CN106992482B - 母线槽、母线系统及连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种母线槽，包括，腔式壳体，包括顶板和两个侧壁板，在所述的侧壁板内侧上设置有第一固定槽，绝缘固定板，匹配地卡嵌在所述的第一固定槽内，且其内侧设置有第二固定槽，母线铜排，匹配地卡嵌在所述的第二固定槽内，一体形成在所述的侧壁板下部且外侧开口或者局部外侧开口的侧腔。本发明的母线槽，在内部设置多个第一固定槽并通过一一对应的绝缘固定板容纳固定多个母线铜排，如L1～L3极和N极铜排，能满足多种电流规格，而且在使用上能实现单双倍载流N极铜排通用，同时在侧壁板底部一体形成侧腔，可作为数据电缆的通道，独立全隔离屏蔽的侧腔可作为通信通道，拓展了母线槽的功能，便于机房等内的布局，提高内部整洁性和设置的便利性。

Description

母线槽、母线系统及连接方法

技术领域

本发明涉及配电设备技术领域，特别是涉及一种母线槽、母线系统及连接方法。

背景技术

一般的数据中心重要负载(如服务器、网络设备和储存设备等)分散在数量众多的机柜中，为了避免故障蔓延，每个机柜都要求具有单独的供电回路，由于数据中心的机柜数量一般较多，因此总的供电回路数量较多，同时每个供电回路需要的功率电能较小；而母线槽一般适用于作为主干道进行较大功率传输、现场回路数少的场所。

上述的母线槽在出厂前须确定好插接口位置，位置不可调，且相邻两个接插口的间距不能太小，这使得母线槽很难应用在数量众多而且紧密排列在一起的服务器机柜上。同时，现有的母线槽功能上或者与插接箱的连接上功能性都比较欠缺。同时现有的母线系统母线槽对接时结构臃肿，导致给整体布线带来不便。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种母线槽、母线系统及连接方法。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种母线槽，包括，

腔式壳体，包括顶板和两个侧壁板，在所述的侧壁板内侧上设置有第一固定槽，

绝缘固定板，匹配地卡嵌在所述的第一固定槽内，且其内侧设置有第二固定槽，

母线铜排，匹配地卡嵌在所述的第二固定槽内，

一体形成在所述的侧壁板下部且外侧开口或者局部外侧开口的侧腔。

在所述的侧壁板的内侧面上对称地设置有定位槽用以悬吊插接箱。

所述的壳体的两侧壁板上内侧对称地形成有多对第一固定槽，所述的定位槽设置在上下两对第一固定槽之间。

所述的定位槽相对所述的母线铜排内表面向内凸出。

一种母线系统，包括多段所述的母线槽以及用以对接两母线槽的母线铜排的连接机构.

所述的连接机构包括；

绝缘基板，在其两侧设置有与所述的母线铜排对应的定连接铜排；

两个绝缘侧夹板，其设置在绝缘基板两侧的并通过螺杆与其连接，在所述的绝缘侧夹板内表面设置有与所述的定连接铜排对应的动连接铜排；

至少一个销轴，贯穿两侧的绝缘侧夹板和绝缘基板，在绝缘基板和绝缘侧夹板间的销轴上套设有弹簧以便装夹时涨开两侧夹板。

所述的绝缘基板为工字型，在所述的工字型绝缘基板的竖直面上设置有导向槽，在所述的绝缘侧夹板上设置有与所述的导向槽匹配地导块。

所述的连接机构包括连接箱，所述的连接箱包括两端匹配插入所述的母线槽的连接壳体，设置在连接壳体顶部的顶连接触头，设置在连接壳体两侧且与母线铜排对应的侧连接触头，可旋转地设置在所述的连接壳体内的连接转轴，所述的连接转轴上设置有与定位槽对应的连接挂板以及将所述的侧连接触头顶出并和母线铜排导通的连接凸块。

所述的侧连接触头包括设置由所述的连接凸块驱动的连接载板，可前后移动地设置在连接载板上且两端分别设置有弹片触头的连接铜排，设置在连接铜排和连接壳体间的复位弹簧，以及设置在连接铜排和载板间的蓄能弹簧。

