CN106030914A - 用于在低电压系统中分配电流的组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于在低电压系统中分配电流的组件，其包括多个片状模块，所述多个片状模块能够彼此依靠地排成一列并能够被放置在承载轨道上，优选地能够被锁定在承载轨道上，其中，所述多个片状模块设置有至少一个供应模块(1)、至少一个保险模块(2)和至少一个分配模块(3.1至3.n)。所述多个片状模块至少具有用于正电位的交叉连接器(4.1)的一个接头和用于负电位的交叉连接器(4.2)的一个接头。所述保险模块(1)和所述分配模块(3)还具有用于受所述保险模块(2)的熔断保护的电位的另外的交叉连接器(7.1、7.2)的至少一个另外的接头。

Description

用于在低电压系统中分配电流的组件
技术领域
本发明涉及用于在低电压系统中分配电流的组件，其中，所述组件包括多个片状模块，其能够彼此串联排列并设置在承载轨道上，特别地能够被锁定在承载轨道上。在所述多个片状模块中，至少一个是供应模块，至少一个是保险模块并且至少一个是分配模块。
背景技术
用于工业自动化和/或用于自动化建筑或用于监控技术过程的系统通常包括在低电压范围内(通常在24伏特的范围内)被供应直流电流的元件。这样的元件例如是工业控制系统和/或传感器和用于评价传感器信号的测定值接收器的输入/输出单元。
由于这样在低电压范围内被供应直流电流的多种或多个元件可能存在于相当大的系统中，所以被多个元件共同使用的电流供应单元是合适的。因此，由电流供应单元提供的直流电流必须被分配至元件，其中，需要保护单独的元件或同时保护这些元件组(子组)。
为此，已知有保险模块，其包括电子型或传统的机电型或保险丝并且能够被连接在电流供应单元与待被供应的一个或多个元件之间。进一步地，已知有分配端子，其能够用于分配不同的电位(电流供应单元的正负输出电位；受保护的电位)。保险模块和分配端子优选具有收纳设备，且通过该收纳设备能够被安装在承载轨道上。因此，可以安装在通常用于工业自动化或建筑自动化的配电箱里。所述保险模块和分配端子的缺点是用于彼此连接单独的模块的布线的花费高。
发明内容
本发明的技术问题为创建能够以低布线费用构造的用于在低电压系统中分配电流的前述类型的组件。电流分配应该是灵活的并允许在不同的受保护的分组上的任何分配中供应尽可能多的元件。
这个技术问题通过具有独立权利要求的特征的组件来解决。在从属权利要求中指出优选的实施方式和进一步的改进。
根据本发明前述类型的组件的特征在于，至少一个供应模块、至少一个保险模块和至少一个分配模块分别至少具有用于正电位的交叉连接器的一个接头和用于负电位的交叉连接器的一个接头，其中，所述保险模块和所述分配模块额外地具有至少一个其它接头，其用于通过所述保险模块给予保护的电位的至少一个其它交叉连接器。
在本发明的组件中，电流的分配所需的功能(供应、保护、分配等功能)被分配在不同的模块上。然而，这些模块可通过用于被供应的电流的交叉连接器以及用于受保护的电流的所述至少一个其它交叉连接器以任何方式彼此组合，并且能够建立电流分配而不需要昂贵的布线。一个或多个保险模块可与供应模块结合，在保险模块上连接分配模块。因此，从连接至例如一个电流供应单元的供应模块开始，可供应电流消耗元件的多个单独受保护的子组。
在根据本申请的组件中，交叉连接器(必要时和所述至少一个其它交叉连接器一起)优选构造成具有对所有交叉连接器同样高的给定的最大电流负载能力。这还特别应用于分配电流供应单元的负电位的交叉连接器。以这种方式，从供应接头开始，由电流供应单元提供的所有电流能够被分配而没有额外的辅助布线。
在组件的优选实施方式中，保险模块包括至少一个电子熔断器。保险模块优选包括以两极方式分开的至少一个熔断器。通过减少布线费用的其它交叉连接器还可构造具有两极保护而没有过多布线费用的系统。此外，通过已经在各个保险模块上的正极供应电位和负极供应电位的分配而可获得两级分开所需的两个电位。
