CN101552437A - 一种分线底座 - Google Patents

Abstract

一种分线底座，由底座、U形上盖、金属电流条、弹簧接线端子构成，在底座上设有若干横向平行电流条，各电流条等间隔设置，弹簧接线端子直接固定在电流条两端；各电流条之间通过底座座体绝缘间隔相互隔离；各电流条上相同位置固定第一插座；底座上设有纵向的与横向平行的电流条有绝缘间隔的接地电流条，在接地电流条上等间隔均匀固定若干第二插座，每只第二插座与对应横向平行电流条位置的第一插座构成成对插座；座体内部还设有与横向平行电流条相对应的遥信模块；所述底座与U形上盖扣合组成整个座体；U形上盖设有凹形区域，U形上盖底部设有插座通孔即防雷模块插座安装孔。

Description

一种分线底座

一、技术领域

本发明涉及一种分线底座，尤其是防雷分线底座，并涉及一种防振动串并联多点弹簧连接低压电涌保护器底座。

二、背景技术

分线底座是低压配电的器件，从电控制柜中安装的分线底座引出供电电路，在现代过程工业领域和铁路交通系统中，随着大规模集成技术的应用，系统的微电子化应用得到飞跃发展，功能日益强大，但同时因为绝缘的减小使得现代电子系统对浪涌冲击的耐受能力显著下降，尤其在露天的化工系统和铁路系统中，这种问题尤为特出。于是从1980年开始，各种电涌保护方法应运而生。

最初的方案相对简陋，采用接线柱和防雷器件的简单连接结构。其不足是：接线复杂、费时费力；无法显示防雷器状态；无法遥信防雷器状态；抗震动性能差；防雷能力有限；接线数目有限；无法在模块上标示；采用“T型”并联连接方式，防护效果易受接线长度影响，为了更好的对系统进行保护，防雷保护器必须与系统进行整合。在1990年后出版的国际标准IEC61643-12的第6.1.3条，针对电涌防护特点，提出了两种连接方法：“T型”和“V型”的，后者具有更好的防护效果。

从2000年开始，菲尼克斯电气公司推出更加优化的实现以上功能的装置PLUGTRAB系列保护器，可以串联或并联使用，实现“V型”连接，以用来解决以上问题。该方案主要采用接线端子加防雷插头方式。接线端子排列在控制柜内，安装在导轨或者其他固定装置上，接线端子一端接入导线，另一端进行分线，接线端子上可插拨地安装有防雷器；当不安装防雷器时，上述接线端子只作为普通的分线连接器，安装上防雷器时，可同时实现防雷功能。这种方式将连接器和防雷器设置在控制柜内的同一侧面，方便接线，柜内整体比较整洁，接线端子采用螺钉压线方式，接线可靠性有所提高。

PLUGTRAB方案具有以下优点：采用插拔分体设计，防雷插头部分维护方便；除具有电位分线功能外，还具有遥信显示防雷器状态功能，以及具有通信功能的接点；特殊结构抗震动性能压线端子；具有自接地功能；具有防止错插的编码以保证安全。上术方案具有很多优点，其一个很好的应用案例是2001年上海的磁悬浮信号电路防雷击电涌保护。

与该方案类似的方案为深圳科安达电子技术有限公司在2004年推出的弹簧端子连接功能的保护器(中国实用新型专利CN200420015033.5)。该产品如PLUGTRAB系列保护器一样分为分线底座和防雷模块两部分，分线通过焊接在PCB板上的六对弹簧接线端子实现，分线底座上有插孔，可供三个防雷模块安装。其改进之处是将接线端子改为弹簧连接，提高了接线的速度。其采用直接插接的方式，竖起安装时因防雷模块的自重的作用，容易松动引起接触不可靠，在震动环境尤其突出。

采用PCB板加弹簧端子结构的不足是：防雷通流能力局限在20KA以下，在许多实际应用上受限而不能满足要求；防雷插头部分无抗振动设计，长期处在振动场合易松动，降低接触可靠性；模块标识面积小，不能对接线来向和去向内容进行标识，安装调试不方便；分线连接端子采用PCB板焊接弹簧端子来实现负载电流分配，载流量低，其电气绝缘性能受到限制，不能应用于高原地区，另外防雷模块无插拨导向功能。

三、发明内容

本发明目的是：解决上述方案的不足之处，本发明提出一种大通流容量、能够满足现代信号控制系统更高要求，解决上面不足的新一代集成分线底座，尤其是低压防浪涌防雷分线底座。也为了扩展原有的菲尼克斯电气公司PLUGTRAB系列保护器产品的产品系，适合于现代过程工业领域和铁路交通系统中的实际应用。本发明的目的还在于提供新颖的插头防振动脱落的结构，良好的标识功能，并使得各模块之间实现密集排列布放，节约空间，减少柜体数目从而节约成本和资源，而且应用的范围广。

