使用空间相对术语例如“内部”、“外部”、“之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等来描述如图所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。除了附图中描绘的取向之外，空间相关术语还可以旨在涵盖装置在使用或操作中的不同取向。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“之下”的元件将被定向在其他元件或特征的“上方”。因此，示例术语“下方”可以包括上方和下方两个取向。装置可以以其他方式定向(旋转90度或处于其他取向)，并且本文中使用的空间相对描述符被相应地解释。