在组件的另一个优选实施方式中，分配模块包括分离单元，经由该分离单元，连接端子可分离地连接至用于交叉连接器的接头。分离单元可被设计为例如可移动桥。可以单极或全极的方式执行分离。分离单元以简单的方式使以无电流的方式连接待被供应的单个元件或一组元件(例如用于维修)成为可能。
在组件的另一个优选实施方式中，供应模块包括接地接头和分离单元，其中，所述接地接头经由分离单元以可分离的方式连接至用于交叉连接器的接头中的一个。在很多低电压系统中，负电位(负极)设置在地电位上，因此经由供应模块的接地电位容易地实现这一点。分离单元例如为了维修或绝缘测定而可使这个接地接头分离。可选地，分离单元还可以由固定的、不可分的导电连接代替。
在组件的另一个优选实施方式中，用于交叉连接器的接头被设计成接触贯穿的、直的交叉连接器。换言之，用于具体的交叉连接器的接头对齐地置于单独的模块的外壳上以便该接头能够通过交叉连接器(其能够被容易地构造，因此能够容易地并灵活地截成一定长度)而彼此连接。
在组件的另一个优选实施方式中，保险模块包括用于额外的交叉连接器的至少一个接头，该额外的交叉连接器用于传输警报信号和/或控制信号。额外的交叉连接器优选被构造为数据总线，特别优选为单线数据总线，以便以编码的形式传输警报信号和/或控制信号。以这种方式，能够经由数据总线以集中的方式传输一个或多个保险模块的控制信号和警报信号。由于代替了在每个保险模块上必须提供和布线的多个单独的控制接头和/或警报接头，因此，对于控制信号和/或警报信号，允许经由交叉连接器的简单的布线。
为了评价控制信号和/或警报信号，组件可包括具有用于额外的交叉连接器的至少一个接头的信号处理模块，所述信号处理模块进一步包括以解码的方式提供经由数据总线交换的警报信号和/或控制信号的警报信号接头和/或控制信号接头。可选地，供应模块还可具有用于额外的交叉连接器的至少一个接头并且包括警报信号接头和/或控制信号接头。此外，供应模块包括总线解码器，其以解码的方式在所述警报信号接头和/或控制信号接头上提供经由数据总线交换的警报信号和/或控制信号。因此，在信号处理模块或具有总线解码器的供应模块上允许以组合的方式实现用于多个保险模块的控制信号布线和/或警报信号布线。
附图说明
下面结合附图并通过示例性实施方式详细说明本发明的组件。
在附图中：
图1示出在第一示例性实施方式中的用于在低电压系统中分配电流的多个模块的组件的示意图；
图2示出用于分配电流的组件的保险模块的示意图；
图3至图5分别示出用于在低电压系统中分配电流的组件的另一个示例性实施方式。
具体实施方式
图1示出用于在低电压系统中分配电流的多个模块的组件(其可被设置在这里未示出的承载轨道上)的方框示意图。
在这个组件中，设置有供应模块1，所述供应模块1包括连接端子6.1和6.2，经由连接端子6.1和6.2，可从电流供应单元提供具有较大的导体横截面的单极连接电缆。这里未示出的电流供应单元还可优选被设置在承载轨道上并在其输出端上提供低电压，例如具有几安培(A)(高达约100A)的负荷能力的24伏特(V)的电压。
连接端子6.1(正电位；正极)和连接端子6.2(负电位；负极)上供应的电流从这里示出的组件被分配至多个电流消耗元件(消耗者)上。
为此，在供应端子1上形成交叉连接器触点，其中，横向于模块(即在承载轨道的方向)延伸的交叉连接器4.1或交叉连接器4.2可插入至交叉连接器触点。交叉连接器4.1和4.2例如分别是单极杆状导体，因此也可称为“母线”。可选地，甚至所谓的梳状轨道也可用作交叉连接器4.1和4.2。
在连接端子6.1和6.2上供应的电位以简单的方式经由交叉连接器4.1和4.2分配至串联排列的其它模块上。在示出的实施例中，作为另一个模块连接有保险模块2，所述保险模块2保护经由交叉连接器4.1和4.2供应的两个电位中的至少一个。保险模块2可以是电子型或机电型或保险丝。在另一个交叉连接器接头上提供受保护的电位，该受保护的电位经由另一个交叉连接器7.1从该另一个交叉连接器接头分配至其它模块。假设，在示出的实施例中，保险模块2中的交叉连接器7.1经由熔断器连接至用于正电位的交叉连接器4.1，因此，正电位(正极)以受保护的方式经由交叉连接器7.1被传递。其它的交叉连接器7.1还可如交叉连接器4.1和4.2一样被构造为“母线”或梳状轨道。
