具有預(yù)模制傘裙的熔絲絕緣支承架的制作方法
【專利說明】具有預(yù)模制傘裙的熔絲絕緣支承架
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請在35U.S.C.§ 119下基于2014年3月20號提交的美國臨時專利申請N0.61/968，020要求優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容并入本文以供參考。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及可以與電力分配系統(tǒng)一起使用以防護(hù)電氣過載的熔絲斷路器。
【背景技術(shù)】
[0004]室外斷路器，諸如高壓跳開式熔斷器，可以為可能受系統(tǒng)過載或故障狀況損壞的設(shè)備提供過電流保護(hù)。這種室外斷路器可以用來清除故障或架空分配線路的區(qū)段或設(shè)備的受損件上的過載電流。
[0005]室外斷路器可以包括熔絲管(包括熔絲元件)和安裝絕緣子，后者使斷路器的導(dǎo)電部分與斷路器固定到的支撐件電隔離。安裝絕緣子通常包括外屏蔽。外屏蔽通常包括多個徑向延伸的翅片，用于增加絕緣子的外部上的爬電和閃絡(luò)距離。在常規(guī)系統(tǒng)中，外屏蔽通過將絕緣子包覆模制為單一件來形成。
【附圖說明】
[0006]圖1是圖示根據(jù)本文中所描述的實施方式的熔絲斷路器組件的側(cè)視圖；
[0007]圖2是圖1的熔絲斷路器組件的支承架的側(cè)視圖和頂視圖；
[0008]圖3是圖2的支承架的分解側(cè)視裝配圖；
[0009]圖4提供了上傘裙套筒的底視圖和圖3的絕緣桿的頂部部分的頂視圖；
[0010]圖5A是圖2的支承架的上傘裙(shed)套筒的側(cè)視立體圖；
[0011]圖5B是根據(jù)本文中所描述的另一實施方式的另一上傘裙套筒的側(cè)視立體圖；
[0012]圖6是示出安裝架的分解側(cè)視圖以及根據(jù)本文中所描述的另一實施方式的上傘裙套筒的側(cè)視剖面圖；
[0013]圖7是根據(jù)本文中所描述的另一實施方式的用于熔絲斷路器組件的支承架的側(cè)視圖；以及
[0014]圖8是根據(jù)本文中所描述的實施方式的用于裝配用于熔絲斷路器的支承架的示例性過程的流程圖。
【具體實施方式】
[0015]以下詳細(xì)描述參考附圖。不同附圖中的相同參考數(shù)字可以識別相同或相似的元件。
[0016]本文中所描述的系統(tǒng)和/或方法涉及一種用于熔絲斷路器的支承架。在一種實施方式中，支承架可以包括絕緣桿，絕緣桿具有在絕緣桿的頂端處的第一螺紋支座(standoff)和在絕緣桿的底端處的第二螺紋支座。一個或更多個傘裙套筒可以經(jīng)由過盈配合固定在絕緣桿的在第一螺紋支座與第二螺紋支座之間的外表面上面。一個或更多個傘裙套筒的內(nèi)表面形成絕緣桿的外表面與傘裙套筒的內(nèi)表面之間的介電界面。安裝架可以固定到支承架的在第一螺紋支座與第二螺紋支座之間的部分。一個或更多個傘裙套筒可以在安裝到絕緣桿上面之前預(yù)模制。
[0017]在另一實施方式中，一種用于熔絲斷路器的支承架可以包括絕緣桿，絕緣桿具有頂部部分、與頂部部分相反的底部部分和在頂部部分與底部部分之間的中間部分。第一傘裙套筒可以經(jīng)由過盈配合固定在頂部部分的外表面上面，使得第一傘裙套筒的內(nèi)表面形成頂部部分的外表面與第一傘裙套筒的內(nèi)表面之間的介電界面。類似地，第二傘裙套筒可以經(jīng)由另一過盈配合固定在底部部分的外表面上面，使得第二傘裙套筒的內(nèi)表面形成底部部分的外表面與第二傘裙套筒的內(nèi)表面之間的介電界面。安裝架可以固定到絕緣桿的在第一傘裙套筒與第二傘裙套筒之間的中間部分。
