CN111403938A - 电器装置及其联动的电连接组件 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种联动的电连接组件，包括联动机构和两个电连接装置。电连接装置连接在抽出式结构的电器装置的本体和抽出式装置之间，包括：抽出式装置连接组件、本体连接组件、柔性组件。抽出式装置连接组件固定在抽出式装置上并与抽出式装置的进出线端电连接。本体连接组件包括具有夹紧机构的接触片，夹紧机构使得接触片紧贴并夹紧本体母排。柔性组件连接抽出式装置连接组件和本体连接组件以形成导电通路。本体连接组件的接触片适应本体母排的位置偏移而产生偏移，使得接触片紧贴并夹紧本体母排，柔性组件以自身形变吸收接触片的偏移，使得偏移不被传递至抽出式装置连接组件。联动机构连接两个电连接装置的夹紧机构，联动机构绝缘并使得两个电连接装置的夹紧机构同步动作。

Description

电器装置及其联动的电连接组件

技术领域

本发明涉及电器装置领域，更具体地说，涉及抽出式结构的电器装置中 的电连接部件。

背景技术

具有抽出式结构的电器装置包括：万能式断路器、塑壳断路器、带抽屉 装置的自动转换开关、中压断路器、中压开关柜等。抽出式结构的装置包括 本体和抽出式装置。本体上使用桥型触头作为本体母排，抽出式装置上设置 触桥用于与本体母排实现电连接。抽出式装置上的触桥与外接的进出线端连 接。当把本体推进抽出式装置时，本体母排与触桥接触形成导电通路，本体 与外接的进出线端连通。当把本体拉出抽屉装置时，本体母排与触桥脱离， 切断导电通路，实现隔离，以便于测试或者维修。本体母排与触桥就构成了 抽出式结构的电器装置的电连接装置。在部分的产品中，也会把桥型触头设 置在抽出式装置上而把触桥设置在本体上，但这种配置中依旧是由母排与触 桥就构成了抽出式结构的电器装置的电连接装置，就基本原理上与前述的结 构相同。

图1a和图1b揭示了抽出式结构的电器装置所使用的现有技术的电连接 装置的结构图。参考图1a和图1b所示，安装在抽出式装置上的触桥包括： 接触片101、轴102、拉簧103和支架104。接触片101有若干片，两片形 状大小相同的接触片101相对布置构成一组。若干组接触片叠加且拼装成对 称的两排经叠加的接触片。在各接触片101的外侧近中部位置处形成凹槽， 轴102设置在凹槽内。拉簧103的中部位于两排接触片101之间，而拉簧103 的两端则分别固定在一对轴102上。用于减少各接触片之间相互摩擦而起分 隔作用的支架104插置在每组接触片101之间，支架104设在两排接触片的 两端及中间。接触片101、轴102、拉簧103和支架104共同形成如图1a和 图1b所示的触桥。在触桥的一端(图1a所示的左侧端)，由两排接触片上 彼此面对的一端端部共同构成夹住本体母排105的夹头。在触桥的另一端(图1a所示的右侧端)，与抽出式装置上外接的进出线端106连接。

