取电插头的制作方法

本发明涉及低压输配电技术领域，特别是涉及一种取电插头。

背景技术：

母线槽系统是一个高效输送电流的配电装置，尤其适应了越来越高的建筑物、大规模工厂以及数据中心经济的合理配线需要。母线槽系统通常包括供电箱、母线槽及插接箱。将插接箱内的取电插头(或称插接头、取电端子)插入到母线槽内与母线建立正确的电气连接后，取电插头即可与从母线槽中获取电能以给用电设备供电。然而，在利用母线槽系统进行大电流输送时，如何提高母线槽系统的安全性能是亟待解决的问题。

技术实现要素：

基于此，有必要针对如何提高母线槽系统的安全性能，提供一种取电插头。

一种取电插头，用于向母线槽取电；所述取电插头包括壳体及n个用于与母线槽内的母线贴合取电的导电连接件；所述壳体绝缘；各所述导电连接件均安装于所述壳体上；所述n为自然数，且所述n>2；所述n个导电连接件包括一个接地单元和(n-1)取电单元；

所述接地单元安装于所述壳体的顶端，且在所述取电插头插入到所述母线槽后所述接地单元能够与所述母线槽内接地的母线建立电气连接；

各所述取电单元分别安装于所述壳体除了所述顶端的其他侧面上，且在所述取电插头插入所述母线槽并旋转完成后，各所述取电单元与所述母线槽内对应的导电母线能够建立电气连接；其中，所述导电母线为除地线外的其他类型母线。

在其中一个实施例中，所述接地单元具有弹性。

在其中一个实施例中，所述取电单元包括挡板及取电片；所述挡板绝缘，并安装于所述壳体外侧；所述取电片安装于所述挡板上，并与用电设备电连接。

在其中一个实施例中，所述取电片通过复合铜排与所述用电设备电连接。

在其中一个实施例中，所述取电片具有弹性。

在其中一个实施例中，所述取电片用来接触所述导电母线的一面为弧面。

在其中一个实施例中，所述取电插头还包括限位组件；所述限位组件安装于所述壳体的外侧，并用于使所述取电插头在所述母线槽内旋转完成后与所述母线槽实现自锁紧。

在其中一个实施例中，所述限位组件包括两个分别安装于所述壳体相对两侧的限位凸块。

在其中一个实施例中，所述壳体的底端为非对称结构；并且，在所述取电插头插入所述母线槽后，所述底端位于所述母线槽外。

在其中一个实施例中，所述取电单元对称分布于所述壳体相对的两侧。

上述取电插头中，接地单元安装于壳体的顶端，并在取电插头插入到母线槽后能够与母线槽内接地的母线建立电气连接。各取电单元分别安装于壳体除了顶端的其他侧面上，且在取电插头插入母线槽并旋转完成后，各取电单元与对应的导电母线能够建立电气连接。因此，在将取电插头插入母线槽内后，取电插头首先与接地的母线建立电气连接，即取电插头刚插入到母线槽后就具备了接地保护措施，从而能够避免因漏电而发生触电事故。另外，如果取电插头取电完毕，在将取电插头从母线槽中取出的过程中，也是最后才会断开取电插头与接地的母线之间的电气连接。故，上述取电插头从插入母线槽到从母线槽中取出的整个过程中都具备接地保护措施，从而提高了母线槽系统的安全性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。

图1为一实施方式提供的取电插头的正视图；

图2为图1所示实施方式的取电插头的侧视图；

图3为与图1所示实施方式相配合的母线槽的其中一个实施例的剖视图；

图4为将取电插头插入母线槽前的示意图；

图5为将取电插头刚插入到母线槽时的示意图；

图6为取电插头在母线槽内旋转完毕后的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

一实施方式提供了一种取电插头，用于向母线槽取电。取电插头的形状与母线槽的结构相适应，以使得取电插头能够插入母线槽中进行取电。请参考图1、图2，取电插头包括壳体110及n个用于与母线槽内的母线贴合取电的导电连接件。其中，壳体110绝缘。壳体110的制作材料例如为塑料材质，采用塑料材质可防止触电，并节省壳体110的制作成本。壳体110可根据实际生产的需求设置为其他类型的绝缘材料。母线例如为高导电率的铜排或铝排，其用来传输电能。

