CN102640237A - 组合接线器和电流变压器 - Google Patents

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Abstract

一种用于将电流变压器安装到电气装置的变压器组件。一般的环形电流变压器感测电气装置的导体中的电流并且具有外壳。在环形线圈的中心开口中，电气装置的导体的机械接线柱被直接安装到电流变压器的外壳。机械接线柱具有位于机械接线柱的主体中的一个或多个导体孔，以用于接收相应的导线。

Description

组合接线器和电流变压器
发明领域
本发明通常涉及用于电气装置的电流变压器，且更具体地说，涉及安装到机械接线柱(mechanical lug)的电流变压器。
发明背景
电流变压器通常被包含在电气装置中，例如，包含在断路器或者母线组件中，用于感测电流。通常，电流变压器包括缠绕在铁心周围的薄的导线的环形线圈，用于感测通过电流变压器的电流。电流变压器被物理地安装到支撑支架、安装到电气装置上或内以用于提供结构支撑，并且被电耦合到电气装置的导线，所述导线通过用于监控电线中的电流的环形线圈的中心。将电气装置连接到电路的剩余部分的导线通常通过固定到电气装置的主体的机械接线柱而结合到电气装置。
发明内容
在本发明的实现中，变压器组件包括安装在一起的电流变压器和接线柱(或者接线器)，其中，电流变压器围绕接线柱。接线柱提供了对于支撑电流变压器必须的强度和特征，并且消除了对用于电流变压器的第二支撑支架的需要。该实现还将由接线柱结合的导线和电流变压器放置得更靠近，以消除将通过单独安装的电流变压器路由的额外导线的需要。通常，变压器组件将(用于监控和测量电流的)电流感测技术的元件与(用于将电线和电缆连接到电气母线的)电线终端元件组合在一起。变压器组件提供包括以下各项的几个优点：(i)减少导电材料的数量；(ii)消除对支撑电流变压器的单独的元件的需要；以及(iii)减少在其中安装变压器组件的设备中的空间需要。变压器组件可以应用于使用电流感测和电线终端的任意电气装置。
电流变压器感测电气装置中的电流并且具有带有内部开口的外壳。在内部开口内，附接到电气装置的机械接线柱被直接安装到电流变压器的外壳。机械接线柱具有位于机械接线柱的主体内的多个导体孔，以用于接收相应的导线。
在本发明的可替换的实现中，变压器组件包括机械接线柱，该机械接线柱经由紧固件部件而被直接物理地且电气地安装到电气装置。机械接线柱包括用于分别接收多个导线的多个导体孔，所述导线经由相应的导体紧固件附接到机械接线柱。变压器组件还包括用于感测电气装置中的电流的电流变压器，该电流变压器通过具有在其中接收机械接线柱的内部开口而被直接物理地连接到机械接线柱。
对于本领域普通技术人员而言，根据参照附图给出的各个实施方式的详细描述，本发明的额外方面将是明显的，下面给出附图的简要描述。
附图说明
可以通过参照下面结合附图给出的描述来最好地理解本发明。
图1是安装到母线系统的变压器组件的顶视图。
图2A是四线变压器组件的透视装配图。
图2B是图2A中所示的四线变压器组件的透视分解图。
图3是三线变压器组件的透视分解图。
图4是机械接线柱的连接插槽的透视图。
图5是电流变压器的连接片的透视图。
图6A是图1的变压器组件和母线通道系统的横截面图。
图6B是图6A的示出了部分插入到连接插槽内的连接片的放大图。
图6C是图6A的示出了完全插入到连接插槽中的连接片的放大图。
所示实施方式详述
虽然将结合某些优选的实施方式对本发明进行描述，但是将理解的是，本发明不限于那些特定的实施方式。相反，本发明旨在包括可以包含在由所附权利要求定义的本发明的精神和范围内的所有替换物、修改和等同布置。
参照图1，变压器组件100被安装到母线系统102。在可替换的实施方式中，变压器组件100被安装到任何其它电气装置，所述电气装置使用电流感测和导线终端，例如，母线、断路器、开关等。