[0018]圖1提供了可以實施在本文中所描述的系統(tǒng)和/或方法的示例性裝置10的示意圖。在一種實施方式中，裝置10可以包括熔絲斷路器組件。裝置10可以例如在架空的電力分配系統(tǒng)使用。
[0019]如參考設(shè)備(例如，裝置10)在本公開中所使用的，術(shù)語“高壓”涉及配置為以3千伏(kV)之上的額定系統(tǒng)電壓運(yùn)行的設(shè)備。因此，術(shù)語“高壓”涉及適用于在電力服務(wù)設(shè)施中、諸如在以大約3kV至大約38kV的額定電壓運(yùn)行的系統(tǒng)中使用的通常稱為“配電”系統(tǒng)的設(shè)備以及用于在大約38kV之上的額定電壓運(yùn)行的〃輸電〃系統(tǒng)中使用的設(shè)備。
[0020]裝置10可以大體上包括支承架100，支承架100支撐熔絲組件200。裝置10可以為可能受系統(tǒng)過載或故障狀況損壞的設(shè)備提供過電流保護(hù)。如在圖1中所示出的，裝置10通常以某一角度安裝有熔絲組件200，以當(dāng)熔絲燒斷時，允許熔絲組件200的一部分轉(zhuǎn)動，并在其重量作用下掉落打開。更具體地，當(dāng)過載狀況發(fā)生時，熔絲組件200中的熔絲鏈將會熔化，引起熔絲組件200落下，并中斷通過裝置10的電流。
[0021]圖2包括支承架100的側(cè)視和頂視圖，而圖3是支承架100的裝配或分解圖。共同參照圖2和3，支承架100可以包括絕緣桿102以及安裝架104。絕緣桿102可以包括實心絕緣芯103，在絕緣桿102的每一端處具有螺紋支座108。絕緣芯103可以包括，例如，玻璃纖維材料或另一絕緣材料。例如，絕緣芯103可以包括根據(jù)美國國家電氣制造商協(xié)會(NEMA)指定為G-1O或FR-4的玻璃纖維增強(qiáng)的環(huán)氧樹脂層壓管。
[0022]安裝架104可以包括例如由鍍鋅鋼制成的肘狀區(qū)段105和環(huán)狀件106。肘狀區(qū)段105(也稱為凸緣)可以包括安裝孔和傾斜框架，以允許裝置10相對于垂直面以某一角度安裝到接地元件(例如，如在圖1中所示出的)。安裝架104的環(huán)狀件106可以在絕緣桿102上面滑動，并利用插入通過絕緣芯103和環(huán)狀件106的銷107固定到絕緣桿102的中間部分。
[0023]每個螺紋支座108可以包括例如公或母六角連接體以及安裝在其上的螺柱。螺紋支座108的六角連接體可以安裝到絕緣芯103的端部，以便在絕緣芯103與螺紋支座108的界面處形成肩部109。在一種實施方式中，螺紋支座108可以接收端部支架110 (其可以抵靠在肩部109上)，經(jīng)由墊圈112和螺母114固定在支座108的螺柱上。為了阻止端部支架110旋轉(zhuǎn)，可以在端部支架110中機(jī)加工出六角形狀的孔，以配合螺紋支座108的六角形狀部分。當(dāng)端部支架110、墊圈112和螺母114在絕緣桿102的端部處固定到每個螺紋支座108時，可以將熔絲組件200安裝到每個端部支架110。
[0024]支承架100還可以包括上絕緣子傘裙套筒120和下絕緣子傘裙套筒130 (在本文中共同稱為“絕緣子傘裙套筒120/130”或總體稱為“絕緣子傘裙套筒120/130”)，以防止由于濕氣和污染物引起的電壓閃絡(luò)或電壓放電路徑形成。絕緣子傘裙套筒120/130可以大體上由例如介電硅酮、在熱和壓力下硬化(硫化)的諸如三元乙丙橡膠(EPDM)彈性體的熱塑性彈性體或橡膠制成。根據(jù)本文中所描述的實施方式，絕緣子傘裙套筒120/130可以是具有內(nèi)孔的預(yù)模制部件，內(nèi)孔定尺寸為能受迫到絕緣桿102的外周上面，并經(jīng)由與絕緣芯103的過盈配合維持定位。在一種實施方式中，預(yù)模制的傘裙套筒120/130可以以在沒有手工處理的情況下去除溢邊(例如，模制過程所留下的多余材料)的自動方式制造。