每一个接触片101都形成一个与本体母排105接触的触点。两排接触片 共同形成多触点区。两排接触片之间留有供放置本体母排105的间隙，为了 确保本体母排105插入该间隙时能够形成有效接触，该间隙的宽度会设置为 小于本体母排105的厚度。当本体推进抽出式装置时，本体母排105插入两 排接触片之间的间隙中，由于本体母排105的厚度大于间隙，本体母排105 会将两排接触片撑开，撑开的接触片使得拉簧103产生形变。拉簧103形变 产生的弹簧力作用于接触片，将两排接触片向内夹紧。在这样的作用下，随 着本体母排的不断推进，两排接触片会越来越夹紧母排。这样就会有越来越 多的接触片与母排接触形成触点，触点的数量越多，接触电阻就越小。为了 保证工作过程中触点的可靠接触，会增加拉簧的弹簧力，使得接触片对于本 体母排的夹紧力增加，保证接触点的数量和接触稳定性，以减小接触电阻。 但增加拉簧的弹簧力的缺陷也十分明显：在将本体推进抽出式装置时，本体 母排和接触片之间的摩擦力以及本体母排撑开两排接触片所需要的力是推进 需要克服的主要阻力。当拉簧的弹簧力增加时，撑开接触片所需要的力以及 本体母排和接触片之间的摩擦力都会大幅增加。通常，单个触桥提供的夹紧 力在800N左右。三极断路器至少具有六个电连接装置，包括三个进线电连 接装置和三个出线电连接装置，因此增加夹紧力会使得本体母排插入触桥的 阻力成倍增加，最终导致本体母排难以插进电连接装置，整个抽屉装置的驱 动装置的操作力将大到难以接受。

此外，由接触片101、轴102、拉簧103和支架104构成的触桥仅允许 接触片在接触片所在的平面内进行小范围的转动，接触片活动自由度极小。 如果本体母排的角度存在偏差，该结构的触桥无法适应并消除本体母排的位 置或角度偏差。这种偏差会导致与本体母排有效接触的接触片的数量减少， 触点数量和接触面积都会降低，不利于使用性能和使用寿命。而且这种偏差 会使得本体母排不能正对间隙插入，形成偏折，造成撑开两排接触片的撑开 力、本体母排与接触片之间的摩擦力增大。在一些大壳架如4000A以上的产 品，由于横向宽度比较宽，各个电连接装置的位置偏差较大，以及单个进线 或者出线端具有两个或者三个电连接装置，这样抽屉装置的操作力将成倍增 加。

综上，现有技术中使用的电连接装置存在下述的缺陷：装配难度和使用 性能之间存在明显矛盾。从使用性能的角度出发，希望夹紧力越大越好，以 增加触点数量，增大接触面积，降低接触电阻。较大的接触面积也能减少使 用过程中的发热，延长电连接装置的整体使用寿命。但夹紧力增加会大幅提 升安装阻力，使得安装难度成倍增加，十分不利于设备的安装和维护。如果 降低夹紧力便于装配，则在夹紧力不足的情况下会导致本体母排与接触片咬 合不充分，触点数量少，部分触点虚接等问题。触点数量少会导致接触面积 减小，接触电阻增加，且虚接的触点发热量很大，在使用过程中容易引起接 触处温度过高烧毁。触桥对安装精度要求较高，无法适应并消除本体母排的 角度或位置偏差，本体母排的角度或位置偏差会引起接触性能下降，使得使 用性能和使用寿命降低。但提高本体母排的角度和位置精度又会使得安装难 度提升。

现有技术的电连接装置的结构使得装配和使用性能之间的矛盾无法解决， 只能在两者间获取一个折衷的方案。但折衷的方案并不能获得最好的使用性 能。

发明内容

本发明旨在提出一种将插入和夹紧操作分离，且能够尽可能贴合本体母 排以增加接触面积的电连接装置。

根据本发明的一实施例，提出一种联动的电连接组件，包括两个电连接 装置和连接该两个电连接装置的联动机构。两个电连接装置连接在抽出式结 构的电器装置的本体和抽出式装置之间，两个电连接装置分别连接电器装置 的进线端和出现端，该电连接装置包括：抽出式装置连接组件、本体连接组 件、柔性组件。抽出式装置连接组件固定在抽出式装置上并与抽出式装置的 进出线端电连接。本体连接组件包括具有夹紧机构的接触片，夹紧机构使得 接触片紧贴并夹紧本体母排。柔性组件连接抽出式装置连接组件和本体连接组件，本体连接组件、柔性组件和抽出式装置连接组件形成导电通路。本体 连接组件的接触片适应本体母排的位置偏移而产生偏移，以使得接触片紧贴 并夹紧本体母排，柔性组件以自身形变吸收接触片的偏移，使得偏移不被传 递至抽出式装置连接组件。联动机构连接两个电连接装置的夹紧机构，所述 联动机构绝缘，联动机构使得两个电连接装置的夹紧机构同步动作。