本发明的技术方案是：分线底座，尤其是低压防浪涌防雷的分线底座：由底座、U形上盖、金属电流条、弹簧接线端子构成，在底座上设有若干横向平行金属电流条，各电流条等间隔设置，弹簧接线端子直接固定在电流条两端；各电流条之间通过底座座体绝缘间隔相互隔离；各电流条上相同位置固定第一插座；底座上设有纵向的与横向平行的电流条有绝缘间隔的接地电流条，在接地电流条上等间隔均匀固定若干第二插座，每只第二插座与对应横向平行电流条位置的第一插座构成成对插座；座体内部还设有与横向平行电流条相对应的遥信模块；所述底座与U形上盖扣合组成整个座体；U形上盖设有凹形区域，U形上盖底部设有插座通孔即防雷模块插座安装孔。

所述若干横向平行的电流条一般为三至八根、尤其是六根电流条。

带有线间保护功能的内部，横向平行的电流条电连接一第三插座固定在接地电流条上第二插座的位置，第三插座与接地电流条绝缘。

本发明的分线底座可供防雷模块安装，防雷模块上伸出的两个金属插头(插脚)分别插入上述成对的第一插座和第二插座或者是成对的第一插座和第三插座之间，第一插座和第二插座之间是防雷模块；第一插座和第三插座之间的防雷模块具有相间保护模式功能，第一插座和第二插座之间的防雷模块具有相地保护功能。

U形上盖的凹形区域位置供防雷模块的安装和固定；U形上盖的底部还设有防雷模块识别孔或鉴别环定位孔，防雷模块的底部设有鉴别销，插座安装孔与底座内的插座位置对应，鉴别定位孔与防雷模块底鉴别座位置对应。

U形区域两侧有供安装防雷模块的导向槽；U形上盖的一侧设有折叠或收纳的透明标记盖板，该透明盖板为可隐藏式，可在其背面贴设标记条，在本领域首次实现底座本身具有大字体、清晰、不易脱落、可更换标识；

接线端子尤其是电流条端部且在底座的两侧各设置弹簧接线端子，位置相对的两个弹簧接线端子之间通过铜材质的电流条连接。

座体也可以作为单独的分线接线装置使用，安装上防雷模块即具有防雷功能。

底座上端设有一左侧或右侧的突出部分，下端则设有右侧或左侧的突出部分，使得相邻的两个底座之间实现对扣设置；如左右或上下相邻设置。

当采用6条横向平行的电流条时，则有6只莲花型第一插座，纵向的接地电流条上相应有6只莲花型第二插座，则一个座体可安装6个防雷模块(而现有技术中的座体上只能安装3个防雷模块)，防雷模块底部有两个插脚(与莲花型插座吻合对应)、一个鉴别柱和一个故障指示顶杆；当防雷模块安装在分线底座上时，故障指示顶杆压下遥信模块上的开关，当防雷模块产生故障时，其内部机构使故障指示顶杆松开释放，遥信模块通过底座一端的遥信插头发出故障信号；遥信模块的PCB板部分与防雷插头采用完全电隔离的机械联动方式实现，且可耐受6kV以上电压冲击，具有很高的安全性。

插脚穿过底座上的安装孔插入莲花插座，莲花插座对插脚产生较大的夹持力。

U形上盖还设有防雷模块的锁定结构，U形上盖锁定结构是一个活动的凸出件，如凸出旋片或凸出旋块，在防雷模块上相应设有一凹形，凸出件与凹形配合时对防雷模块进行锁定。

本发明分线底座尤其是低压防雷分线底座的有益效果如下：

(1)采用弹簧端子代替原有螺钉接线端子，端子设置成与正面垂直方向成25度角接线，易于观察，便于接线工具操作和节省空间，并具有良好的外观，能够满足快速接线，降低劳动强度和成本；

(2)采用隐藏式标示结构设计，在接线或正常工作状态下标示系统隐藏于座体内如图4所示，在系统检查或维护时接线完成后抽出标示系统，使得接线和显示两个要求同时达到最优，在本领域首次实现模块大字体清晰标示；见图3。

