CN102640366A - 用于可缩放的配电的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

在一个方面，本发明提供用于配电的系统。根据某些实施方案，系统包括可安装于机架的配电单元，可安装于机架的配电单元包括：壳体，其具有第一端和第二端，壳体还包括界定在壳体内的空腔的外壁；以及被配置为允许壳体被安装在电气设备机架内的紧固元件。根据这些实施方案，壳体的外壁包括在壳体的第一端和第二端之间线性地延伸的开口，以及多个电导体位于空腔内并且被在第一端和第二端之间线性地取向。根据另外的实施方案，系统包括：搭接模块，其包括从其延伸的多个接触部，其中所述多个接触部中的每个被配置为分别在接合在空腔内的所述多个电导体中的一个之前被插入开口中。

Description

用于可缩放的配电的设备和方法
发明背景
1.发明领域
本发明的实施方案大体上涉及配电设备。更具体地，至少一个实施方案涉及用于可缩放的配电的设备和方法。
2.相关技术的讨论
用于计算机、通信和其他的电子设备的集中数据中心已经被使用很多年。更近地，随着国际互联网的增多的使用，向互联网服工提供商（“ISP”）、应用服务提供商（“ASP”）和互联网内容提供商提供托管服务的大规模数据中心正在变得越来越流行。典型的集中数据中心容纳多个需要电力、冷却和向通信设施的连接的设备的机架。
通常，集中数据中心具有被配置为避免断电的配电系统，因为数据中心包括高比例的关键负载，企业如果没有这些关键的负载可能不能够运行。经常，不间断电源（“UPS”）被在配电系统中采用，以确保设备接收连续的电力并且避免任何断电。典型的配电系统包括位于数据中心中的成机架的设备，例如服务器和类似设备。通常，多个配电电路被提供，其中每个电路通过电路断路器向一个或多个电负载（例如服务器、冷却系统、照明电路等等）供应电力。这些系统通常包括电路断路器被安装在其中的机架（即配电单元），或可选择地，包括大体上在设计上相似于在普通的商业设施中发现的配电盘的机架。
这些方法的问题包括以下事实，即电路断路器从配电盘或配电单元的安装或移除需要技术人员（即电工）在紧邻于可能包括暴露的电连接和/或导体的通电的电路处进行安装或移除。可选择地，配电设备可以被断电以帮助一个或多个电路断路器的安装或移除。当然，考虑到数据中心中的电负载的关键本质，即使是这些计划停电也是非期望的。
某些现有的方法试图通过提供预制造的插入式电力电缆来最小化由新的配电电路的连接导致的电力中断，其中，插入式电力电缆的第一端包括可以被插入在配电单元处的电路断路器的输出部的连接器，而第二端可以被连接于电负载。虽然这种方法可以允许电负载被安全地连接于电路断路器而不将整个配电单元断电（例如被连接于通电的配电盘但是不需要任何“带电作业”），但是其要求电缆长度应当是预确定的。此外，这样的系统可能不是可缩放的，即，每个配电盘或其他的配电单元可能未被配置为用于电路和相应的电路断路器的正确的尺寸或数量。
发明概述
在一个或多个实施方案中，本发明提供一种模块化的可缩放的配电系统，其提供可以被安全地安装和除去而不中断其他的被连接于配电单元的电路的搭接模块(tap module)。作为结果，在某些实施方案中，本发明提供可缩放的配电设备，其提供灵活性以满足诸如数据中心的设施的改变的电需要。例如，在某些实施方案中，用户可以采用安装于机架的配电单元来定制用于在初始的安装之后的新增加的负载的连接的地点，并且不中断被供应至任何之前被连接的负载的电力。此外，用户可以选择性地连接单相的或三相的负载以实现从多相的电力的源的平衡电流消耗。此外，在某些实施方案中，用户可以通过可选择地将分别的插座出口连接到配电系统来实现前述目的。在又另一个实施方案中，用户可选择的连接在不将分别的插座出口所连接到的功率系统的任何部分断电的情况下来实现。
在一个方面，本发明提供用于配电的系统。根据某些实施方案，系统包括可安装于机架的配电单元，可安装于机架的配电单元包括：壳体，其具有第一端和第二端，壳体还包括界定壳体内的空腔的外壁；以及被配置为允许壳体被安装在电气设备机架内的紧固元件。根据这些实施方案，壳体的外壁包括在壳体的第一端和第二端之间线性地延伸的开口，而多个电导体位于空腔内并且被在第一端和第二端之间线性地取向。根据另外的实施方案，系统包括：搭接模块，其包括从其延伸的多个接触部，其中所述多个接触部中的每个被配置为在将所述多个电导体中的一个分别接合在空腔内之前被插入开口中。
根据另一个方面，本发明提供搭接模块，包括：主体；轴，其被耦合于主体，轴至少包括具有第一直径的第一区域以及具有不同于第一直径的第二直径的第二区域；以及多个接触部，其被包括在轴中并且从其延伸，接触部包括相导体接触部、中性导体接触部和接地导体接触部。根据某些实施方案，相导体接触部位于第一区域中，并且中性导体接触部和接地导体接触部中的一个位于第二区域中。
根据又另一个方面，本发明提供向服务器提供电力的方法，方法包括以下的动作：将安装于机架的配电单元安装在电气设备包封部中，安装于机架的配电单元被配置为将多个电气模块分别地接收在沿着安装于机架的配电单元的长度的多个非固定地点处；将包括电线的电气模块耦合在由用户从所述多个非固定地点中选择的地点处；以及将电线连接于服务器。
附图简述
附图不意图被按比例绘制。在附图中，被在多个图中图示的每个相同的或几乎相同的部件由相似的数字代表。为了清楚性的目的，不是每个部件都可能在每个图中标记。在附图中：
图1图示了电气系统的框图，在电气系统中采用了根据本发明的一个实施方案的可缩放的配电设备；
图2图示了根据本发明的一个实施方案的插入式模块的等距视图；
图3图示了根据本发明的一个实施方案的插入式模块的平面图；
图4图示了根据本发明的一个实施方案的、图3的插入式模块的等距视图；
图5图示了根据本发明的一个实施方案的被安装在汇流条组件中的插入式模块；
图6图示了根据本发明的又另一个实施方案的插入式模块；
图7图示了根据本发明的实施方案的汇流条组件和插入式模块的框图；
图8图示了根据本发明的再另一个实施方案的插入式模块；
图9图示了根据本发明的又另一个实施方案的插入式模块；
图10图示了根据本发明的再另一个实施方案的插入式模块；
图11图示了根据一个实施方案的配电单元；
图12图示了根据一个实施方案的搭接模块；
图13图示了根据图12的实施方案的搭接模块的平面图；
图14图示了根据一个实施方案的被连接于配电单元的搭接模块；以及
图15图示了根据在图14中图示的实施方案的搭接模块和配电单元的连接部的更近的视图。
详细描述
本发明不限于在以下的描述中提出或在附图中图示的对部件的构建和排列的细节的应用。本发明能够具有其他的实施方案并且能够被实践或能够被以多种方式实施。此外，本文所使用的措辞和术语是为了描述的目的并且不应当被认为是作为限制。“包括”、“包含”或“具有”、“含有”、“涉及”和其的变化形式的在本文中的使用意图包括下文列出的条目和其的等效物以及增加的条目。
共同所有的于2007年6月21日提交的名称为“APPARATUS ANDMETHOD FOR SCALABLE POWER DISTRIBUTION（用于可缩放的配电的设备和方法）”的美国专利申请第11/766,504号以及于2006年6月16日提交的名称为“APPARATUS AND METHOD FOR SCALABLE POWERDISTRIBUTION(用于可缩放的配电的设备和方法)”的美国专利申请第11/455,227号中的每个描述了提供灵活性以满足诸如数据中心的设施的改变的电需要的模块化的可缩放的配电系统的实施方案，这些申请中的每个以其整体通过引用并入本文。在本文中包括的描述提供用于可缩放的配电的设备和方法的另外的实施方案，例如允许用户安全地调整配电系统的配置以适应改变的电负载并且在不断电配电系统的情况下进行的实施方案。
图1图示了根据一个实施方案的配电系统10，其中系统包括配电单元11（“PDU”），配电单元11提供多个输出电路18（例如分支电路）以向多个电负载供应电力，例如在数据中心或另一个类型的设施中存在的负载。配电系统10可以包括输入电路断路器13、变压器14、不间断电源（“UPS”）15、旁路开关16、汇流条组件12以及监测和控制电路17。在多种实施方案中，PDU 11包括汇流条组件12，并且在前一句中列出的其余的设备中的每个可以被包括在PDU 11中或可选择地物理地位于配电系统10中的其他地点。
