具有正閂鎖連接的自對準電源連接系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開通常涉及電源分配設(shè)備和系統(tǒng)，以及更具體地說，涉及用于將斷路器電耦合至電源匯流條或用于進行其它電連接的連接器。
[0002]背景
[0003]斷路器最常見地用于防止電氣設(shè)備的過載和短路事件。承載數(shù)以千計安培電流的大斷路器時常被安裝在也被稱為“配電盤”的金屬封閉開關(guān)設(shè)備組件內(nèi)。開關(guān)設(shè)備組件具有被稱為匯流條(bus bar)(或“匯流排(buss bar)”)的大的電導(dǎo)體，該大的電導(dǎo)體通過斷路器將來自諸如發(fā)電站的電源的電流傳輸至由斷路器保護的負載?？芍剡_數(shù)百鎊的這些大斷路器通常被抬進開關(guān)設(shè)備并通過將斷路器安裝進抽出式底座中而被放在架子上。手動控制或遠程操作機構(gòu)通常用于曲柄轉(zhuǎn)動抽出式底座裝并將斷路器裝進開關(guān)設(shè)備并完成由斷路器保護的電氣電路。
[0004]在面向開關(guān)設(shè)備柜的后部內(nèi)部的這些大斷路器的背面是諸如匯流條的連接件以及具有伸出的樞軸的伸長的群集支座。在這些樞軸上安裝了多個“群集”，其是具有類似板狀棘爪的相對的堆疊件的電連接器。這些棘爪跨裝樞軸并允許群集調(diào)整其位置以接合匯流條連接器，諸如固定的刺端子(“刺”)或可旋轉(zhuǎn)的接合安裝(TJM)連接器，該連接器被容納在開關(guān)設(shè)備柜內(nèi)，例如，用于盲齒條式連接。這些棘爪被彈簧件偏置以停留在樞軸上以便群集“卡扣”在樞軸上。重要的是，這些群集在樞軸上保持固定，因為當(dāng)斷路器被裝進開關(guān)設(shè)備或在開關(guān)設(shè)備的操作期間，如果它們變得松散或離開原位，可發(fā)生從電相位到地的交叉相位連接或短路。
[0005]開關(guān)設(shè)備組件通常包括容納用于接收和支撐斷路器的抽出式斷路器底座的機柜。抽出式底座簡化了從現(xiàn)場維護連接中安裝和卸除斷路器，允許方便的安裝、移除和維護。在機柜的遠端在斷路器通過其被接收的開口的相反側(cè)是斷路器背模(backmold)，其通常由諸如酚醛樹脂的堅硬的熱固性材料制成，并用作安裝接口。例如，背模連接在斷路器底座上并提供安裝表面用于電流互感器、計量互感器和電源連接器(如刺或TJM)。電源連接器通常被設(shè)計為接合斷路器群集、現(xiàn)場維護連接以及電流和計量互感器。
[0006]迄今為止，各種現(xiàn)有技術(shù)方法已經(jīng)被提出用于使群集固定于斷路器的樞軸上。例如，一個當(dāng)前的方法需要使用U形固定銷和固定夾使群集固定在樞軸上。另一個當(dāng)前的方法需要使保持架圍繞每一組群集固定以將它們固定在樞軸上。由于對安裝額外部件和對執(zhí)行額外安裝步驟的需求，這些用于使群集固定于斷路器樞軸的方法不期望地需要額外的安裝時間和人工。當(dāng)使群集固定于樞軸或當(dāng)使群集與刺端子配對時，很多現(xiàn)有技術(shù)的方法很少試圖通過設(shè)計以阻止電傳導(dǎo)棘爪的不對準。同樣地，在斷路器的處理和裝架期間，很多現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)計對阻止群集被移動和/或變得離開原位做得很少。所需要的是以最小的復(fù)雜性和更少的部件穩(wěn)固地并可靠地將群集固定于它們的樞軸上從而減少人工和材料成本的解決方案。
[0007]概述
