CN109564841A - 用于熔断器盒基体的电压分接头系统、熔断器盒基体及结合该系统的测量模块 - Google Patents

Abstract

本发明使得能够为辅助连接电路提供最大保护，使熟练技术人员和连接至辅助连接电路的任何电气装置都免于放电和超电压所引起的可能的事故或危险，而不必包括或添加外部外围元件，本发明包括导电元件(30)，导电元件(30)在一侧上连接至触点(3)以用于分接熔断器盒基体(1)的电压且在另一侧上连接至电力线缆(4)或电压分接头输出端子。

Description

用于熔断器盒基体的电压分接头系统、熔断器盒基体及结合 该系统的测量模块

技术领域

本发明涉及用于NH型电熔断器的熔断器保持器或保护装置的领域。

本发明的目的是用于熔断器保持器基体的电压分接头系统、熔断器保持器基体、以及结合有所述电压分接头系统的测量模块，由此在无需包括或添加外部外围元件的情况下有效地保护连接电路，因此减小了额外的安装空间。

背景技术

基于容纳熔断器而用以保护低电压系统中的配电线路的、具有熔断器的电开关——也被称为熔断器保持器基体——在当今是众所周知的。

熔断器保持器基体通常包括导轨或插座，该导轨或插座对连接触头或夹具进行支承并且连接至相应的母线。这些熔断器保持器基体可以容纳一个或更多个熔断器并且在一些情况下可以是负载断路块。在这层意义上，包括三对触头的熔断器保持器基体是已知的，每对触头均电连接至对应的电气设备的低电压配电板的导电条。每个电相通常有一对触头，使得熔断器耦接在每对触头之间。

通常，根据熔断器保持器基体所保护的极(或相)的数量来对熔断器保持器基体进行分类。熔断器保持器基体可以是单极的(当它们保护单相时)、两极的(当它们保护两相时)、或者在最普遍的情况下是三极的(当它们保护三相的配电系统时)。然而，配电系统也可以是四极的系统或五极的系统，即，三相加上中性导体或者三相加上中性导体和接地导体。电力监测系统——其需要来自电压分接头的信号——通常使用来自三相的信号，但是在某些情况下，是否需要中性导体电压分接头取决于应用。

关于熔断器，它们可以是针对短路电流的、具有高破断能力的熔断器，更为人所熟知的是“NH熔断器”。这些熔断器基本上包括输入触头和输出触头，两种触头都呈叶片的形式并且电连接至连接触头。此外，这些熔断器具有一对大致为T形的突出部，突出部中的一个突出部靠近输入触头放置，而另一突出部靠近输出触头放置。这些突出部用作用于处理熔断器的抓持元件或固定元件，但是这些突出部也可以相对于熔断器的叶片隔离。当这些突出部或接头不与熔断器的输入触头和输出触头电连接时，就是所谓的熔断器接头隔离的情况。

如今，为了知道电路中的特定点的电势，众所周知的，常见的是在该点处或在与该点电连接的任何其他点处建立联系，并且在这种联系之间不能存在高电阻或任何其他失真元件。更具体地，已知的是，熔断器保持器基体的基本电路可以被分成三个容易区分的区域：1)包括位于熔断器上游的元件的输入电路；2)熔断器元件自身；以及3)包括位于熔断器下游的元件的输出电路。

目前，出于节能并且因此节约成本的目的，越来越倾向于对用户功耗进行控制，同时也有益于环境。为此，所消耗的电压值和电流值需要是已知的，因此测量装置必须布置在对应的电气设备的低电压配电板中。在熔断器保持器基体用于低电压配电板的特定情况下，已经已知了设置有允许对基体的电工作参数进行监测和测量的系统的基体。借助于这些系统直接地检测电压值和/或电流值或者通过与熔断器保持器基体相关联的传感器检测电压值和/或电流值。

