CN102511113B - 张紧单元以及具有这种张紧单元的用于汇流排的连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于汇流排的连接装置，其中在所述至少一个接触机构（102、103）的接触面（108）和嵌入到所述接触面（108）之间的汇流排（L1a、L1b、L2a、L2b、L3a、L3b、L4a、L4b、Na、Nb；L1c、L1d）的配属的接触侧面（113；313）之间借助张紧单元（116；216）实现电连接所必需的接触力。本发明在此尤其涉及所述张紧单元（116；216）的结构构造，其具有张紧弹簧（114；214），用于以将所述接触面（108）压在所述接触侧面（113；313）上的接触力加载所述接触机构（102；103）；还具有张紧夹（115；215），用来使张紧弹簧张紧。为了简化连接装置的安装而规定，张紧弹簧（114；214）和张紧夹（115；215）构成不可分开地彼此固定的张紧对。

Description

张紧单元以及具有这种张紧单元的用于汇流排的连接装置

技术领域

在通过将预安装的汇流排箱从端面彼此耦合，来构建汇流排配电系统的汇流排分支时，构成为刚性型材的汇流排必须以在安装技术方面以简单的方式借助合适的连接装置从端面导电地彼此相连，所述汇流排被汇流排壳体包围并且扁平并排地设置在汇流排壳体中。

本发明涉及这种用于汇流排的连接装置的领域，其中在至少一个接触机构的接触面和嵌入到所述接触面之间的汇流排的配属的接触侧面之间，借助张紧单元实现了电连接所必需的接触力。本发明在此尤其涉及所述张紧单元的结构构造。

背景技术

从目录LV70，2006，Siemens公司,定货号E86060-K1870-A101-A2，已知这种用于汇流排的连接装置，其中张紧单元具有张紧弹簧，用于以将所述接触面压在所述接触侧面上的接触力加载所述接触机构，张紧单元还具有用来使张紧弹簧张紧的张紧夹。此连接装置作为夹块（Klemmblock）亦或作为插夹BD2-400-SK列在所述目录中。它用来把Siemens公司的汇流排配电系统BD2的汇流排一直连接成400A的测定电流I_e，并属于直的、改变汇流排分支的方向的汇流排箱的基本装备。

图1至5详细地示出了这种已知的连接装置1的各种组成部件。

按照图1，所述的汇流排配电系统的两个从端侧彼此耦合在一起的汇流排箱的汇流排L1a和L1b、L2a和L2b、L3a和L3b、L4a和L4b以及Na和Nb分别借助接触机构2或3（形式为接解桥）彼此导电地相连。此接触桥在此分别由两个柔性的、构成为镜像对称的拉伸带4构成，或由一个拉伸带4和一个接触片5构成，其中每个拉伸带4都包含：由拉伸弧6构成的中心部段7；两个分别与此中心部段连接的、构成所述接触面8的扁平的中间部段9；以及两个与此中间部段连接的、用来固定在绝缘壳体10上的、构成为插入舌的端部部段11。

拉伸带4由多个薄的单个带子构成，它们按图3和4机械地且导电地通过压接点12来连接。为了实现大面积的、平的接触面，压接点12在此已经在第二工步中平整为标准尺寸。在此，压接点和拉伸带之间的尺寸偏差也同时降至最小。压接点12的仍留下来的凹陷处在实践中用作接触油脂储存器。

拉伸带4的形状和结构可使汇流排L1a和L1b、L2a和L2b、L3a和L3b、L4a和L4b以及Na和Nb的长度在加热和冷却时发生变化，但不会使其机械张紧。

同时，避免了接触面8和汇流排的在图1中用参考标记13表示的接触侧面之间的摩擦运动。这是很重要的，以确保汇流排配电系统持久无干扰地运行。

按图4，电连接所必需的接触力分别借助张紧弹簧14和分别配属于此张紧弹簧的张紧夹15来产生。在此，将张紧夹15在张紧弹簧14的方向17上顶压。各其中一个张紧弹簧14以及配属于它的张紧夹15分别构成一个张紧单元16，以便在接触机构的接触面8和分别嵌入到其中的汇流排的在图1中用13表示的接触侧面之间实现电连接所必需的接触力。