在一个实施例中，本体连接组件包括：接触片、夹紧机构和复位机构。 接触片紧贴并夹紧本体母排，接触片连接到柔性组件。夹紧机构从接触片的 外侧施加夹紧力，使得接触片向内收缩以紧贴并夹紧本体母排。复位机构从 接触片的内侧施加复位力，使得接触片向外张开以复位。

在一个实施例中，夹紧机构包括：紧固件、轴承件、弹性件和施力件。 紧固件安装在接触片上，紧固件收紧，接触片向内收缩。弹性件和施力件向 接触片施加夹紧力。轴承件安装在紧固件和弹性件之间，轴承件吸收紧固件 动作时的转动，使得转动不传递给弹性件和施力件。联动机构是绝缘传动件， 绝缘传动件连接两个电连接装置的紧固件，使得两个电连接装置的紧固件同 步动作。

在一个实施例中，接触片为两片，两片接触片从两侧紧贴并夹紧本体母 排，紧固件安装在两片接触片上，紧固件收紧，两片接触片向内收缩，复位 机构安装在两片接触片的内侧，复位机构使得两片接触片向外张开以复位。

在一个实施例中，紧固件是螺栓和螺母，轴承件是平面轴承，弹性件是 碟簧组件，施力件是压板。接触片上有螺孔供螺栓穿过，螺栓从第一接触片 的外侧依次穿过第一接触片和第二接触片，螺母从第二接触片的外侧旋转安 装在螺栓的第二端上。在螺栓的第一端和第一接触片之间装有平面轴承、碟 簧组件和压板，碟簧组件包括数个碟簧。螺栓与螺母相对转动而收缩，两片 接触片向内收缩，碟簧组件和压板向接触片施加夹紧力。平面轴承吸收螺栓 与螺母的相对转动，使得碟簧与压板不转动。联动机构是绝缘传动件，绝缘 传动件的两端具有接口，两端的接口分别连接两个电连接装置的螺栓，使得 两个电连接装置的螺栓同步转动。

在一个实施例中，紧固件是螺栓和螺母，轴承件是平面轴承，弹性件是 碟簧组件，施力件是压板。两块压板分别紧贴在两片接触片的外侧并分别与 接触片固定，压板上有螺孔供螺栓穿过，螺栓从第一压板的外侧依次穿过第 一压板和第二压板，螺母从第二压板的外侧旋转安装在螺栓的第二端上。在 螺栓的第一端和第一压板之间装有平面轴承和碟簧组件，碟簧组件包括数个 碟簧。螺栓与螺母相对转动而收缩，两片压板向内收缩，碟簧组件和压板向 接触片施加夹紧力。平面轴承吸收螺栓与螺母的相对转动，使得碟簧与压板 不转动。联动机构是绝缘传动件，绝缘传动件的两端具有接口，两端的接口 分别连接两个电连接装置的螺栓，使得两个电连接装置的螺栓同步转动。

在一个实施例中，复位机构是复位弹簧，复位弹簧安装在螺栓上，复位 弹簧位于两片接触片或两块压板之间，螺栓与螺母相对转动而收缩，复位弹 簧被压缩，螺栓与螺母相对转动而扩张，复位弹簧复原，复位弹簧向两片接 触片或两块压板的内侧施加弹簧力，使得两片接触片向外张开。

