用于将断路器连接到叠层式汇流条的传导层的组件和包括这样的组件的开关设备的制作方法

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于将断路器连接到叠层式汇流条(busbar)的传导层(conductinglayer，也可称为导电层)的组件和一种包括这样的组件的开关设备(switchgear)。

背景技术：

多相汇流条使用于开关设备中，以为了将交流电流传导且分配给通常装配在开关设备柜中的不同的电气装置。为了提供在单个汇流条中传导交流电流的所有三个相或甚至更多相的可能性，已经开发了多相汇流条，其包括由电绝缘材料制成的基础层和覆盖层，在该基础层和该覆盖层之间布置有两层或更多层起传导作用的金属片、尤其铜片，其借助于绝缘的中间层彼此电绝缘。

在申请人的de102005015945b4中描述了一种前述的汇流条，在该汇流条中借助于液态树脂将不同的层彼此层叠。叠层式汇流条具有这样的优点，即其是紧凑的且未由于排斥力有层离的倾向，所述排斥力由交流电流产生，所述交流电流在针对每个相的不同的传导层中传导且所述交流电流在发生短路的情况中可为在几千安培(ka)的范围中。

在当前可用的低压开关设备系统中，断路器的连接通常借助于扁平的铜条完成，所述铜条连接到主汇流条系统，该主汇流条系统通常位于开关设备柜的后侧、顶部或底部处。由于这些连接基本上为点对点连接(所述点对点连接在断路器的acb(空气断路器)端子处具有一个连接且在汇流条系统处具有第二连接)，上述已知的断路器不能直接连接到如在上文中所述的叠层式汇流条的连接销，所述连接销从每个电相的传导层中伸出离开穿过相邻的绝缘层到开关设备柜的内部空间中。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是提供一种组件，该组件允许容易地且快速地将已知的断路器装配到叠层式汇流条系统上，该断路器在其后侧处具有扁平的条状的连接端子。

该目的通过一种如在权利要求1中要求保护的组件实现。

本发明的另一目的是提供一种带有叠层式汇流条的开关设备，该开关设备包含这样的组件。

该目的通过一种如在权利要求9中要求保护的开关设备实现。

根据本发明，用于在开关设备、尤其低压开关设备中将断路器电连接到叠层式汇流条的组件(在该开关设备中断路器具有至少一个端子，该至少一个端子适合于由连接条接触且其中叠层式汇流条包括用于传导交流电流的至少一个传导层，该至少一个传导层由附接到其上的相邻的绝缘层覆盖)包括第一圆柱形的传导元件和第二圆柱形的连接元件，该第一圆柱形的传导元件和该第二圆柱形的连接元件由导电材料、优选地铜或铝制成。第一和第二圆柱形的连接元件以彼此有间距的方式布置在叠层式汇流条的传导层处，使得圆柱形的连接元件的自由端部部分伸出远离传导层。根据本发明的组件的特征在于，该组件此外包含安装到第一和第二圆柱形的连接元件的自由端部部分上的导电分配条和端子构件，该端子构件优选地在第一和第二圆柱形的连接元件之间的中心中、即在连接元件彼此间隔开的间距的一半处安装到分配条上。端子构件适合于由连接条接触以为了将端子构件以电的方式互连到断路器的相关联的端子。在优选的实施例中，由本发明的组件所包含的第一和第二圆柱形的连接元件、导电分配条和安装到其上的端子构件由铜或铝制成，且安装到分配条上的端子构件具有与断路器的端子相似的形状，以为了简化组件的设计。

第一和第二圆柱形的连接元件具有直径，该直径取决于断路器的标称电流值且该直径对具有6ka的标称最大电流的断路器而言可处在几十毫米的范围中、尤其在30mm的范围中。第一和第二圆柱形的连接元件的中心到中心间距优选地在150mm的范围中，且圆柱形的连接元件的高度可在几十毫米的范围中、尤其在40mm的范围中。然而，如果在低压开关设备中的最大电流更低，那么圆柱形的连接元件的尺寸也可更小，但是在更大的最大电流的情况中，圆柱形的连接元件的尺寸也可更大。此外，圆柱形的连接元件可为铜制或铝制的圆柱体，其能可选地被施覆有绝缘覆层。

本发明提供了这样的优点，即由于端子元件在第一和第二圆柱形的连接元件之间的中心中的中心位置，流经连接条的电流由分配条经由两个圆柱形的连接元件分离和分配且对称地传导到叠层式汇流条的相关联的传导层。这导致在叠层式汇流条的传导层和圆柱形的连接元件之间的接触点处的电流平均减小约50％，这允许更高的电流经由叠层式汇流条传递。

