CN101562315B - 配电设备的撑动 - Google Patents

Abstract

配电装置(102，111)包括：固定端子(210)；在装置(102，111)的相应枢轴点(203)所连接的至少两个指状件(103，104，105，106)；以及机械弹簧(204)，与至少两个指状件(103，104，105，106)操作式连接，配置成在分开至少两个指状件(103，104，105，106)时提供拉力。根据该装置(102，111)，至少两个指状件(103，104，105，106)具有不同长度，长度是从指状件的枢轴点(203)到指状件一端的距离的量度，以及相应枢轴点(203)分别在固定端子(210)与两个指状件(103，104，105，106)的每个之间形成。

Description

配电设备的撑动

技术领域

一般来说，本发明的实施例涉及配电装置，更具体来说，涉及配电装置、如断路器的撑动(racking)。

背景技术

常规配电设备一般包括一个或多个断路器，并且往往包括容置于开关设备壳体内的抽出式单元中的多个断路器以及其它电气设备。断路器抽出式单元需要定期取出，以方便维护和/或更换关联开关装置。类似地，附加开关装置可设置在抽出式单元中。为了便于放置附加装置和/或取出现有装置，分别使断路器“推入(rack in)”或“抽出(rackout)”。

一般来说，典型断路器可通过称作主断路开关的断路开关与外部电源连接。主断路开关帮助将断路器与外部电力连接。主断路开关还帮助断路器与外部电力断开连接以便进行维护或测试过程。主断路开关又可称作组开关(cluster)。

典型断路器具有三个位置。第一位置是“连接位置”，其中断路器的主和辅助断路开关与电路连接。第二位置是“断开连接位置”，其中主和辅助断路开关断开连接。第三位置是“测试位置”，其中主断路开关断开连接，而辅助断路开关连接。例如，测试位置允许用户例如检查辅助或控制电力的功能。断路器可在这三个位置之间被撑动。如果推入(rack in)，则断路器离开该断开连接位置，通过测试位置进入连接位置。如果抽出(rack out)，则断路器离开连接位置，通过测试位置进入断开连接位置。

包含有撑动机构(racking mechanism)、如撑动轴(racking shaft)与断路器联合，它允许该机构旋转以便使断路器进入连接位置。此外，如果多个断路器包含在抽出式盒内，则使用附加的撑动机构。由此可见，当主断路开关或群集器的数量增加时，断路器插入/移出所需的力相当大地增加。因此，如果对于某个应用需要具有不同限流要求和/或热方面的要求的更多断路器或者甚至更大的断路器，则因大的推压力(racking force)而阻碍断路器插入/移开。

发明内容

本发明的一个实施例包括配电装置，该装置包括：固定端子；在装置中的相应枢轴点处连接的至少两个指状件；以及机械弹簧，与至少两个指状件操作式连接，配置成用于在分开至少两个指状件时提供拉力。根据该装置，该至少两个指状件具有不同长度，该长度是从指状件的枢轴点到指状件一端的距离的量度，以及分别在固定端子与两个指状件的各指状件之间形成相应枢轴点。

本发明的另一个实施例包括配电系统。该系统包括至少一个配电装置以及沿配置为固定端子的配电设备的占用面积的长度或宽度设置的至少一个端子段(terminal length)。该装置包括：固定端子；在装置中的相应枢轴点处连接的至少两个指状件；以及机械弹簧，与至少两个指状件操作式连接，配置成用于在分开至少两个指状件时提供拉力。根据该装置，至少两个指状件具有不同长度，该长度是从指状件的枢轴点到指状件一端的距离的量度，以及分别在固定端子与两个指状件的各指状件之间形成相应枢轴点。此外，该至少一个端子段与枢轴点之间的装置的指状件操作式连接。

本发明的另一个实施例包括配电系统。该系统包括多个配电装置以及沿配置为固定端子的配电设备的占用面积的长度或宽度设置的至少一个端子段。装置包括：固定端子；在装置中的相应枢轴点处连接的至少两个指状件；以及机械弹簧，与至少两个指状件操作时连接，配置成用于在分开至少两个指状件时提供拉力。根据该装置，至少两个指状件具有不同长度，该长度是从指状件的枢轴点到指状件一端的距离的量度，以及分别在固定端子与两个指状件的各指状件之间形成相应枢轴点。此外，在枢轴点之间，该至少一个端子段与该装置的多个指状件的各指状件操作式连接。