[0025]絕緣芯103的外表面(例如，絕緣桿102的外周)是大體上光滑且圓柱形的，以提供與每個絕緣子傘裙套筒120/130的內(nèi)表面的整齊接觸。過盈配合(也稱為摩擦配合)確保每個絕緣子傘裙套筒120/130的內(nèi)表面在絕緣桿102的外表面與絕緣子傘裙套筒120/130之間形成介電界面。
[0026]在一些實施方式中，絕緣子傘裙套筒120/130均可以包括多個徑向延伸的翅片122/132，用于增加支承架100的外部上的爬電距離。翅片122/132在地上的或露天的電閘安裝中會是期望的。增加的爬電距離可以例如通過改變絕緣子傘裙套筒120/130上的翅片122/132的間距和/或尺寸來提供。
[0027]在一種實施方式中，上絕緣子傘裙套筒120和下絕緣子傘裙套筒130的構(gòu)造可以完全相同，以為上絕緣子傘裙套筒120和下絕緣子傘裙套筒130提供可互換部件。在另一實施方式中，如在圖1-3中所示出的，上絕緣子傘裙套筒120和下絕緣子傘裙套筒130可以基本上類似，但是翅片122和翅片132可以沿相反方向具有斜坡123/133(例如，以便當(dāng)上絕緣子傘裙套筒120和下絕緣子傘裙套筒130安裝在絕緣桿102的相反端部時，沿相同方向提供斜坡)。在其他實施方式中，上絕緣子傘裙套筒120和下絕緣子傘裙套筒130可以具有不同的軸向長度和/或不同數(shù)量的翅片122/132(例如，取決于安裝架104的安裝位置)。
[0028]如在圖3中所示出的，上傘裙套筒120和下傘裙套筒130可以分別在絕緣桿102的頂端和底端上面滑動。在一些實施例中，上傘裙套筒120和下傘裙套筒130可以經(jīng)由過盈配合在絕緣桿102上保持在適當(dāng)位置。g卩，上傘裙套筒120和下傘裙套筒130均可以具有中心孔(分別參考124和134)，中心孔的圓周定尺寸為使得它可以緊繃在絕緣芯103的圓周上面。過盈配合在絕緣芯103的外表面與絕緣子傘裙套筒120/130的內(nèi)表面(例如，沿著中心孔124/134)之間提供了基本上無空隙的介電界面，無需使用粘結(jié)劑。在一種實施方式中，絕緣子傘裙套筒120/130可以在絕緣桿102上面推動，而無需在絕緣桿102的外表面與絕緣子傘裙套筒120/130的內(nèi)表面之間的界面處使用任何其他材料類(諸如密封劑、潤滑劑或粘合劑)。
[0029]圖4提供了上傘裙套筒120的簡化底視圖和絕緣桿102的簡化頂視圖，以圖示上傘裙套筒120與絕緣桿102的過盈配合。下傘裙套筒130可以與上傘裙套筒120類似地配置，以為下傘裙套筒130與絕緣桿102提供類似的過盈配合。如在圖4中所示出的，絕緣桿102的外徑118大于上傘裙套筒120的中心孔124的內(nèi)徑128。上傘裙套筒120的沿著中心孔124的內(nèi)表面是大體上光滑且圓柱形的。因此，上傘裙套筒120可以在絕緣桿102上面緊繃、操縱、推動和/或受力，以在安裝之后為借助作用于絕緣桿102的一致環(huán)向力而提供氣密/水密配合。絕緣桿102與上傘裙套筒120之間的過盈配合可以在絕緣桿102與上傘裙套筒120之間提供介電界面。下傘裙套筒130可以應(yīng)用在絕緣桿102的不同部分上面。例如，上傘裙套筒120可以配置為覆蓋絕緣桿102的安裝架104上方的圓柱形部分，而下傘裙套筒130可以配置為覆蓋絕緣桿102的安裝架104下方的圓柱形部分。
[0030]圖5A是上傘裙套筒120的側(cè)視立體圖。圖5B是根據(jù)本文中所描述的另一實施方式的上傘裙套筒520的側(cè)視立體圖。共同參照圖3和5A，上傘裙套筒120的