CN104969427A - 模块化开关设备连接以及模块化隔室电连接至开关设备组件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于与模块化隔室一起使用的模块化开关设备电连接，所述模块化开关设备电连接包括分支母线，所述分支母线具有由其限定的母线孔。还包括一种用于与所述分支母线建立电连接的连接布置。所述连接布置包括穿过所述母线孔朝向所述模块化隔室延伸的紧固件。所述连接布置还包括接管，所述接管包括底壁和由从所述底壁延伸的至少一个壁限定的空腔，其中所述底壁包括用于接收所述紧固件的接管孔。所述连接布置进一步包括接触部件，所述接触部件包括基座部分和从所述基座部分延伸的圆柱形部分，所述接触部件限定用于接收所述紧固件的孔，所述接触部件通过用于接合所述紧固件的螺母固定至所述接管和所述紧固件。

Description

模块化开关设备连接以及模块化隔室电连接至开关设备组件的方法

技术领域

本说明书公开的主题涉及开关设备，并且更具体地涉及一种模块化开关设备连接，以及一种将模块化隔室电连接至开关设备组件的方法。

背景技术

开关设备组件通常包括多个隔室，这些隔室用于容纳为开关设备组件的总体操作提供必要功能的各种电气部件。各种电气部件需要电连接至开关设备组件的主母线电路，通常通过位于促进电连接至母线的隔室的后部的一个或多个连接器。连接器通常包括在隔室的后部用作绝缘体/套管系统的接管，所述接管允许电气部件的接触连接，诸如，例如待插接到所述母线中的断路器。

由于包括预防性维护和安装新的隔室类型在内的多种原因，开关设备组件可能需要拆卸所述隔室。不幸的是，为了在母线与隔室的连接器之间建立电连接，通常将母线安装在接管的内部区域，使得拆卸和安装很麻烦。与隔室的拆卸和安装相关的另一项挑战涉及所述连接器的位置。如上所述，连接器通常邻近隔室的后部，使得从隔室的后面拆卸是必要的。开关设备组件通常抵靠壁设置，从而增加了拆卸和安装过程的挑战。

发明内容

根据本发明的一个方面，一种用于和模块化隔室一起使用的模块化开关设备连接包括限定母线孔的分支母线。还包括一种用于与所述分支母线建立电连接的连接布置。所述连接布置包括穿过母线孔朝向模块化隔室延伸的紧固件。所述连接布置进一步包括接管，所述接管包括底壁和由从底壁延伸的至少一个壁限定的空腔，其中所述底壁包括用于接收紧固件的接管孔。所述连接布置进一步包括接触部件，所述接触部件包括基座部分和从基座部分延伸的圆柱形部分，所述接触部件限定用于接收紧固件的孔，所述接触部件利用用于接合所述紧固件的螺母被固定至所述接管和紧固件。

根据本发明的另一个方面，提供一种将模块化隔室电连接至开关设备组件的方法。所述方法包括将紧固件插入穿过分支母线的母线孔。还包括将设置在所述模块化隔室上的接管与所述紧固件对准，用于通过接管孔接收所述紧固件。进一步包括将接触部件的基座部分设置在邻近所述接管的底壁的凹槽内并设置所述紧固件穿过所述接触部件的孔。还进一步包括通过使螺母与位于所述接触部件的所述孔内的所述紧固件接合来将所述接触部件和所述接管固定至所述分支母线。

结合附图来阅读以下说明可以更加清楚地了解这些和其他优点和特征。

附图说明

权利要求书作为说明书的结论特别指出并明确主张了被视为本发明的主题。结合附图阅读以下具体实施方式可以清楚地了解本发明的上述及其他特征和优点，在附图中：

图1是具有模块化隔室的开关设备组件的透视图；

图2是用于模块化隔室的连接布置的透视图；

图3是所述连接布置的侧视分解图；

图4是所述连接布置的截面图；

图5是所述连接布置的紧固件和母线的透视图；

图6是所述连接布置的前透视图；以及

图7为流程图，其示出将模块化隔室电连接至开关设备组件的方法。

具体实施方式部分参考附图来以实例方式介绍本发明的各项实施例以及优点和特征。

具体实施方式

参照图1和图2，示出了开关设备组件10并且包括主母线电路部分12，所述主母线电路部分12容纳用于将电力传送至开关设备组件10各处的多个电气部件14。模块化隔室16被示出为处于从开关设备组件10的剩余部分拆卸的位置，并且如图所示，在开关设备组件10中通常包括多个隔室。一些或全部隔室可具有本说明书中描述的模块化构造。每个隔室，无论是否是模块化的，都将设置在每个隔室中的电气装置18彼此分隔开，每个电气装置彼此执行不同的功能。所述分隔提高了开关设备组件10的可靠性和总体安全性。典型的隔室包括例如：低电压隔室、断路器隔室、主母线隔室和电缆隔室。