在熔断器保持器基体中，电压分接头可以应用在主熔断器的上游或下游，以测量工作电压和/或监控熔断器的状态。因此，直接连接在输入触头中的电压分接头系统、连接在熔断器中的其他系统、以及连接在前端开口型连接件(connection spade)中或甚至接触普通接触条的其他系统都是已知的。然而，它们全部是在熔断器上游的电连接点。输出触头、输出端子、连接线缆、或熔断器的输入触头和输出触头也会出现同样的情况。它们也都是电连接点。它们是电压分接头系统上已知的被连接的所有的点。电压也可以从熔断器的凸耳分接出来。是否需要从一个点或另一点分接电压将取决于对该点的可触及性、以及取决于在最终应用中可用的空间。为此，有必要找到针对电压分接头的不同位置和针对不同特定实施方式的解决方案，从而提供关于现有的不同缺陷的解决方案。

另外，用于熔断器保持器基体的输出端子的测量模块在本领域中也是已知的，熔断器保持器基体包括电压分接头和电流分接头。这些电流测量模块的最大问题在于它们的电压分接头完全不受保护而没有任何隔离元件或保护元件。在其他情况下，存在辅助测量系统，其基于在熔断器保持器基体外部与辅助支承件或外围件的结合，由于低电压配电板通常具有非常小且有限的空间，从而导致附加的布线问题和安装问题。

另一缺点是，在所述电流辅助测量系统短路的情况下，主熔断器也会熔断，从而切断至熔断器保持器基体的电源，由此导致后续的缺点。此外，主熔断器所需的特征与那些辅助保护系统的特征不同，这是因为在第二种情况下，它们必须更快，以便始终保护相应的技术人员免受穿过熔断器保持器基体的高水平电压的影响，这种类型的熔断器保持器基体具有NH型熔断器，该熔断器适用于工业应用而非家庭应用。

此外，电压分接头自身以及发射信号的后续引线线缆成为重点可能的短路源头。同时，被布置成用于测量或处理所获取的数据的装置成为用户操作点并且增加了安装的风险。另外，维护工作或任何其他需要对可以连接至电压分接头的监控装置进行操作的任务是常见的。在这些情况下，为了安全起见，必须将它们与主电路断开连接，即，将触点与熔断器保持器基体断开连接。

发明内容

以上所提到的缺陷借助于本发明所提供的用于熔断器保持器基体的安全且有效的电压分接头系统、熔断器保持器基体、以及结合有所述电压分接头系统的测量模块而解决，由此最大程度地保护连接电路，使合格的技术人员和可以连接至连接电路的电子装置都免于放电和超电压所引起的可能的事故或危险，而不必包括或添加外部外围元件，或者因此不需要任何附加的安装空间。更具体地，本文描述了具有特定应用的辅助性电气保护，这种特定应用是针对具有NH型熔断器的熔断器保持器基体的电压分接头的。

电压分接头系统包括导电元件，该导电元件一方面连接至触点用于分接熔断器保持器基体的电压且另一方面连接至电导体或电压分接头输出端子。

在这点上，着重指出的是，当在本说明书中提到“用于分接电压的触点”时，这里指的是熔断器保持器基体上的任何能够分接电压的点，无论其处于熔断器保持器基体的相中的每个相的通常输出连接件处、处于用于固定熔断器的固定夹具处、还是处于熔断器的实际突出部或柱处，这些同样是基体的有效区域并且因此是带电的。

因此，借助于电压分接头系统直接附接和/或连接在触点上以用于分接电压的该特定布置结构，无论触点是什么，两个元件之间存在的物理距离被减至最小，从而确保了对电气设施的最大保护并且因此保护了辅助电压分接头、用于数据采集或数据获取的辅助装置、以及经授权的访问低电压配电板的技术人员。