变压器组件100包括机械接线柱104和电流变压器106。机械接线柱104是可以由诸如铝或铜的任意导电材料制成的导体。如下面更详细描述的，机械接线柱104提供用于电流变压器106的支撑结构并且固定导线。
参照图2A和图2B，机械接线柱104具有主体108，其中，多个导体孔110设置在该主体108中。导体孔110通过整个主体108从开口端112延伸到安装端114，并且可选择地相互平行。虽然示出为具有圆形形状，但是导体孔110可以具有任意其它形状。
在导体孔110的方向的垂直方向上，机械接线柱104包括多个紧固件开口，其被统一地标识为116。紧固件开口116通过主体108从左侧118延伸到导体孔110中的相应导体孔。
机械接线柱104可以具有任意数量的导体孔110。例如，参照图3，机械接线柱104可以具有四个导体孔110(而不是三个)。
多个导体紧固件120在紧固件开口116中连接到机械接线柱104。导体紧固件120可以是例如线接线螺丝或者其它线保持设备。导体紧固件120将导线122固定到相应的导体孔110中。导线122通常是相同的相位或中性的。
机械接线柱104还包括安装到主体108的右侧126的多个紧固部件124。紧固部件124可以是螺栓、螺钉、铆钉等。紧固部件124直接物理地和电气地将机械接线柱104连接到母线系统102。多个垫圈128被连接到紧固件部件124与母线系统102的安装表面130(如图4A所示)之间。
缠绕的环形电流变压器106由外壳132围绕。外壳132具有内部开口136，至少一个连接片138在径向上延伸到该内部开口136中，以用于将电流变压器106固定到机械接线柱104，如下面更详细解释的。外壳132还具有电气耦合区域134，该电气耦合区域134具有用于接收用于变压器的感测功能的多个信号线140的多个电线接收机139。信号线140可选择地路由到电线束142，并且经由多个螺钉144或其它固定设备固定到相应的电线接收机139中。
机械接线柱104的安装端114被插入到电流变压器106的内部开口136中。机械接线柱104提供用于电流变压器106的结构支撑并且将电流变压器106安装到母线系统102(或者诸如断路器或开关的其它设备)，从而消除外部安装支架的需要。
参照图3，如上所述，导体孔110的数量可以基于特定的需要而改变。图3中所示的示例性的实施方式具有三个导体孔110。
参照图4，机械接线柱104的安装端114具有用于将机械接线柱104连接到电流变换器106的至少一个连接插槽146(仍然如图2B所示)。连接插槽146通常是矩形的插槽，其在插槽的进入点处具有停止表面147。如下面参照图6A至图6C更详细描述的，停止表面147帮助将机械接线柱104固定到电流变压器106。
参照图5，电流变压器106的连接片138经由桥元件143连接到内壁141。连接片138通常是弹簧元件，其具有柔性的片端145，该片端145可按弹性的方式移动远离内壁141或者朝向内壁141移动。
参照图6A至图6C，机械接线柱104的安装端114使用连接插槽146和连接片138之间的连接而与变压器外壳134接合。如图6B中详细示出的，连接片138被插入到连接插槽146中。在插入期间，停止表面147迫使连接片138轻微地向内壁141移动。当连接片138完全插入到连接插槽146中(如图6C中所示)时，连接片138的弹簧弹力使片端145抵住停止表面147，这防止了机械接线柱104和变压器外壳134分离。
第二对连接片和连接插槽(未示出)(在图6A中统一地标识为152)通常位于与第一对连接片138和连接插槽146直径上相对的位置处。可替换地，可以使用任意数量的连接片和连接插槽。根据可替换的实施方式，可以使用诸如螺栓、螺钉、铆钉、粘合剂、压装等的任意紧固方法将电流变压器106固定到机械接线柱104。
虽然已经示出和描述了本发明的特定的实施方式、方面和应用，但是应当理解的是，本发明不限于本文所公开的精确的构造和组成，并且在不偏离所附权利要求中定义的本发明的精神和范围的情况下，通过前述描述，各个修改、改变和变化可以是明显的。