根据一个实施方案，PDU 11包括汇流条组件12，以及输入电路断路器13、变压器14、UPS 15、旁路开关16和监测和控制电路17中的每个，如图1中图示的。在另一个实施方案中，输入电路断路器13、变压器14、UPS 15、旁路开关16，以及监测和控制电路17的至少一部分中的每个位于PDU 11的外部。在其他的实施方案中，输入电路断路器13、变压器14、UPS 15、旁路开关16和监测和控制电路17的多种组合被在PDU 11中与汇流条组件12共定位。因此，在一个实施方案中，汇流条组件12、输入电路断路器13、变压器14、旁路开关16，以及监测和控制电路17的至少一部分，位于PDU 11中，而UPS位于单元11的外部。在又另一个实施方案中，配电系统10不包括UPS。作为结果，在一个实施方案中，PDU 11包括汇流条组件12，以及输入电路断路器13、变压器14，以及监测和控制电路17的至少一部分中的每个，而UPS 15和旁路开关16不被与PDU 11共同使用。
根据一个实施方案，PDU 11被容纳在允许汇流条组件12和被包括在其内的设备中的其他部分“机架式安装”的设备机架内。在本实施方案的一个形式中，PDU 11被包括在可以被耦合于彼此的一排设备机架中，如本领域的技术人员熟知的。作为结果，在某些实施方案中，PDU 11包括汇流条组件12，而一个或多个其他的设备机架包括其他的输入电路断路器13、变压器14、UPS 15、旁路开关16和监测和控制电路17。在这些实施方案的形式中，包括在此所提到的设备的设备机架被耦合在一起，以形成在配电系统10中采用的设备机架的行，例如，如在共同转让的于2005年11月22日授权的Neil Rasmussen等人的名称为“Adjustable Scalable RackPower System and Method（可调整的可缩放的机架功率系统和方法）”的美国专利第6,967,283号中描述的，其通过引用并入本文。上文描述的配置描述可能的配置中的仅某些，并且不意图作为限制。
根据一个实施方案，汇流条组件12被适配为接收至少一个插入式模块，其可以包括开关装置和过电流保护（例如电隔离和过电流保护装置），例如电路断路器、保险丝开关或分离的开关和一个或多个保险丝。在一个实施方案中，插入式模块被安装在汇流条组件12中以将汇流条组件连接于输出电路。如在下文更详细地描述的，在多种实施方案中，插入式模块可以包括预终结的电力电缆以帮助新的输出电路与通电的PDU 11和汇流条组件的安全的连接。此外，在多种实施方案中，汇流条组件12提供插入式模块被安装在其中的没有未绝缘导体的区域。
在一个实施方案中，汇流条组件12包括每个被适配为接收插入式模块的多个位置A-H。在本实施方案的一个形式中，汇流条组件被额定用于400安培的最大连续电流，并且每个位置A-H被额定用于100安培的最大连续电流。在一个实施方案中，插入式模块中的每个还被额定为100安培，虽然多种安培容量电路断路器可以被包括在插入式模块中，例如具有从小于1安培高至和包括100安培的最大值的安培容量。这样的方法可以，在多种实施方案中，提供可以采用两个元件（即汇流条组件和插入式模块）满足设施的多种现有的和未来的电需要的可缩放的系统。这导致制造、供应链和设备的操作和维护的效率。例如，制造商不需要制造半定制的设备并且设计师不需要试图从多个半定制的设备选择。据此，设备可以具有更低的成本和更大的可用性。
如图1中图示的，输入功率的源被连接于输入电路断路器13的线路侧，输入电路断路器13的负载侧被连接于变压器14的线路侧（即输入部），变压器14的负载侧（即输出部）被连接于旁路开关16的输入部，并且旁路开关16的输出部被连接于汇流条组件12。在一个实施方案中，UPS 15的输入部和输出部二者都被连接于旁路开关16。如本领域的技术人员熟知的，旁路开关16操作以选择性地将旁路开关16的输出部连接于变压器14或UPS 15。根据一个实施方案，汇流条组件12从旁路开关16接收功率并且向一个或多个输出电路18供应功率。在一个实施方案中，旁路开关被适配为选择性地将变压器14的输出部和UPS 15的输出部耦合于汇流条组件12。
监测和控制电路17可以进行仅监测功能、仅控制功能或监测和控制的组合。在多种实施方案中，监测包括以下的功能和/或以下的功能和另外的功能中的任何一个或任何组合：电流传感、功率监测（例如能量消耗）、电路开/关传感、旁路开关状态、UPS状态和类似的。前述中的任何可以伴随有为了监测和/或控制的目的被采用的信号处理。例如，电流信号和电压信号可以被处理以确定能量消耗。据此，监测和控制电路17可以包括一个或多个处理器，例如微处理器。
此外，监测和控制电路17可以包括与被包括在PDU 11中的各种部件中的任何的通信部。据此，在某些实施方案中，PDU包括将监测和控制电路17连接于汇流条组件12、输入电路断路器13、变压器14、UPS 15和旁路开关16中的一个或多个的电路（未示出）。此外，在多种实施方案中，监测和控制电路17可以被包括在局域网和/或广域网（例如国际互联网）中或与局域网和/或广域网（例如国际互联网）通信。
在另外的实施方案中，控制功能包括以下的功能和/或以下的功能和/或另外的功能中的任何一个或任何组合：UPS操作的控制、旁路开关操作的控制、一个或多个电路断路器的操作、其他的切换操作和类似的。据此，监测和控制电路17可以包括用户接口，例如显示器和/或开关、计量器、指示灯和类似的。
现在参照图2，图示了根据本发明的一个实施方案的插入式模块20的等距视图。通常，插入式模块20被采用以从PDU 11向电负载供应功率。此外，根据本发明的多种实施方案，插入式模块20包括切换装置，使得插入式模块的线路侧连接于电力的源并且插入式模块20的负载侧可以被直接地连接于电负载或连接于另外的被连接于电负载的电路。因此，在一个实施方案中，插入式模块20包括可以提供电隔离和过电流保护的电路断路器（例如传感超载和/或短路的微型模制管壳电路断路器）。在其他的实施方案中，插入式模块包括绝缘开关和保险丝的组合，例如保险丝断路开关，或被与彼此分离的开关和保险丝的组合。根据一个实施方案，插入式模块被设置尺寸和适配以进行在汇流条组件中的安装，例如在图5中图示的汇流条组件42。在多种实施方案中，插入式模块20包括可以包括被在插入式模块20处预终结的端的电力电缆21。
如本文所使用的，术语“预终结”是指电力电缆21的第一端在插入式模块到达工作地点之前被在插入式模块20处连接的事实。根据一个实施方案，预终结在插入式模块20的制造期间进行。
在某些实施方案中，电力电缆21的长度也在制造期间被建立。即，在一个实施方案中，电力电缆21的多个普遍地使用的固定长度可以是可用的。在本实施方案的一个形式中，所述多个普遍地使用的固定长度基于第一包封部和/或设备机架与第二包封部和/或设备机架之间的距离被建立。因此，当与为了插入式模块20和较远的设备机架之间的连接所需要的电缆的长度相比时，插入式模块20和紧邻地毗邻的设备机架之间的连接可以需要电缆的较短的长度。因为设备机架经常被以标准的尺寸供应，所以电力电缆21的长度可以被事先确定。此外，电力电缆21的第二端可以包括连接器以帮助电力电缆21向电负载的连接。
如图2中图示的，插入式模块20包括具有顶部面板23、前部面板24和第一侧面板26的壳体22。在多种实施方案中，插入式模块20还可以包括底部面板、后部面板和第二侧面板（第一侧面板相反地定位），其在图2中未图示。壳体22可以使用任何适合于用于电气设备的刚性材料（导电性材料或绝缘材料）制造，例如壳体可以由钢制造。在某些实施方案中，壳体的一部分是导电性的并且壳体的其他的部分是绝缘的。根据一个实施方案，第一延伸部28从第一侧面板26在实质上垂直的方向延伸，并且第二延伸部30可以从第二侧面板延伸。
在多种实施方案中，插入式模块20可以包括另外的特征和特征的多种组合。例如，根据一个实施方案，插入式模块20包括被附接于壳体22（例如在前部面板24处）的可以被用户采用以安装和除去插入式模块20的把手32。在某些实施方案中，插入式模块20包括将插入式模块20固定在完全安装位置中的闩锁33。在图示的实施方案中，闩锁33被附接于第一延伸部28的端。可选择地，单一的闩锁33可以被附接于第二延伸部30的端。在又另一个实施方案中，单一的闩锁33可以被附接于第一延伸部28和第二延伸部30中的每个。