根据本发明的一实施例，提出一种联动的电连接组件，包括电连接装置 和联动机构。其中电连接装置连接在抽出式结构的电器装置的本体和抽出式 装置之间，该电器装置具有多相，电连接装置包括：抽出式装置连接组件、 数个本体连接组件和柔性组件。抽出式装置连接组件固定在抽出式装置上并 与抽出式装置的进出线端电连接。数个本体连接组件中的每一个本体连接组 件对应电器装置的其中一相，每一个本体连接组件包括具有夹紧机构的接触 片，夹紧机构使得接触片紧贴并夹紧该相的本体母排。柔性组件连接抽出式装置连接组件和本体连接组件，本体连接组件、柔性组件和抽出式装置连接 组件形成导电通路。其中，本体连接组件的接触片适应本体母排的位置偏移 而产生偏移，以使得接触片紧贴并夹紧本体母排，柔性组件以自身形变吸收 接触片的偏移，使得偏移不被传递至抽出式装置连接组件。联动机构连接数 个本体连接组件的夹紧机构，联动机构使得数个本体连接组件的夹紧机构同 步动作。

根据本发明的一实施例，提出一种抽出式结构的电器装置，包括本体和 抽出式装置，其中本体和抽出式装置具有分离位置与插入位置，本体和抽出 式装置通过如前述的联动的电连接组件连接，其中，在分离位置，本体退出 抽出式装置，本体母排与本体连接组件分离，本体母排与接触片不接触。在 插入位置，本体推入抽出式装置，本体母排插入本体连接组件，接触片紧贴 并夹紧本体母排。

本发明的电连接装置从结构上解决了插入和夹紧操作之间的矛盾，可以 在本体母排插入接触片之间之后在进行夹紧操作，可以施加足够大的夹紧力 以确保接触，夹紧力不会对本体母排的装配产生影响。并且，该电连接装置 设置了柔性组件，柔性组件能够通过自身形变吸收一定的偏移，使得接触片 可以跟随本体母排的位置偏移产生一定的偏移，以充分紧贴本体母排，保证 接触面积和接触稳定性。联动机构连接两个电连接装置的夹紧机构，两个电 连接装置通常分别连接进线端和出线端，联动机构使得多组电连接装置同时夹紧各自的本体母排，简化了操作方式。

根据本发明，在本体母排插入电连接装置的时候，可以实现本体母排与 电连接装置之间不存在相互的作用力，如现有技术中撑开接触片的撑开力、 以及本体母排与接触片之间摩擦力，抽出式装置的驱动装置可以用非常小的 力把电器装置的本体推动，使本体母排插入电连接装置。

电连接装置可以根据需要配置大的夹紧力来夹紧本体母排，使得电器装 置的整体接触电阻大幅度减小，尤其在长期的使用中大幅度降低功耗，大大 节约使用成本，电器装置的额定电流越高，这种优势则更加显著。另一方面， 接触电阻的减小，使得产品的温升降低，电器装置的发热减小，不需要考虑 大的散热空间，有力于减小产品的尺寸，提高长期使用的可靠性。

弹性件的存在除了提供较大的夹紧力之外，还吸收了两个电连接装置之 间夹紧行程的偏差，使得同步动作之后两个电连接装置的夹紧力的差异很小， 且都维持较大的夹紧力。

附图说明

本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施 例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征， 其中：