一种所述的母线系统的对接方法，包括以下步骤：

31)首先将两段母线系统对接并利用上连接片进行固定连接，

32)将所述的连接箱体自底部同时插入两段母线系统的母线槽中，然后依次转动各个连接转轴，实现定位和导通，

33)将底连接片与两段母线槽的壳体下部固定即完成对接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的母线槽，在内部设置多个第一固定槽并通过一一对应的绝缘固定板容纳固定多个母线铜排，如L1～L3极和N极铜排，能满足多种电流规格，而且在使用上能实现单双倍载流N极铜排通用，同时在侧壁板底部一体形成侧腔，可作为数据电缆的通道，独立全隔离屏蔽的侧腔可作为通信通道，拓展了母线槽的功能，便于机房等内的布局，提高内部整洁性和设置的便利性。

附图说明

图1所示为母线系统截面结构示意图；

图2所示为图1所示的母线系统的侧视图；

图3所示为连接机构第一实施例的爆炸态斜视图；

图4所示为连接机构第一实施例的爆炸态侧视图；

图5所示为连接机构第一实施例的连接态侧视图；

图6所示为第一实施例的两段母线槽对接处的示意图；

图7所示为第二实施例的两段母线槽对接处外观视图；

图8所示为图7所示的爆炸态示意图；

图9所示为连接机构第二实施例的连接箱的爆炸态示意图；

图10所示为图9所示的局部爆炸示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图所示，本发明的母线槽包括腔式壳体40、绝缘固定板43和母线铜排5，所述的腔式壳体包括顶板和两个侧壁板，在所述的侧壁板内侧上设置有多个第一固定槽42，一般来说，在所述的两个侧壁板上分别上下间隔地设置有两个第一固定槽；所述的绝缘固定板的数量与第一固定槽的数量相匹配，其对应地卡嵌在所述的第一固定槽内且其内侧设置有第二固定槽，44所述的母线铜排匹配地卡嵌在所述的第二固定槽内并自第二固定槽的开口处露出部分以便于插接箱电导通，在所述的侧壁板下部一体形成有外侧开口或者局部外侧开口的侧腔45，所述的外侧开口由侧防尘板46密封。其中，侧防尘板与壳体的连接借助卡爪或卡筋式连接。

本发明的母线槽，在内部设置多个第一固定槽并通过一一对应的绝缘固定板容纳固定多个母线铜排，如L1-L3极和N极铜排，能满足多种电流规格，而且在使用上能实现单双倍载流N极铜排通用，同时在侧壁板底部一体形成侧腔，可作为数据电缆的通道，独立全隔离屏蔽的侧腔可作为通信通道，拓展了母线槽的功能，便于机房内的布局，提高内部整洁性和设置的便利性。

其中，为便于与插接箱固定连接，在所述的侧壁板的内侧面上对称地设置有定位槽，如U型定位槽，所述的定位槽用以悬吊插接箱。所述的定位槽可设置在侧壁的顶部、底部或者中部，以设置在上下两对第一固定槽之间为宜。所述的定位槽相对所述的母线铜排内表面向内凸出，采用定位槽相对凸出的设计，可在后续与插接箱连接时尽早实现定位固定。

优选地，所述的顶板内侧形成有用以容纳顶部母线铜排的第三固定槽47，所述的第三固定槽可用来直接安装卡嵌接地铜排，当然也可以借助绝缘固定板来定位。母线壳体单独作为接地和独立接地铜排通用，提高母线槽的通用性，便于不同应用场景的使用。

进一步地，在所述的顶板外侧和侧壁板板外侧分别形成有第四固定槽48。所述的第四固定槽用于与外部机构等连接实现母线槽的固定，槽式连接提高了连接的便利性，同时，在第四固定槽的底面，及侧壁板对应的外表面上设置有纵向延伸的散热凸棱，一体形成散热凸棱增大散热面积，增加结构强度，同时也便于与挂架连接后的稳定性。

所述的第一固定槽、第二固定槽、第三固定槽和第四固定槽均为T型或者C型插槽插槽，在所述的第一固定槽、第二固定槽、第三固定槽与绝缘固定板的接触面上分别形成有多个纵向延伸的导向棱，导向棱的设置，减少侧壁板与绝缘固定板之间，以及绝缘固定板与母线铜排之间在插入时的阻力。其中，具体地说，所述的绝缘固定板包括可匹配地插入所述的第一固定槽内的板体，与所述的板体一体形成且呈“7”字形的侧边，两个所述的侧边和板体构成T型第二固定槽。

所述的壳体下部为开口并在开口可分离地卡接有底防尘板9。采用下部开口并灵活配置底防尘板，可便捷地装配插接箱，其中，相对壳体内腔而言，所述的底部开口宽度变小，即所述的侧腔向内凸出而外侧与侧壁板外侧的第四固定槽基板一致，这样整体矩形外观，便于加工且提高了装配的整齐性，两侧的侧腔之间即构成插接箱连接部进入壳体内的穿槽，为提高对插接箱引导部的引导，所述的穿槽的下端呈喇叭口设置。