导电连接件为导体，且各导电连接件均安装于壳体110上。n为自然数，且n>2。n个导电连接件包括一个接地单元120和(n-1)个取电单元130。接地单元120安装于壳体110的顶端111，并在取电插头插入到母线槽后能够与母线槽内接地的母线建立电气连接。其中，母线槽内接地的母线是指地线。接地单元120的位置与母线槽内接地的母线对应，以使得取电插头插入母线槽后，接地单元120正好与接地的母线贴合。因此，在取电插头插入到母线槽的过程中，壳体110的顶端111最先进入母线槽内，当取电插头完全进入母线槽后，接地单元120即可与母线槽内接地的母线贴合导通，进而建立电气连接，使得接地单元120接地。

各取电单元130分别安装于壳体110除了顶端111的其他侧面上。因此，壳体110的顶端111只安装有接地单元120，而各取电单元130则分布于壳体110的介于顶端111与底端112之间的其他侧板上。并且，在取电插头插入母线槽并旋转完成后，各取电单元130与对应的导电母线能够建立电气连接。其中，导电母线为除地线外的其他类型母线，例如为火线或零线。

取电单元130的数量例如为4个(这时，母线槽内的导电母线共包括3条火线及1条中性线，即三相五线制)或3个(这时，母线槽内的导电母线均为火线，即三相四线制)。另外，各取电单元130在取电插头插入母线槽并旋转完成后与对应的导电母线能够建立电气连接，是指取电插头完全插入到母线槽后，各取电单元130还没有与对应的导电母线贴合导通，而需要将取电插头在母线槽内旋转适应角度例如90°后，才能使得各取电单元130与对应的导电母线建立电气连接。具体地，取电插头以图2所示的姿态插入母线槽，进入母线槽并旋转完成后，取电插头的姿态为图1所示的姿态。

那么，当取电插头完全插入到母线槽后，取电插头首先可以与母线槽内接地的母线建立电气连接从而接地，之后将取电插头旋转适当角度，即可使得取电插头的各取电单元130与母线槽内的各导电母线接触导通，以实现取电。故在将取电插头插入到母线槽的过程中，取电插头最早接地，之后经过旋转后取电插头方能正常进行取电。

而当取电插头取电完毕后，需要先将取电插头以与上述取电时的旋转方向相反的方向旋转，直至取电插头旋转到可以从母线槽出去的姿态(例如图2所示的姿态)，并且旋转完毕后取电插头的各取电单元130与母线槽内的各导电母线已经断开了连接，但是取电插头的接地单元120仍然保持接地，直至将取电插头从母线槽中取出，才会断开接地单元120与母线槽内接地的母线之间的电气连接。故在取电插头取电完毕后，取电插头首先断开与各导电母线之间的电气连接，最后才会断开与接地的母线的电气连接。

综上所述，上述实施方式中，在将取电插头插入母线槽内后，取电插头首先与接地的母线建立电气连接，即取电插头刚插入到母线槽后就具备了接地保护措施，从而能够避免因漏电而发生触电事故。并且，取电插头取电完毕，在将取电插头从母线槽中取出的过程中，是最后才会断开取电插头与接地的母线之间的电气连接。综上所述，上述取电插头从插入母线槽到从母线槽中取出的整个过程中都具备接地保护措施，从而提高了母线槽系统的安全性能。

在其中一个实施例中，接地单元120具有弹性，从而可以提高接地单元120与接地的母线之间贴合的可靠性。具体地，接地单元120例如为弹性销。进一步地，接地单元120安装于壳体110的顶端111的中间位置。