图1a和图1b揭示了抽出式结构的电器装置所使用的现有技术的电连接 装置的结构图。

图2揭示了根据本发明的一实施例的联动的电连接组件的结构图。

图3a和图3b揭示了根据本发明的一实施例的联动的电连接组件中电连 接装置的结构图。

图4a和图4b揭示了电连接装置中使用的平面轴承的结构图。

图5揭示了电连接装置中使用的垫板的结构图。

图6a和图6b揭示了根据本发明的一实施例的联动的电连接组件的使用 状态图。

图7a和图7b揭示了可用于本发明的联动的电连接组件的电连接装置的 另一实施例的结构图。

图8和图9揭示了可用于本发明的联动的电连接组件的电连接装置的其 他变化例的结构图，各种变化例具有不同结构的本体连接组件，以适应不同 结构的本体母排。

图10揭示了根据本发明的另一实施例的联动的电连接组件的结构图。

图11揭示了根据本发明的另一实施例的联动的电连接组件的结构图。

图12a和图12b揭示了根据本发明的另一实施例的联动的电连接组件的 结构图。

图13a和图13b揭示了适用本发明的联动的电连接组件的抽出式结构的 电器装置的分离位置和插入位置的示意图。

图14a、图14b和图14c揭示了本发明的联动的电连接组件中的电连接 装置消除涡流损耗的原理图。

具体实施方式

本发明提出一种将插入和夹紧操作分离，且能够尽可能贴合本体母排以 增加接触面积的电连接装置。考虑到在实际的应用中，断路器或者开关组件 通常都具有进线和出线两个端口，所以电连接装置都是成对使用。对于应用 于同一回路的进线端和出线端的两个电连接装置，希望它们能够同步动作， 同步对本体母排进行夹紧或者放松。于是，本发明提出一种联动的电连接组 件。图2揭示了根据本发明的一实施例的联动的电连接组件的结构图。如图 所示，该联动的电连接组件包括两个电连接装置200和连接该两个电连接装 置的联动机构210，两个电连接装置200分别连接电器装置的进线端和出现 端。在该种应用中，联动机构210在电气上是绝缘的，确保两个电连接装置 之间不会形成导电通路造成短路。联动机构210在机械上要保证两个电连接 装置同步动作。

下面先介绍该联动的电连接组件中的电连接装置，图3a和图3b揭示了 根据本发明的一实施例的联动的电连接组件中电连接装置的结构图，其中图 3a是该电连接装置的立体结构图，图3b是该电连接装置的侧视结构图。如 图所示，该电连接装置包括：抽出式装置连接组件202、本体连接组件204 和柔性组件206。抽出式装置连接组件202固定在抽出式装置上并与抽出式 装置的进出线端电连接。本体连接组件204包括具有夹紧机构的接触片，夹 紧机构使得接触片紧贴并夹紧本体母排。柔性组件206连接抽出式装置连接 组件202和本体连接组件204。本体连接组件204、柔性组件206和抽出式 装置连接组件202形成导电通路。本体连接组件204的接触片适应本体母排 的位置偏移而产生偏移，以使得接触片紧贴并夹紧本体母排。而柔性组件206 以自身形变吸收接触片的偏移，使得偏移不被传递至抽出式装置连接组件202。 本体母排在安装过程中，难免会出现位置、角度或者形状的略微偏差，本发 明的电连接装置通过柔性组件206来吸收本体母排的这种偏差。本发明的电 连接装置的本体连接组件的接触片能够跟随本体母排的实际状态，紧贴并夹 紧本体母排，如果本体母排存在位置或者角度偏移，那么本体连接组件204 的接触片也产生相应的位置或者角度偏移，如此，本体母排的位置或者角度 偏移不会影响到接触性能，本体连接组件的接触片能够保证与本体母排的接 触面积和接触稳定性。柔性组件206具有在一定范围内形变的能力，在一个 实施例中，柔性组件206是由多层铜箔、多层铜带或者铜编织线形成。如果 本体连接组件204的接触片跟随本体母排的位置或者角度偏移而出现偏移， 那么柔性组件206以自身形变吸收接触片的偏移，使得该偏移不被传递至抽 出式装置连接组件202。抽底座连接组装件202是固定安装在抽出式装置上 并连接到抽出式装置的进出线端。抽底座连接组件202是刚性结构，位置和 安装角度都不能发生变化，利用柔性组件206的形变，本体连接组件204的 接触片的位置或角度偏移被吸收而不会被传递到抽底座连接组件上。