为提高底防尘板与壳体连接的稳固性，同时提高装配性，每侧所述的侧腔下表面上形成有两道纵向延伸的连接槽51，所述的底防尘板上对应地设置有四个连接插脚91，优选内侧的连接插脚与对应的连接槽为小间隙过盈配合，主要是导向和定位作用，防止左右晃动过大，外侧的连接插脚与对应的连接槽通过卡钩连接，两者连接方式共同使用，能保证在使用时，尤其是存在一定振动时底防尘板与壳体的连接稳固性。而且两种连接方式的配合，提高了连接的便利性，能实现底部盲插，提高装配效率。

安装时，首先L1,L2,L3和N极铜排安装在相应的绝缘固定板内的第二固定槽内，然后再将绝缘固定板插入壳体相应的第一固定凹槽内，同时地级铜排插入顶部的第三固定槽内，在现场安装时，将固定连接件插入对应的第四固定槽内，即完成母线槽的组装及固定。

同时，本发明还公开了一种母线系统，包括多段所述的母线槽以及用以对接两母线槽的母线铜排的连接机构。所述的连接机构的第一实施例包括；

绝缘基板60，在其两侧设置有与所述的母线铜排对应的定连接铜排61；

两个绝缘侧夹板，其设置在绝缘基板两侧的并通过螺杆66与其连接，在所述的绝缘侧夹板68内表面设置有与所述的定连接铜排61对应的动连接铜排62；

至少一个销轴，一般为分居螺杆两侧的两个，贯穿两侧的绝缘侧夹板和绝缘基板，在绝缘基板和绝缘侧夹板间的销轴67上套设有弹簧63以在装夹时涨开两绝缘侧夹板。其中，所述的绝缘侧夹板外侧还分别设置于外支撑板64以提高螺栓锁紧时力矩的均布。

采用绝缘基板和绝缘侧夹板上连接铜排的配合，可将需要连接的两端母线槽的母线铜排对夹式导通，而且采用销轴上的弹簧，在装夹时能实现自动弹开，便于装配，提高使用便利性。同时为减少连接处的厚度，所述的两段母线槽的铜板露出部59的间距对称地减少，即呈台阶状内缩。

同时，为提高装配后的夹紧力，所述的螺杆为扭矩螺栓，在夹紧时拧紧扭矩螺栓，扭力通过扭矩螺栓来保证，到达预定的力矩后，扭力矩螺栓外部的头会掉落，确保压力足够保证连接铜牌和母线铜排的紧密贴合，同时在所述的绝缘侧夹板外侧设置有弓形外弹簧板65，弓形外弹簧板可保证力在整个接触面上的均匀分布的同时还能起到蓄能的效果，保证持续稳固的夹紧。

进一步地，为提高连接的安全性，所述的绝缘基板为工字型，在所述的工字型绝缘基板的竖直面上设置有横向延伸的梯形导向槽，在所述的绝缘侧夹板上设置有与所述的导向槽匹配地导块，同时在工字型绝缘基板的上下四个角落处分别设置有可与绝缘侧夹板干涉的限位台，利用工字型绝缘基板的水平部，可将连接铜排和母线铜排对接处尽可能的遮蔽其内，避免干涉，而限位台和导块及导向槽的采用，防止接触面的过度挤压，保证连接铜排和母线铜排不发生变形，而且能保证各铜排的绝缘性以及空间分割性。

如图6-10所示，本发明还公开了用以对接两段母线系统的母线槽及母线铜排的连接机构的第二种具体实施方式，所述的连接机构包括扁长形连接箱7，所述的连接箱包括两端匹配插入所述的母线的连接壳体71，设置在连接壳体顶部的顶连接触头73，设置在连接壳体两侧且与母线铜排对应的侧连接触头72，可旋转地设置在所述的连接壳体内的连接转轴74，所述的连接转轴上设置有与所述的定位槽对应的连接挂板741以及将所述的侧连接触头顶出以与母线铜排接触并导通的连接凸块742。所述的连接转轴至少为一个，优选为两个、三个或四个平行间隔设置，通过多点连接并顶持和定位，提高连接效果及稳定性，增强抗震性能。

其中，所述的顶部、底部和两侧是以所述的母线槽开口在下进行描述，母线延伸方向为左右，上下方向对应顶部和底部，前后两侧面即为所述的两侧，本发明中的方向性定义仅是为了便于描述，在改变视角或者调整装配方向时会做对应的调整。