[0008]本文公開的是電源連接系統(tǒng)，包括幫助避免前述提到的一項或多項現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷的自對準特征和正R鎖連接器(positive-latching connector)。例如，本文呈現(xiàn)了用于自鎖定自對準群集連接器和正閂鎖群集支座的各種不同的配置。在示例性的配置中，每一個群集連接器包括被成形和定義尺寸以跨裝電傳導(dǎo)支座的互補樞軸的電傳導(dǎo)棘爪的相對堆疊件。棘爪堆疊件被可樞轉(zhuǎn)地安裝在保持架內(nèi)，各自的板彈簧壓向每一個棘爪的堆疊件。板彈簧合作地將棘爪堆疊件的近端偏置在一起以從而將群集保持在樞軸上。
[0009]棘爪堆疊件的近端合作地界定通道，群集支座的互補樞軸被接收在通道內(nèi)。從樞軸伸出的是諸如T形軌的波狀外形閂鎖件(contoured latch)，用于將樞軸閂鎖到群集組件。波狀外形閂鎖件可采取可提供期望的正閂鎖功能的其它功能性形狀，諸如T形、蘑菇形或三角形凸出物和軌。一旦被接收在由群集棘爪的近端合作地界定的槽內(nèi)，樞軸的波狀外形閂鎖件和群集的偏置的棘爪一起將群集連接器鎖定到群集支座。另外，波狀外形閂鎖件的面向前方的表面設(shè)置有成角度傾斜的引導(dǎo)表面，當(dāng)群集正被固定于樞軸時，該成角度傾斜的引導(dǎo)表面與棘爪堆疊件的互補引導(dǎo)表面合作以自動地對齊棘爪。樞軸和波狀外形閂鎖件還可被成形和定義尺寸以允許群集在樞軸上旋轉(zhuǎn)，允許群集當(dāng)被壓在匯流條連接器的刺上時可重新對齊其自身。一些公開的實施方案消除了群集棘爪之間的所有空間；這種設(shè)計允許將一個群集棘爪直接堆疊件在另一個的上面，這增加傳導(dǎo)材料的橫截面并進而增加群集組件的電流承載能力。
[0010]很多所公開的電源連接系統(tǒng)可被工廠安裝，也可改裝到已有的開關(guān)設(shè)備組件中，并包括在現(xiàn)場容易替換的部件。當(dāng)被恰當(dāng)?shù)匕惭b時，在處理、安裝和移除斷路器組件期間，這些系統(tǒng)可顯著降低群集組件跌落的風(fēng)險。在一些公開的實施方案中，電源連接系統(tǒng)的設(shè)計被優(yōu)化以增加功能同時還通過減少的部件復(fù)雜性和減少的部件數(shù)來減少成本。另外，自對準特征允許安裝帶電的電流承載件。在一些實施方案中，在群集組件的每一側(cè)的彈簧允許電傳導(dǎo)棘爪中的每一個單獨地適應(yīng)于樞軸的接觸表面點上的不規(guī)則性。另外，通過消除對用于安裝的特殊工具的需求，這些設(shè)計對生產(chǎn)和安裝更有效。對于一些配置，對于群集組件的安裝和移除，群集棘爪可用手擠壓。
[0011]依據(jù)本公開的一個方面，呈現(xiàn)了用于將斷路器電連接至電傳導(dǎo)匯流條的電源連接系統(tǒng)。電源連接系統(tǒng)包括被配置為連接至斷路器的電傳導(dǎo)群集支座。群集支座具有基座、從基座伸出的樞軸和從樞軸伸出的波狀外形閂鎖件。電源連接系統(tǒng)還包括被配置為電耦合至匯流條的電傳導(dǎo)群集連接器。群集連接器包括保持架和可樞轉(zhuǎn)地連接至保持架的電傳導(dǎo)棘爪的相對的對(opposing pairs of electrically conductive fingers)。每一個棘爪具有相對的近端部分和遠端部分。棘爪的相對的對的近端部分被配置為跨裝群集支座的樞軸。群集連接器還包括將棘爪的相對的對的近端部分向著彼此偏置的第一和第二彈簧構(gòu)件。棘爪的近端部分合作地界定了被配置為接收樞軸的通道。近端部分還界定了被配置為接收樞軸的波狀外形閂鎖件從而使群集連接器固定于群集支座的槽。
