專利名稱：包括儀表變換器的插入單元組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
和
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種包括儀表變換器的插入單元組件，尤其涉及包括一插入單元的保護(hù)繼電器組件。
不同型式的保護(hù)繼電器包括各種數(shù)量的電流和電壓變換器。它們的連接器要求當(dāng)插入單元抽出時(shí)，電流電路必須閉合，而相應(yīng)地，電壓電路必須不能短接。在已知解決方案中，必須為每種不同電流和電壓連接器部件的組合安裝一適于連接電流和電壓變換器的連接器，并且，此外，這些模決必須進(jìn)行編碼以便防止模塊被插入錯(cuò)誤的連接狹槽中。
上述設(shè)置方式的問題在于電流和電壓變換器需要不同的配合連接器。另一個(gè)問題在于由模塊的編碼所產(chǎn)生的成本。例如，如果組件包括六個(gè)具有電流或電壓變換器的變換器狹槽，則組合的數(shù)量就很大，就需要昂貴的機(jī)械編碼系統(tǒng)，包括裝配和維護(hù)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種包括儀表變換器的插入單元組件以便解決以上問題。本發(fā)明的目的利用一種組件來實(shí)現(xiàn)，這種組件的特征在于獨(dú)立權(quán)利要求中所述的內(nèi)容。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例在從屬權(quán)利要求中進(jìn)行描述。
本發(fā)明基于電流和電壓變換器使用相似的連接器，因而當(dāng)插入單元抽出時(shí)，電流電路所需的短接操作根據(jù)插入單元的儀表變換器的編碼來進(jìn)行。
本發(fā)明的插入單元組件的優(yōu)點(diǎn)在于電流和電壓變換器可連接于相同的連接器上。電流和電壓變換器使用相同的連接器還使得能夠降低成本。


在下文中，將參照附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，其中圖1示出了一種根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的組件，其包括儀表變換器、一箱體組件和一插入單元；
圖2示出了意圖將圖1的插入單元連接至一箱體組件上的情況，其中該箱體組件的連接器組件已經(jīng)利用帶有不同儀表變換器組合的插入單元進(jìn)行編碼；圖3示出了圖1的組件的插入單元的主體以及一待連接于其上的儀表變換器；圖4示出了圖1的組件的連接器組件；圖5示出了圖1的箱體組件的主體和一待連接于其上的根據(jù)圖4的連接器組件；以及圖6a至6c示出了圖1的組件的短路元件的結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
圖1的組件包括一箱體組件1和一構(gòu)制成插入其中的插入單元2。箱體組件1包括一連接器組件10，而插入單元2包括六個(gè)構(gòu)制成連接于箱體組件1的連接器組件10上的儀表變換器。插入單元2的儀表變換器包括三個(gè)電流變換器3和三個(gè)電壓變換器4。電流變換器3和電壓變換器4的線圈架結(jié)構(gòu)不同。
對(duì)于每個(gè)儀表變換器3和4，連接器組件10包括一具有一個(gè)基本狀態(tài)和兩個(gè)工作狀態(tài)的短路元件5。短路元件5構(gòu)制成與儀表變換器3和4一起工作，因此每個(gè)短路元件5的工作狀態(tài)根據(jù)當(dāng)短路元件5處于初始位置上時(shí)待連接于其上的儀表變換器是電流變換器3或電壓變換器4來確定。當(dāng)在基本狀態(tài)下，一電流變換器3連接于短路元件5上時(shí)，短路元件5切換到一工作狀態(tài)，在這種工作狀態(tài)下，當(dāng)插入單元2抽出時(shí)，短路元件5將電流電路短接，而當(dāng)插入單元2插入時(shí)，短路元件5將電流電路斷開，以便使得電流電路通過電流變換器3而流通。相應(yīng)地，當(dāng)在基本狀態(tài)下，一電壓變換器4連接于短路元件5上時(shí)，短路元件5切換到一工作狀態(tài)，在這種工作狀態(tài)下，其在任何情況下都不會(huì)短接電壓電路。不同類型的儀表變換器使短路元件5從其根據(jù)圖1的基本狀態(tài)開始沿不同的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖1的組件設(shè)置成使得當(dāng)插入單元2第一次連接于箱體組件1上時(shí)將會(huì)引起箱體組件1的連接器組件10發(fā)生改變，這就可以在將來防止包含與第一次連接于箱體組件1上的插入單元2所包含的不同的電流變換器3和電壓變換器4組合的這種插入單元2連接于箱體組件1上。