附图说明

通过参照附图阅读以下详细描述，会更好地理解本发明的这些及其它特征、方面和优点，附图中，相似参考标号在整个附图中表示相似元件，附图包括：

图1示出根据示例实施例的配电系统的简图；

图2示出根据一个示例实施例的配电系统的简图；

图3示出根据示例实施例的配电系统的示例；以及

图4是说明不同配电系统的推压力的实验结果的图表。

具体实施方式

本文公开详细的说明性实施例。但是，本文所公开的具体功能细节只是代表性的，用于描述示例实施例。但是，示例实施例可通过许多备选形式来实施，而不应当认为仅局限于本文所述的实施例。

因此，虽然示例实施例能够采取各种修改和备选形式，但通过示例在附图中示出其实施例，并且将在本文中详细描述。但是应当理解，不是要将示例实施例局限于所公开的具体形式，相反，示例实施例将涵盖落入示例实施例的范围之内的所有修改、等效和备选方案。

大家会理解，虽然术语“第一”、“第二”等可在本文中用来描述各个步骤或计算，但是这些步骤或计算不应当受到这些术语限制。这些术语仅用来区分一个与另一个步骤或计算。例如，第一计算可称作第二计算，以及类似地，第二步骤可称作第一步骤，而没有背离本公开的范围。本文所使用的术语“和/或”以及符号“/”包括关联的列示项的一个或多个的任意组合。

本文所使用的单数形式“一个”(“一”)和“该”(“所述”)意在也包含复数形式，除非上下文明确说明。大家还会理解，在本文中使用时，术语“包括”和/或“包含”表示存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但并不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或上述各项的组。因此，本文所使用的术语仅用于描述具体实施例，而不是要限制示例实施例。

还应当注意，在一些备选实现中，所示的功能/动作可不按照图中所示的顺序进行。例如，连续示出的两个图实际上可以大概同时执行，或者有时可按照相反顺序执行，取决于所涉及的功能性/动作。

下面将详细描述本发明的示例实施例。根据示例实施例，提供配电系统，它们降低配电设备、如断路器的推压力。配电系统包括用于撑动设备的多个“指状件”。各指状件可具有不同长度的相邻指状件，以便降低对该设备的推压力。还可形成各指状件的入口轮廓，以便降低推压力。此外，包含多个指状件允许不同长度和不同框架大小的设备。在任一个坐标轴方向，在设备的占用面积内，多个指状件组件可垂直或水平交错，以便获得较好的热性能。

来看图1，示出配电系统101和110。系统101是仅用于说明的简化结构。系统101包括多个装置102的组件。各装置102包括指状件103和104。指状件103和103具有相同长度，并且具有形成以降低推压力的内曲面120或轮廓。参照图2和图4更详细地描述设备的插入和推压力。

系统110也是仅用于说明的简化结构。系统110包括多个装置111的组件。各装置111包括指状件105和106。指状件105具有与指状件106不同的长度。例如，如图所示，指状件105的长度比指状件106更长。一般来说，根据一些示例实施例，可使用大约百分之十(10％)至百分之十五(15％)的长度差。但是，根据任何特定实现，其它示例实施例可包括长度的更大差异或者长度的更小差异。本文所使用的“长度”可以是从枢轴点到指状件一端的长度的量度。指状件105和106具有形成以降低推压力的内曲面120或轮廓。下面参照图2来描述推压力和设备的插入/移出。

来看图2，示出示例配电系统210。图2包括系统210的两(2)个独立视图。具体来说，视图A示出其中移动端子201处于设备的初始插入时的系统210。视图B示出其中移动端子201处于相同设备的插入结束时的系统210。

集中于视图A，移动端子201处于设备的初始插入。移动端子201接合于系统210的指状件202，并且随着移动端子201继续插入开始分开指状件202。随着移动端子201接合于指状件202，指状件202的内曲面220或轮廓朝内引导移动端子201(或者例如朝视图B的最终插入位置)。指状件202还包括锁定剖面203。

锁定轮廓203(固定端子210中的凹槽和指状件202中的凸出部)用于阻止指状件202沿水平轴线的移动(按照示例图2的设置)并且允许指状件202绕凹槽203枢转。备选地，凹槽可包含在指状件202中，而凸出部可包含在固定端子210上。这些锁定特征是有利的，因为它们提供枢转作用而无需例如销或孔等附加机构。