根据本发明的优选实施方式，电压分接头系统还包括支承件，导电元件安装在支承件中。更优选地，电压分接头系统还包括辅助保护元件，该辅助保护元件与触点连通以用于与电导体或电压分接头输出端子一起分接电压。因此，可以设想，所述辅助保护元件能够是辅助筒形熔断器、热磁断路器、或者任何其他具有能够提供过载保护和短路保护的类似功能的电子装置。此外，可以设想，辅助保护元件固定在辅助熔断器保持器基体上。

根据本发明的第二目的，描述了一种优选的三极熔断器保持器基体，该三级熔断器保持器基体包括对用于固定至少一个熔断器的至少一对夹具进行支承的插座或导轨、输入连接件和输出连接件、以及用于分接电压的至少一个输入和/或输出触点。所述熔断器保持器基体还包括比如在前述段落中所描述的适于连接至熔断器保持器基体的输出连接件的电压分接头系统。

另外，根据本发明的第三目的，描述了一种测量模块，该测量模块包括至少一个比如在前述段落中所描述的电压分接头系统，该测量模块优选地包括可以连接至熔断器保持器基体的输出连接件的至少一个导体、电压分接连接器、以及用于分接中性导体中的电压的附加电导体。

此外，借助于下文所说明的电压分接头系统的特定布置结构，熔断器自身变成触点，并且用于分接电压的导电元件是柔性元件，该导电元件可以与熔断器相接触或者可以简单地通过插入或移除所述熔断器而停止与熔断器相接触。因此，如果需要切断辅助电路的电源，则只需简单地取出熔断器，并且连接至电压分接头的电子装置将与主电路电隔绝，从而允许对其进行安全处理。

附图说明

为了补充所给出的描述，并且为了帮助更好地理解本发明的特征，根据本发明的优选的实际实施方式，附有一组附图以作为本说明书的组成部分，在附图中，以下所描述的具有说明性且非限制性的特征：

图1示出了根据第一优选实施方式的三极熔断器保持器基体的侧视图，其中，本发明的电压分接头系统已经结合在该三级熔断器保持器基体的输出部处。

图2示出了图1中的输出部的立体图，其中可以观察到以三角形的形式布置的三个电压分接头系统，所述三个电压分接头系统与三个电压分接头中的每个电压分接头所对应的熔断器相关联。

图3示出了图2中示出的电压分接头系统中的一个电压分接头系统的侧视图，在这种情况下没有支承件以清楚地描绘具有配电线缆的熔断器保持器基体的输出部与各自的导电元件之间的相互连接。

图4示出了根据第一优选实施方式的支承件的俯视立体图，在这种情况下可以观察到用于对对应的辅助熔断器进行固定的辅助熔断器保持器基体。

图5示出了图4中示出的支承件的仰视立体图。

图6示出了根据第二优选实施方式的三极熔断器保持器基体的立体图，在该三极熔断器保持器基体中，支承件和结合有三个电压分接头系统的测量模块被安装在下游，可以观察到辅助熔断器保持器基体的对准布置结构。

图7示出了根据第三优选实施方式的另一三极熔断器保持器基体的立体图，在该三极熔断器保持器基体中，辅助熔断器保持器基体和电压分接连接器已被安装在上游。

图8示出了图7中的熔断器保持器基体的侧视图，可以观察到用于熔断器保持器基体的输入连接件与辅助保护元件之间的连通的电导体。

图9A和图9B分别示出了第二实施方式和第三实施方式的熔断器保持器基体的相应的侧视图，其中，还示出了用于分接中性导体中的电压的附加电导体。

图10A至图10D分别示出了根据第四优选实施方式的熔断器保持器基体的立体图，该熔断器保持器基体设置有本发明的电压分接头系统。

具体实施方式

在不限制或减少本发明的保护范围的情况下，下面参照上述附图对若干优选实施方式进行描述。

图1示出了三极熔断器保持器基体1，该三极熔断器保持器基体1具有连接至输出连接件8的对应的配电线缆5、用于将熔断器的叶片2.1与熔断器2固定的一对夹具6、以及其对应的输入连接件7和输出连接件8。此外，图1中所示的该熔断器保持器基体1结合有三个本发明的电压分接头系统10，其中，根据第一优选实施方式的所述电压分接头系统10包括：