张紧夹15的在图5中用参考标记18表示的张紧斜面、张紧弹簧14的弹簧臂19在此加载，并且它们朝内在汇流排的接触侧面的方向上移动。因此，在张紧弹簧14的压紧面和拉伸带4的扁平的中间部段9的配属的压紧面之间出现力上升，并因此还在拉伸带的接触面8和汇流排的接触侧面13之间在与接触面垂直延伸的力方向20上出现力上升。

在拉伸带4的接触面8和汇流排的接触侧面13之间不会发生摩擦运动，因为拉伸带的接触面和汇流排的配属的接触侧面之间的摩擦力总是高于张紧弧6的变形力。为了确保这一点，由铜或铝构成的汇流排的接触侧面13的被接触面8接触的区域以及接触面8自身都具有相应的表面处理，尤其以锌层的形式。拉伸带4的所示构造还有利于可靠地排除所谈到的摩擦运动。

张紧弹簧14和张紧夹15由非磁性的材料构成，以便中断/避免铁回路。

按图4和5，配属于汇流排L1a、L2a、L3a、L4a以及Na的张紧夹15在绝缘支架22中彼此独立地与汇流排的纵向方向23平行可移动地加以保持，以便在绝缘支架22中实现拉伸运动。以相同的、此处未示出的方式，配属于汇流排L1b、L2b、L3b、L4b以及 Nb的张紧夹15在另一绝缘支架中彼此独立地与汇流排的纵向方向23平行可移动地加以保持。

通过接插连接（它由接插头24和配属的接插孔25构成）和螺纹连接（它由此处未进一步示出的螺栓26、配属于该螺栓的螺母和用来穿过螺栓26的孔口27、28构成），绝缘支架22借助可移动地保持在它上面的张紧夹15固定在配属于连接装置（配属于夹块）的壳体29的突缘盖30上。因此在操纵张紧单元16的张紧元件（张紧弹簧和张紧夹）时，装配工人可进行所谓的“盲接”，因为装上的、通过四个螺纹连接（它由此处未进一步示出的固定螺栓32、配属于该固定螺栓的固定螺母和用来穿过固定螺栓32的通孔33、34构成）要与下面的突缘31相连的突缘盖30尤其遮盖了张紧弹簧14和张紧夹15。通过下压突缘盖30（其具有固定在它上面的张紧夹15）实现张紧弹簧14的张紧还需要很高的安装力，因此该夹块实际上只有借助常规工具才能拧紧。

发明内容

本发明的目的是，简化这种连接装置的安装。

根据具有专利权利要求1的前序部分的特征的张紧单元（夹块BD2-400-SK的张紧单元，目录LV70， 2006，Siemens公司,定货号E86060-K1870-A101-A2），此目的通过以下方式得以实现，即张紧弹簧和张紧夹构成不可分开地彼此固定的张紧对（Spannpaar）。由此，总是保持张紧夹与张紧弹簧的配属关系，并因此能可靠地排除由于错误连接而引起的错误操作。

在从属权利要求中标出了本发明的其它优选的、尤其有利的改进方案。

例如，可通这以下方式实现张紧弹簧和张紧夹的不可分开地彼此固定，即在张紧弹簧的弹簧臂之间构造有彼此对置的导引槽缝，张紧夹沿着该导引槽缝可借助于折弯的、张紧臂的嵌入导引槽缝中的端部在垂直于所述接触力的力方向的方向上在张紧弹簧上在起始位置和终端位置之间移动，其中张紧夹的张紧臂的折弯的端部以及将张紧弹簧的弹簧臂连接起来的张紧梁构造有彼此配属的第一止挡面，此第一止挡面在起始位置中彼此贴靠，并且其中张紧夹的将张紧臂连接起来的基体和张紧梁构造有彼此配属的第二止挡面，此第二止挡面在终端位置中彼此贴靠。