模块化隔室16提供简化的拆卸和安装过程，从而允许模块化隔室16被相似的隔室或被容纳不同电气装置的新隔室替换。模块化隔室16包括连接布置20，所述连接布置20配置用于接合主母线电路部分12并与其形成电连接。通常，通过将模块化隔室16直接或间接地耦接至分支母线22来促进所述电连接，所述分支母线22设置在邻近模块化隔室16的连接布置20的位置处。

连接布置20包括接管24，所述接管24的位置通常邻近操作性地耦接至分支母线22的模块化隔室16的连接侧26。接管24允许电气装置18的一个或多个连接器通过分支母线22插接到主母线电路部分12中，从而将容纳在模块化隔室16内的电气装置18电连接至分支母线22。如图所示，连接布置20可包括多个接管，但是，为清楚起见，本说明书中将描述单个接管和相关联的部件。

现参照图3-6，更详细地示出连接布置20。分支母线22包括配置用于接收紧固件30的母线孔28。母线孔28包括类似于紧固件30的部分32的几何形状的几何形状。在示例性实施例中，母线孔28和紧固件30的部分32是非圆形的几何形状，使得紧固件30的部分32在母线孔28内的插入和设置使紧固件30与母线孔28以不可旋转的方式接合。上文使用的与下文使用的术语“非圆形”是指相对于一个物体的中心轴线的非对称性，使得从这个中心轴线延伸的半径不是统一的。在如图所示的一个实施例中，母线孔28和紧固件30的部分32包括大体正方形的几何形状，但是，如上所述，许多其它几何形状适合于提供固定件30在母线孔28内的非旋转布置。紧固件30包括头部34，头部34具有大于紧固件30的部分32的周长，使得紧固件30插入母线孔28中导致头部34与分支母线22的第一侧35接合时，紧固件30的相对于朝向模块化隔室16的行进方向而言的固定的轴向位置。在一个实施例中，头部34包括球体段，这提供了强大的电场来增强分支母线22与模块化隔室16之间的电连接。

接管24包括底壁36，所述底壁36具有延伸穿过它的接管孔38。接管孔38包括类似于母线孔28和紧固件30的部分32的几何形状的几何形状，使得紧固件30相对于接管24以一定角度固定在非旋转的位置。接管24还包括由远离底壁36和分支母线22延伸的外壁42限定的空腔40。在示例性实施例中，外壁42是限定空腔40的中空的圆柱形结构。在空腔40内并邻近底壁36设置凹槽44。凹槽44可机械加工或铸造在底壁36自身中或可形成在配置用于沿底壁36安置在空腔40内的插入物中。对于插入物，可采用铜材料。不考虑精确的构造，凹槽44被成形为可旋转地保持安置在凹槽44中的接触部件50。为实现旋转保持，凹槽44和接触部件50的基座部分52类似地成形为非圆形的几何形状。正如母线孔28、紧固件30的部分32以及接管孔38的非圆形几何形状的情况那样，凹槽44和接触部件50的基座部分52的许多非圆形形状可以是合适的。在所示的实施例中，非圆形的形状包括六边形形状。

接触部件50在分支母线22与插入模块化隔室16内的电气装置18之间提供电连接，并且更具体地在将电气装置18的一个或多个连接器插入接管24内用于与接触部件50接触时提供所述电连接。如上文详细描述，接触部件50设置在接管24的空腔40内并且在基座部分52插入凹槽44中时被旋转地固定。接触部件50包括从基座部分52延伸的圆柱形部分54，其中孔56延伸穿过基座部分52，从而在圆柱形部分54内形成中心开口58。孔56配置用于接收紧固件30的螺纹部分60，其中螺纹部分60至少部分地延伸到中心开口58中。螺母62被用来接合紧固件30的螺纹部分60，用于使接管24和接触部件50固定地保持到分支母线22，从而在连接布置20的所有部件之间形成牢固的关系。

在一个实施例中，螺母62包括对应于中心开口58内形成的六边形凹槽的六边形形状。在这种实施例中，使螺母62避免了旋转和随时间松脱，所述旋转和松脱将减弱连接布置20提供的电连接。连接布置20的上紧是通过向紧固件30的头部34施加扭矩获得的，而同时螺母62可旋转地固定在所述六边形凹槽中。

如图7的流程图中所示，并参照图1-6，还提供一种将模块化隔室电连接至开关设备组件的方法100。开关设备组件10和连接布置20先前已经描述过并且具体的结构部件不需要更详细地描述。将模块化隔室电连接至开关设备组件的方法100包括将紧固件插入穿过母线的母线孔102。将设置在模块化隔室上的接管与紧固件对准，用于通过接管孔接收紧固件104。将接触部件的基座部分设置在邻近接管的底壁的凹槽内106并且设置紧固件穿过接触部件的孔108。通过使螺母与位于接触部件的孔内的紧固件接合来将接触部件和接管固定至母线110。