通过根据本发明的组件获得的另一个优点可体现在，由于在分配条和叠层式汇流条的传导层之间短的间距(如果需要，该短的间距可利用本发明的组件得到)，由断路器产生的热量被有效地传导到叠层式汇流条的铜传导层。

由于经由叠层式汇流条(该叠层式汇流条可形成开关设备或开关设备柜的后平面或后壁)的传导层的增加的热能耗散，由断路器产生的热量可有效地被传导远离开关设备的内部且离开开关设备柜。换言之，叠层式汇流条的传导层的铜板以及分配条用作用于传导热的散热片，这继而降低了断路器的温度且因此增加了其寿命。

根据本发明的另一目的，第一和第二圆柱形的连接元件中的每个包括带有内螺纹的第一孔口或穿孔，该第一孔口或穿孔适合于容纳螺纹紧固件的带螺纹的端部部分，该螺纹紧固件伸出穿过在导电分配条中形成的穿孔，以为了将分配条分别夹紧到第一和第二圆柱形的连接元件上。

以相同的方式，第一和第二圆柱形的连接元件中的每个优选地还包括带有内螺纹的第二孔口或第二穿孔，该第二孔口或第二穿孔适合于容纳另一螺纹紧固件的带螺纹的端部部分。为了将第二圆柱形的连接元件安装到相关联的传导层上，另一螺纹紧固件伸出穿过在叠层式汇流条的传导层中的穿孔，断路器的端子待与该传导层电连接。为了将第一和第二圆柱形的连接元件连接到汇流条的期望的传导层，在第一和第二圆柱形的连接元件安装到其上的传导层的任一侧上，在叠层式汇流条的所有其它层中可设置有盲孔。如果未被使用，预制的盲孔可填塞有由绝缘材料制成的插塞，以为了避免直接接近和在汇流条的另外的传导层中的两个或更多个之间的任何蠕变电流或甚至火花。通常，叠层式汇流条包括用于交流电流的三个电相的三个传导层和至少一个另外的传导层，交流电流的保护地线(pe)电连接到该至少一个另外的传导层。

根据本发明的另一目的，分配条可为具有第一和第二侧壁的l形的型材条，所述第一和第二侧壁中的一个借助于螺纹紧固件固定到第一和第二圆柱形的连接元件上，如在上文中所述的那样。另一侧壁用作用于连接连接条的端子构件。由于l形的铜型材可作为库存材料获得，这种设计允许降低生产成本且将连接条在任何期望的位置处高度灵活地定位在端子部件的l形的铜型材的连接侧壁处，该连接侧壁伸出远离汇流条。

作为前述实施例的备选方案，分配条也可设置为扁平条，优选地扁平的铜或铝条，其直接借助于螺纹紧固件固定到第一和第二圆柱形的连接元件的伸出远离汇流条的端部部分。在该实施例中，端子构件可为l形的或t形的型材，优选地铜或铝型材，其直接安装到扁平条上。为了安装l形的型材或t形的型材，可使用任何已知的安装技术，包括但不限于将l形的或t形的型材电焊、借助于螺纹紧固件固定或机械地夹紧压配合到扁平的分配条上，该分配条优选地由相同的导电材料制成。该实施例提供这样的优点，即在必须将大的电流传导到断路器的相关联的端子或从断路器的相关联的端子传导离开的情况下，可以更短的长度但更大的材料厚度来制造l形的型材或t形的型材，从而降低材料成本且增大了组件抵抗过电流的阻抗。

根据本发明的另一实施例(其提供在远离分配条的不同的地点处高度灵活地连接断路器)，连接条可配置为曲柄形的和/或弯曲的和/或成角度的连接条，该连接条的长度和形状分别取决于断路器在开关设备或开关柜设备柜中的位置单独配置。在该实施例中，端子构件适合于由该单独地配置的曲柄形的和/或弯曲的和/或成角度的连接条接触。该实施例提供了另外的优点，即即使在两个或更多个断路器端子之间的间隔在不同类型的断路器之间不同，也可容易地且快速地将带有两个或更多个连接端子的不同类型的断路器安装到汇流条上。

如果断路器的不同实施例的端子相对于叠层式汇流条或分配条的安装位置安置在不同的高度水平处，则同样适用，从而本发明的组件允许待连接到叠层式汇流条上的断路器的高度灵活的安装位置和端子间隔。

根据本发明的还另一目的，叠层式汇流条包括至少两个传导层，其中所述至少两个传导层中的每个可借助于安装到传导层中的每个上的至少两个圆柱形的连接元件连接到断路器的不同端子上。在该实施例中，如在上文中所述的相关联的分配条借助于螺纹紧固件或借助于夹紧安装到每对圆柱形的连接元件上。