(3)采用“S”形对扣设计，使得各模块之间实现密集排列布放，节约空间，减少柜体数目从而节约成本和资源。见图1和图5。

(4)本发明新颖的插头防振动的结构和模块锁定防脱落设计，使得本设计方案可以兼容使用现有高达40kA放电能力低压防雷保护器，并使底座在加上插头后具有目前特有的抗震能力。满足IEC60068-2-6要求的50-150Hz 5g的振动试验、IEC60068-2-27要求的50-150Hz 25g的振动试验、优于中国标准GB/T 2423/10要求的任意方向半小时10-55Hz 2g试验。见图1。该设计在U形上盖一个侧边顶端设有三个锁扣，每个锁扣位于两个模块的相邻位置，模块上设有相应的卡槽。锁扣可作90度旋转，并且有一凸起部分，旋转锁扣90度，则凸起部分进入相邻两个模块的卡槽部分，则模块被进一步固定住，这种特殊的卡扣设计实现强震动耐受能力＞5g，可满足那些长期震动环境的需要。

(5)采用特殊设计和材料的莲花型插座可使本分线底座兼容更大通流能力的插头，。该插座利用了电磁学原理，保证在大浪涌冲击时电磁力驱动电极片向插头导电极夹持且插座不变形，避免常规插座会产生的变形和电弧破坏后果。从而可以耐受高达80kA的能力。

(6)采用电流条设计，克服现有技术中PCB印刷板电气绝缘能力不够、耐冲击能力差、负载电流能力不足、散热效果差等固有缺陷，整体参数达到6kV以上耐压，更加适合我国面积广、海拔高度差大的应用环境特点。安装在标准柜体内时，可实现112组672路大容量接线，节省柜体数目，更经济。

四、附图说明

图1是本发明底座内部结构示意图

图2是本发明电流条结构图(焊有端子)

图3是本发明U形上盖2并展开透明标记盖板结构图

图4是防雷模块插入的结构示意图

图5是本发明对扣设置示意图

图6、7是防雷模块固定锁扣局部示意图

图中底座1、U形上盖2、弹簧接线端子3、横向平行的电流条4、第一插座5、第二插座6、遥信模块7、U形上盖8、防雷模块9、插座安装孔10、插座通孔11、防雷模块识别或鉴别定位孔12、防雷模块鉴别座13、导向槽14、透明标记盖板15、底座上端设有一左侧突出16、下端右侧突出17、锁定凸出18、锁定凹形或槽19、接地固定螺母20、跨接片21、金属条22、第三插座23、接地电流条铜片24、标记条25、凹槽15-1、导向槽26。

五、具体实施方式

如图所示：座体：首先是绝缘材料制成的底座1，其内部结构如图1所示。两侧各设置六个弹簧接线端子3，位置相对的两个弹簧接线端子之间通过铜材质的平行电流条4连接，各电流条等间隔设置，弹簧接线端子可直接焊接在电流条4两末端。采用的电流条能满足较大电流通过，并且铜质电流条(铜条或铜片)具有很好的散热功能；各电流条之间通过底座座体高绝缘材料相互隔离；各平行电流条焊接固定有一个截面是莲花型的第一插座5；底座上下两端分别有一突出部分16、17，使得相邻的两个底座之间实现对扣设置，可以节约空间，一个控制柜内可最多设置112个这样的底座；两个突出部分上设置有安装接地固定螺母20，底座通过螺栓安装在控制柜内，其中一个螺孔接设在座体内的接地电流条铜片24。纵向的接地铜片上等间隔地焊接固定有对应的6个截面为莲花型的第二插座6，它们之间的距离与上述平行电流条之间的距离相同；底座的一个突出部分上设置一个遥信插座安装遥信模块7，遥信插座与座体内部的6个焊接在PCB板上的遥信开关连接；另一个突出部分有一条形凹槽15-1，可以安装标记条，将标记内容打印的在标记条上并以透明盖板15包裹，底座部分与U形上盖2扣合组成整个座体；U形上盖的U形区域供防雷模块9的安装和固定；U形区域的底部设有防雷模块安装孔10和防雷模块鉴别孔11，安装孔与底座内的莲花型插座位置对应，鉴别孔与底座内的鉴别座位置对应；U形区域两侧有供安装防雷模块的导向槽26；U形上盖的一侧收纳有透明标记盖板，该透明盖板为可隐藏式，可在其背面贴设标记条，在本领域首次实现模块本身具有大字体、清晰、不易脱落、可更换标识。

座体内部还设有与横向平行电流条相对应数目遥信模块。遥信模块可以安装并固定在线路板上，通过电隔离机械联动方式监控防雷插头状态。

使用时，一个座体可安装6个防雷模块9(而现有技术中的座体上只能安装3个防雷模块)，防雷模块底部有两个插脚、一个鉴别柱和一个故障指示顶杆；插脚穿过底座上的安装孔插入莲花插座，莲花插座对插脚产生较大的夹持力，如图1、2所示。

当采用6条横向平行的电流条时，则有6只莲花型第一插座，纵向的接地电流条上相应有6只莲花型第二插座，则一个座体可安装6个防雷模块(而现有技术中的座体上只能安装3个防雷模块)，本发明防雷模块底部有两个插脚，与莲花型插座吻合对应、一个鉴别柱和一个故障指示顶杆；插脚穿过底座上的安装孔插入莲花插座，莲花插座对插脚产生较大的夹持力。