继续参考图3a和图3b所示，本体连接组件204包括：接触片241、夹 紧结构和复位机构。接触片241为两片，两片接触片241从两侧紧贴并夹紧 本体母排208(参考图6b)。接触片连接到柔性组件。在图示的实施例中， 柔性组件206也为两片，每一片接触片241分别连接到一片柔性组件206。 夹紧机构从两片接触片241的外侧施加夹紧力，使得两片接触片向内收缩以 紧贴并夹紧本体母排208。复位机构从两片接触片241的内侧施加复位力， 使得两片接触片241向外张开以复位。在一个实施例中，夹紧机构包括：紧 固件、轴承件、弹性件和施力件。紧固件安装在两片接触片241上，紧固件 收紧，两片接触片向内收缩。弹性件和施力件向两片接触片241施加夹紧力。 轴承件安装在紧固件和弹性件之间，轴承件吸收紧固件动作时的转动，使得 转动不传递给弹性件和施力件。在图3a和图3b所示的实施例中，紧固件是 螺栓242和螺母243，轴承件是平面轴承244，弹性件是碟簧组件245，施 力件是压板246。接触片241上有螺孔供螺栓242穿过。螺栓242从第一接 触片(上方接触片)的外侧(上方)依次穿过第一接触片和第二接触片(下 方接触片)，螺母243从第二接触片的外侧(下方)旋转安装在螺栓的第二 端上。在第一实施例中，螺栓242是单头螺栓，螺栓242的头部较大，头部 位于第一接触片的外侧，螺栓242的杆部穿过第一接触片和第二接触片，螺母243旋紧在螺栓242的杆部。在螺栓242的第一端(头部)和第一接触片 (上方接触片)之间装有平面轴承244、碟簧组件245和压板246。碟簧组 件245包括数个碟簧。碟簧组件245中的碟簧的数量可以根据所需要的夹紧 力的大小而确定。在需要较大的夹紧力时可以增加碟簧的数量，在仅需要较 小的夹紧力是可以使用数量较少的碟簧。在实际使用中，会配置合适数量的 碟簧使单个的电连接装置产生1500N以上的夹紧力，其有效夹紧力远远大于 现有技术中的电连接装置的800N的夹紧力。为了使得碟簧产生的夹紧力均 匀分配到接触片241上，会使用压板246。压板246使得夹紧力均匀分配到 接触片上以夹紧本体母排，均匀分配的夹紧力使得接触片与本体母排之间的 接触面积更大，接触也更加稳定。在进行夹紧操作时，螺栓242与螺母243 相对转动而收缩，两片接触片241向内收缩，碟簧组件245和压板246向接 触片241施加夹紧力以夹紧本体母排。平面轴承244一方面吸收螺栓与螺母 的相对转动，使得上述转动不会被传递到碟簧与压板，另一方面平面轴承244 可以依靠自身转动来减小螺栓242与螺母243相对转动时所需要的旋转操作 力。图4a和图4b揭示了电连接装置中使用的平面轴承的结构图。其中图4a 是平面轴承的爆炸结构图，图4b是平面轴承的组合结构图。在图示的实施例 中，平面轴承使用的是滚子平面轴承，在其他的实施例中，也可使用滚珠平 面轴承。回到图3a和图3b所示的实施例，复位机构是复位弹簧247，复位 弹簧247安装在螺栓242上。复位弹簧247位于两片接触片241之间，在进 行夹紧操作时，螺栓与螺母相对转动而收缩，复位弹簧247被压缩。在进行 复位操作时，螺栓与螺母相对转动而扩张，复位弹簧247复原，复位弹簧247 向两片接触片241的内侧施加弹簧力，使得两片接触片241向外张开而复位。 在复位弹簧247的作用下，在螺栓与螺母旋松后，两片接触片241能够恢复 到初始的位置，具有较大的间距，使得本体母排能够被容易地拔出。