尤其有利的是，张紧夹的张紧臂的倾斜于接触机构的张紧斜面对张紧梁加载，因为在张紧斜面的斜度相应较小时，无需工具就可执行张紧过程。

为了进一步减小安装力，张紧梁分别还可用滑靴（其形式尤其是薄的、C形的青铜片）包围。此外，张紧弹簧的张紧梁还可彼此对置地布置，使其与张紧夹的斜面的接触点位于朝力方向倾斜了确定的角度x的直线上。

为了即使在应用按本发明的张紧单元时，既在轴向方向上（汇流排的纵向方向）也在径向方向上（横向于汇流排的纵向方向），能把要与接触机构相连的汇流排导入接触机构的接触面之间，在优选的构造方案中规定，所述张紧夹在张紧弹簧上可从止挡位置中出来摆动到释放位置中，其中张紧夹的运动轨迹在摆动至释放位置时横向于所述接触力的力方向且横向于导引槽缝的纵向方向延伸。即张紧夹可从运动轨迹中摆出来，汇流排在径向安装/拆卸时执行此运动轨迹。

为了确保这一点，导引槽缝的加宽的端部可构成摆动轴承，张紧臂的折弯的端部构成嵌入到所述摆动轴承中的摆动轴。

为了使多个汇流排的汇流排箱从端面连接起来，相应地设置了多个张紧对，其中张紧对的张紧夹通过单独的固定机构相互独立地保持在绝缘支架上，并在终端位置上可横向于所述接触力的力方向并且横向于导引槽缝的纵向方向移动。

还为了能把绝缘支架从运动轨迹中摆出来（汇流排在径向安装/拆卸时执行此运动轨迹），它具有通过垂直于张紧夹的运动轨迹延伸的膜片铰链成形的安装手柄。此安装手柄可借助膜片铰链来折弯，以便扩大绝缘支架的摆动角度，以释放汇流排的运动轨迹。

为了在单个相之间实现更大的漏电距离（kriechstrecke），绝缘支架对于每个张紧夹具有一个绝缘罩壳，其在安装状态下嵌入到连接装置的绝缘罩壳的相分隔壁之间。

按本发明的张紧单元优选应用在已描述的用于汇流排配电系统的汇流排的连接装置中，用来在至少一个接触机构的接触面和嵌入到所述接触面之间的汇流排的配属的接触侧面之间实现电连接所必需的接触力，其中此至少一个接触机构构成为接触桥，以便从端面连接两个汇流排。

在此优选地规定，大型的汇流排（尤其是设计用于超过400A的额定电流的汇流排）从端面借助两个接触桥相连，它们的四个接触面相应地通过四个张紧单元在所需的接触力的作用下导电地压在两个汇流排的接触侧面上。

附图说明

下面借助附图6至15详细地阐述了本发明以及本发明的有利的构造方案。其中：

图6 示出了按本发明的连接装置的第一实施例，它用于汇流排配电系统的两个待从端面彼此耦合的汇流排箱的汇流排；

图7 示出了按图6的连接装置的第一实施例，它具有此处局部拆开的突缘盖，用来观看两个设置在其下方的张紧单元的第一实施例，它在此处位于终端位置上；

图8 示出了按图6的连接装置的第一实施例，它具有打开的突缘盖，其中张紧单元的这两个第一实施例中的一个位于起始位置上；

图9 示出了按图6的连接装置的第一实施例，它具有打开的突缘盖，其中张紧单元的这两个第一实施例中的一个位于释放位置上；

图10至17 示出了按图6的连接装置的第一实施例的不同的局部结构；

图18 示出了张紧单元的第二实施例；以及

图19 示出了按本发明的连接装置的第二实施例，它用来连接更大的汇流排。

具体实施方式

按附图6至11，按本发明的连接装置101具有壳体129，它由下面的突缘131和通过四个螺纹连接要与下面的突缘131相连的突缘盖130构成。在此，固定螺栓132也穿过突缘盖的通孔133以及下面的突缘的通孔134中。