此外，为了增加可从断路器的端子传递到汇流条的分别的传导层的最大电流和热能，可设置多于两个圆柱形的连接元件，优选地三个、四个或五个圆柱形的连接元件，它们全部桥接且互连到针对ac电流的一个电相的同一分配条上。在该实施例中，端子构件优选地在将两个圆柱形的连接元件互连的虚拟线的中心中附接到分配条。在5个圆柱形的连接元件相对于彼此以等距的方式定位在一排的情况下，端子构件的位置可在第二和第三圆柱形的连接元件之间的中心中。

根据本发明的另一个目的，连接条可包括夹紧元件，借助于该夹紧元件，连接条的端部部分可分别机械地夹紧到断路器的端子和安装到分配条上的端子构件上。夹紧元件可为具有期望的形状的两个板状的元件，所述两个板状的元件借助于延伸穿过在两个相对的板状的夹紧元件中的孔口的螺纹紧固件相互夹紧且夹紧到端子上。

根据本发明的另一方面，上述组件装配在开关设备柜中，该开关设备柜包含上述类型的叠层式汇流条和至少一个断路器，该至少一个断路器借助于组件电连接到该汇流条。

在本发明的该实施例中，汇流条可有利地形成开关设备或开关设备柜的后壁或背板，断路器和其它的电气部件可安装在该开关设备或开关设备柜中。

此外，在本发明的另外的实施例中，代替铜也可使用和应用铝。

附图说明

在下文中参考附图描述本发明。

在附图中：

图1是带有四个传导层的叠层式汇流条和用于三个电相中的每个的三个分配条和端子构件的示范性实施例的示意性视图，所述分配条和端子构件借助于第一和第二圆柱形的连接元件分别连接到叠层式汇流条的相关联的传导层上，

图2是带有形成开关设备柜的后壁的叠层式汇流条和借助于根据本发明的组件电连接到叠层式汇流条的断路器的示范性实施例的开关设备柜的示意性的局部视图，且

图3是图2的断路器的俯视图，示出了在断路器的三个端子与汇流条的相关联的传导层之间的电连接。

具体实施方式

如在图1中显示的那样，叠层式汇流条4(其可作为后壁6r装配在开关设备柜6中，如在图2和3中显示的那样)包括用于由叠层式汇流条4待分配的电流的每个相的三个传导层4p1,4p2,4p3。三个传导层4p1,4p2,4p3通过相邻的绝缘层4i彼此电隔离，以为了使所述层彼此电绝缘。如可进一步从图1、2和3中得知的那样，本发明的用于将断路器2的端子2a,2b和2c连接到叠层式汇流条4的相关联的传导层4p1,4p2,4p3的组件1包括第一圆柱形的连接元件10a和第二圆柱形的连接元件10b，该第一圆柱形的连接元件和该第二圆柱形的连接元件以彼此有间距a的方式固定地安装到相关联的传导层4p1,4p2,4p3上。组件1此外包含导电的分配条12，该分配条12安装到针对分别的相的每对第一和第二圆柱形的连接元件10a,10b的自由端部部分上。

分配条12是扁平的条，且l形的端子构件14在第一和第二圆柱形的连接元件10a,10b之间的中心16处安装到分配条12上且提供了汇流条4的端子，该端子适合于由连接条8接触，该连接条将针对每个相的端子构件14与断路器2的端子2a,2b,2c互连，如在图3中显示的那样。

为了将分配条12连接到第一和第二圆柱形的连接元件10a,10b的背离叠层式汇流条4的平的端面上，每个连接元件10a,10b包括第一内螺纹孔口，该第一内螺纹孔口适合于容纳相关联的螺纹紧固件的带螺纹的端部部分，该螺纹紧固件延伸穿过在分配条12中形成的穿孔，如在图2和3中显示的那样。

以相同的方式，为了将第一和第二圆柱形的连接元件10a,10b安装到叠层式汇流条4的传导层4p1,4p2,4p3上，每个连接元件10a,10b在其平的端面中包括第二内螺纹孔口，该平的端面邻接相关联的传导层4p1,4p2,4p3的外侧。第二螺纹紧固件延伸穿过在相关联的传导层4p1,4p2,4p3中形成的穿孔，如在图2和3中显示的那样。

如可进一步从图3中看出的那样，每个连接条8包括夹紧元件8a，所述夹紧元件被夹紧到断路器2的端子2a,2b,2c和l形的端子构件14的侧壁，所述端子构件安装到每个分配条12的中心16上。

参考标号列表

1组件

2断路器

2a,b,c断路器的端子

4叠层式汇流条

4i绝缘层

4p1第一传导层

4p2第二传导层

4p3第三传导层

6开关设备柜

6r开关设备柜的后壁

8连接条

8a夹紧元件

10a第一圆柱形的连接元件

10b第二圆柱形的连接元件

12分配条

14端子构件

16中心

a在第一和第二圆柱形的连接元件之间的间距