-支承件20，支承件20在图1、图2、图4和图5中示出，支承件20在该实施方式中设置有第一室21和第二室22，其中，第一室21用于至少部分地保护熔断器保持器基体1的输出连接件8，第二室22用于容纳辅助保护元件40，辅助保护元件40在该实施方式中包括固定在辅助熔断器保持器基体50上的辅助熔断器；

-导电元件30，导电元件30在图3和图5中描绘，导电元件30安装在支承件20中，并且导电元件30一方面连接至触点3用于分接熔断器保持器基体1的电压且另一方面连接至电导体4或电压分接头输出端子；

-其中，如图5所示，所述导电元件30的第一端部位于第一室21内部，而第二端部位于第二室22内部，两个室21、22彼此连通。

此外，在图1至图4的实施方式中，可以看出，电导体4具有第一端部和第二端部，第一端部意在容纳在支承件20内部并且连接至导电元件30，而电导体4的第二端部意在位于支承件20外部，如图1、图3和图4所示。

如图3所示，在该实施方式中作为辅助熔断器的辅助保护元件40与导电元件30连通，从而使熔断器保持器基体1的输出连接件8与电输出导体4接触。此时，应当指出的是，尽管本实施方式中的辅助保护元件40是辅助熔断器，特别地是筒形类型的辅助熔断器，但是所述辅助保护元件40可以是比如说例如热磁路断路器之类的任何其他开关装置。因此，本文中所描述的电压分接头系统10可以以直接且简单的方式“物理地”连接在熔断器保持器基体1的输出连接件8处的事实允许省去目前复杂且麻烦的外部保护外围设备，该外部保护外围设备进一步占用对应的电压开关板中的额外空间。

如图2和图4所示，辅助熔断器保持器基体50具有打开及关闭装置——在该示例中为槽51——以允许触及辅助保护元件40，从而使得辅助保护元件是可拆卸的。然而，已设想的是，所述辅助保护元件40可以是固定的，从而简化了组件的安装和装配。此外，所述打开及关闭装置可以安装在支承件20自身中或任何其他类型的外壳中。

进而，如图3和图5中可以观察到的，第一实施方式中的导电元件30包括具有柔性特性的金属元件，在这种情况下比如为L形带，该金属元件通过直接接触而将熔断器保持器基体1的输出连接件8与辅助保护元件40连通。然而，可以包括允许实现相同连接功能的任何柔性条带、螺钉或端子，而并不仅是金属带。

关于支承件20，应当指出的是，支承件20允许防止端子的意外接触，从而确保最大安全性。因此，如图4和图5中可以观察到的，支承件20的第一室21和第二室22都具有拱形的、倒U形的底部表面，并且其中，第二室22具有相对于第一室21的更小的截面。如图1和图2所示，室21、22的该特定构型允许支承件20最佳地适配于输出连接件8和配电线缆5。然而，在它们作为用于分接电压的其他触点——比如用于固定熔断器2的固定夹具6或者熔断器2的突出部自身——的情况下，应当理解的是，所述支承件20的构型将改变，其最终目的是在实际的电压分接头中直接附接或联接所述保护装置。

根据第二优选实施方式，如图6和图9A所示，可以观察到三极熔断器保持器基体1，在该三极熔断器保持器基体1中，支承件20和结合有三个电压分接头系统10的测量模块100被安装在“下游”，对应的三个辅助熔断器保持器基体50仅在图6的视图中可见。因此，图6示出了所述辅助熔断器保持器基体50的在测量模块100的前面板中的竖向且对准的装置，该竖向且对准的装置有利于使用者的快速识别和简单操作。