底座上设有接地固定螺母20，且与纵向接地电流条24的固定孔一同为紧固件。

鉴别柱与底座的鉴别孔的位置必须相对应才能将防雷模块进行安装，这样可以防止模块误安装；故障指示顶杆与底座内的遥信开关接触，当防雷模块损坏时，故障指示顶杆使遥信开关动作，向控制系统发出信号；此外，为了进一步固定各防雷模块，在U形顶盖一个侧边顶端设有三个锁扣，每个锁扣位于两个模块的相邻位置，防雷模块上设有相应的锁定凹形或槽19。锁扣即锁定凸出18可作90度旋转，并且有一凸起部分，旋转锁扣90度，则凸起部分进入相邻两个模块的卡槽部分，则模块被进一步固定住，这种特殊的卡扣设计实现强震动耐受能力＞5g，可满足铁路长期震动环境。

座体可以作为单独的分线接线装置运用，安装上防雷或浪涌保护模块即具有防雷和浪涌保护功能。横向平行的电流条之间可以设有电连接的金属条22。

对于采用六根平行的电流条结构，可以进行三相分线连接。也可以如图1所示的，设有自上而下有第一至第六根平行电流条，跨接片21将第三根电连接到并设置第三插座至第二根电流条位置对应的接地电流条上部且与两电流条绝缘，此第三插座23与第二电流条的第一插座5构成成对插座，插上相间保护模块即可；第六根跨接到第五根电流条亦然。设有电连接的金属条22将第一与第二电流条电连接，则构成第三电流条与第一和第二两根电流条之间的相间保护；相间保护模块可采用现有的菲尼克斯公司产品，如VAL-MS系列产品。

Claims (10)

1、一种分线底座，由底座、U形上盖、金属电流条、弹簧接线端子构成，其特征是在底座上设有若干横向平行电流条，各电流条等间隔设置，弹簧接线端子直接固定在电流条两端；各电流条之间通过底座座体绝缘间隔相互隔离；各电流条上相同位置固定第一插座；底座上设有纵向的与横向平行的电流条有绝缘间隔的接地电流条，在接地电流条上等间隔均匀固定若干第二插座，每只第二插座与对应横向平行电流条位置的第一插座构成成对插座；座体内部还设有与横向平行电流条相对应的遥信模块；所述底座与U形上盖扣合组成整个座体；U形上盖设有凹形区域，U形上盖底部设有插座通孔即防雷模块插座安装孔。

2、根据权利要求1所述的分线底座，其特征是横向平行的电流条电连接一第三插座固定在接地电流条上第二插座的位置，第三插座与接地电流条绝缘。

3、根据权利要求1或2所述的分线底座，其特征是U形上盖的凹形区域位置供防雷模块的安装和固定；U形上盖的底部还设有防雷模块识别孔或鉴别定位孔，防雷模块的底部设有鉴别座，插座安装孔与底座内的莲花型插座位置对应，鉴别定位孔与防雷模块底鉴别座位置对应。

4、根据权利要求1或2所述的分线底座，其特征是U形区域两侧有供安装防雷模块的导向槽；U形上盖的一侧设有折叠或收纳的透明标记盖板。

5、根据权利要求1或2所述的分线底座，其特征是底座上端设有一左侧或右侧的突出部分，下端则设有右侧或左侧的突出部分，使得上下相邻的两个底座之间实现对扣设置。

6、根据权利要求1或2所述的分线底座，其特征是U形上盖还设有防雷模块的锁定结构，锁定结构是一个凸出，如凸出片或凸出块，在防雷模块上相应设有一凹形，凸出与凹形配合时对防雷模块进行锁定。

7、根据权利要求1或2所述的分线底座，其特征是当采用6条横向平行的电流条时，则有6只截面为莲花型第一插座，纵向的接地电流条上相应有6只截面为莲花型的第二插座，一个座体可安装6个防雷模块。

8、根据权利要求7所述的分线底座，其特征是底座上设有接地固定螺母，且与纵向接地电流条的固定孔一同为紧固件。

9、根据权利要求7所述的分线底座，其特征是在U形顶盖一个侧边顶端设有三个锁扣，每个锁扣位于两个模块的相邻位置，模块上设有相应的卡槽，锁扣设有一凸起部分，旋转锁扣90度，则凸起部分进入相邻两个模块的卡槽部分。

10、根据权利要求1或2所述的分线底座，其特征是安装防雷模块，防雷模块上两个插头与上述凹形区域位置设有的插座通孔即成对的第一插座和第二插座吻合。

Images