CN1037730C - 电气联接件 - Google Patents

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Abstract

公开了一种将两根电气导线特别是不绝缘的扁带导线互连起来在机械上固定在一起的联接件。该件有一个C字形的夹持构件和一个贴合地坐落在夹持构件中的楔件，从而在楔件与夹持构件的壁之间的楔件的各边形成承接导线的通道。随着楔件压入夹持构件中，两壁弹性向外偏转，往导线上作用相当大的力，从而使两根导线形成良好的电接触和结实的机械互连。各种不同大小的导线，其中起码有一个是扁导线时，都能自行对准。

Description

电气联接件
本发明涉及一种将两根电导线特别是不带绝缘的导线互连起来并机械固定在一起的电气联接件。
用以将两根电气导线电连接起来并机械固定在一起的联接件是工业中特别是能源利用工业中众所周知的元件。这类联接件一般有一个C字形的夹持构件和一个贴合坐落在C字形构件内的楔形构件。C字形构件的内部和楔件的两个相对表面都设有具一定半径的适当表面，供承接和夹持导线之用。美国专利4,415,222和4,600,264中公开的就是这类联接件的一些实例。这些专利教导了一种具有一个C构件还有一个借助于螺丝杆可移入C构件中的滑动楔件的联接件。两根导线插入C构件与楔件上形成的凹形表面之间，上紧螺丝杆使楔件挤压入C构件时牢牢锁定就位。美国专利5,006,081和5,145,420中公开了类似联接件更新的例子。前一项专利公开了一种供互连两根较小直径的导线用的C构件联接件，该联接件有一个将联接件的两个部分锁定在一起的锁定件。后一项专利公开的C构件联接件其楔件的底部与C构件底部的内表面接合，以最大限度地减小其弯曲的程度，从而基本上增加了作用到各导线上的夹持力。图1示出了现有技术常用的C联接件。联接件10有一个C构件12和一个楔件14，C构件12的两端16往上翘，形成承接一对待互连的圆导线18的通道。这些通道从前端20汇合到后端22。楔件14两侧各有一个凹形表面24，楔件挤压入通道中时，该两凹形表面与导线18接合并将导线挤压入通道中。楔件上的突起26嵌入C构件的孔28中，将组合体固定在一起。上述所有的联接件是为实心圆导线或绞合电缆专门设计的。
然而，目前广泛采用横截面呈扁平矩形的导线作为接地线和电力母线。这类母线有时需要分接，而目前现有的用来进行分接的唯一联接件是各侧带有螺丝的U形构件。两根扁导线并排插入U形构件的内侧，将螺钉拧紧压到导线的表面达到规定的转矩值。在这些情况下，在现场控制转矩是有困难的，有时甚至办不到，往往使导线损坏，电气联接质量差或机械联接质量差。如果不用这些接线元件，则必须把接头焊接起来。但在现场进行焊接是非常麻烦的事，因为必须把气罐和其它较重的设备运到往往是象人与人间空隙之类那样范围较狭窄的工作现场。这里就需要有一种能承接扁带式导线将它们在电气上互连起来同时有充分的摩擦力将它们固定在一起而不致有损坏它们的风险的C构件式联接件。最好这种联接件只用钳子就可用手装配起来。
本说明书公开的是这样一种联接件，用这种联件可以将两根电气导线在电气上互连起来并将它们机械固定在一起，其中一根电气导线较扁平，其横截面基本上呈细长形。这种联接件有一个夹持构件，该夹持构件有一个底和两个彼此间隔一段距离从底向上延伸、端部彼此相对的边缘彼此相向弯曲的件壁。两个件壁从底的第一端一直汇合到底的第二端，各壁在靠近底的位置有一个凹表面，在凹表面与对边之间有一个凸表面。两个凸表面彼此对置着。有一个楔件适宜贴合地坐落在夹持构件中，其在对边的第一和第二表面从楔件的第一端向楔件的第二端汇合。楔件和夹持构件系配置得使楔件的第一表面在楔件插入夹持构件时迫使一根导线与夹持构件其中一个壁的凸表面电接合，第二表面迫使另一根导线与夹持构件的另一个壁电接合。
现在参看附图通过举例说明本发明的内容，附图中：
图1是现有技术C联接件的等角投影部件分解图；
图2是本发明采用的联接件的等角投影部件分解图；
图3是图2中所示的夹持构件的平面顶视图；
图4是图3中所示的夹持构件的端视图；
图5是图2中所示的楔件的平面顶视图；
图6是图5中所示的楔件的端视图；
图7是沿图2的7-7线截取的剖视图，示出了将两根扁平导线互连起来的情况；