如图6和图9A中可以观察到的，测量模块100包括至少一个导体110，导体110可以连接至熔断器保持器基体1的输出连接件8。因此，测量模块100的这些导体110电连接至熔断器保持器基体1的输出连接件8，从而成为其延伸部，并且从电学角度而言，成为同一点，并且因此，所述导体110可以被认为是用于分接熔断器保持器基体1的电压的触点3。关于输出连接件8，应当指出的是，在图6和图7的实施方式中，所述输出连接件8是螺钉型的，所述输出连接件8具有可以插入螺钉——该螺钉未示出——的通孔，使得当拧紧所述螺钉时实现牢固的附接，从而确保了电连续性。

另外，已设想的是，测量模块100还可以结合有电压分接连接器120并结合有用于分接中性导体N的端子中的电压的附加电导体4，如图9A和图9B所描绘的。

进而，图7和图8示出了第三优选实施方式，其中，可以观察到安装在“上游”的辅助熔断器保持器基体50和电压分接连接器120。更具体地，图8的侧视图中可以观察到三极熔断器保持器基体1的输入连接件7与辅助保护元件40之间的通过相应的电导体4的连通。

最后，图10A至图10D描绘了第四优选实施方式，其中，导电元件30是柔性的和/或弹性的，使得所述导电元件30能够在初始备用位置与工作位置之间移动和/或变形，在该工作位置中，导电元件30与熔断器2的叶片2.1直接接触。因此，如图10A所示，导电元件30中的每个导电元件安装成使得其占据熔断器2的路径的一部分、特别是熔断器的叶片2.1，使得当熔断器2插入熔断器保持器基体1的对应的位置中时，每个熔断器2的叶片2.1布设到导电元件30中，从而使所述元件30移动并且与熔断器2的叶片2.1直接接触，如图10B所示或如图10C的上部部分所示，这在图10D中更详细地看到。然而，根据另一未描绘的实施方式，已设想的是，导电元件30可以是安装在柔性支承件20上的刚性元件，其中无论出于何种意图和目的，导电元件30必须处于两个工作位置。

更具体地，图10C中可以观察到导电元件30的两个可能的位置。因此，在下部位置处描绘的导电元件30处于备用状态，无论如何都没有任何变形并且不与熔断器保持器基体1的任何带电点相接触；而在上部位置中示出的导电元件30处于工作位置，即，通过熔断器2的作用移动至其第二位置，特别地通过其叶片2.1移动至其第二位置，并且该导电元件30示出为朝向壳体的内部部分略微倾斜，如图10D所示。由于导电元件30的弹性特性，由此确保了叶片2.1与导电元件30之间的电接触，并且其中，所述导电元件30在工作位置承受熔断器2的压力。这种通过熔断器2施加在导电元件30上的压力使导电元件30承受暂时的且可逆的变形，直到熔断器2被移除，此时导电元件30返回到至初始备用位置为止。

因此，在第四实施方式中，用于分接电压的触点3将是熔断器2的叶片2.1，而在支承件20中，触点将是熔断器保持器基体1的壳体或外壳自身。此外，与前述实施方式类似，尽管在附图中未示出，导电元件30中的每个导电元件连接至其相应的电导体4。

Claims (23)

1.一种用于熔断器保持器基体(1)的电压分接头系统(10)，其特征在于，所述电压分接头系统(10)包括导电元件(30)，所述导电元件(30)一方面连接至触点(3)用于分接所述熔断器保持器基体(1)的电压且另一方面连接至电导体(4)或电压分接头输出端子。

2.根据权利要求1所述的电压分接头系统(10)，其特征在于，所述电压分接头系统(10)还包括支承件(20)，所述导电元件(30)安装在所述支承件(20)中。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的电压分接头系统(10)，其特征在于，所述电压分接头系统(10)还包括辅助保护元件(40)，所述辅助保护元件(40)与所述触点(3)连通以用于与所述电导体(4)或电压分接头输出端子一起分接电压。

