專利名稱：用于將母線通道固定在母線通道功率導(dǎo)體上的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
這里描述的主題總體涉及功率母線通道(busway )，并且更特別是 涉及將母線通道殼體固定在母線通道功率導(dǎo)體(power conductor )上。
背景技術(shù)：
用于多相電能分配系統(tǒng)中的功率母線通道通常包括鋁材料的長、 矩形棒。每個(gè)單獨(dú)棒被電絕緣，以便保持單個(gè)相之間以及相導(dǎo)體和中 性導(dǎo)體之間的電隔離。按照電工規(guī)范，接地導(dǎo)體必須在母線通道功率 分配系統(tǒng)中相關(guān)。
題為"Thermally Efficient Power Busway Housing"的US專 利NO. 4804804描述兩件式擠壓成形的鋁合金殼體，該殼體成形為對(duì)于 所述的功率母線通道導(dǎo)體提供支承和接地傳導(dǎo)裝置。兩件式殼體通過 卡扣連接件沿著其頂部和底部表面連接在一起。殼體通過絕緣螺栓連 接到母線通道功率導(dǎo)體上。
General Electric，s SpectraTM Series Busway使用獨(dú)特的雙重 絕緣拉緊螺栓將鋁殼體連接在母線通道功率導(dǎo)體上。拉緊螺栓插入母 線通道的中心，提供可預(yù)料的一致性強(qiáng)度和高短路功率。
雖然有效地使用絕緣螺栓來固定母線通道組件，需要大量螺栓。 另外，由于母線通道殼體通常在接地電位，螺栓本身會(huì)不接觸導(dǎo)體的 任何部分，使用螺栓使得母線通道構(gòu)造領(lǐng)域復(fù)雜。因此，希望提供一 種改進(jìn)的裝置來固定母線通道，而不使用螺栓，使用較少的部件，但 還提供可預(yù)料的一致性強(qiáng)度以及高短路功率。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明的實(shí)施例，功率母線通道組件包括一對(duì)相對(duì)的非鐵金 屬的開口側(cè)板。側(cè)板具有U形構(gòu)造，并且包括通過平部件連接的一對(duì) 頂部和底部凸緣。功率母線通道組件還包括每個(gè)凸緣一端上以便將側(cè) 板互鎖在一起的裝置。互鎖裝置內(nèi)部包括有角(angulated)的突出部 或有角的細(xì)槽。還包括從該對(duì)凸緣之一延伸的第一軌道，提供懸掛支 承連接裝置。另外，還包括從該對(duì)凸緣的另一個(gè)延伸的第二軌道，提 供接地穿刺連接裝置。功率母線通道組件還包括與凸緣互連的至少一個(gè)支承件。支承件設(shè)置尺寸并構(gòu)造成將互鎖裝置偏壓在一起。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，將母線通道殼體固定在母線通道功率 導(dǎo)體上的方法包括使用多個(gè)支承件。母線通道殼體包括一對(duì)相對(duì)的非
鐵金屬的開口側(cè)板。側(cè)板具有u形構(gòu)造，并且包括通過平部件連接的
一對(duì)頂部和底部凸緣。頂部和底部凸緣包括縫隙，并且多個(gè)支承件包 括帶鉤端和凸緣端。該方法包括將帶鉤端插入縫隙之一，并且轉(zhuǎn)動(dòng)支 承件，直到凸緣端靠近另一縫隙。該方法還包括將軸向力提供給凸緣 端，其中力垂直于側(cè)板，并且由此凸緣端完全接合另一縫隙。


下面參考附圖進(jìn)行詳細(xì)描述，附圖中
圖l是用于支承母線功率導(dǎo)體的母線通道殼體單元的透視圖； 圖2是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的支承件的透視圖； 圖2A是圖2所示支承件的底視圖； 圖2B是圖2所示的支承件的側(cè)視圖3是圖1的母線通道殼體單元沿著圖1的線3-3的截面圖，包 括多個(gè)圖2的支承件；
圖4是按照本發(fā)明另一方面的支架的透視圖； 圖4A是圖4所示的支架的側(cè)視圖； 圖4B是圖4所示的支架的一部分的端視圖； 圖5是按照本發(fā)明另一方面的支架的透視圖； 圖5A是圖5所示支架的側(cè)視圖5B是圖5所示的支架的一部分的端視圖，表示凸緣和卡扣；