此外，壳体22和/或延伸部28、30中的一个或多个可以包括排斥特征，以提供被采用以基于一个或多个条件防止插入式模块20的安装的干涉部，一个或多个条件例如当插入式模块20的标称额定电压低于插入式模块正在被安装在其中的设备（例如汇流条组件）的标称额定电压时、当插入式模块正在被上下颠倒地安装时，等等。
插入式模块20还可以包括可以在插入式模块20正在被安装时辅助合适地对准插入式模块20的引导元件36。例如，引导元件36可以接合插入式模块20正在被安装在其中的包封部/机架或汇流条组件的相应的部分。引导元件36可以是壳体的一体的部分或分离的部件。此外，可以采用多个引导元件36。在一个实施方案中，引导元件36是位于壳体22的侧面板26上的轨道。在本实施方案中，引导元件36可以接合在例如汇流条组件中的相应的凹槽。在另外的实施方案中，分离的引导元件36被包括在侧面板中的每个上。对于本领域的技术人员应当是明显的是，一个或多个引导元件26可以包括除了轨道之外的结构，例如可以采用凸台或延伸部（例如圆柱形的延伸部）。此外，引导元件可以位于插入式模块20上的将帮助模块的合适的对准的任何地方。应当也是明显的是，引导元件36不需要从插入式模块延伸，而是可以代替地是凹槽、通道、管、中空部或其他的接合从插入式模块20被安装在其中的汇流条组件、包封部和/或机架延伸的相应的结构的凹陷部。
闩锁33可以包括多种不同的允许插入式模块20被束缚在完全安装位置中的结构，例如使插入式模块20完全地连接于汇流条组件42。例如，闩锁33可以具有运动的范围，使得闩锁33在插入式模块20被安装时从静止位置偏转并且然后捕获其被安装在其中的汇流条组件和/或机架的一部分（或被其捕获）。如应当对于本领域的技术人员明显的，闩锁33可以由柔性材料和/或被配置为当压力被施加于闩锁33时以弹性的方式折曲的刚性材料制造。
如上文提到的，插入式模块20可以包括电路断路器34，使得插入式模块20可以向连接于其的电负载提供过电流保护，例如，其可以提供超载和短路保护。在一个实施方案中，电路断路器34被定位为使得电路断路器的至少一部分是在壳体22被完全地组装时可访问的。例如，前部面板24可以包括电路断路器34的面经过其可访问和/或延伸经过其的开口。这样的配置可以允许电路断路器状态（即打开、关闭、故障等等）被确定并且还允许操作人员操作电路断路器34。
在一个实施方案中，电路断路器34是由ABB制造的Pro-M系列微型电路断路器。用于IEC额定电路断路器的实例零件号码包括：S201-K16；S201-K32；S203-K16；和S203-K32。用于被设计为满足传统的美国标准的电路断路器的实例零件号码包括：S201U-K20；S203U-K32；和S203U-K50。在另一个实施方案中，电路断路器34是由Altech制造的L系列微型电路断路器。实例包括额定为0.2安培和单柱应用的编目第1CU02L号以及额定为63安培和三柱应用的编目第3CU63L号。对于本领域的技术人员应当是明显的是，可以采用其他的产品、模型和配置（例如四柱的、六柱的等等）。此外，插入式模块20可以包括符合来自多种标准设置实体中的任何标准设置实体的任何可应用的标准的电路断路器。
如图示的，电力电缆21被在壳体22内预终结，然而在可选择的实施方案中，电力电缆21被在壳体22的外部预终结。此外，如果电力电缆21被预终结于插入式模块20，那么预终结提供在被包括在电力电缆21中的导体中的一个或多个导体和电路断路器34之间的连接。根据一个实施方案，预终结导致电力电缆21被直接地连接于一个或多个与电路断路器34一体的末端/凸块。然而，这样的直接连接不是必须的，并且多种其他的配置可以被采用。例如，电力电缆21可以被在位于插入式模块20中的另一个末端点/凸块处终结。在本实施方案中，电缆、线等等的跳线或短节段可以将末端点/凸块（并且作为结果，将电力电缆）连接于电路断路器21。
插入式模块20还可以包括多种控制元件以提供例如电路断路器34的状态指示和/或允许例如电路断路器34的控制。根据一个实施方案，插入式模块20包括一个或多个可以位于前部面板24中并且用于指示电路断路器状态的状态指示灯。在另一个实施方案中，作为负载屏蔽方案的一部分，插入式模块20可以包括继电器，继电器可以被用于打开电路断路器以断开被插入式模块20供应的负载。此外，电路断路器或其他的绝缘手段可以是电操作的，使得其可以被电地打开、关闭和重置。插入式模块20还可以包括辅助开关或一个或多个电压传感器，以确定电路断路器的柱的位置、开关触点的状态或保险丝的状态。
此外，插入式模块20还可以包括一个或多个温度传感器以提供有关例如将插入式模块20连接于汇流条组件12的接触部的温度、电路断路器的温度和/或电路断路器末端/凸块的温度的数据。在某些实施方案中，前述的方法可以被采用以减少或消除针对过温度条件的IR扫描的需要。在一个实施方案中，前述的方法提供被采用以补充IR扫描的数据，例如以识别关心的区域。
图3图示了图2的插入式模块20的平面图，其中壳体的顶部（例如顶部面板）被除去。图3中图示了作为壳体22的一部分被包括的第二侧面板27和后部面板40。除了壳体22、电力电缆21和电路断路器34例如模制管壳电路断路器之外，插入式模块20包括线路导体52、中性导体54、接地导体56和多个接触部58。根据一个实施方案，电力电缆21包括线路导体52、中性导体54和接地导体56中的每个。在一个实施方案中，另外的线路导体59将电路断路器34连接于接触部58。此外，在一个实施方案中，每个线路导体59被超声地焊接于所述多个接触部58的相应的接触部。如应当对于本领域的技术人员明显的，电力电缆的其他的配置可以被采用，例如，当插入式模块20被连接于3线负载时电力电缆21可以不包括中性导体。如图3中图示的，在某些实施方案中，电力电缆21可以具有在电路断路器处预终结的线路导体52，并且中性导体54和接地导体56被在插入式模块20中的其他地点终结。
根据一个实施方案，插入式模块20包括用于电力电缆21的机械应力释放装置57。即，插入式模块20包括用于减少任何可以趋于将被预终结的电力电缆21从插入式模块20拉动的力的装置。根据一个实施方案，机械应力释放装置57包括内部衬套、外部衬套、其他的硬件、或前述中的任何的组合。在一个实施方案中，机械应力释放装置57是还适合于与扭转锁定电线终结器共同使用的类型的应力释放装置。在本实施方案的一个形式中，机械应力释放器57是由Hubbell Incorporated提供的应变释放装置，例如，被Underwriter's Laboratory批准的型号。根据一个实施方案，如果电力电缆21包括三条单相功率线，那么机械应力释放器57被过模制到电力电缆21上。
此外，在一个实施方案中，所述多个接触部58位于壳体的外部紧邻后部面板40。在一个实施方案中，电接触部中的每个包括一对接触部“指状物”，该一对接触部“指状物”被设置尺寸和适配为以合适的量的张力接合汇流条，以在插入式模块20被插入汇流条组件42中时创造稳定的电连接，例如，接触部提供足够的压力以防止与汇流条的连接部在电流正在被插入式模块传送时过热。如应当是明显的，所述多个接触部58的其他的配置可以被采用，只要接触部58被适配为可移除地接合相应的静触头和/或接触表面。静态导体、静触头和静触头表面具有当PDU在使用中时，即当PDU被通电时不能够被运动的固定位置。在所图示的实施例中，汇流条可以是提供静态接触表面的静态导体。在本实施方案的一个形式中，中性导体54和接地导体56被分别地在相应的接触部58处预终结。根据一个实施方案，接触部58由铜制造，具有2-3微米的镍的覆层以及镀锡表面抛光。在另外的实施方案中，接触压力被弹簧夹辅助，例如由碳钢或不锈钢制造的弹簧夹。
在一个实施方案中，插入式模块20还包括多个电流传感装置62，例如电流互感器（“CT”）。根据一个实施方案，插入式模块20包括用于每个线路导体的分离的电流传感装置62。因此，根据一个实施方案，插入式模块20被与三相电路共同使用并且包括三个CT。当然，其他的配置可以被使用，例如，插入式模块还可以包括用于传感中性电流的第四CT。多种电流传感装置可以被采用，只要它们包括合适的额定电流和允许它们被安装在插入式模块20的壳体22内的物理尺寸。实例电流传感器包括：来自Amecon Inc.的零件号5304；来自Falco Electronics,LTD.的零件号T75001；和来自Shilchar-payton Technologies,LTD的零件号460-1001A。