4.根据权利要求3所述的电压分接头系统(10)，其特征在于，所述辅助保护元件(40)是辅助熔断器。

5.根据权利要求3所述的电压分接头系统(10)，其特征在于，所述辅助保护元件(40)是热磁断路器。

6.根据权利要求4所述的电压分接头系统(10)，其特征在于，所述辅助保护元件(40)固定在辅助熔断器保持器基体(50)上。

7.根据权利要求3所述的电压分接头系统(10)，其特征在于，所述电压分接头系统(10)还包括供触及所述辅助保护元件(40)所用的打开及关闭装置，从而使得所述辅助保护元件(40)是可拆卸的。

8.根据权利要求7所述的电压分接头系统(10)，其特征在于，所述打开及关闭装置安装在所述辅助熔断器保持器基体(50)中并且包括槽(51)。

9.根据权利要求3所述的电压分接头系统(10)，其特征在于，所述导电元件(30)是具有柔性特性的金属元件，所述导电元件(30)使所述熔断器保持器基体(1)的输出连接件(8)与所述辅助保护元件(40)连通。

10.根据权利要求2所述的电压分接头系统(10)，其特征在于，所述支承件(20)包括用于至少部分地保护所述熔断器保持器基体(1)的输出连接件(8)的至少一个第一室(21)。

11.根据权利要求2、3和10所述的电压分接头系统(10)，其特征在于，所述支承件(20)还包括用于容纳所述辅助保护元件(40)的第二室(22)。

12.根据权利要求1所述的电压分接头系统(10)，其特征在于，所述导电元件(30)提供有弹性特性，使得所述导电元件(30)能够在初始的备用位置与工作位置之间移动和/或变形，在所述工作位置中，所述导电元件(30)与熔断器(2)的叶片(2.1)直接接触。

13.根据权利要求12所述的电压分接头系统(10)，其特征在于，所述导电元件(30)能够由于所述熔断器(2)的特有作用而从所述备用位置移位至所述工作位置。

14.根据权利要求12所述的电压分接头系统(10)，其特征在于，所述导电元件(30)在处于所述备用位置时不与所述熔断器保持器基体(1)的任何带电点相接触。

15.一种熔断器保持器基体(1)，所述熔断器保持器基体(1)包括插座、输入连接件(7)和输出连接件(8)、以及用于分接电压的至少一个输入和/或输出触点(3)，所述插座对用于固定至少一个熔断器(2)的至少一对夹具(6)进行支承，其特征在于，所述熔断器保持器基体(1)还包括根据前述权利要求1至14中的任一项所述的电压分接头系统(10)，所述电压分接头系统(10)适于联接至触点(3)以用于分接所述熔断器保持器基体(1)的电压。

16.根据权利要求15所述的熔断器保持器基体(1)，其特征在于，所述电压分接头系统(10)连接在所述熔断器保持器基体(1)的所述触点(3)中。

17.根据权利要求15所述的熔断器保持器基体(1)，其特征在于，所述电压分接头系统(10)连接在用于固定所述熔断器(2)的固定用的所述夹具(6)中。

18.根据权利要求15所述的熔断器保持器基体(1)，其特征在于，所述电压分接头系统(10)能够连接在所述熔断器(2)中。

19.根据权利要求15所述的熔断器保持器基体(1)，其特征在于，所述熔断器保持器基体(1)是三极熔断器保持器基体并且具有用于固定三个熔断器(2)的三对夹具(6)。

20.一种测量模块(100)，所述测量模块(100)包括至少一个根据权利要求1至14中的任一项所述的电压分接头系统(10)。

21.根据权利要求20所述的测量模块(100)，其特征在于，所述测量模块(100)包括能够连接至所述熔断器保持器基体(1)的所述输出连接件(8)的至少一个导体(110)。

22.根据权利要求20或21中的任一项所述的测量模块(100)，其特征在于，所述测量模块(100)还包括电压分接连接器(120)。

23.根据权利要求20至22中的任一项所述的测量模块(100)，其特征在于，所述测量模块(100)包括用于分接中性导体(N)中的电压的附加电导体(4)。