按本发明的连接装置101当作图1所示的连接装置1的替代物来用，用来导电地连接图1所示的汇流排L1a和L1b 、L2a和L2b、L3a和L3b、 L4a和L4b以及Na和Nb。

按附图12或13，按本发明的连接装置为此还具有形式为接触桥的接触机构102、103，它们由两个柔性的、构成为镜像对称的拉伸带104构成，或由一个拉伸带104和一个接触片105构成。以已知的方式，每个拉伸带104都配备了：由拉伸弧106构成的中心部段107；两个分别与此中心部段连接的、构成接触面108的扁平的中间部段109；以及两个与此中间部段连接的、用来固定在绝缘壳体110中的、构成为插入舌的端部部段111。

按图14，拉伸带104在此也由多个薄的单个带子构成，它们机械地且导电地通过压接点112来连接，此压接点以已知的方式在第二工步中平整为标准尺寸，并因此将压接点和拉伸带之间的尺寸偏差降至最小，此压接点构成为大面积的、平的接触面108，并设置有凹陷处用作接触油脂储存器。

在此，通过拉伸带104的形状和结构，也可使汇流排的长度在加热和冷却时发生变化，但不会使其机械张紧。

按图17，电连接所必需的接触力分别借助张紧弹簧114（也参照图16）和分别配属于此张紧弹簧的张紧夹115（也参照图15）来产生。在此，将张紧夹115在张紧弹簧的方向117上顶压。各其中一个张紧弹簧以及配属于它的张紧夹在此分别形成一个张紧单元116，以便在接触机构的接触面108和分别嵌入到其中的汇流排L1a、L1b的接触侧面113之间实现电连接所必需的接触力。

在此，张紧夹115的张紧斜面118、张紧弹簧114的张紧臂135朝内沿汇流排L1a、L1b的接触侧面113的方向移动。因此，在张紧弹簧114的压紧面135和拉伸带104的扁平的中间部段109的配属的压紧面136之间出现力上升，并因此还在拉伸带的接触面108和汇流排的接触侧面113之间在垂直于接触面108延伸的力方向120上出现力上升。

在此，在拉伸带104的接触面108和汇流排L1a、L1b的接触侧面113之间不会发生摩擦运动，因为拉伸带的接触面108和汇流排L1a、L1b的配属的接触侧面113之间的摩擦力总是高于张紧弧106的变形力。为此，由铜或铝构成的汇流排L1a、L1b的接触侧面113的被接触面108接触的区域以及接触面108自身都具有相应的表面处理，尤其以锌层的形式。

张紧弹簧14和张紧夹15以已知的方式由非磁性的材料构成，以便中断/避免铁回路。

为了在接触机构的接触面108和汇流排配电系统的嵌入到所述接触面之间的汇流排的配属的接触侧面113之间实现电连接所必需的接触力，每个在图6至17中所示的按本发明的张紧单元的第一实施例116一方面也具有张紧弹簧114，用于以将所述接触面108压在所述接触侧面113上的接触力加载所述接触机构，另一方面还具有用来使张紧弹簧张紧114的张紧夹115，但其中每个张紧单元116的张紧弹簧114和张紧夹115在此一起构成不可分开地彼此固定的张紧对。

在张紧弹簧114的弹簧臂119之间构造有彼此对置的导引槽缝137，张紧夹沿着该导引槽缝可借助于折弯的、张紧臂139的嵌入该导引槽缝137中的端部138在垂直于所述接触力的力方向120的方向117（导引槽缝的纵向方向）上在张紧弹簧114上在起始位置和终端位置之间移动，其中张紧夹的张紧臂139的折弯的端部138以及将张紧弹簧的弹簧臂119连接起来的张紧梁140构造有彼此配属的第一止挡面141、142，此第一止挡面在起始位置中彼此贴靠，并且其中将张紧臂连接起来的张紧夹的基体143和张紧梁构造有彼此配属的第二止挡面144、145，此第二止挡面在终端位置中彼此贴靠。