本具体实施例的连接机构，连接处母线铜排并不伸出母线槽之外，利用自下而上同时插入两段母线系统端部的连接箱，利用连接箱的连接挂板与定位槽的配合实现连接箱与母线槽的定位连接，简单便利，同时在定位的同时利用连接凸块将侧连接触头顶出实现电导通，操作简单快捷，尤其是与插接箱配合使用时，提高了整体的使用效果。

同时，在母线槽端部还设置有端绝缘挡块以防止不必要的接触，而且减少了母线铜排的直接受力，避免发生位移或变形，保证用电端不受影响，所述的连接壳体的两侧中部上下延伸地形成有与母线铜排对应的中间隔离条711，防止意外接触的同时增加爬电距离。而且能保证连接箱均匀地插入两侧的母线槽内，放置一侧插入多另一侧插入少导致的连接不良。

进一步地，所述的侧连接触头72包括设置由所述的连接凸块驱动的连接载板720，可前后移动地设置在连接载板上且两端分别设置有弹片触头的连接铜排721，设置在连接铜排和连接壳体间的复位弹簧722，以及设置在连接铜排和载板间的蓄能弹簧723。

所述的连接壳体为对扣在一起对称的两个半连接壳体，所述的连接壳体为扁长形，可采用框架式结构以保留足够的进出空间和连接强度，同时控制整体重量和成本，厚度方向的两侧即为与母线的铜排对应侧。当连接凸块在内侧顶持时所述的侧连接触头可自连接壳体的开口处或者凹槽内伸出以与母线铜排导通，当连接凸块解除对侧连接触头的顶持时，其在复位弹簧的作用下隐入连接壳体内以便插入或者拔出。

采用两端多个弹片触头，避免母线铜排和连接铜排直接电导通时产生的电弧，减少对其他设备的影响，同时而且利用蓄能弹簧的蓄能效果，蓄能弹簧和弹片触头的双重作用，能保持在连接态持续可靠的顶持力，当然，也可在所述的弹片触头内部设置弹簧片以保证弹片触头的弹性。

同时，所述的顶连接触头73包括可上下移动地设置在连接壳体顶部的顶连接铜排731，设置在顶连接铜排和连接壳体间的顶持弹簧732，以及设置在连接铜排上表面两端的弹片触头。利用顶持弹簧同样能起到预先连接地极且保证了连接态的持续稳定性，可实现带电连接。同时，弹片触头也可设置内顶持弹簧以保持弹片触头的弹性。

优选地，为提高连接处的稳定性，还包括连接两段母线的U型顶连接片61和T型底连接片62以提高外部导通效果和抗震性能。所述的顶连接片和底连接片上分别与母线槽端部对应的螺纹孔固定连接，同时在底连接片上形成有与所述的连接转轴对应的通孔，以便连接转轴的下端伸出或者转动机构伸入，为便于驱动所述的连接转轴，其下端为方形杆或者半圆形等结构。优选地，底连接片的通孔为与连接转轴底端匹配的形状，仅当其旋转到位后才能装上底连接片，而且底连接片上的通孔也可对连接转轴起到定位作用，防止其发生意外转动，如两者为对应的半圆形设计。即，通孔作用为固定连接转轴，防止连接转轴转到位置后会转动，且未连接两段母线的情况下，底连接片不能安装上。

在使用时，包括以下步骤：

1)首先将两端母线系统分别将各自母线槽端部的母线铜排进行封堵，

2)然后两段母线系统对接并利用上连接片进行固定连接，

3)将所述的连接箱体自底部同时插入两段母线系统的母线槽中，然后依次转动各个连接转轴，实现定位和导通，所述的中间隔离条位于对接后母线槽内部并被夹持定位在两侧的端绝缘块之间，增加爬电距离提高端部的绝缘效果的同时，起到中间定位的效果。插入时先将两段母线系统的地极铜排导通，保证安全，然后再利用连接转轴的转动实现连接箱体相对母线槽的定位，最后在由侧连接触头实现电导通，整体过程步步循进，保证操作的条理性和安全性，最后利用各弹簧保持触头与母线铜排的接触效果，保证连接的稳定性。