根据一个实施方案，插入式模块20包括连接器64，连接器64被设置尺寸和适配为当插入式模块被安装在汇流条组件42中时将一个或多个二次电路连接于位于插入式模块20的外部的电路。二次电路可以包括任何监测和/或控制电路，包括利用电流传感器的输出的电路。据此，连接器64可以被采用以将被包括在插入式模块20中的二次电路或其的部分连接于被包括在监测和控制电路17中的二次电路。
在多种实施方案中，连接器64包括至少一个被配置为接合被包括在汇流条组件中的相应的接触部（未示出）的接触部。如应当对于本领域的技术人员明显的，接触部的多种式样和类型可以被采用，只要接触部和连接器被额定为一个或多个二次电路的标称的操作电压和标称的电流。根据一个实施方案，连接器64从壳体22内延伸经过后部面板40。在一个实施方案中，连接器64被适配为与被包括在汇流条组件42中的边缘连接器匹配。实例连接器包括：来自Tyco Electronics Corp.的零件号5-5530843-0；以及来自Ito-Chien Enterprise Co.Ltd的零件号2551-20D。
根据一个实施方案，图示了电路断路器34的外部可访问的零件65（即在壳体22的外部可访问的）。此外，图3图示了引导元件36（即第一引导元件）和第二引导元件37的使用。
现在参照图4，图示了图3的插入式模块的等距视图。如在此图示的，三个电流传感器62中的每个被清楚地示出。根据一个实施方案，电流传感器62被包括在位于壳体22内的印刷电路板（“PCB”）66上。此外，图示了连接器64的位于壳体22内的部分。根据一个实施方案，连接器64还被耦合于壳体内的PCB 66。在本实施方案的一个形式中，在连接器64内的接触部的至少某些被连接于位于PCB 66上的电路。
在某些实施方案中，位于插入式模块20中的二次电路不包括处理器或任何控制功能，例如，二次电路可以简单地向连接器64提供传感装置的输出。输出可以然后在插入式模块被安装在汇流条组件42中时被通过连接器64通信至监测和控制电路17。在可选择的实施方案中，二次电路包括处理器68（例如微处理器），例如位于PCB 66上。在这些实施方案的形式中，处理器68可以被采用以进行监测功能、控制功能或二者。此外，处理器68可以在插入式模块被安装在PDU 11中时被包括在监测和控制电路17中。
在一个实施方案中，插入式模块20包括存储器69（例如RAM、ROM等等），其存储信息，例如有关插入式模块20的信息。信息可以包括插入式模块20的安培容量、柱的数量、制造的日期、制造设施、真实性代码、被包括在电力电缆21中的导体的尺寸、电力电缆21的样式、电力电缆21的长度以及其他的信息。根据一个实施方案，插入式模块20在制造的时间被使用前述信息编程。此外，如果插入式模块20与通信网络通信（例如通过连接器64），那么信息可以被采用以自动地设置和向配电监测系统提供有关插入式模块20的信息。在一个实施方案中，存储器69被包括在芯片例如EPROM芯片中。
如上文提到的，插入式模块可以被安装在汇流条组件中，例如位于PDU 11中的汇流条组件12。现在参照图5，示出了系统40，在系统40中插入式模块20被在第一位置，即位置D，安装在汇流条组件42中。根据所图示的实施方案，汇流条组件包括分离的插入式模块可以被安装在其中的多个位置。为了清楚性，可用的位置中的仅5个被唯一地标识，即位置A、B、C、D和E，其中位置E是紧邻地在插入式模块20被安装在其中的位置下方的位置，位置C是在位置D上方并且紧邻地毗邻位置D，并且位置A和B中的每个位于进一步在位置D上方。
在一个实施方案中，汇流条组件42包括多个汇流条43，并且插入式模块20通过将模块滑动入汇流条组件42中以将在插入式模块20的后部的电接触部58与汇流条43接合被安装。在一个实施方案中，汇流条组件包括第一侧面板44和第二侧面板45。侧面板44、45可以每个是单一的单元，或可选择地，可以每个包括多个侧面板。例如，侧面板44、45可以包括用于所述多个位置例如位置A-E中的每个的分别的侧面板。侧面板44、45可以使用任何适合于用于电气设备的刚性材料（导电性材料或绝缘材料）制造，例如侧面板44、45可以由钢制造。在另一个实施方案中，侧面板44、45由绝缘材料制造。侧面板44、45中的一个或两个可以包括用于在插入式模块20被安装时合适地定位和引导插入式模块20的引导元件46。
汇流条组件42还可以包括后部面板48，其提供在插入式模块所位于之处的区域和汇流条43的地点之间的电隔离阻挡层。在一个实施方案中，后部面板48由塑料制造。根据一个实施方案，后部面板48包括多个开口50，多个开口50被设置尺寸和适配为允许与插入式模块20的电连接，但是小至足以防止用户和/或手用工具与汇流条的意外的接触。
在某些实施方案中，后部面板48包括可以被采用以将监测和控制电路17或其的部分连接于被包括在插入式模块20中的二次电路的连接器68。
在多种实施方案中，插入式模块20可以包括单柱电路断路器或多柱电路断路器。在某些实施方案中，电路断路器是三柱电路断路器，并且在其他的实施方案中，电路断路器是六柱电路断路器。
电力电缆21还可以包括多种实施方案，取决于正在被插入式模块20供应的负荷。例如，插入式模块20可以供应单相负荷、多重的单相负荷或三相负荷。此外，电力电缆21的第二端（即不被预终结的端）可以包括连接器。
图6图示了其中插入式模块20包括被分为多个分支电缆21A、21B和21C的电力电缆21的实施方案。在一个实施方案中，插入式模块20是三相模块并且电力电缆21包括用于全部的三个相的导体。三个相中的每个可以被分为分支电缆21A、21B和21C，每个分支电缆一个相。然而，在另外的实施方案中，三个单柱电路断路器（例如三个电路断路器34）被包括在插入式模块中并且电力电缆21被分为三个分支电缆，其中第一分支电缆21A包括被一个单柱断路器供应的单相，第二分支电缆21B包括被另一个单柱断路器供应的另一个单相，并且第三分支电缆21C包括被第三单柱断路器供应的其余的单相。上文刚刚描述的方法可以通过允许三个分别的分支电路被通过单一的插入式模块供应来节约空间。
在一个实施方案中，三个分支电缆21A、21B、21C中的每个包括可以被插入设备机架中的连接器78。在另一个形式中，电力电缆包括三相连接器。多种连接器中的任何可以被采用，包括NEMA L21-20、L5、L6、L14和L15连接器、CS50型连接器、IEC309销钉和套筒装置，等等。
前述的构造可以被采用以供应毗邻于插入式模块20被安装在其中的PDU的设备机架。在一个实施方案中，电力电缆21被连接于三相设备机架（即包括三相负荷的机架）。在另一个实施方案中，第一分支电缆21A被连接于第一设备机架，第二分支电缆21B被连接于第二设备机架，并且第三分支电缆21C被连接于第三设备机架，其中第一设备机架、第二设备机架和第三设备机架中的每个是单相设备机架（即仅需要单相功率的机架）。
此外，电力电缆21可以被以固定长度供应，该固定长度在设备被订货时确立，例如，如果插入式模块20被用于其的多个设备机架的尺寸是已知的，那么可以精确地确定将把插入式模块20连接于在另一个机架中的设备的电力电缆21的预确定的长度。
图7图示了采用多个毗邻的设备机架的实施方案，包括第一机架74A，其包括汇流条组件42和插入式模块20。还包括一个或多个另外的设备机架，即第二机架74B、第三机架74C和第四机架74D。根据一个实施方案，机架74B、74C和74D中的一个或多个包括被通过插入式模块20供应功率的电负载。在另外的实施方案中，第一机架74A包括向汇流条组件42供应功率的UPS。作为结果，被通过插入式模块20中的每个供应的负荷也被从UPS供应功率。
根据一个实施方案，插入式模块20包括可以每个包括连接器78的被预终结的电力电缆21。例如，设备机架74B、74C和74D可以每个包括被分别通过电缆21A、21B和21C连接于插入式模块20的单相负荷。可选择地，或与前述的组合地，电缆21A、21B和21C中的一个或多个可以向设备机架74B、74C和74D中的一个或多个供应多相功率（例如三相）。
连接器78A、78B和78C中的每个可以将电力电缆21连接于分别与设备机架74B、74C和74D中的一个相关联的电力电缆80A、80B和80C。
因此，在某些实施方案中，电力电缆80A、80B和80C完成在插入式模块20和正在从插入式模块20接收功率的设备机架之间的电连接。此外，连接器78A、78B和78C可以被连接于附接于电力电缆80A、80B和80C的端的相应的连接器（未图示）。