在其中一个实施例中，取电单元130对称分布于壳体110相对的两侧。具体地，取电单元130在壳体110介于顶端111与低端112之间相对的两侧对称分布。例如：取电单元130的数量为4个，其中2个取电单元130安装于壳体110的其中一个侧壁(记为第一侧壁)上，并且沿着从顶端111至底端112的方向排列；另外2个取电单元130安装于壳体110与第一侧壁相对的第二侧壁上，并且同样沿着从顶端111至底端112的方向排列。另外，第一侧壁上的取电单元130与第二侧壁上的取电单元130一一对称。在其他实施例中，取电单元130可根据需要设置其位置和数量。

在其中一个实施例中，请参考图1、图2，取电单元130包括挡板131及取电片132。其中，挡板131绝缘，能够防止取电片132在取电过程中漏电而导致触电事故的发生。并且，挡板131安装于壳体110外侧。具体地，挡板131垂直固定安装在壳体110的侧壁上。

取电片132安装于挡板131上，并与用电设备电连接。其中，取电片132的一端裸露在外，以与母线槽内的导电母线实现贴合。取电片132的另一端穿过壳体110的侧壁进入壳体110内，以便于用电设备电连接。

具体地，取电片132具有弹性，例如为弹片端子。进一步地，取电片132用来接触导电母线的一面为弧面，即取电片132为弧形结构。其中，取电片132用于接触导电母线的一面即取电片132裸露在外的一侧。并且，如果从壳体110的顶端111至底端112的方向看，取电片132的形状为弧形，且该弧形朝向壳体110。弧形结构可以支撑并保持取电片132的弹力，可消除取电片132受力不均匀的现象，并避免取电片132在长期使用过程中发生塑性变形，从而出现连接松动的风险。

进一步地，取电片132通过复合铜排与用电设备电连接(图中未示出)。复合铜排位于壳体110内，并且复合铜排的数量与取电片132的数量相同。复合铜排的一端与用电设备电连接，且复合铜排的另一端则与取电片132电连接。

具体地，复合铜排通过错位接线的方式与取电片132电连接。以图1所示的取电插头为例进行说明，壳体110内共有4根复合铜排，其中2根复合铜排位于左侧并且分别与位于左侧的上、下两个取电片132电连接，且这2根复合铜排之间的垂线段与位于左侧的上、下两个取电片132之间的垂线段相互垂直。另外2根复合铜排位于右侧，并且分别与位于右侧的上、下两个取电片132电连接，且这2根复合铜排之间的垂线段与位于右侧的上、下两个取电片132之间的垂线段垂直。同时，电连接左侧上方的取电片132的复合铜排与电连接右侧下方的取电片132的复合铜排位置相对；电连接左侧下方的取电片132的复合铜排与电连接右侧上方的取电片132的复合铜排位置相对。复合铜排的上述错位连接方式使壳体110的内部空间得到充分应用，且该方式连接具有低阻抗、可靠性好以及装配简洁快捷的优点，提高了取电插头的使用安全和使用寿命。

在其中一个实施例中，请参考图1，取电插头还包括限位组件140。限位组件140安装于壳体110的外侧，并用于使取电插头在母线槽内旋转完成后与母线槽实现自锁紧。其中，自锁紧就是指将取电插头与母线槽固定在一起。并且，母线槽在与限位组件140相对应的位置处设置相应的锁紧结构，从而与限位组件140共同配合实现自锁紧。

因此，取电插头在母线槽内旋转完成后，不仅各取电单元130与对应的导电母线已经建立了电气连接，而且取电插头与母线槽之间也实现了自锁紧，从而能够有效地防止由于供电系统电动力过大时或在母线槽剧烈晃动时，取电插头和与其配合使用的母线槽之间的连接松动，造成电力接触不良的现象。

具体地，请继续参考图1、图2，限位组件140包括两个分别安装于壳体110相对两侧的限位凸块141。限位凸块141相对于壳体110向外延伸。并且，限位凸块141的形状可以为板状。限位凸块141的材料可以为绝缘材质。与限位凸块141相对应，在母线槽内设有两个槽状结构。各槽状结构的内部空间大于限位凸块141的体积。另外，槽状结构的位置应保证在取电插头在母线槽内旋转完成后，限位凸块141恰好可以插入对应的槽状结构内。