由此可见，当移动端子201进一步插入系统210时，移动端子分开指状件202，并且拉伸弹簧204。因此促进指状件202与移动端子201之间的稳定电接触，但采用弹簧204提供连续压力。此外，当指状件202和固定端子210电接触时，在插入移动端子201时，在移动端子201与固定端子210之间建立电接触。要注意，虽然示出线圈弹簧，但是示范实施例并不局限于此。例如，任何适当的弹簧可用于指状件202之间。例如，可使用片簧、悬臂弹簧、扭簧或者任何其它适当的弹簧。例如，如果使用扭簧，则它可位于指状件202的枢轴点中。

还由此可见，当移动端子201插入时，摩擦力抵制向内运动，以及指状件202的分开抵制向内运动，由此产生“推压力(rackingforce)”。但是，从内曲面220清楚地看到，由内曲面220所提供的减小的表面接触面积221降低摩擦，因而降低推压力。此外，内曲面220的外部在移动端子201的插入期间使指状件202稳定地分开，由此进一步降低横变力。由前面参照图1所述，可提供多个指状件设置以容纳具有较大占用面积、更大电流要求、不同热方面要求的设备和/或任何适当的用途。下面参照图3来论述不同的设置。

图3示出根据示例实施例的配电系统的示例。例如，系统可由多个装置来形成(参见图1)，使得指状件设置的不同长度可用于更大的电接触表面面积(例如，这将增加热传递接触面积)。例如，系统301包括垂直延伸经过撑动系统301的端子310。端子310可被认为是移动端子或者固定端子，取决于装置指状件的取向。例如，参照图2，如果设备包括固定端子202，则由此端子段310是固定端子。备选地，如果设备包括移动端子201，则由此端子段310是移动端子。又来看图3，端子310的长度大致上可以是与配电设备的占用面积相同的长度。因此，可通过撑动系统301比常规装置更大的长度来帮助增加的接触面积。此外，由于增加的接触面积，更大的热传递可能发生，由此引起热问题的减少。此外，包含在系统中的装置的内曲面或轮廓降低设备插入时明显的推压力。另外，如果还包括不同长度的指状件，则可进一步降低推压力。

例如，系统302包括垂直延伸经过系统302的端子320。端子320的每个可被认为是移动端子或者固定端子，取决于装置指状件的取向。例如，参照图2，如果设备包括固定端子202，则由此端子320的端子段是固定端子。备选地，如果设备包括移动端子201，则由此端子段或端子320是移动端子。又来看图3，端子320大致上可以是与配电设备的占用面积相同的长度。此外，端子320可水平间隔开，以包含配电设备的占用面积的更大表面面积。因此，可通过系统302比常规装置更大的长度来帮助增加的接触面积。此外，由于增加的接触面积，更大的热传递可能发生，由此引起热问题的减少。此外，包含在系统中的装置的内曲面或轮廓降低设备插入时明显的推压力。另外，如果还包括不同长度的指状件，则可进一步降低推压力。

例如，系统303包括水平延伸经过系统303的端子330。端子330的每个可被认为是移动端子或者固定端子，取决于装置指状件的取向。例如，参照图2，如果设备包括固定端子202，则推断端子330的端子段是固定端子。备选地，如果设备包括移动端子201，则推断端子段或端子330是移动端子。又来看图3，端子330大致上可以是与配电设备的占用面积相同的宽度。此外，端子330可垂直间隔开，以包含配电设备的占用面积的更大表面面积。因此，可通过撑动系统303比常规装置更大的宽度来帮助增加的接触面积。此外，由于增加的接触面积，更大的热传递可能发生，由此引起热问题的减少。此外，包含在系统中的装置的内曲面或轮廓降低设备插入时明显的推压力。另外，如果还包括不同长度的指状件，则可进一步降低推压力。

例如，系统304包括垂直延伸经过系统304的端子340。端子340的每个可被认为是移动端子或者固定端子，取决于装置指状件的取向。例如，参照图2，如果设备包括固定端子202，则由此端子340的端子段是固定端子。备选地，如果设备包括移动端子201，则由此端子段或端子340是移动端子。又来看图3，端子340大致上可以是与配电设备的占用面积相同的长度。此外，端子340可水平间隔开，以包含配电设备的占用面积的更大表面面积。因此，可通过撑动系统302比常规装置更大的长度来帮助增加的接触面积。此外，由于增加的接触面积，更大的热传递可能发生，由此引起热问题的减少。此外，包含在系统中的设备固定装置的内曲面或轮廓降低设备插入时明显的推压力。另外，如果还包括不同长度的指状件，则可进一步降低推压力。