為防止連接的是具有錯(cuò)誤類型儀表變換器組合的插入單元2，圖1的短路元件5一旦從基本狀態(tài)轉(zhuǎn)換之后將不再恢復(fù)至基本狀態(tài)。為了同樣的原因，防止短路元件5轉(zhuǎn)動(dòng)超出其工作位置。
另外，根據(jù)本發(fā)明，還可以實(shí)現(xiàn)包括儀表變換器的插入單元組件，其中有待第一次連接于箱體組件1上的插入單元2并不對(duì)箱體組件1編碼，因此箱體組件1還容許包括不同儀表變換器組合的插入單元2在將來連接于其上。這種設(shè)置方式在特定情況下顯得特別有用，其中一個(gè)給定的箱體組件1與包括多個(gè)不同儀表變換器組合的插入單元2一起使用，而當(dāng)轉(zhuǎn)換至使用下面的插入單元2時(shí)，不需要改變箱體組件1的連接器組件10。顯然，在這種解決方案中，箱體組件1必須在每次將插入單元2插入箱體組件1中時(shí)能夠識(shí)別插入單元2的儀表變換器的類型，并且必須在插入單元2拆下時(shí)將與電流變換器3相對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)短接。
此外，根據(jù)本發(fā)明，還可以實(shí)現(xiàn)包括儀表變換器的插入單元組件，其為上述兩種備選方案的混合。換句話說，這種組件基本上按照與上述第一種組件相同的方式工作，但是其另外包括用于對(duì)箱體組件1的編碼進(jìn)行解碼的特殊裝置。這樣，帶有解碼裝置的組件的工作方式使得當(dāng)插入單元2第一次連接于箱體組件1上時(shí)，對(duì)箱體組件1的連接器組件10進(jìn)行編碼以便與所述插入單元2相對(duì)應(yīng)，隨后，在不首先利用解碼裝置對(duì)連接器組件10的編碼進(jìn)行解碼的情況下，其它類型的插入單元2就不再能連接于箱體組件1上。在進(jìn)行解碼之后，帶有任何類型儀表變換器組合的插入單元2就可以連接于箱體組件1上。
圖2示出了圖1的包括三個(gè)電流變換器3和三個(gè)電壓變換器4的插入單元2連接至一箱體組件1上的情況，該箱體組件1的連接器組件10已經(jīng)利用一包括六個(gè)電流變換器3的插入單元2進(jìn)行編碼。如圖2中所示，由于從圖中右側(cè)觀察時(shí)，三個(gè)電壓變換器4的編碼托架13碰到相應(yīng)短路元件5的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置9，因此插入單元2不能插入箱體組件1中。
在圖1和2中所示的組件中，轉(zhuǎn)動(dòng)裝置9既用于將短路元件5轉(zhuǎn)動(dòng)至所需工作位置，又用于防止具有錯(cuò)誤類型儀表變換器組合的插入單元2插入箱體組件1中。如果需要，也可以利用分離的裝置來實(shí)現(xiàn)這些用途。此外，如果需要，用于防止聯(lián)接包括錯(cuò)誤類型儀表變換器組合的插入單元2的裝置可包括與短路元件5分離的裝置。
圖3示出了圖1的插入單元2的主體以及一待連接于其上的電流變換器3。如圖3中所示，在所示的解決方案中，儀表變換器沿與構(gòu)制成將插入單元2插入箱體組件1中的方向垂直的方向插入插入單元2的主體中的相應(yīng)狹槽中。
圖4示出了圖1的箱體組件1的連接器組件10。對(duì)于每個(gè)構(gòu)制成連接于其上的儀表變換器，圖4的連接器組件10包括一短路元件5和一對(duì)觸點(diǎn)11，第一觸點(diǎn)適于連接于相應(yīng)儀表變換器的第一端子上，而第二觸點(diǎn)適于連接于儀表變換器的第二端子上。在圖4中，所有的短路元件5都處于基本狀態(tài)，所有短路元件的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置9都指向相同方向，即沿著當(dāng)將插入單元2插入箱體組件1中時(shí)儀表變換器構(gòu)制成接近短路元件5的方向。
這對(duì)觸點(diǎn)11的觸點(diǎn)自然按照導(dǎo)電方式連接于箱體組件1的外表面上的觸點(diǎn)上，觸點(diǎn)構(gòu)制成聯(lián)接于所需的電壓或電流電路上。
本發(fā)明的包括儀表變換器的插入單元組件的連接器組件10可包括用于確保短路元件5保持于其所需工作狀態(tài)下的裝置。這種裝置特別設(shè)置成用來防止短路元件5意外從所需工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換。另外，用于確保短路元件5保持于其所需工作狀態(tài)下的裝置也可包括部分或全部與連接器組件10分離的裝置。