圖6是類似于圖3的視圖，包括多個(gè)支架；
圖7是類似于圖6的視圖，包括母線功率導(dǎo)體；
圖8是圖7所示的功率母線通道組件的放大局部透視圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的實(shí)施例涉及固定功率母線通道組件的系統(tǒng)和方法，減小 使用緊固件的需要，采用較少的部件，但還提供可預(yù)料的一致性強(qiáng)度 和高短路功率。
現(xiàn)有技術(shù)母線通道殼體在圖1中以10總體表示。殼體單元10包 括與互補(bǔ)側(cè)板或側(cè)板部件12相對(duì)定位的側(cè)板或側(cè)部部件11。側(cè)板11、 12各自表示成具有U形構(gòu)造，可包括開口 (未示出)，并且包括非鐵金屬，例如鋁合金，大大增加鋁的延展強(qiáng)度，而基本上不影響良好的電
氣和熱性能。形成母線通道殼體10的鋁側(cè)板11、 12形成用于接地故 障的完整的360度高級(jí)接地路徑，并且用作母線通道區(qū)段、裝配件和 母線插頭(未示出)之間的連續(xù)結(jié)合。
兩個(gè)鋁側(cè)板ll、 12設(shè)置頂部凸緣13、 15和底部凸緣14、 16。頂 部凸緣13和底部凸緣14從側(cè)板11上的平部件8垂直延伸。類似地， 頂部凸緣15和底部凸緣16從側(cè)板12上的平部件9垂直延伸。
側(cè)板ll、 12還設(shè)置相應(yīng)的軌道19、 20。軌道19、 20從頂部凸緣 13、 15垂直延伸。類似地，軌道20從底部凸緣14、 16垂直延伸，如 所示。 一對(duì)軌道19、 20可提供懸桂支承連接裝置，而另一對(duì)軌道可提 供接地穿刺連接裝置。除了凸緣13-16之外，軌道19、 20為母線通道 殼體單元10提供另外的結(jié)構(gòu)支承，并為側(cè)板ll、 12提供增加的表面 面積，以便改善去往環(huán)境空氣的熱輻射。
帶角細(xì)槽17沿著側(cè)板11上的頂部凸緣13的一個(gè)邊緣延伸，以便 接收沿著相對(duì)側(cè)板12上的頂部凸緣15延伸的互補(bǔ)的帶角突出部18。 類似的帶角的細(xì)槽17，沿著側(cè)板12的底部凸緣16延伸，以便接收沿著 側(cè)板ll的底部凸緣14延伸的類似的帶角突出部18，。帶角細(xì)槽l"7、17， 以及帶角突出部18、 18，提供互鎖裝置，將側(cè)板ll、 12固定在一起。
三個(gè)或四個(gè)母線通道或母線功率導(dǎo)體27 (此后稱為"母線")連接 在母線殼體單元IO上。每個(gè)母線27表示三相功率分配系統(tǒng)的各自相。 母線27通過多個(gè)支承件30 (未示出)固定在母線殼體單元10上。
現(xiàn)在參考圖2，按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的支承件頂視圖總體以 30表示。支承件30包括環(huán)帶部段31、帶鉤端32以及凸緣端33。支承 件30是大致1. 5"寬以及0. 125"厚。支承件30的長度按照母線通道殼 體單元10的尺寸變化。
在一個(gè)特定實(shí)施例中，支承件30包括例如鋼的剛性和彈性材料， 提供重要的機(jī)械性能，例如強(qiáng)度和耐用性。這些機(jī)械性能在母線通道 由于短路而暴露于動(dòng)態(tài)和熱應(yīng)力時(shí)非常重要。由于支承件30位于母線 通道殼體10外部，支承件30對(duì)于母線通道的電氣性能沒有影響。
圖3表示包括多個(gè)支承件30的組裝的母線通道殼體單元100的截 面圖。環(huán)帶部段31偏離平部段34，并且容納凸緣13-16的互鎖裝置。 特別是，帶角細(xì)槽17和17，直接安裝在環(huán)帶部段31內(nèi)，因此偏壓凸緣13-16的互鎖裝置。在環(huán)帶部段31在帶角細(xì)槽17的頂部直接就位時(shí)， 平部段34直接座置在凸緣13和15上。類似地，在環(huán)帶部段31在帶 角細(xì)槽17，上直接就位時(shí)，平部段34直接座置在凸緣14和16上。