一个分配模块3或多个分配模块3连接至保险模块2，例如这里的分配模块3.1、3.2至3.n。未受保护的以及受保护的电位可经由交叉连接器4.1、4.2和7.1容易地被传递至分配模块3。
分配模块3包括成对的导体接头5.1和5.2，在所述导体接头5.1和5.2上，为待被供应的组件，直接提供负电位(来自交叉连接器4.2的接头)并且正电位是受保护的(来自交叉连接器7.1的接头)。在示出的示例性实施方式中，示出每个分配模块3仅具有一个导体接头对(导体接头5.1和5.2)。然而，每个分配模块可包括彼此并联连接的多个这样的导体接头对5.1和5.2。导体接头5.1和5.2例如形成为连接端子，例如螺丝端子或无螺丝的插入端子。
此外，可为每个分配模块3可选地设置分离单元8，经由所述分离单元8，导体接头5.1和5.2可与交叉连接器4.2和7.1分离。分离单元8可例如被设计为可移动桥。在这里可采用单极方式或全极方式进行分离。分离单元8以简单的方式可实现待被供应的单个元件或一组元件的无电流的连接(例如为了维修)。
在根据本申请的组件中，所有交叉连接器4.1、4.2和7.1都被构造成具有给定的并且对于所有的交叉连接器都是同样高的最大负载能力。这特别还应用于分配电流供应单元的负电位的交叉连接器4.2。以这种方式，从导体接头5.1和5.2开始，从电流供应单元提供的所有电流能够被分配而不需要额外的辅助布线。
图1中示出的组件可以简单的方式，例如在其右侧补充另一个保险模块2，所述另一个保险模块2可连接至交叉连接器4.1和4.2并提供可连接其它分配模块3的另一个交叉连接器7.1。
图2示出例如在根据图1的组件中可使用的供应模块1的特殊的实施方式。图2中示出的供应模块1具有接地接头10，经由接地接头，在供应模块1上可设置地电位。连接端子6.2经由分离单元9连接至接地接头以向电流供应单元供应负电位。在很多低电压系统中，负电位(负极)设置在地电位上，而这一点可经由供应模块1的接地接头10在这里以简单的方式实现。分离单元9例如为了维修或为了进行绝缘测定而可实现这个接地接头的分离。可选地，分离单元还可以由固定的、不可分的导电接头代替。
图3示出与图1类似的用于在低电压系统中分配电流的组件。参考关于图1对基础构造的评论。区别于图1的示例性实施方式的是，在图3中示出的组件中，保险模块2被构造为全极熔断器，在该全极熔断器中，为正电位和负电位都进行分离。因此，不仅电流供应的受保护的正极经由交叉连接器7.1被传递，而且电流供应的受保护的负极也经由第二其它交叉连接器7.2被传递。可以理解，其它交叉连接器7.1和7.2的组件仅是示例性地在示出的实施例中都置于附图中的模块的下方区域。同样可将其它交叉连接器7.1布置成邻近于交叉连接器4.1并且将其它交叉连接器7.2布置成邻近于交叉连接器4.2。示出的分离单元8能够如图1中描述被构造成用于分离导体接头5.1和5.2上的一个或两个电位。
图4示出用于在低电压系统中分配电流的另一个组件。在这个实施例中再次设置连接至保险模块2的供应模块1。为了清晰起见，在这个示例性实施方式中未示出连接至保险模块2(参见图1、3)的分配模块3。在这个示例性实施方式中，保险模块2具有控制功能和/或警报功能。为此，现有技术中已知的保险模块包括单独的连接触点，经由该连接触点，可供应控制信号或发射警报信号。在根据本申请的系统中，设置额外的交叉连接器12的类型的总线，保险模块2可经由该总线传输和接收控制信号以及警报信号。总线特别地优选被设计为单线总线，使得仅需要示出的一个额外的交叉连接器12。为了解码总线信号，设置信号处理模块11，所述信号处理模块11经由额外的交叉连接器12连接至保险模块2并且在警报信号接头和/或控制信号接头13上以解码的形式提供警报信号和/或控制信号。
图5示出图4的用于在低电压系统中分配电流的组件的替代方案。在这个示例性实施方式中，总线信号的解码不在单独的信号处理模块11(参见图4)中而是在包括集成的总线解码器14的供应模块1中发生。于是，这样的供应模块1额外地包括用于交叉连接器12的接头以及警报信号接头和/或控制信号接头13。