张紧夹的张紧臂139的倾斜于接触机构102、103的张紧斜面118对张紧梁140加载。

按图16，张紧梁140可分别用滑靴146（其形式尤其是薄的、C形的青铜片）包围，以减小摩擦值。

张紧夹115在张紧弹簧114上从起始位置（也参照图8）出来可摆动到释放位置（也参照图9）上，其中每个张紧夹的运动轨迹147在摆动到释放位置时横向于所述接触力的力方向120，并横向于导引槽缝的纵向方向117。

在此，导引槽缝137的加宽的端部148构成摆动轴承，并且张紧臂的折弯的端部138构成嵌入到所述摆动轴承中的摆动轴。

在此，所有的张紧夹115都分别保持在共同的绝缘支架122中，这些张紧夹115配属于汇流排箱的汇流排。

按图10，张紧对的张紧夹115在此分别通过单独的固定机构149、150相互独立地保持在绝缘支架122中，并在此在终端位置上横向于所述接触力的力方向120并横向于导引槽缝的纵向方向117、即平行于汇流排的纵向方向123可以移动，以便在绝缘支架122中实现拉伸运动。

为此，固定机构149（一体地构成在绝缘支架上的销钉）嵌入到张紧夹115的图15所示的长孔151中。

绝缘支架的构成为安装手柄152的部段可围绕着膜片铰链153摆动，此膜片铰链垂直于张紧夹的运动轨迹延伸。

绝缘支架122对于每个张紧夹具有一个绝缘罩壳154。

由于张紧斜面118的斜度小，无需工具就能执行张紧过程。

按图8，将张紧夹115朝上拉直到达到张紧弹簧114和张紧夹115的止挡面141和142，以便松开电连接。

按图9，张紧夹115在此位置中可以摆离，以便能在径向上安装和拆卸汇流排。

止挡面141、142基本上确保，总是保持张紧夹115与张紧弹簧114的配属关系，并因此可靠地排除由于错误连接而引起的错误操作。张紧夹115在其张紧和松开运动时在导引槽缝137中导引。

通过借助绝缘支架122和绝缘罩壳110来组装按本发明的张紧单元，可在多个汇流排的系统中在安装/拆卸过程中连接或松开所有存在的汇流排。

按照张紧单元的图18所示的实施例216，张紧弹簧214的张紧梁240在需要时可彼此对置地布置，使其与张紧夹215的张紧斜面218的接触点255位于朝力方向220倾斜了确定的角度x的直线256上。此角度x的大小根据摩擦值和期望的拆卸力减小程度来选择。

按本发明的连接装置的按图9所示的实施例301，为了从端面连接两个更大的汇流排L1c、L1d，设置了至少两个接触桥102和至少四个张紧单元116。

Claims (14)

1.一种张紧单元（116；216），用来在汇流排配电系统的汇流排（L1a、L1b 、L2a、L2b、L3a、L3b、L4a、L4b、Na、Nb；L1c、L1d）的连接装置（101、301）的接触机构（102、103）的接触面（108）和汇流排的嵌入到所述接触面（108）之间的配属的接触侧面（113；313）之间实现电连接所必需的接触力，

- 具有张紧弹簧（114；214），用于以将所述接触面（108）压在所述接触侧面（113；313）上的接触力加载所述接触机构（102；103），

- 具有张紧夹（115；215），用来使张紧弹簧张紧，

其特征在于，所述张紧弹簧（114；214）和张紧夹（115；215）构成不可分开地彼此固定的张紧对。

2.按权利要求1所述的张紧单元（116；216），其特征在于，在张紧弹簧的弹簧臂之间构造有彼此对置的导引槽缝（137），所述张紧夹（115；215）沿着该导引槽缝可借助于张紧臂（139）的折弯的、嵌入该导引槽缝（137）中的端部（138）在垂直于所述接触力的力方向（120；220）延伸的方向（117；217）上在张紧弹簧（114；214）上在起始位置和终端位置之间移动，其中张紧夹的张紧臂（139）的折弯的端部（138）以及将张紧弹簧的弹簧臂（119）连接起来的张紧梁（140；240）构造有彼此配属的第一止挡面（141、142），此第一止挡面在起始位置中彼此贴靠，并且其中张紧夹的将张紧臂连接起来的基体（143；243）和张紧梁（140；240）构造有彼此配属的第二止挡面（144、145；244、245），此第二止挡面在终端位置中彼此贴靠。