图7图示了配电系统构造的采用汇流条组件42和插入式模块20的一个实施例，然而，本发明的多种实施方案支持其他的配置。另外的设备，例如，UPS电池可以被包括在设备机架74A中。在某些实施方案中，电力电缆21可以被连接于远程设备机架。此外，远程设备机架可以包括另外的汇流条组件和插入式模块。即，在一个实施方案中，第一汇流条组件中的插入式模块可以向第二汇流条组件供应功率。在另一个实施方案中，如果所有的被插入式模块供应功率的电负载都位于一个或多个远程设备机架中，那么汇流条组件和插入式模块可以位于该设备机架中。还可以采用上文的配置的其他的组合以及上文的配置和不同的配置的组合。
在多种实施方案中，一个或多个插座出口可以被包括在电力电缆的第二端处。插座出口提供向功率利用设备的直接连接，功率利用设备例如为被安装于机架的设备（例如开关、路由器、集线器、接插板、服务器和服务器设备机架/刀片服务器机箱）、台式计算机、打印机，HVAC设备、电动机等等。在实施方案中，这种直接连接通过将插座出口物理地匹配于功率利用设备的连接插头来建立。如下文进一步讨论的，插座出口可以符合对于尺寸、形状、针计数、电压、电流和相位的多种标准。此外，插座出口可以被以“阴”构型（如本文图示的）或以“阳”构型配置，只要插座出口被配置为连接于功率利用设备的相应的连接器。
下文关于图15-17描述的实施方案中的每个可以使用相似的技术被安装。在这种技术中，插入式模块20被连接于配电系统并且电力电缆21可以通过使电缆21延伸经过架空电缆管理系统被安装。此外，一个或多个插座出口可以被供入设备机架中并且通过使用锁眼连接器、磁体、
Figure BDA00001710001200171
牌钩环扣紧固件或其他的紧固硬件被附接于设备机架或其容纳的设备。一个或多个插座出口可以包括凸缘以帮助这种附接。以这种方式使用插入式模块20可以减小配电系统所需要的机架空间。此外，提供被连接于一个或多个插座出口的工厂组装的插入式模块可以减少对于现场接线的需要并且因此减少停机时间和/或所需要的带电作业。
例如，图8图示了其中插入式模块20包括电力电缆21的实施方案，其中，电力电缆21被连接于可安装于机架的配电单元（“RMPDU”）1500，例如包括允许电源板被固定在可以包括多重的插座出口的设备机架中的紧固硬件/结构的“电源板”。如可以在图8中看到的，插入式模块20连接于电力电缆21并且电力电缆21连接于RMPDU 1500。插入式模块20、电力电缆21和RMPDU 1500可以支持单相或三相配电。RMPDU 1500可以包括一个或多个出口。
在多种实施方案中，功率利用设备，例如可安装于机架的设备，可以被直接地插入RMPDU 1500中。在本实施例中，RMPDU 1500可以包括任何插座出口或插座出口的组合，包括IEC 320C13、C19和NEMA L6-20，以及其他的样式和类型的IEC和NEMA连接器。插座出口可以具有多种额定电压，例如120V、240V和/或415V，以及多种额定电流，例如12A、15A、16A、24A和/或32A。此外，插座出口可以提供被配置成用于单相或多相（例如三相）电路的连接部。前述的用于向被安装于机架的设备分布功率的途径的实施方案可以导致连接部的减少的数量，减少配电系统所需要的空间并且减少对现场接线的需要。此外，所得到的安装可以被以更低的成本和更高的程度的安全性完成。
在一个实施方案中，RMPDU可以包括毗邻于插座出口的指示物，以指示出口和/或多相的功率源的被连接于出口的线路（例如相）的安培容量。此外，多重的插座出口的组可以与第一共用连接部L1-L2相关联，并且在同一个RMPDU中的插座出口的另一个组可以与第二共用连接部L2-L3相关联。在一个形式中，分别与在RMPDU上出现的每个组相关联的指示物提供有关线路连接部的信息。
RMPDU 1500可以包括提供关于插入式模块20的信息的显示器（未示出）。例如，如果插入式模块支持三相配电，那么显示器可以提供关于正在被多个相中的每个相供应的负荷的量的信息，例如被一个或多个电流传感器提供的信息。这种信息可以被使用，例如，以在连接功率利用设备时平衡三相上的负荷。即，在一个实施方案中，当每件功率利用设备被连接于RMPDU时，显示器、例如与RMPDU一体的显示器，被用于监测在被连接于RMPDU的多个相上的负荷。用户可以基于被包括在RMPDU中的每个相的负荷，例如电流消耗，选择另外的功率利用设备应当被连接于RMPDU中所包括的多个插座出口中的哪一个。在一个实施方案中，用户在选择插座出口时采用指示物。
在另一个实施方案中，移动计算装置可以提供有关插入式模块20的信息。例如，可扫描的识别物（例如IR可扫描的识别物，例如条形码标签等等）可以被附接于插入式模块20和/或插入式模块被安装（或将被安装）在其中的RMPDU。根据一个实施方案，移动计算装置可以被用于扫描识别物，并且然后基于识别信息，向计算装置的用户提供基于每相的、插入式模块20和/或RMPDU的负荷。在一个形式中，用户可以然后基于这种信息确定在何处连接另外的负载。在另一个形式中，移动计算装置可以使用这种信息识别和向用户推荐应当被用于供应另外的功率利用设备的具体的机架和/或插座出口连接部。例如，为了保持实质上平衡的负荷，移动计算装置可以使用正在被RMPDU的每个相供应的负荷的量确定另外的功率利用设备应当被连接于其的插座出口。
图9图示了其中电力电缆21可以供应一个或多重的插座出口的另一个实施方案。所描绘的实施方案包括壳体1600和多个插座出口1604A、1604B和1604C。电力电缆21的一端被连接于在壳体1600内的所述多个插座出口1604A、1604B和1604C。根据一个实施方案，电力电缆的第二端被连接于插入式模块。
在一个实施方案中，插座出口1604A、1604B和1604C分别位于在壳体1600中的分别的插座出口空腔（未示出）中。在所图示的实施方案中，壳体1600包括凸缘1602，凸缘1602可以被用于防止壳体的在安装之后的不想要的运动，使得插座出口和相应的利用设备的存在的电连接可以被保持。即，根据一个实施方案，紧固件可以被插入经过凸缘1602中的洞并且被固定于功率利用设备或其的部件。
此外，图9中图示的实施方案可以允许节约机架空间。例如，插座出口空腔可以被间隔开以与功率利用设备的相应的连接插头对准。本实施方案可以被用于通过插座出口1604A、1604B、1604C直接地连接和向一个或多个服务器设备机架例如刀片服务器机箱供应功率，即不需要另外的电缆连接。因此，在某些实施方案中，插入式模块20可以被耦合于被配置为用于具体的应用的一组插座出口。此外，多种实施方案还可以提供从插入式模块向功率利用设备的不间断的电连接，同时很大地减少任何现场接线的量和复杂性。在多种实施方案中，壳体1600包封电缆21的终结部和/或向分别的出口接收器1604A、1604B和1604C的连接部。
图10图示了其中插入式模块20包括电力电缆21、接合部1700以及每个分别被连接于分别的插座出口1702A、1702B和1702C的分别的电缆1704A、1704B和1704C的实施方案。如图10中所示的，插入式模块20连接于包括接合部1700的电力电缆21。根据一个实施方案，接合部1700是电力电缆21的一处地点，在该处，电力电缆被分别分为电缆1704A、1704B和1704C。在所图示的实施方案中，分别的插座出口1702A、1702B和1702C分别位于分别的电缆1704A、1704B和1704C的端处。因此，根据一个实施方案，电力电缆21包括被连接于过电流保护装置的第一端，以及插座出口1702A、1702B和1702C分别位于其处的第二端、第三端和第四端。在多种实施方案中，图10中图示的插入式模块20可以支持单相的或多相的配电。
在另外的实施方案中，功率利用设备，包括被安装于机架的设备，可以被直接地把插头插入插座出口1702A、1702B和1702C中。在本实施例中，插座出口1702A、1702B和1702C可以包括任何插座出口，包括IEC 320C13、C19和NEMA L6-20，以及其他的IEC和NEMA连接器。插座出口可以具有多种电路额定电压，例如120V、240V和/或415V，以及多种电路额定电流，例如12A、15A、16A、24A和/或32A。此外，插座出口1702A、1702B和1702C可以支持向单相的或多相的（例如三相）系统的连接。本实施方案可以在向功率利用设备供应功率方面提供增加的灵活性，该功率利用设备可以或可以不与彼此共定位，例如在同一个设备机架中。因此，当向分别的电气设备件供应功率时，本实施方案可以导致连接的减少的数量，减少配电系统所需要的空间并且减少现场接线的需要，与电气设备是否被安装于机架无关。