图8和9与图7类似，但示出了将一根扁平导线与一圆导线互连起来的情况；
图10与图7类似，但示出了本发明的另一个实施例。
图2中示出采用本发明的联接件40。联接件40有一个夹持构件42和一个楔件44。从图中可以看到，一对每个基本上呈细长形的较扁带状导线46在夹持构件42内就位，楔件44处在可以插入夹持构件中的情况。夹持构件42，这从图3和图4中可以看得最清楚，有一个底48和两个壁或臂50从底48向上延伸，其终端边缘54和56彼此对置着，如图示那样彼此相向弯曲。两壁50和52各个偏离垂直方向向内倾斜，如图4中的58所示，其目的稍后即可弄清楚。在本实施例中，角58约为11度，但应该理解的是，这个角的真正度数不是严格要求的，稍微有一点差别也无所谓。壁50和52以及底48是构成一个整体的，在其各交界处形成凹表面60和62。此外，该两壁略向内弯曲，分别在曲边54、56与凹表面60、62之间形成彼此相对着的凸表面64和66。壁50和52除彼此向内倾斜一个角度58外还从第一端70汇合到第二端72。夹持构件是按ASTM(美国材料试验标准)B456号技术规范由3/4的硬铜合金CDA195制成的。这种材料的铜含量为95％，弹性性能优异。但也可以用其它电气和弹性性能良好的合适材料代替。
楔件44，这从图5和图6可以看得最清楚，具有第一端74和第二端76，还有顶表面78、底表面80以及基本上扁平的侧表面82和84。两个侧表面82和84从楔件的第一端74到第二端76汇合的幅度基本上与壁50和52从夹持构件的端部70到端部72汇合的幅度相同。两个侧表面还在顶表面78彼此相向倾斜。两个侧表面82和84各个偏离垂直方向向内倾斜大约11.0度，如86处所示，这与壁50和52倾斜程度类似。楔件44与夹持构件42基本上一样长。侧表面82和84汇合和倾斜的程度与壁50和52汇合和倾斜的程度一致，所以楔件44可贴合地坐落在夹持构件中。现在参看图2至图6。从楔件44的底表面延伸出的突起90系配置得使其在当楔件和夹持构件压合在一起时，突入夹持构件42的底48的孔92中，从而锁定就位。底48边缘上的斜面94和突起90上的另一斜面96在装配时起辅助作用。突出部分98从夹持构件底48延伸并向上弯曲，起楔件44止动块的作用，以防止楔件44插入夹持构件中时插过头。楔件44的第二表面84也有一个凹下去的部分100，其长度与第二表面一样长。凹部100配置得使楔件在夹持构件中就位时与夹持构件42的凹表面62相对。楔件由含铜量等于或高于80％的模铸铜合金CDA875或其它合适的材料制成。
图7、8和9是联接件40全部装配好里面有三种不同结构的导线就位时的横向剖视图。楔件44的两个侧表面82和84与夹持构件42的凸表面和凹表面60至66形成承接待互连的导线的通道。图7示出了第一种结构形式，其中联接件40与两个与图2中所示的类似和扁带导线46相连接，扁导线46的横截面基本上呈细长形。楔件44压入夹持构件42中将导线46夹在楔件44与夹持构件42之间时，臂50和52被迫彼此向外分开。凸表面64和66系安置得使其接合带形导线46的侧面，并迫使导线46压在楔件44的侧表面82和84，与该表面接合。楔件44完全插入时，突起90就突入图7中虚线所示有孔92中。楔件是用手钳压入夹持构件中的。储存在被迫分开的臂50和52中的能量是足以使两导线在电气上和机械上互连起来的。但使楔件44在夹持构件42中保持就位主要还是依靠嵌入孔92中的突起90。至于机械互连方面，举例说，两根如此互连的厚0.05英寸、宽0.5英寸的带形导线能承受的最小拉力约为100磅。本实例中的臂50和52其弹性是足以夹紧从约0.032英寸至约0.093英寸厚的扁导线。只要导线的厚度在此范围，则导线通过作用到凸表面64和66将力加在楔件的侧表面时就会自动对准。各壁的弯曲端54和56与底48间隔一段距离，从而使扁带导线的各边缘被限制在两者之间的范围而仍然与弯曲端54和56保持足够的间隙，从而使导线40装设到其中时不致绞在一起或损坏。由于楔件的两侧表面82和84和夹持构件的两臂50和52分别偏离垂直方向一定的角度58和86，如图4和图6中所示，因而凸表面64和66因储存在两臂中的能量而迫使楔件的底表面与底48接合。这确保突起90保持在孔92中。这还有助于防止底48弯曲，从而大体增加楔件使各臂向外偏转所需的力，从而反过来增加了储存在偏转臂中的能量。