圖5示出了圖1的箱體組件1的主體和一待連接于其上的圖4的連接器組件10。如圖5中所示，在所述的解決方案中，連接器組件10從與構(gòu)制成將插入單元2插入箱體組件1中的方向相對(duì)的方向插入箱體組件1的主體中。
圖6a至6c示出了圖1的組件的短路元件5的結(jié)構(gòu)。短路元件5包括一基本上為圓柱形的主體6、一彈簧裝置7、一短路塊8以及一轉(zhuǎn)動(dòng)裝置9，短路塊8構(gòu)制成在需要時(shí)將這對(duì)與所述短路元件5相對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)11短接，并且在工作狀態(tài)下，彈簧裝置7將短路塊8從主體6向外推壓，而轉(zhuǎn)動(dòng)裝置9構(gòu)制成使短路元件5繞著圓柱形主體6的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖6a至6c的短路元件5的主體6包括一設(shè)置用于容納彈簧裝置7和短路塊8的空腔12。在圖6a至6c的實(shí)例中，彈簧裝置7為一螺旋彈簧，其置于短路元件5的主體6的空腔12中，隨后沿著主體的徑向方向?qū)⒍搪穳K8推向彈簧裝置7和短路元件5的主體的中點(diǎn)，因此彈簧裝置7拉緊。然而，顯然，也可以使用其它類型的彈簧來作為彈簧裝置7，例如片簧。另外，顯然，彈簧裝置7和短路塊8并不需要必須位于短路元件5的主體6的空腔12中。
圖6a至6c中所示的短路元件5構(gòu)制成將相應(yīng)的一對(duì)觸點(diǎn)11短接，以便使得在空腔12的孔基本上朝向這對(duì)觸點(diǎn)11的假想中線的情況下，容許短路塊8在彈簧裝置7的推動(dòng)下從空腔12中向外運(yùn)動(dòng)，因此短路塊8就聯(lián)接于這對(duì)觸點(diǎn)11的兩個(gè)觸點(diǎn)上，從而將所述這對(duì)觸點(diǎn)短接。短路塊8聯(lián)接于這對(duì)觸點(diǎn)11的朝向上方并在圖4中位于前面的部分上。
顯然，為了實(shí)現(xiàn)所需的短接性能，短路塊8或者其表面的至少一給定部分必須具有導(dǎo)電性。
連接于電壓變換器4上的短路元件5在任何情況下都不能將對(duì)應(yīng)的一對(duì)觸點(diǎn)11短接。在所示的實(shí)施例中，所述性能的實(shí)現(xiàn)方式使得在與電壓變換器4相對(duì)應(yīng)的工作狀態(tài)下，短路元件5被轉(zhuǎn)動(dòng)至一個(gè)位置，在這個(gè)位置上，短路元件5的空腔12和其中的短路塊8偏離能夠短接的方向。
如上所述，短路元件5只有在沒有插入單元2連接于箱體組件1上時(shí)，才會(huì)將與電流電路相對(duì)應(yīng)的這對(duì)觸點(diǎn)11短接。在所示的實(shí)施例中，這種性能的實(shí)現(xiàn)方式使得在與電流變換器3相對(duì)應(yīng)的工作狀態(tài)下，短路元件5被轉(zhuǎn)動(dòng)至一個(gè)位置，在這個(gè)位置上，彈簧裝置7將短路塊8基本上推向這對(duì)觸點(diǎn)11的假想中線，并且電流變換器3的線圈主體結(jié)構(gòu)設(shè)置成使得當(dāng)電流變換器3連接于連接器組件10上時(shí)，其線圈主體結(jié)構(gòu)將短路塊8更深地推入空腔12中，從而使得短路塊8到達(dá)一個(gè)不會(huì)將這對(duì)觸點(diǎn)11短接的位置。相應(yīng)地，在將插入單元2從箱體組件1上拆下并且電流變換器3的線圈主體結(jié)構(gòu)不會(huì)向內(nèi)推動(dòng)短路塊8的情況下，短路元件5的短路塊8就伸入一個(gè)將與所述短路元件5相對(duì)應(yīng)的這對(duì)觸點(diǎn)11的觸點(diǎn)短接的位置。
在圖6中所示的短路元件5中，轉(zhuǎn)動(dòng)裝置9為一鄰近邊緣緊固于基本為圓柱形的主體6的一端處的銷，銷的縱向軸線基本上平行于圓柱形主體6的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線。
顯然，短路元件5的實(shí)現(xiàn)方式可以偏離圖6中所示的短路元件。轉(zhuǎn)動(dòng)裝置9并不一定必須為銷狀或者位于短路元件5的主體的端部處。轉(zhuǎn)動(dòng)裝置9可以位于例如短路元件5的側(cè)面上并且例如為盤狀。此外，應(yīng)當(dāng)指出，在需要時(shí)，短路元件5的主體6可以具有另一種形狀而非圓柱形。在短路元件5的設(shè)計(jì)中，重要的是其能夠與所采用的儀表變換器3和4一起工作。