在多种实施方案中，由汇流条组件42和插入式模块20提供的构造允许可以更容易地适应其被安装在其中的设施（例如数据中心）的电需要的改变的可缩放的配电系统。特别地，该构造可以允许设施安全地增加新的输出电路，而不需要断电。
此外，根据一个实施方案，该构造提供可以被在多种应用中采用的设备额定的标准化集合。作为结果，制造商、设备设计者和设施操作者可以更容易地和更经济地供应配电设备、设计可缩放的和可适应的配电系统、以及维护和扩展配电系统。即，可以采用非常少的“核心”元件向多种动态的电负载供应功率。
插入式模块20可以包括多种切换装置中的任何一种，然而，如果插入式模块包括电路断路器，那么电路断路器可以具有连续额定电流的宽范围中的任何一种。这种方法提供高度可适应的系统。例如，插入式模块可以被对于特定的最大连续额定电流（例如100安培）标准化。在一个实施方案中，标准化的连续额定电流是对与插入式模块一体的所述多个接触部58以及其他的导体的选择的结果，即，以提供被额定为至少100安培的硬件。此外，壳体22的尺寸可以被选择，使得其足以接收被包括在连续电流的可用的范围（例如0-100安培）中的最大的模制管壳电路断路器。根据一个实施方案，插入式模块被设置尺寸和适配为接收被配置为用于安装在DIN轨道上的电路断路器，例如具有不到一安培至63安培的连续额定电流的电路断路器。根据一个实施方案，DIN轨道位于壳体22内并且电路断路器34被安装在轨道上。在一个实施方案中，在额定电流的整个范围上的形式因素是相同的。
多种实施方案可以将插入式模块20的特征整合入电路断路器34中（例如模制管壳电路断路器的模制壳体中），使得电路断路器34可以被以本文对于插入式模块20描述的方式安装在汇流条组件42中。例如，电路断路器可以配备有多个接触部58，并且电路断路器34和电路断路器壳体可以包括引导元件36、应力释放装置57、连接器64、把手32、闩锁33、PCB 66、处理器68、存储器69和互锁部84中的任何或任何组合。在一个实施方案中，插入式模块的壳体22被省略，如本文描述的。在一个实施方案中，电路断路器34被设置尺寸和适配为被直接地安装在汇流条组件42中，而没有分离的壳体22。可选择地，被描述为在壳体22中的特征中的某些可以代替地被包括在被安装在插入式模块20的壳体22中的电路断路器中。
插入式模块20和汇流条组件42的总电气额定也可以被标准化至很少的额定值，每个额定值满足多种应用的需要。在某些实施方案中，标准化硬件被UL、CSA和VDE中的一个或多个批准。在一个实施方案中，标准化硬件包括插入式模块20和汇流条组件42的被额定为208/120伏特应用的第一集合、被额定为415/240伏特应用的第二集合和被额定为400/230伏特应用的第三集合。在前述的实施方案中的每个中，汇流条组件42可以包括400安培的单一的标准化连续额定电流。如上文提到的，这样的方法简化了配电设备的制造、分布、选择和应用。
在多种实施方案中，电隔离和过电流保护可以包括电路断路器、启动元件、保险丝和可切换的接触部（例如开关）中的任何一个或任何组合。
现在参照图11，图示了根据一个实施方案的配电单元1800。在所图示的实施方案中，配电单元1800包括壳体1802、多个电导体1803和功率连接包封部1804。在某些实施方案中，壳体包括外壁1805，该外壁1805提供在其内的空腔1808。此外，在所图示的实施方案中，外壁1805界定开口1806，开口1806在所图示的实施方案中线性地从壳体的第一端1811延伸至壳体的第二端1813。此外，虽然壳体的第一端1811被图示为被打开，但是在其他的实施方案中，第一端1811被关闭。
根据所图示的实施方案，功率连接包封部1804包括连接器1807，例如被配置为连接于被包括在向配电单元1800供应电力的电源线中的连接器的插头。在多种实施方案中，功率连接包封部1804可以包括连接器1807，包括插头、插座或本领域中已知的任何其他的形式的电连接器中的任何形式。在另一个实施方案中，功率连接包封部1804可以向电源线提供分别的导体在其被连接于在接线条处的配电单元的连接点，或其他的相似的样式的机械连接，如果，例如插头样式的连接器不被采用的话。在又另一个实施方案中，配电单元1800被附接于在功率连接包封部1804处的电源线的第一端，其中电源线的第二端被连接于插入式模块，例如，如图15中图示的。在另外的实施方案中，电源线被在插入式模块处预终结。
本发明不限于电导体1803的任何具体的数量。据此，在一个实施方案中，电导体1803包括被从多相的功率源供应的多个相导体。在某些其他的实施方案中，电导体1803包括单相导体。此外，电导体1803可以包括中性导体和接地导体中的一个或两个。相似地，功率连接包封部1804可以被配置为接收接地导体、中性导体和任何数量的相导体中的任何。
在图11中所图示的实施方案中，多个搭接模块1810中的每个可以通过将它们连接在壳体的第一端1811和第二端1813之间的用户选择的任意地点处被可移除地附接于配电单元。所述多个搭接模块1810可以提供一个或多个电气元件。例如，在所图示的实施方案中，第一搭接模块1810A图示了被配置为用于向本地利用设备的直接连接的插座出口，第二搭接模块1810B包括一体的灯，并且第三搭接模块1810C包括电线1814，电线1814还可以包括位于电线1814的与搭接模块1812的主体相反的端处的插座出口1816。
如果搭接模块1810包括插座出口，那么单相出口的实例包括NEMA型5-15、L5-20和L6-20以及IEC 320型C13和C19。三相插座出口的实例包括NEMA型L21-20、L14和L15和IEC 309。根据某些实施方案，前述中的任何可以被包括在搭接模块1810中所包括的电源线1814的远端端部处。
根据某些实施方案，搭接模块1810通过将搭接模块1810通过开口1806插入空腔1808中并且旋转搭接模块1810以接合所述多个电导体1803中的一个或多个而被连接于电导体1803。根据一个实施方案，搭接模块在其被插入空腔1808内时被定位在第一旋转位置中，并且然后被旋转至第二旋转位置（例如90度差异的旋转位置）以完成搭接模块1810和配电单元1800之间的电连接。
现在参照图12，图示了搭接模块1810的一个实施方案。在所图示的实施方案中，搭接模块包括主体1812、轴1818、多个接触部1826和锁定元件1828。根据本实施方案，轴1818被设置尺寸和形状以允许轴通过开口1806插入到空腔1808中，并且主体1812的直径大至足以防止主体1812被插入穿过开口1806。轴1818可以包括具有第一直径的第一区域1820以及至少一个具有第二直径的第二区域1822。根据所图示的实施方案，单一的第一区域1820被包括在轴1818上，并且每个具有第二直径的多个第二区域1822被包括在轴1818上。此外，根据一个实施方案，第一区域是被包括在所述多个接触部1826中的接地导体接触部所位于的区域，并且第二区域1822每个包括分别用于被包括在所述多个导体1826中的相导体接触部的区域。此外，第二区域可以被包括以容纳被包括在所述多个接触部1826中的中性导体接触部。此外，如图示的，第一和第二区域1820、1822中的每个被槽1824从轴1818上的毗邻的区域分隔。
根据一个实施方案，主体1812和轴1818中的每个由选自热塑性材料或热固性材料，例如聚碳酸酯（PC）、聚酯（PBT）、聚苯硫醚（PPS）等等中的任何一个或任何组合的绝缘材料制造。根据另一个实施方案，主体1812和轴1818中的每个由块状模塑料（BMC）制造。
所述多个接触部1826中的每个包括在轴1818的外部被暴露的区域，该区域的至少一部分是未绝缘的。作为一个实施例，图12图示了在其中被暴露的区域是完全地未绝缘的实施方案中的所述多个接触部1826中的每个。除了被暴露的区域之外，接触部1826中的每个包括位于轴1818内的部分。应意识到，在所述多个接触部1826和电气元件（即插座出口、灯、电线等等）之间的必需的电连接被在轴1818和/或主体1812内完成。