如果在图4中示出的信号处理模块11或在图5中示出的供应模块1具有用于处理多个保险模块2的警报信号和/或控制信号的集成的总线解码器14，则会特别有利，其中所述多个保险模块2彼此连接并经由额外的交叉连接器12连接至信号处理模块11和/或连接至具有集成的总线解码器14的供应模块1。例如，单线CAN(控制器局域网络)总线能够用作总线系统。
附图标记
1 供应模块
2 保险模块
3.1至3.n 分配模块
4.1 交叉连接器(正供应电位)
4.2 交叉连接器(负供应电位)
5.1 导体接头
5.2 导体接头
6.1 连接端子供应(正电位)
6.2 连接端子供应(负电位)
7.1 其它交叉连接器(受保护的的正电位)
7.2 其它交叉连接器(受保护的负电位)
8 分离单元
9 分离单元
10 接地接头
11 信号处理模块
12 用于信号的额外的交叉连接器
13 警报信号接头和/或控制信号接头
14 集成的总线解码器

Claims (10)

1.一种用于在低电压系统中分配电流的组件，包括多个片状模块，所述多个片状模块能够被串联排列并设置在承载轨道上，优选地能够被锁定在承载轨道上，其中，设置有至少一个供应模块(1)、至少一个保险模块(2)和至少一个分配模块(3.1至3.n)，其中，所述多个片状模块至少包括：
用于正电位的交叉连接器(4.1)的一个接头；和
用于负电位的交叉连接器(4.2)的一个接头，
其中，所述保险模块(1)和分配模块(3)包括至少一个其它接头，其用于通过所述保险模块(2)给予保护的电位的另外的交叉连接器(7.1、7.2)。
2.根据权利要求1所述的组件，其中，所述保险模块(2)包括至少一个电子熔断器。
3.根据权利要求1或2所述的组件，其中，所述保险模块(2)包括至少一个以两极方式分离的电子熔断器。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的组件，其中，所述分配模块(3)包括分离单元(8)，其中，通过所述分离单元(8)，连接端子(5.1、5.2)可分离地连接至用于交叉连接器(4.1、4.2、7.1、7.2)的接头。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的组件，其中，所述供应模块(1)包括接地接头(10)和分离单元(9)，其中，所述接地接头(10)经由所述分离单元(9)可分离地连接至用于交叉连接器(4.1、4.2)的接头中的一个。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的组件，其中，所述用于交叉连接器(4.1、4.2、7.1、7.2)的接头被设计成接触贯穿的、直的交叉连接器(4.1、4.2、7.1、7.2)。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的组件，其中，所述保险模块(2)包括用于额外的交叉连接器(12)的至少一个接头，所述额外的交叉连接器用于传输警报信号和/或控制信号。
8.根据权利要求7所述的组件，其中，所述额外的交叉连接器(12)被构造为数据总线，优选为单线数据总线，以便以编码的形式传输所述警报信号和/或控制信号。
9.根据权利要求8所述的组件，其中，用于所述额外的交叉连接器(12)的至少一个接头设置在信号处理模块(11)，所述信号处理模块包括警报信号接头和/或控制信号接头(13)，其中，在所述警报信号接头和/或控制信号接头上以解码的形式提供经由所述数据总线交换的警报信号和/或控制信号。
10.根据权利要求8所述的组件，其中，所述供应模块(1)包括用于所述额外的交叉连接器(12)的至少一个接头、警报信号接头和/或控制信号接头(13)以及总线解码器(14)，其中，在所述警报信号接头和/或控制信号接头(13)上以解码的形式提供经由所述数据总线交换的警报信号和/或控制信号。
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