在所示的實(shí)施例中，儀表變換器3和4的編碼通過電流變換器3和電壓變換器4的線圈主體結(jié)構(gòu)保持不同而實(shí)現(xiàn)。更準(zhǔn)確而言，所示實(shí)施例的儀表變換器3和4的線圈主體結(jié)構(gòu)包括一編碼托架13，其具有一形狀象一斜角矩形的前邊緣。在所示實(shí)施例的解決方案中，通過在不同側(cè)的拐角處使其編碼托架13的前邊緣成斜角，而對(duì)電流變換器3和電壓變換器4進(jìn)行編碼以便相互區(qū)別。
儀表變換器自然可以按照不同于上述方式的其它方式進(jìn)行編碼。一種替代實(shí)現(xiàn)方式是為這些每個(gè)電流變換器連接于連接器組件10上的連接器裝置提供一能夠進(jìn)行識(shí)別的結(jié)構(gòu)。
在所示的實(shí)施例中，儀表變換器3和4設(shè)置成置于插入單元2中以便使得當(dāng)插入單元2插入箱體組件1中時(shí)，編碼托架13的前邊緣碰到短路元件5的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置9。如圖1至3中所示，編碼托架13的前邊緣成斜角以便使得斜角部分延伸至編碼托架13的中線。在此，中線指的是編碼托架13沿從線圈主體向編碼托架13的前邊緣延伸的方向上的幾何中線。由于電流變換器3和電壓變換器4的編碼托架13在不同拐角處成斜角，因此電流變換器3和電壓變換器4使得它們遇到的短路元件5沿不同方向轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖1中所示。
如圖1中特別所示，儀表變換器3和4的編碼托架13設(shè)置成將短路元件5轉(zhuǎn)動(dòng)至與儀表變換器類型相對(duì)應(yīng)的位置上，以便使得每個(gè)編碼托架13的斜角部分碰到短路元件5的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置9，因此，當(dāng)將儀表變換器及其編碼托架13進(jìn)一步推向短路裝置時(shí)，編碼托架13的斜角部分就使得轉(zhuǎn)動(dòng)裝置9沿斜角邊緣的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。為了使得編碼托架13在斜角部分處碰到轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，在所示實(shí)施例的解決方案中重要的是使得編碼托架13的前邊緣至少成斜角至中線，如上所述。
如上所述，在所示的實(shí)施例中，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)至其工作狀態(tài)時(shí)，箱體組件1的短路元件5可防止具有錯(cuò)誤類型儀表變換器組合的插入單元2插入箱體組件中。如圖2中所示，這種防止效果所基于的事實(shí)是，錯(cuò)誤類型的儀表變換器的編碼托架13的前邊緣的無斜角部分碰到相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置9，因此插入單元2無論如何不能伸入底部。
顯然，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，本發(fā)明的基本思想可以按照多種不同方式來實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明及其實(shí)施例并不限于以上實(shí)例，而是可以在權(quán)利要求范圍內(nèi)進(jìn)行變化。
權(quán)利要求
1.一種包括儀表變換器的插入單元組件，包括一箱體組件(1)和一插入單元(2)，箱體組件(1)包括一連接器組件(10)，而插入單元(2)包括至少一個(gè)儀表變換器(3、4)并且構(gòu)制成連接于箱體組件(1)上，因而當(dāng)插入單元(2)插入箱體組件(1)中時(shí)，所述至少一個(gè)儀表變換器(3、4)構(gòu)制成連接于連接器組件(10)上并且選自一包括電流變換器(3)和電壓變換器(4)的組，其特征在于，插入單元(2)的所述至少一個(gè)儀表變換器(3、4)所選自的組包括其編碼方式使得電流變換器(3)和電壓變換器(4)的編碼不同的儀表變換器，并且當(dāng)插入單元(2)連接于箱體組件(1)中時(shí)，連接器組件(10)能夠根據(jù)其編碼來識(shí)別所述至少一個(gè)儀表變換器(3、4)的類型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，組件設(shè)置成使得插入單元(2)第一次連接于箱體組件(1)上時(shí)將會(huì)引起連接器組件(10)發(fā)生改變，這些改變基于根據(jù)儀表變換器(3、4)的編碼所進(jìn)行的類型識(shí)別來進(jìn)行，并且當(dāng)將連接于箱體組件(1)上的插入單元(2)從箱體組件(1)上拆下時(shí)，