虽然图12的实施方案图示了被包括在所述多个接触部1826中的多个相导体接触部中的每个，但是搭接模块1810可以在某些实施方案中被配置为包括少于三个或多于三个相导体，例如搭接模块1810可以包括仅单一的相导体。
根据一个实施方案，轴1818被制造成，第一区域1820和第二区域1822包括在每个区域中的开口，通过开口用户可以通过将电导体（也被称为导电刺）插入开口内选择性地增加对于它们的应用所需要的接触部1826中的任何接触部。因此，根据某些实施方案，在现场中的用户可以选择搭接模块1810的配置以改进和/或保持向配电单元1800供应功率的多相的功率源的平衡的负荷。例如，用户可以将多个搭接模块连接于多相配电单元1800，其中每个搭接模块1810包括单相插座出口。根据一个实施方案，用户可以，对于第一搭接模块，将第一接触部插入被配置为用于相A的开口中；对于第二搭接模块，将接触部插入被配置为用于相B的开口中；并且在第三搭接模块中，将接触部插入被配置为用于相C的开口中。假设三个插座出口被连接于具有相似的功率需要的功率利用设备，那么配电模块将抽取实质上平衡的负荷。在一个实施方案中，被配置为接收导电刺的开口在轴1818内向内径向地延伸。
根据某些实施方案，锁定构件1828是被设置尺寸和形状以接合配电单元1800的一部分以允许搭接模块1810被固定地束缚就位（在用户的作用不存在时）的装置。根据所图示的实施方案，锁定构件1828毗邻于主体1812地线性地行进（例如在被箭头图示的行进的方向）以允许搭接模块1810在壳体1802内的完全插入，同时还在搭接模块和所述多个电导体1803之间的电连接被完成时将搭接模块锁定就位。根据一个实施方案，锁定构件1828在轴1818的方向被弹簧偏移，以允许锁定构件在电连接被完成时自动地将搭接模块固定就位。例如，锁定构件1828可以滑动入壳体中的开口1806中。为了将搭接模块1801从壳体1802断开连接和除去，用户手动地将锁定构件从与开口1806的接合撤回，以允许搭接模块1810的从壳体1802的断开连接和除去。
在多种实施方案中可以采用锁定构件1828的其他的结构和其他的排列。例如，锁定构件1828可以是需要用户在一旦电连接被完成时手动地操作锁定构件以将搭接模块1810固定在被连接的位置中的装置。此外，锁定构件1828可以以不同的方式接合壳体1802，例如，锁定构件可以包括旋转闩锁。
现在参照图13，图示了根据一个实施方案的图12的搭接模块1810。搭接模块1810包括具有不同的直径的第一区域和第二区域（每个以虚线示出），如上文提到的，并且此外，包括位于轴1818的相反的侧上的第一平面侧1830和第二平面侧1831。在所图示的实施方案中，轴1818的在第一平面表面1830和第二平面表面1831之间的宽度被设置尺寸和配置为装配在开口1806内。例如，轴的在平面表面1830、1831之间的区域中的宽度被设置尺寸以略微地小于开口1806的尺寸。
根据某些实施方案，轴1818被完全地插入空腔1808内，然后其被旋转入其中电导体1826和所述多个电导体1803之间的电连接被完成的连接位置中。据此，在第一旋转位置中，轴1818的平面侧与开口1806的侧对准，使得轴1818可以被经过开口插入空腔1808中。
现在参照图14，图示了根据一个实施方案的搭接模块1810向配电单元1800的连接。配电单元1800包括被壳体1802的外壁1805提供的空腔1808。此外，被线性地排列的开口1806被外壁1805界定。在所图示的实施方案中，空腔1808包括所述多个电导体1803和多个绝缘构件1832。根据所图示的实施方案，所述多个电导体1803中的每个被以大体上U形状形成并且沿着空腔1808的一侧线性地延伸，使U的打开的部分被取向为相对于开口1806垂直。绝缘构件1832将电导体1803中的每个与毗邻的电导体和/或壳体1802的外壁1805分隔。根据本实施方案，当搭接模块被完全地插入壳体1802内的连接位置中时，轴的开槽区域1824被与相应的绝缘构件1832对准。第一和第二区域1820和1822被设置尺寸以在搭接模块1810被旋转入连接位置中时装配在毗邻的绝缘构件1832之间。
根据一个实施方案，绝缘构件1832由聚碳酸酯（PC）、聚酯（PBT）、聚苯硫醚（PPS）等等中的任何一个或任何组合通过挤出工艺制造。根据另一个实施方案，绝缘构件1832被作为后切口制造并且由基于热塑性或热固性的片材材料例如Nomex、Mylar、聚碳酸酯等等形成。
搭接模块1810被如下地插入和放置在图14中图示的完全连接位置中：首先，搭接模块被定位为使得轴1818的平面侧与开口1806对准。然后搭接模块被向内推动，使得轴1818被完全地插入空腔1808内。作为这种轴向运动的结果，锁定构件1828在其被紧贴壳体压动时在远离壳体1802的轴向方向滑动。根据一个实施方案，轴1818的深度使得主体1812的围绕轴的表面在插入被完成时接触壳体的外壁1805。在某些实施方案中，搭接模块1810然后被旋转90度以将导体1826旋转为与相应的电导体1803接合。锁定构件1828在开口1806内滑动，使得当搭接模块被合适地取向并且90度旋转被完成时搭接模块的进一步的旋转是不可能的。如果用户希望从壳体1802撤回搭接模块，那么用户首先从开口1806撤回锁定元件1828，以释放锁定构件并且允许搭接模块被旋转至断开连接位置并且被撤回，再次使轴1818的平面侧1830和1831与开口1806对准。
再次参照图13，第一区域1820提供辅助用户在搭接模块被连接于配电单元1800时合适地将所述多个接触部1826与位于壳体1802内的所述多个电导体对准的突出部。例如，在一个实施方案中，被第一区域1820提供的突出部具有足够大（相对于第二区域1822的直径）的直径，使得搭接模块1810不能够在完全连接位置中被旋转，除非轴1818被插入至空腔中的正确的深度以将第一区域1820与壳体1802内的具有大至足以接收第一区域的直径的区域对准。在一个实施例中，第一区域1820必须被与空腔中的接地导体所位于的区域对准。应意识到，在多种实施方案中，第一区域1820可以相应于不同的导体的地点，只要轴1818被插入其内的空腔被针对该配置来设计。因此，第一区域1820可以相应于相导体中的一个或中性导体的地点。此外，在某些实施方案中，搭接模块1810可以被配置为具有两个或更多个第一区域1820，使得当两个区域中的每个分别位于空腔内的相应的区域中时合适的对准被确认。
图15提供在搭接模块1810和相关联的电导体1826和配电单元1800的所述多个电导体1803之间的被完成的电连接的近视图。在此，另外的实施方案图示了第一区域1820和第二区域1822之间的尺寸差异如何被用于实现合适的对准。所述多个电导体1803被布置在由壳体的外壁1805提供的空腔1806内。在主体1812的面1836和位于第一区域1820中的接触部（例如接地）的纵向轴线之间的距离D被建立并且所述多个电导体1803被取向，使得当搭接模块被完全地插入壳体1802中时第一区域中的接触部与第一区域对准。在所图示的实施方案中，第一区域包括比轴1818的其他的区域更大的直径和更大的宽度W二者，以辅助合适地对准搭接模块以完成电连接。
上文描述的实施方案可以允许用户容易地增加、除去和/或将多个搭接模块1810再定位在沿着配电单元1800的壳体1802的任何非固定地点处。前述可以被安全地实现，而不需要将配电单元1800断电。
如上文描述的，根据多种实施方案，接触部1826被配置为被插入和从设置在这些区域中的每个中的槽内的相应的第一或第二区域撤回。根据一个实施方案，用户可以将被包括在搭接模块1810的主体1812中的单相插座出口连接于在多相的配电单元中的可用的相中的所选择的一个，同时保持插座出口的接地连接和中性连接。被连接于壳体1802的随后的搭接模块1810可以被连接于不同的相，以帮助保持功率系统上的平衡负荷。
根据多种实施方案，配电单元被配置作为安装于机架的配电单元，相似于由图8和9中图示的安装于机架的配电单元提供的大体上的配置。因此，例如，在一个实施方案中，壳体1802和/或功率连接包封部1807可以包括一个或多个凸缘或其他的允许配电单元被安装在标准电气设备机架中的结构。在某些实施方案中，凸缘包括用于螺钉或其他的用于将壳体1802固定于电气设备机架的紧固件的插入的开口。
根据这些实施方案，包括壳体1802的安装于机架的配电单元允许多个搭接模块在电气设备机架内的用户选择的地点处的连接。这提供优点，包括用于将配电单元连接于位于电气设备机架中的功率利用设备的电线的长度的减少。