4)然后将底连接片与两段母线槽的壳体下部通过螺钉固定即可完成对接，连接后再在底连接片底部设置底遮盖板等以提高防尘效果。

而在进行断开时，为上述步骤的反向操作，先断电在进行物理连接上的断开，进一步提高了操作的安全性，而且完全可以实现拆装的带电操作。

本具体实施例母线拆卸维修简便，增加了母线组装的紧凑性，增强防水防尘性能，抗震性能增强；对接过程简单稳定，甚至可以实现带电操作，大大提升了其使用场景。而且连接后整体外观没有增厚，几乎保持了原有母线的形状和结构，大大提升了安装的便利性，同时内外两种机构的连接，增强了其抗震性能，为母线系统的使用安全提升奠定基础。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种母线系统，其特征在于，包括多段母线槽以及用以对接两母线槽的母线铜排的连接机构，所述的母线槽包括，腔式壳体，包括顶板和两个侧壁板，在所述的侧壁板内侧上设置有第一固定槽，绝缘固定板，匹配地卡嵌在所述的第一固定槽内，且其内侧设置有第二固定槽，

母线铜排，匹配地卡嵌在所述的第二固定槽内，一体形成在所述的侧壁板下部且外侧开口或者局部外侧开口的侧腔；所述的连接机构包括；

绝缘基板，在其两侧设置有与所述的母线铜排对应的定连接铜排；

两个绝缘侧夹板，其设置在绝缘基板两侧的并通过螺杆与其连接，在所述的绝缘侧夹板内表面设置有与所述的定连接铜排对应的动连接铜排；

至少一个销轴，贯穿两侧的绝缘侧夹板和绝缘基板，在绝缘基板和绝缘侧夹板间的销轴上套设有弹簧以便装夹时涨开两侧夹板。

2.如权利要求1所述的母线系统，其特征在于，在所述的侧壁板的内侧面上对称地设置有定位槽用以悬吊插接箱。

3.如权利要求2所述的母线系统，其特征在于，所述的壳体的两侧壁板上内侧对称地形成有多对第一固定槽，所述的定位槽设置在上下两对第一固定槽之间。

4.如权利要求3所述的母线系统，其特征在于，所述的定位槽相对所述的母线铜排内表面向内凸出。

5.如权利要求1所述的母线系统，其特征在于，所述的绝缘基板为工字型，在所述的工字型绝缘基板的竖直面上设置有导向槽，在所述的绝缘侧夹板上设置有与所述的导向槽匹配地导块。

6.一种母线系统，其特征在于，包括多段母线槽以及用以对接两母线槽的母线铜排的连接机构，所述的母线槽包括，腔式壳体，包括顶板和两个侧壁板，在所述的侧壁板内侧上设置有第一固定槽，绝缘固定板，匹配地卡嵌在所述的第一固定槽内，且其内侧设置有第二固定槽，

母线铜排，匹配地卡嵌在所述的第二固定槽内，一体形成在所述的侧壁板下部且外侧开口或者局部外侧开口的侧腔；所述的连接机构包括连接箱，所述的连接箱包括两端匹配插入所述的母线槽的连接壳体，设置在连接壳体顶部的顶连接触头，设置在连接壳体两侧且与母线铜排对应的侧连接触头，可旋转地设置在所述的连接壳体内的连接转轴，所述的连接转轴上设置有与定位槽对应的连接挂板以及将所述的侧连接触头顶出并和母线铜排导通的连接凸块。

7.如权利要求6所述的母线系统，其特征在于，在所述的侧壁板的内侧面上对称地设置有定位槽用以悬吊插接箱。

8.如权利要求7所述的母线系统，其特征在于，所述的壳体的两侧壁板上内侧对称地形成有多对第一固定槽，所述的定位槽设置在上下两对第一固定槽之间。

9.如权利要求8所述的母线系统，其特征在于，所述的定位槽相对所述的母线铜排内表面向内凸出。

10.如权利要求6所述的母线系统，其特征在于，所述的绝缘基板为工字型，在所述的工字型绝缘基板的竖直面上设置有导向槽，在所述的绝缘侧夹板上设置有与所述的导向槽匹配地导块。

11.如权利要求8所述的母线系统，其特征在于，所述的侧连接触头包括设置由所述的连接凸块驱动的连接载板，可前后移动地设置在连接载板上且两端分别设置有弹片触头的连接铜排，设置在连接铜排和连接壳体间的复位弹簧，以及设置在连接铜排和载板间的蓄能弹簧。

12.一种如权利要求6－11任一项所述的母线系统的对接方法，其特征在于，包括以下步骤：

31)首先将两段母线系统对接并利用上连接片进行固定连接，

32)将所述的连接箱体自底部同时插入两段母线系统的母线槽中，然后依次转动各个连接转轴，实现定位和导通，

33)将底连接片与两段母线槽的壳体下部固定即完成对接。