下面使用实验结果来比较不同撑动系统的推压力。图4是说明不同配电系统的推压力的实验结果的图表。图表包括力曲线401、402和403。图表的垂直轴表示力的值，以及水平轴表示设备插入的向内行程。例如，参照图2来描述移动端子的运动。力曲线401是表示常规撑动系统设计的推压力线图的实线。例如，未包括本文所述的任何特征的设计或者说是被认为是常规的。曲线401包括朝设备插入的向内行程的前三分之一的锐峰值。这个峰值是最大推压力，并且可阻碍配电设备的正确插入的能力。

力曲线402是表示具有固定设备的装置指状件的修改的内曲面的一个示例实施例的推压力线图的短划线。例如，设计包括至少某种程度上与图1-2的曲面120和220相似的指状件的内曲面。曲线402包括朝设备插入的向内行程的前三分之一的平型的峰值。这个峰值是最大推压力，并且与常规撑动系统曲线401相比具有大致上降低的力。因此，设备插入可比较容易，这可产生配电设备的正常插入。

力曲线403是表示具有固定设备的装置指状件的修改的内曲面并且包括不同长度的指状件的一个示例实施例的推压力线图的虚线。例如，设计包括至少某种程度上与图1-2的曲面120和220相似的指状件的内曲面以及如图1所示的不同长度的指状件。曲线403包括朝设备插入的向内行程的前三分之一的平型的峰值，其中沿平型峰值具有局部最小值。平型峰值是最大推压力，并且与常规撑动系统曲线401以及力曲线402相比具有大致上降低的力。因此，设备插入可比先前所述方法更容易，这可产生配电设备的正常插入。

仅通过这样描述了本发明的一些示例实施例，大家会清楚地知道，可通过许多方式对它们进行改变。前面对本发明的描述使用包括最佳模式的这些示例来公开本发明，以便使本领域的技术人员能够实施本发明，包括制作和使用任何装置或系统，以及执行任何结合方法。本发明的专利范围由权利要求书来定义，并且可包括本领域的技术人员想到的其它示例。如果这类其它示例具有与权利要求书的文字语言完全相同的结构元件，或者如果它们包括具有与权利要求书的文字语言的非实质差异的等效结构元件，则它们意在处于权利要求书的范围之内。这类变化没有被认为背离了本发明的精神和范围，以及所有这些修改意在包含在以下权利要求书所述的本发明的范围之内。

101    配电系统

102    配电装置

103    指状件

104    指状件

105    指状件

106    指状件

110    配电系统

111    配电装置

120    内部弯曲部分(剖面)

201    移动端子

202    指状件

203    枢轴点

204    弹簧

210    固定端子

220    内曲面(轮廓)

221    接触面积

301    撑动系统

310    端子

302    撑动系统

320    端子

303    撑动系统

330    端子

304    撑动系统

340    端子

401    图表上的力曲线

402    图表上的力曲线

403    图表上的力曲线

Claims (7)

1.一种配电装置(111)，包括：

固定端子(210)；

第一对指状件(105)，其分别连接在所述装置(111)中的相应枢轴点(203)；

第一机械弹簧(204)，与所述第一对指状件(105)操作式连接，配置成用于在所述第一对指状件(105)分开时提供拉力；

第二对指状件(106)，其分别连接在所述装置(111)中的相应枢轴点(203)；以及

第二机械弹簧(204)，与所述第二对指状件(106)操作式连接，配置成用于在所述第二对指状件(106)分开时提供拉力；

其中，

所述第一对指状件(105)和所述第二对指状件(106)具有不同长度，

所述长度是从指状件的枢轴点(203)到所述指状件的远离所述固定端子(210)的一端的距离的量度，以及

在所述固定端子(210)与所述第一对指状件和第二对指状件的各指状件之间各形成所述相应枢轴点(203)；

其中，各指状件包括位于所述指状件的内表面上的内曲面(120，220)，并且各内曲面配置成用于降低在每对指状件之间插入移动端子(201)时的推压力。

2.如权利要求1所述的装置，其中，各内曲面在每对指状件之间。

3.如权利要求1所述的装置，其中，各内曲面配置成用于与所述移动端子(201)接合，使得配电设备与所述装置(111)连接。

4.如权利要求1所述的装置，其中，所述第一对指状件的长度比所述第二对指状件的长度大百分之十至百分之十五。

5.如权利要求1所述的装置，其中，所述机械弹簧(204)是线圈弹簧。

6.如权利要求1所述的装置，其中，所述机械弹簧(204)是片簧、悬臂弹簧或扭簧。

7.如权利要求6所述的装置，其中，所述扭簧在所述枢轴点之内连接。