有利地，连接布置20改进了开关设备组件10的不同隔室所需的安装和拆卸过程，从而提供了模块化隔室16的模块化方面。具体地，模块化隔室16包括用于容纳和电连接电气装置的各种布置。模块化隔室16的简化的替换和切换通过上述的连接布置20得到促进。

尽管本发明仅结合有限数量的实施例来进行详细描述，但应易于了解，本发明并不限于所公开的这些实施例。相反，本发明可被修改以涵盖之前并未描述、但与本发明的精神和范围相符合的任意数量的变化、更改、替换或等效布置。此外，尽管已描述本发明的各种实施例，但应理解，本发明的方面可仅包括所述实施例中的一些。因此，本发明不应视为受前述说明限制，而是仅受所附权利要求书的范围限制。

Claims (18)

1.一种用于与模块化隔室一起使用的模块化开关设备连接，所述模块化开关设备连接包括：

分支母线，所述分支母线具有由其限定的母线孔；以及

用于与所述分支母线建立电连接的连接布置，所述连接布置包括：

紧固件，所述紧固件穿过所述母线孔朝向所述模块化隔室延伸；

接管，所述接管包括底壁和由从所述底壁延伸的至少一个壁限定的空腔，其中所述底壁限定用于接收所述紧固件的接管孔；以及

接触部件，所述接触部件包括基座部分和从所述基座部分延伸的圆柱形部分，所述接触部件限定用于接收所述紧固件的孔，所述接触部件通过用于接合所述紧固件的螺母固定至所述接管和所述紧固件。

2.根据权利要求1所述的模块化开关设备连接，其中所述分支母线至少部分地设置在开关设备主母线电路部分内并且设置为邻近用于电连接至所述模块化隔室内的电气装置的连接区域。

3.根据权利要求1所述的模块化开关设备连接，所述模块化开关设备连接进一步包括邻近所述接管的所述底壁的凹槽，所述凹槽用于接合地接收所述接触部件的所述基座部分。

4.根据权利要求3所述的模块化开关设备连接，其中所述凹槽和所述基座部分包括非圆形的几何形状。

5.根据权利要求3所述的模块化开关设备连接，其中所述凹槽和所述基座部分包括大体六边形的几何形状。

6.根据权利要求3所述的模块化开关设备连接，所述模块化开关设备连接进一步包括铜制插入物，所述铜制插入物设置为邻近所述接管的所述底壁并且包括用于接收所述接触部件的所述基座部分的所述凹槽。

7.根据权利要求1所述的模块化开关设备连接，其中所述母线孔、所述接管孔以及所述紧固件的一部分包括非圆形的几何形状。

8.根据权利要求1所述的模块化开关设备连接，其中所述母线孔、所述接管孔以及所述紧固件的一部分包括大体正方形的几何形状。

9.根据权利要求1所述的模块化开关设备连接，其中所述紧固件包括由球形段形成的紧固件头部。

10.根据权利要求1所述的模块化开关设备连接，所述模块化开关设备连接进一步包括位于所述接触部件的所述圆柱形部分内用于接合地接收所述螺母的六边形凹槽，其中所述螺母包括六边形几何形状。

11.一种将模块化隔室电连接至开关设备组件的方法，所述方法包括：

将紧固件插入穿过分支母线的母线孔；

将设置在所述模块化隔室上的接管与所述紧固件对准，用于通过接管孔接收所述紧固件；

将接触部件的基座部分设置在邻近所述接管的底壁的凹槽内并设置所述紧固件穿过所述接触部件的孔；以及

通过使螺母与位于所述接触部件的所述孔内的所述紧固件接合来将所述接触部件和所述接管固定至所述分支母线。

12.根据权利要求11所述的方法，所述方法进一步包括将所述紧固件的非圆形部分插入并设置在所述母线孔和所述接管孔内，其中所述母线孔和所述接管孔是非圆形的。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述母线孔、所述接管孔以及所述紧固件的所述非圆形部分包括大体正方形的几何形状。

14.根据权利要求11所述的方法，所述方法进一步包括邻近所述接管的所述底壁设置铜制插入物，所述铜制插入物具有用于接收所述接触部件的所述基座部分的所述凹槽。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述接触部件的所述基座部分包括对应于所述凹槽的非圆形几何形状的非圆形几何形状。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述凹槽和所述接触部件的所述基座部分的所述非圆形几何形状包括大体六边形的几何形状。

17.根据权利要求11所述的方法，其中将所述接触部件和所述接管固定至所述分支母线包括使所述螺母与所述紧固件的螺纹部分接合。

18.根据权利要求11所述的方法，其中所述螺母包括大体六边形的几何形状，其中将所述接触部件和所述接管固定至所述分支母线包括将所述螺母设置在所述接触部件的六边形凹槽内。