[0012]依據(jù)本公開的其它方面，呈現(xiàn)了用于將斷路器電耦合至電傳導(dǎo)電源匯流條的開關(guān)設(shè)備組件。開關(guān)設(shè)備組件包括被配置為在其中接收斷路器的殼體，以及安裝在殼體遠端的背模。開關(guān)設(shè)備組件還包括電源連接器，其刺端子從基座伸出。電源連接器的基座被安裝在背模上并被配置為電連接至匯流條。還被包括的是被配置為連接至斷路器的電傳導(dǎo)群集支座。群集支座具有基座、從基座伸出的樞軸和從樞軸伸出的波狀外形閂鎖件。開關(guān)設(shè)備組件還包括電傳導(dǎo)群集連接器，其包括保持架、群集以及第一和第二彈簧構(gòu)件。群集包括可樞轉(zhuǎn)地連接至保持架的電傳導(dǎo)棘爪的相對的對。每一個棘爪具有相對的近端和遠端部分，其中棘爪的近端部分被配置為跨裝群集支座的樞軸，而遠端部分被配置為與電源連接器的刺端子電匹配。彈簧構(gòu)件將棘爪的相對的對的近端部分向著彼此偏置。群集棘爪的近端部分合作地界定了被配置為接收樞軸的通道，并且還界定了被配置為接收樞軸的波狀外形閂鎖件從而使群集連接器固定于群集支座的槽。
[0013]依據(jù)本公開的另外的方面，公開了用于將斷路器連接至電傳導(dǎo)匯流條的自鎖群集連接器。匯流條包括具有刺端子的電源連接器，而斷路器包括具有從基座伸出的樞軸的群集支座。群集連接器包括保持架，其中電傳導(dǎo)非對稱板的第一和第二相對的堆疊件布置在保持架中并被可樞轉(zhuǎn)地連接至保持架。每一塊板具有相對的第一和第二端部分，其中，第一端部分被配置為接收并連接至斷路器的群集支座，而第二端部分被配置為接收并與匯流條的刺端子電匹配。群集連接器還包括第一和第二偏置構(gòu)件，每一個偏置構(gòu)件與板的堆疊件中的相應(yīng)一個相接合。第一和第二偏置構(gòu)件合作地向著彼此偏置板的堆疊件的第一端部分。非對稱板的第一端部分合作地界定了被配置為在其中容納群集支座的樞軸的通道。第一端部分還界定了被配置為在其中捕獲從樞軸伸出的互補波狀外形閂鎖件從而將群集連接器鎖定到群集支座的槽。
[0014]前述概要無意于表示本公開內(nèi)容的每個實施方案或每個方面。相反，前述的概述僅提供一些包括在本文中的新穎特征和方面的例證。當(dāng)結(jié)合附圖和所附權(quán)利要求時，上面的特征和優(yōu)點以及本公開的其它特征和優(yōu)點將從下面的用于實施本發(fā)明的示例性實施方案和模式的詳細描述中變得明顯。
[0015]附圖簡述
[0016]圖1是依據(jù)本公開的方面電耦合至典型的開關(guān)設(shè)備組件的典型的斷路器組件的透視圖。
[0017]圖2是依據(jù)本公開的方面的示例性斷路器群集支座的透視圖。
[0018]圖3是根據(jù)本公開的方面的示例性自鎖群集連接器的透視圖。
[0019]圖4是圖3的自鎖群集連接器的分解透視圖。
[0020]圖5是示例性群集連接器和示例性群集支座的平面圖，顯示了張開以接收群集支座的樞軸的群集連接器的群集棘爪的近端部分。
[0021]圖6是圖5的群集連接器和群集支座的另一個平面圖，顯示了收縮以跨裝樞軸并使波狀外形閂鎖件固定于棘爪內(nèi)的群集棘爪的近端部分。
[0022]圖7是圖5的群集連接器和群集支座的另一個平面圖，顯示了張開以接收刺端子的群集棘爪的遠端部分。
[0023]圖8是圖5的群集連接器和群集支座的可選的平面圖，顯示了旋轉(zhuǎn)以接收刺端子的群集棘爪的遠端部分。
[0024]圖9是依據(jù)本公開的方面的兩個其它示例性群集連接器和兩個其它示例性群集支座的平面圖。
[0025]盡管本公開容許各種修改和替代形式，但是特定的實施方案已通過示例的方式在附圖中示出并且將