图8中示出了第二种结构形式，其中联接件40将扁带导线46与圆导线102相互连接；圆导线可以是实心导线或绞合导线。在本实例中，圆导线可以是6号线规或8号线规的导线。随着楔件插入夹持构件中，臂50如图7实例中那样偏转，但臂52的偏转量非常小，因为圆导线102夹持在两个凸表面62和100之间。在此情况下，大部分用来在电气上和机械上互连两导线的能量是存放在臂50中的。
图9中示出了第三种结构形式，其中联接件40将扁带导线46与较小的圆导线104互连起来。圆导线104可以是实心导线或绞合导线。在本实例中，圆导线可以是10号线规或12号线规的导线。应该指出，在此情况下，圆导线安置在联接件40毗邻凹表面60的另一侧。随着楔件44插入夹持构件42中，臂52和图7实例中一样偏转，但臂50的偏转量非常小，因为圆导线104夹在凸表面60与楔件44的侧表面82之间。在此情况下，大部分用来在电气上和机械上互连两导线的能量被储存在臂52中。这种将相对于凹表面62的凹表面100配置在联接件40的一侧，将相对于扁平边82的凹表面60配置在联接件的另一侧的作法，以及能将扁带导体任意摆在任一侧的设计，使联接件能容纳尺寸范围相当大的导线。
图10示出了本发明的另一个实施例，这是与示出第一种结构形式的图7类似的横向剖视图，其中互连起来的是两根扁带导线46。图10示出了联接件120，联接件120的夹持构件122及楔件124分别与夹持构件42及楔件44类似，只是楔件124的两侧表面126是凸的不是扁平的，夹持构件122的两壁128是扁平的而不是凸出的。楔件124除了其对应于楔件44的凹表面100的一个侧表面130是凹的之外，另一侧表面上也形成有较小有凹表面132。凹表面130承接线规范围在6至8的较大圆导线，凹表面132则承接线规范围在10至12的较小导线。楔件124的凸表面126有一个图中138处所示的线136，向内倾斜大约11.0度的角度，这基本上与楔件44侧表面的倾斜程度相同。壁128的扁平表面如140处所示的那样也向内倾斜大约11度，这基本与夹持构件42各臂的倾斜程度相同。
当楔件124插入夹持构件122中时，臂128随着楔件压入夹持构件中而被迫向外彼此分开，将导线46夹在楔件与夹持构件各壁之间。凸表面126安置得与联接件40的凸表面类似，即它们与带形导线的各边接合，将它们压在夹持构件壁128的扁平表面，与该表面接合。当楔件完全插入时，突起90突入孔92中。楔件是用手钳压入夹持构件中的。储存在彼此被迫分开的壁126中的能量是足以使两导线在电气上和机械上互连起来的。联接件120在结构、操作和其它一切方面都与联接件40类似。和联接件40一样，联接件120的壁128其弹性也足以夹持厚度在大约0.032英寸至大约0.093英寸范围内的扁导线。导线的厚度只要在这个范围内，则通过作过用到凸表面126将力加在壁128的扁平表面上时就会自动对准。
尽管第一结构形式是相对于第二实施例说明的，但应该理解的是，第二实施例的结构是不难适应图8和图9所示的第二和第三的结构形式的。这种适应性使我们可以将扁平导线与6号线规至12号线规范围的任何圆导线互连起来。
本发明的重要优点是所发明的联接件能将两根扁带导线或一根扁导线和一个圆导线互连起来。联接件在现场只用钳子就可轻易地装配起来。此外，用这种联接件不仅能达到良好结实的机械互连，在电气上也能达到优异的接触而不致损坏导线。因此这种联接件既适用于小电流也适用于大电流。

Claims (10)

1.一种联接件(10，120)，用以将两根电气导线(46，102，104)在电气上互连起来，在机械上固定在一起，其中一根导线(46)较扁，其横截面基本上呈细长形，该联接件包括：
一个夹持构件(42，122)，它具有一个底(48)和两个彼此隔开的壁(50，52，128)，这两个壁从所述底(48)向上延伸，终止于相对的边缘(54，56)，所述壁从所述底(48)的第一端(70)向其第二端(72)汇合；和
一个楔件(44，124)，适宜贴合地坐落在所述夹持构件(42，122)中，其在两边的第一和第二表面(82，84，126)从所述楔件的第一端(74)向楔件的第二端(76)汇合，其特征在于：