3.按权利要求2所述的张紧单元（116；216），其特征在于，张紧夹的张紧臂的倾斜于接触机构（102；103）的张紧斜面（118；218）对张紧梁（140；240）加载。

4.按权利要求3所述的张紧单元（116；216），其特征在于，张紧梁（140；240）分别被尤其呈薄的、C形的青铜片的滑靴（146）包围。

5.按权利要求3或4所述的张紧单元（216），其特征在于，所述张紧弹簧的张紧梁（240）彼此对置地布置，使其与张紧夹的张紧斜面（218）的接触点位于相对所述接触力的力方向（220）倾斜了确定的角度x的直线（256）上。

6.按权利要求2至4中任一项所述的张紧单元（116；216），其特征在于，所述张紧夹在张紧弹簧上可从止挡位置中出来摆动到释放位置中，其中张紧夹的运动轨迹（147）在摆动至释放位置时横向于所述接触力的力方向（120；220）且横向于导引槽缝（137）的纵向方向（117；217）延伸。

7.按权利要求6所述的张紧单元（116；216），其特征在于，所述导引槽缝（137）的加宽的端部（148）构成摆动轴承，张紧臂的折弯的端部构成嵌入到所述摆动轴承中的摆动轴。

8.按权利要求2至4中任一项所述的张紧单元（116；216），其特征在于，设置了多个张紧对，其中张紧对的张紧夹（114；214）通过单独的固定机构（149；150）相互独立地保持在绝缘支架（122）上，并在终端位置上可横向于所述接触力的力方向（120；220）并且横向于导引槽缝的纵向方向（117；217）移动。

9.按权利要求8所述的张紧单元（116；216），其特征在于，所述绝缘支架的构成为安装手柄（152）的部段可围绕着垂直于张紧夹的运动轨迹（147）延伸的膜片铰链（153）摆动。

10.按权利要求8所述的张紧单元（116；216），其特征在于，绝缘支架（122）对于每个张紧夹（114；214）具有一个绝缘罩壳（154）。

11.一种连接装置（101；301），用于汇流排配电系统的汇流排（L1a、L1b 、L2a、L2b、L3a、L3b、L4a、L4b、Na、Nb；L1c、L1d），其具有至少一个接触机构（102、103），并具有至少一个张紧单元（116；216），用来在所述至少一个接触机构的接触面（108）和嵌入到所述接触面之间的汇流排的配属的接触侧面（113；313）之间实现电连接所必需的接触力，其特征在于，所述至少一个张紧单元（116；216）按权利要求1至10之任一项构造。

12.按权利要求11所述的连接装置（101；301），其特征在于，所述至少一个接触机构（102）构成为接触桥，用来从端面连接其中两个汇流排（L1a、L1b 、L2a、L2b、L3a、L3b、L4a、L4b、Na、Nb；L1c、L1d）。

13.按权利要求12所述的连接装置（101；301），其特征在于，所述接触桥由至少两个柔性的、尤其构成为镜像对称的拉伸带（104）构成，其中每个拉伸带都具有由拉伸弧（106）构成的中心部段（107）、两个分别与此中心部段连接的、构成所述接触面（108）的扁平的中间部段（109）以及两个与此中间部段连接的、用来固定在绝缘壳体（110）中的、构成为插入舌的端部部段（111）。

14.按权利要求12或13所述的连接装置（301），其特征在于，为了从端面连接其中两个汇流排（L1c、L1d），设置至少两个接触桥和至少四个张紧单元（116）。