另外，支承件30可以經(jīng)由縫隙22和23與凸緣13、 15以及凸緣 14、 16互連。帶鉤端32安裝在定位在凸緣13和14上的互補(bǔ)縫隙22 內(nèi)。類似地，凸緣端33安裝在定位在凸緣15和16上的互補(bǔ)縫隙23 內(nèi)。凸緣13上的縫隙22直接平行于凸緣14上的縫隙22定位。類似 地，凸緣15上的縫隙23直接平行于凸緣16上的縫隙23定位。如圖8 所示，縫隙22和23分別在大約12"中心上沿著側(cè)板11和12的長度沿 著相同和規(guī)則間隔定位。每個(gè)縫隙22的區(qū)域被設(shè)置尺寸，以便接收支 承件30的帶鉤端32。類似地，每個(gè)縫隙23的區(qū)域被設(shè)置尺寸，以便 接收支承件30的凸緣端33。
再次參考圖3,為了固定支承件30，帶鉤端32插入縫隙22。接著， 轉(zhuǎn)動(dòng)力施加在支承件30上，直到凸緣端33靠近互補(bǔ)縫隙23。垂直于 側(cè)板ll、 12的軸向力施加在凸緣端33上。與軸向力耦合的轉(zhuǎn)動(dòng)力使 得凸緣端33完全接合縫隙23并將支承件30固定就位。
按照本發(fā)明的另一特征，多個(gè)支架40、 50可設(shè)置成進(jìn)一步固定功 率母線通道殼體單元100。圖4表示按照本發(fā)明另一方面的支架40的 頂視圖。支架40包括底座41和一對(duì)凸緣44。底座41包括作為沿著底 座41的中心縱向延伸的彎曲強(qiáng)化部分的凸肋42。凸緣44從底座41垂 直延伸，并且包括傾斜部段43和卡扣45。
類似地，如圖5所示，支架50包括底座51和一對(duì)凸緣54。底座 51包括類似于凸肋42的凸肋52。凸緣54同樣從底座51垂直延伸， 并且包括傾斜部段53和卡扣55。
支架40、 50是大致2. 5"寬以及0. l"厚。支架40、 50的長度相同， 并且可按照母線通道殼體單元10的尺寸變化。更特別是，底座41、 51 的長度按照平部件9和8的長度變化。另外，卡扣45和55支架的距 離是相同的。
支架40、 50包括例如鋼的剛性和彈性材料，提供重要的機(jī)械性能， 例如強(qiáng)度和耐用性。這些機(jī)械性能在母線通道由于短路而暴露于動(dòng)態(tài) 和熱應(yīng)力時(shí)非常重要。由于支架40、 50位于母線通道殼體10外部， 支架40、 50對(duì)于母線通道的電氣性能沒有影響。圖6表示包括多個(gè)支架40、 50的圖3的組裝母線通道殼體單元 100。支架40、 50設(shè)置尺寸并構(gòu)造成通過為支承件30提供互補(bǔ)的強(qiáng)化 而進(jìn)一步固定母線通道系統(tǒng)100。支架40的底座41沿著側(cè)板12上的 平部件9橫向延伸(圖8 )。凸肋42貼靠平部件9強(qiáng)化底座41，以便 防止支架40離開側(cè)板12。
傾斜部段43彎曲離開側(cè)板12。傾斜部段43將來自于支架40的力 分配到側(cè)板12上，以便進(jìn)一步固定母線通道系統(tǒng)100。另外，傾斜部 段43使得支架40將相反力施加在凸緣15、 16上，以便減小凸緣15、 16和支承件30上的磨損。
另外，支架40可經(jīng)由縫隙23與每個(gè)凸緣15和16互連?？?5 鉤在縫隙23上，如上所述。如圖8所示，縫隙23的寬度至少等于支 架40的寬度。另外，卡扣45之間的寬度至少等于支架30的寬度。這 確?？?5和支承件30的任何凸緣端可同時(shí)安裝在細(xì)槽23內(nèi)。
再次參考圖6，支架50為側(cè)板11提供與支架40為側(cè)板12提供的 結(jié)構(gòu)和功能類似的結(jié)構(gòu)和功能。
雖然結(jié)合當(dāng)前認(rèn)為是最為實(shí)用和優(yōu)選的實(shí)施例來描述本發(fā)明，應(yīng) 該理解到本發(fā)明不局限于這里描述的實(shí)施例。相反，本發(fā)明打算覆蓋 包括在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的所有的變型和等同配置。