各所述壁有一个接触表面，接触表面的第一部分(60，62)是凹的且毗邻所述底(48)，接触表面的第二部分处在所述第一部分与其各自的所述相对边缘(54，58)之间，所述两壁的所述第二部分彼此相对着，且所述联接件配置得使所述楔件(44，124)的所述侧表面(82，84，126)在所述楔件(44，124)插入所述夹持构件(42，122)中时推动所述一个扁导线(46)与其中一个所述壁(50，52，128)的所述接触表面的所述第二部分电接合，且其中一个所述侧表面(82，84，126)或所述的接触表面的所述第二部分是凸出的，所述第二侧表面(82，84，126)推动另一根所述导线(46，102，104)使其与所述夹持构件(42，122)另一侧璧(50，52，128)的所述接触表面电接合。
2.根据权利要求1所述的联接件(10，120)，其特征在于，所述夹持构件(42，122)和所述楔件(44，124)彼此充分相接触从而使所述导线(46，102，104)与所述壁(50，52，128)的所述接触面紧密地电接触，并使所述导线在机械上固定在一起。
3.根据权利要求1所述的联接件(10，120)，其特征在于，所述楔件(44，124)的所述的第二侧表面(84，126)有一个下凹部分(100，130，132)，与所述夹持构件(42，122)的其中一个所述壁(50，52，128)的所述接触表面的所述第一凹下部分相对，供承接圆导线(102)之用。
4.根据权利要求1所述的联接件(10)，其特征在于，所述接触表面的所述第二部分包括一个凸面(64，66)，所述楔件(44)的所述第一和第二侧面(82，84)之一包括基本上扁平的部分，该部分与各自毗邻的所述壁(50，52)的所述凸面(64，66)相对，从而形成一个通道，供承接所述一根电导线(46，102，104)。
5.根据权利要求1所述的联接件(120)，其特征在于，所述接触表面的所述第二部分的其中一个有一个基本上扁平的部分，且所述楔件(124)的所述第一或第二侧表面(126)之一有一个与其各自毗邻的所述壁(128)的所述基本上扁平部分相对的凸出部分，从而形成一个通道，供承接其中一根所述电气导线(46，102，104)之用。
6.根据权利要求1所述的联接件(10，120)，其特征在于，所述第一和第二侧表面(82，84，126)从底部(80)汇合到所述楔件(44，124)的顶部(78)，且所述夹持构件(42，122)的所述壁(50，52，128)从所述底(48)汇合到所述彼此相对的边缘(54，56)，与所述第一和第二侧表面(82，84，126)贴合，从而使所述楔件(44，124)沿所述夹持构件(42，122)的所述底(48)推进。
7.根据权利要求1所述的联接件(10，120)，其特征在于，一个壁(50，52，128)的所述接触表面的所述第一凹下部分(60，62)与所述楔件(44，124)所述侧表面(82，84，126)的其中一个相互配合将圆导线(102，104)夹在其间固定。
8.根据权利要求1所述的联接件(10，120)，其特征在于，所述两壁(50，52，128)是所述楔形(44，124)和所述导线(46，102，104)插入所述夹持构件中时向外弹性偏转的两个桁条，因而所述桁条中储能，且安排其中一个所述壁(50，52，128)的所述接触面，使该储存的能量迫使所述一个扁导线(46)与所述楔件(44，124)的所述第一和第二侧表面(82，84，126)之一在电气和机械上牢靠接合。
9.根据权利要求8所述的联接件(10，120)，其特征在于，所述另外的导线(46)较扁，其横截面基本上呈细长形，且另外的所述壁(50，52，128)的所述凸表面系配置得使所述储存的能量迫使所述另外的导线(46)与所述楔件(44)的另外的所述第一或第二侧表面(82，84，126)在电气和机械上牢靠接合。
10.根据权利要求1所述的联接件(10，120)，其特征在于，所述夹持构件(42，122)的所述底(48)上开有通孔(92)，且所述楔件(44，124)有一个突起90穿过所述孔(92)而延伸，用以将所述夹持构件(42，122)、所述楔件(44，124)和所述两根导线锁定在一起。
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