可以理解的是，限位组件140的具体结构不限于上述情况，例如：限位凸块141的数量不限于两个，例如位于其中一侧的限位凸块141也可以分成两个独立的结构。

在其中一个实施例中，壳体110的底端112为非对称结构。其中，底端112为非对称结构，是指底端112两侧的结构不对称，例如图1所示。并且，在取电插头插入母线槽后，底端112位于母线槽外，这时底端112与母线槽的槽口两侧的结构相接触。由于取电插头的结构要与母线槽相配合，才能保证取电插头正常取电，因此，既然壳体110的底端112为非对称结构，母线槽槽口两侧的结构也为非对称结构，从而便于将取电插头准确插入到母线槽内，消除了母线槽与取电插头之间错误安装的情况。

图3为与上述实施方式提供的取电插头相对应的母线槽的其中一个实施例的剖视图。请参考图3，母线槽包括n条母线及导电壳体220。其中，n为自然数，且n>2。各母线均安装于导电壳体220内侧。导电壳体220例如为金属壳体，整体上可以为一个三端封闭且一端开口的结构。导电壳体220具有用于插入取电插头的插槽210。插槽210的形状与取电插头相匹配。

其中，n条母线包括一条用于与上述接地单元120电连接的接地母线231和(n-1)条导电母线232。接地母线231即为上述实施方式中所指的接地的母线。导电壳体220的顶端在与接地单元120相应的位置处设有用于固定接地母线231的接地母线槽。接地母线槽例如包括两个相互对称的卡扣，各卡扣朝内侧弯曲，呈倒钩状。

导电母线232即为上述实施方式所指的导电母线。并且，导电母线232的数量与上述取电插头中取电单元130的数量相同。另外，各导电母线232分别通过绝缘块240安装于导电壳体220内侧。其中，绝缘块240包括一对从其两边向外延伸的绝缘卡边，绝缘卡边用于固定竖直放置于其中的导电母线232，防止导电母线232滑落。另外，导电壳体220内侧壁的两相对面上设有用于卡合并固定绝缘块240的卡位槽。

进一步地，导电壳体220在插槽210槽口的两侧分别设有第一限位板261和第二限位板262，且第一限位板261和第二限位板262之间形成插槽210的槽口。并且，第一限位板261和第二限位板262的形状不同。上述取电插头的底端112的两侧结构则分别与第一限位板261、第二限位板262相对应。因此，根据第一限位板261、第二限位板262之间的差别，可以将取电插头准确插入到母线槽内。

进一步地，导电壳体220的槽口两端内侧设有与取电插头的限位凸块141相配合的限位槽250，限位凸块141的位置与限位槽250的位置相匹配。因此，当取电插头插入到母线槽并旋转了适当的角度例如90°后，限位凸块141则与限位槽250相接合，从而使取电插头与母线槽实现自锁紧，能有效地防止在母线槽系统电动力过大或母线槽剧烈晃动时，导致母线槽和取电插头间的连接松动从而造成电力接触不良的现象，提高了母线槽与取电插头连接的可靠性以及稳定性。

接下来将阐述取电插头插入母线槽并实现取电的工作原理。

步骤1，首先将母线槽的顶端固定安装在机房顶部，并通过供电箱对接地母线231、导电母线232通电。

步骤2，请参考图4，在使用取电插头取电之前，将取电插头置于母线槽插槽210的槽口下方。

步骤3，请参考图5，首先将取电插头插入到母线槽的插槽210内，这时仅有母线槽的接地母线231与取电插头的接地单元120建立了电气连接。之后，将取电插头沿中轴线进行旋转。最后，请参考图6，取电插头旋转了90°后旋转完毕，这时，母线槽的限位槽250与取电插头的限位凸块141相接合，从而完成母线槽与取电插头间的自锁紧。同时，取电插头的取电单元130与母线槽的导电母线232贴合，从而使得取电插头可以从导电母线232中获取电能，以对用电设备供电。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。