虽然本文图示的搭接模块1810包括实质上垂直于搭接模块1810的纵向轴线A地延伸的电接触部1826，但是在不同的实施方案中可以采用其他的取向。作为一个实施例，电接触部1826可以以被在轴1818的外部表面处暴露的接触垫的形式来提供。根据本实施方案，所述多个电导体1803被在壳体1802内取向以连接于电接触部1826。根据某些实施方案，在电接触部1826和所述多个电导体1803之间的电连接可以仅使用搭接模块1810在壳体1802内的线性插入来完成。例如，接触部1826可以包括垂直于轴1818延伸的导电刺。电接触部1826的相对位置可以被相对于彼此偏移，使得作为所提供的轴向运动的结果，每个导体滑动为与所述多个电导体中的一个接合，以将搭接模块1810插入壳体1802内。
根据某些实施方案，配电单元1800和搭接模块1810可以包括另外的用于辅助用户分析和管理它们在其中被采用的功率系统的特征。例如，搭接模块可以包括整合的电压和/或电流传感。在此，整合是指传感装置被包括在搭接模块1810的轴1818和主体1812中的一个或两个中的事实。另外地或与前述组合地，配电单元1800可以包括电压和/或电流传感。根据一个实施方案，电压和/或电流传感装置位于功率连接包封部1804和壳体1802中的一个或两个中。
在另一个实施方案中，搭接模块1810可以包括例如位于主体1812中的整合的继电器，其操作以将包括在搭接模块中的电气元件通电和断电。例如，如果电气元件包括电线1814和插座出口1816，那么继电器可以被用于根据用户的指令完成在电线1814和电接触部1826中的一个或多个之间的电连接。其中被连接的负载是服务器的情况下，可以通过下述操作来应用前述的特征来获得优点：通过操作继电器以断开连接并且然后重新电连接以重新启动被连接的服务器。根据本实施方案，壳体1802可以包括用于连接于搭接模块1810以向继电器的操作提供控制电力的控制电力总线。
在另外的实施方案中，配电单元1800和/或搭接模块1810可以包括网络通信硬件。例如，壳体1802可以包括通信总线。通信总线可以被配置为当搭接模块被插入壳体1802中并且放置在完全连接位置中时连接于搭接模块1810。根据本实施方案，轴1818可以包括一个或多个通信总线接触部。作为某些实施例，通信可以包括直接地从搭接模块1810的web使能的通信、通过电力线的以太网、以及在搭接模块和位于配电单元1800中的web网卡之间的本地CANBUS通信中的任何一种。此外，搭接模块1810可以设置有作为整合的电气元件的通信链路。根据本实施方案，多个配电单元1800（例如位于毗邻的设备机架中的那些）可以通过以下做法连接于共用的通信总线：将多个配电单元的通信链路通过搭接模块1810连接于彼此而将一个配电单元1800联接于另一个。
根据某些实施方案，搭接模块1810或配电单元1800包括超载保护。例如，搭接模块的主体1812可以包括微型断路器或其他的用于向被连接于搭接模块1810的负载提供过电流保护的装置。如果过电流保护被包括在配电单元100中，那么微型断路器或其他的过电流保护装置可以被包括在功率连接包封部1804中，功率连接包封部1804可以被设置尺寸和配置为适应该装置。
本文描述的设备和系统可以被采用以向多种设施中的任何设施，包括数据中心和其他的商业的和工业的设施，提供可缩放的并且灵活的配电系统。
虽然已经描述了本发明的至少一个实施方案的多个方面，但是将意识到，多种变化、修改和改进将是本领域的技术人员容易想到的。这样的变化、修改和改进意图是本公开内容的一部分，并且意图在本发明的精神和范围内。据此，上文的描述和附图仅以例子的方式。

Claims (20)

1.一种用于配电的系统，包括：
可安装于机架的配电单元，包括：
壳体，其具有第一端和第二端，所述壳体包括界定在所述壳体内的空腔的外壁，所述壳体还包括被配置为允许所述壳体被安装在电气设备机架内的紧固元件，所述壳体的所述外壁包括在所述第一端和所述第二端之间线性地延伸的开口；以及
多个电导体，其位于所述空腔内并且被在所述第一端和所述第二端之间线性地取向；以及
搭接模块，其包括从其延伸的多个接触部，其中所述多个接触部中的每个被配置为分别在接合所述空腔内的所述多个电导体中的一个之前被插入所述开口中。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个电导体包括多个相导体，并且所述搭接模块是用户可配置的以耦合于选自所述多个相导体的至少一个相导体。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个电导体包括多个相导体，并且其中所述搭接模块被配置作为单相搭接模块，该单相搭接模块被配置为耦合于所述多个相导体中的仅一个相导体。
4.根据权利要求1所述的系统，还包括位于所述壳体中的通信总线。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述搭接模块被配置为当所述搭接模块被插入所述空腔中时耦合于所述通信总线。
6.根据权利要求5所述的系统，其中所述通信总线提供来自所述搭接模块的数据的基于web的通信。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述安装于机架的配电单元被配置为向所述多个搭接模块中的至少一个提供控制电力。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述可安装于机架的配电单元包括位于包括在所述多个电导体中的毗邻的电导体之间的绝缘元件，
其中所述搭接模块包括具有交替的提升区域和开槽区域的轴，并且
其中所述开槽区域被配置为使所述开槽区域与相应的绝缘元件对准。
9.一种搭接模块，包括：
主体；
轴，其被耦合于所述主体，所述轴至少包括具有第一直径的第一区域以及具有不同于所述第一直径的第二直径的第二区域；以及
多个接触部，其被包括在所述轴中并且从其延伸，所述接触部包括相导体接触部、中性导体接触部和接地导体接触部，
其中所述相导体接触部位于所述第一区域中，并且
其中所述中性导体接触部和所述接地导体接触部中的一个位于所述第二区域中。
10.根据权利要求9所述的搭接模块，还包括位于毗邻于所述主体的锁定元件。
11.根据权利要求10所述的搭接模块，其中所述锁定元件被配置为在平行于所述搭接模块的纵向轴线的方向行进。
12.根据权利要求9所述的搭接模块，其中所述主体包括选自由插座出口、灯和电线组成的组的电气元件。
13.根据权利要求12所述的搭接模块，其中所述电气元件包括电线,该电线包括被配置为直接地与利用设备相接的电出口。
14.根据权利要求9所述的搭接模块，还包括至少两个相导体接触部。
15.根据权利要求9所述的搭接模块，其中所述搭接模块包括电压传感和电流传感中的至少一个。
16.根据权利要求9所述的搭接模块，还包括多个交替的提升区域和开槽区域，
其中所述提升区域中的每个被配置为接收所述相导体接触部、所述中性导体接触部和所述接地导体接触部中的一个。
17.根据权利要求9所述的搭接模块，其中所述轴包括第一平面侧，
其中所述轴包括平行于所述第一平面侧的第二平面侧，并且
其中所述第一平面侧和所述第二平面侧位于所述轴的相反的侧上。
18.一种向服务器提供功率的方法，所述方法包括以下的动作：
将安装于机架的配电单元安装在电气设备包封部中，所述安装于机架的配电单元被配置为将多个电气模块分别地接收在沿着所述安装于机架的配电单元的长度的多个非固定地点处；
将包括电线的电气模块耦合在由用户从所述多个非固定地点中选择的地点处；以及
将所述电线连接于所述服务器。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述服务器包括壳体，并且其中连接的动作包括将所述电线直接地与包括在所述壳体中的电源出口相接的动作。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述安装于机架的配电单元位于电线的一个端处，
其中所述电线包括在包括过电流保护的插入式模块处终结的第二端，并且
其中所述方法还包括将所述插入式模块连接于电力源的动作。
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