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權(quán)利要求
1. 一種功率母線通道組件，包括一對(duì)相對(duì)的非鐵金屬的開口側(cè)板，每個(gè)側(cè)板具有U形構(gòu)造，并包括通過平部件結(jié)合的一對(duì)頂部和底部凸緣；位于每個(gè)凸緣一端上并用于將所述側(cè)板互鎖在一起的裝置，互鎖裝置包括有角突出部或有角細(xì)槽；第一軌道，從成對(duì)凸緣之一延伸，第一軌道提供懸掛支承連接裝置；第二軌道，從成對(duì)凸緣的另一個(gè)延伸，第二軌道提供接地穿刺連接裝置；以及至少一個(gè)支承件，與凸緣互連，并且設(shè)置尺寸并構(gòu)造成將互鎖裝置偏壓在一起。
2. 如權(quán)利要求1所述的功率母線通道組件，其特征在于，側(cè)板是 擠壓成形的。
3. 如權(quán)利要求1所述的功率母線通道組件，其特征在于，非鐵金 屬選自包括鋁和銅的組。
4. 如權(quán)利要求1所述的功率母線通道組件，其特征在于，還包括 沿著側(cè)板沿著相同和規(guī)則間隔定位的縫隙。
5. 如權(quán)利要求4所述的功率母線通道組件，其特征在于，至少一 個(gè)支承件包括多個(gè)支承件，其中多個(gè)支承件的每個(gè)經(jīng)由縫隙與凸緣互 鎖。
6. 如權(quán)利要求5所述的功率母線通道組件，其特征在于，多個(gè)支承件的每個(gè)包括環(huán)帶部段，環(huán)帶部段容納互鎖裝置。
7. 如權(quán)利要求4所述的功率母線通道組件，其特征在于，還包括與凸緣互連的至少一個(gè)支架，至少一個(gè)支架設(shè)置尺寸并構(gòu)造成強(qiáng) 化一對(duì)相對(duì)支承件。
8. 如權(quán)利要求7所述的功率母線通道組件，其特征在于，至少一個(gè)支架包括多個(gè)支架，其中多個(gè)支架的每個(gè)經(jīng)由縫隙與凸緣互鎖。
9. 如權(quán)利要求8所述的功率母線通道組件，其特征在于，多個(gè)支架的每個(gè)包括凸脊，凸脊將多個(gè)支架的每個(gè)加固到平部件上。
10. —種使用多個(gè)支承件將母線通道殼體固定在母線通道功率導(dǎo) 體上的方法，母線通道殼體包括一對(duì)相對(duì)的非鐵金屬的開口側(cè)板，側(cè)板具有u形構(gòu)造，并包括通過平部件結(jié)合的一對(duì)頂部和底部凸緣，并 包括縫隙，多個(gè)支承件包括帶鉤端和凸緣端，該方法包括將帶鉤端插入縫隙之一；轉(zhuǎn)動(dòng)支承件，直到凸緣端靠近另一縫隙；為凸緣端提供軸向力，其中該力垂直于側(cè)板，由此凸緣端完全接 合另一縫隙。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于將母線通道固定在母線通道功率導(dǎo)體上的系統(tǒng)和方法。功率母線通道組件包括一對(duì)相對(duì)的非鐵金屬的開口側(cè)板，每個(gè)側(cè)板具有U形構(gòu)造，并包括通過平部件結(jié)合的一對(duì)頂部和底部凸緣；位于每個(gè)凸緣一端上并用于將側(cè)板互鎖在一起的裝置，互鎖裝置包括有角突出部或有角細(xì)槽；第一軌道，從成對(duì)凸緣之一延伸，第一軌道提供懸掛支承連接裝置；第二軌道，從成對(duì)凸緣的另一個(gè)延伸，第二軌道提供接地穿刺連接裝置；以及至少一個(gè)支承件，與凸緣互連，并且設(shè)置尺寸并構(gòu)造成將互鎖裝置偏壓在一起。
文檔編號(hào)H02G5/00GK101453107SQ20081017981
公開日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2008年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月5日
發(fā)明者J·科克斯, K·K·巴蒂賈, S·E·理查德 申請(qǐng)人:通用電氣公司