Claims (16)

1.一种用于电气装置的变压器组件，包括：
电流变压器，其用于感测电气装置中的电流，所述电流变压器具有带有内部开口的外壳；以及
机械接线柱，其在所述内部开口中直接安装到所述电流变压器的所述外壳，所述机械接线柱具有位于所述机械接线柱的主体内的多个导体孔以用于接收导线，所述机械接线柱具有用于附接到所述电气装置的装置。
2.根据权利要求1所述的变压器组件，其中，所述机械接线柱由导电材料制成。
3.根据权利要求2所述的变压器组件，其中，所述导电材料是从由铝和铜组成的组中选择的。
4.根据权利要求1所述的变压器组件，其中，所述多个导体孔包括用于接收导线中的相应导线的至少一个开口。
5.根据权利要求1所述的变压器组件，还包括多个紧固件开口，所述紧固件开口中的每一个与所述导体孔中的相应导体孔相对应。
6.根据权利要求5所述的变压器组件，其中，所述紧固件开口相互平行。
7.根据权利要求5所述的变压器组件，其中，所述紧固件开口垂直于所述导体孔。
8.根据权利要求5所述的变压器组件，还包括多个导体紧固件，所述导体紧固件中的每一个连接到所述紧固件开口中的相应紧固件开口中以用于将多个导线中的相应导线固定到所述机械接线柱，所述导线被分别接收到所述导体孔中。
9.根据权利要求1所述的变压器组件，其中，用于附接到所述电气装置的所述机械接线柱装置还包括用于将所述机械接线柱安装到所述电气装置的一个或多个安装紧固件，所述一个或多个安装紧固件位于所述接线柱的与多个导体紧固件所安装的所述接线柱的表面相对的表面上，所述导体紧固件可连接到相应的紧固件开口内以用于将相应的导线固定到所述机械接线柱。
10.根据权利要求1所述的变压器组件，其中，所述电流变压器包括多个连接片，并且所述机械接线柱包括多个相应的连接插槽，所述连接片中的每一个被固定在所述连接插槽中的相应连接插槽中。
11.一种电气系统，包括：
电气装置；
机械接线柱，其被直接物理地且电气地安装到所述电气装置，所述机械接线柱包括分别用于接收一个或多个导线的一个或多个导体孔，所述导线经由相应的导体紧固件附接到所述机械接线柱；以及
电流变压器，其用于感测所述电气装置中的电流，所述电流变压器通过具有内部开口而被直接物理地连接到所述机械接线柱，所述机械接线柱接收在所述内部开口中。
12.根据权利要求11所述的电气系统，其中，所述机械接线柱由导电材料制成。
13.根据权利要求11所述的电气系统，其中，所述电流变压器在所述机械接线柱的一端附近连接到所述机械接线柱，所述电流变压器具有带有连接片的外壳，所述连接片在所述内部开口中内部地延伸，所述变压器的所述连接片被接收到所述机械接线柱的相应连接插槽中。
14.根据权利要求13所述的电气系统，其中，所述电流变压器在所述机械接线柱的一端附近连接到所述机械接线柱，所述连接插槽具有用于保持所述连接片中的相应连接片的停止表面。
15.根据权利要求11所述的电气系统，其中，所述导体孔相互平行，并且从所述机械接线柱的一端延伸到所述机械接线柱的相对端。
16.根据权利要求11所述的电气系统，其中，所述导体孔垂直于所述导体紧固件，所述导体紧固件插入到多个紧固件开口中的相应紧固件开口中。
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