這些改變將引起連接器組件(10)將與每個(gè)電流變換器(3)相對(duì)應(yīng)的電流電路短接，而將與每個(gè)電壓變換器(4)相對(duì)應(yīng)的電壓電路保持開的狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組件，其特征在于，不同類型的儀表變換器(3、4)的編碼通過電流變換器(3)和電壓變換器(4)的線圈主體結(jié)構(gòu)保持彼此不同而實(shí)現(xiàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的組件，其特征在于，組件設(shè)置成使得當(dāng)插入單元(2)第一次連接于箱體組件(1)上時(shí)，箱體組件(1)的連接器組件(10)就會(huì)發(fā)生改變，這就可以在將來防止包括與第一次連接于箱體組件(1)上的插入單元(2)所包括的不同的電流變換器(3)和電壓變換器(4)組合的這種插入單元(2)連接于箱體組件(1)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的組件，其特征在于，對(duì)于每個(gè)待連接于其上的儀表變換器(3、4)，連接器組件(10)包括一短路元件(5)和一對(duì)觸點(diǎn)(11)，第一觸點(diǎn)構(gòu)制成連接于相應(yīng)儀表變換器(3、4)的第一端子上，而第二觸點(diǎn)構(gòu)制成連接于儀表變換器(3、4)的第二端子上，因而當(dāng)插入單元(2)第一次連接于箱體組件(1)上時(shí)，與每個(gè)電壓變換器(4)相對(duì)應(yīng)的短路元件(5)切換到一種在任何情況下都不會(huì)將對(duì)應(yīng)的一對(duì)觸點(diǎn)(11)短接的工作狀態(tài)，而與每個(gè)電流變換器(3)相對(duì)應(yīng)的短路元件(5)則切換到這樣一種工作狀態(tài)，在這種工作狀態(tài)下，其在插入單元(2)從箱體組件(1)上拆下時(shí)將對(duì)應(yīng)的一對(duì)觸點(diǎn)(11)短接，并且相應(yīng)地，在插入單元(2)連接于箱體組件(1)上時(shí)，解除這對(duì)觸點(diǎn)(11)的短路，從而容許電流電路通過電流變換器(3)而流通。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的組件，其特征在于，每個(gè)短路元件(5)包括一基本上為圓柱形的主體(6)、一短路塊(8)、一彈簧裝置(7)以及一轉(zhuǎn)動(dòng)裝置(9)，短路塊(8)構(gòu)制成在需要時(shí)將一對(duì)與所述短路元件(5)相對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)(11)短接，彈簧裝置(7)構(gòu)制成將短路塊(8)基本上沿著主體(6)的徑向方向而向外推壓，而轉(zhuǎn)動(dòng)裝置(9)構(gòu)制成使短路元件(5)繞著圓柱形主體(6)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組件，其特征在于，短路元件的主體(6)包括一構(gòu)制成至少部分地容納彈簧裝置(7)和短路塊(8)的空腔(12)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組件，其特征在于，每個(gè)儀表變換器(3、4)的線圈主體結(jié)構(gòu)包括一編碼托架(13)，其從給定方向觀察時(shí)形狀象一矩形，該矩形的一個(gè)前角成斜角，以便使得斜角部分至少延伸至編碼托架(13)的假想中線。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種插入單元組件，包括儀表變換器、一箱體組件(1)和一插入單元(2)，箱體組件(1)包括一連接器組件(10)，而插入單元(2)包括至少一個(gè)儀表變換器(3、4)并且構(gòu)制成連接于箱體組件(1)上。插入單元(2)的儀表變換器(3、4)的編碼方式使得電流變換器(3)和電壓變換器(4)的編碼不同。當(dāng)插入單元(2)連接于箱體組件(1)中時(shí)，本發(fā)明的插入單元組件的連接器組件(10)能夠根據(jù)其編碼來識(shí)別儀表變換器(3、4)的類型。
文檔編號(hào)G01R15/14GK1685453SQ200380100088
公開日2005年10月19日 申請(qǐng)日期2003年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月7日
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