回到图2所示的实施例，对于本发明的联动的电连接组件而言，联动机 构210连接两个电连接装置的本体连接组件中的夹紧机构，联动机构210绝 缘，联动机构210在电气上使得两个电连接装置200绝缘隔离，而在机械动 作上联动机构210使得两个电连接装置的夹紧机构同步动作。联动机构210 的结构与电连接装置的夹紧机构的结构相适应。对于图3a和图3b所示的电 连接装置来说，联动机构210是绝缘传动件，绝缘传动件连接两个电连接装 置的紧固件，使得两个电连接装置的紧固件同步动作。对于图3a和图3b所 示的电连接装置，紧固件是单头螺栓242和螺母243，绝缘传动件210主要 和两个单头螺栓242连接。绝缘传动件210的两端具有接口，两端的接口分 别连接两个电连接装置的螺栓242，使得两个电连接装置的螺栓242同步转 动，进而同步地夹紧或者放松本体母排。在该实施例中，由于螺栓242是单 头螺栓，螺栓两端的形状不同，因此在装配时，图2中上方的电连接装置的螺栓242的头部向上，下方的电连接装置的螺栓242的头部向下，这样，绝 缘传动件210的两端都是与螺栓的螺杆部分连接，绝缘传动件210的两端可 以设置与螺杆的形状匹配的接口，螺栓的螺杆部分插入接口中实现联动。螺 杆和接口的形状一般为多边形，比如四边形或者六边形，多边形可以防止螺 杆在接口中打滑，减少传动过程中对扭矩的损耗。另外，作为弹性件的碟簧 在本实施例中，除了提供夹紧力之外，还吸收了两个电连接装置夹紧行程的 偏差。当通过一个电连接装置实施夹紧操作时，通过联动机构210使得另外 一个电连接装置同时进行动作，由于弹性件碟簧具有压缩行程，因此两个电 连接装置的行程偏差被弹性件所吸收，通过配置多个碟簧可以具有较大的压 缩行程和夹紧力。在这一实施例中，两个电联接装置的夹紧力都可以保持在 1500N～2000N之间，当然也可以通过增加碟簧，产生更大的夹紧力。

继续参考图3a和图3b，在所示的实施例中，抽出式装置连接组件202 包括：连接片221和散热机构。连接片221固定在抽出式装置上并与抽出式 装置的进出线端电连接。在图示的实施例中，连接片221为两片，两片连接 片221分隔设置，两片连接片221分别连接到一片柔性组件206。也就是说， 每一片接触片241通过一片柔性组件206连接一片连接片221，上下共两组。 散热机构安装在连接片上。在图示的实施例中，散热结构包括：垫板222和 固定支架223。垫板222为中空支架结构，垫板222设置在两片连接片221 之间。图5揭示了根据本发明的一实施例的电连接装置中使用的垫板的结构 图。垫板222的中空支架结构有利于散热。两个固定支架223从两片连接片 221的外侧固定垫板222，将垫板222固定在两片连接片221之间，形成间 隔，以方便安装进出线端的母排。

图6a和图6b揭示了根据本发明的一实施例的联动的电连接组件的使用 状态图。具有抽出式结构的电器装置包括：万能式断路器、塑壳断路器、带 抽屉装置的自动转换开关、中压断路器、中压开关柜等。抽出式结构的装置 包括本体和抽出式装置。如前面所描述的，断路器或者开关组件通常都具有 进线和出线两个端口，所以电连接装置都是成对使用。本发明的联动的电连 接组件包括两个电连接装置200和连接该两个电连接装置的联动机构210， 两个电连接装置200分别连接到同一回路的进线端和出线端，电连接装置连 接在抽出式结构的电器装置的本体和抽出式装置之间。抽出式装置连接组件 固定在抽出式装置上并与抽出式装置的进出线端电连接。本体连接组件的夹 紧机构使得接触片紧贴并夹紧本体母排208。联动机构210连接两个电连接 装置200，联动机构210使得两个电连接装置200能够同步地对进线端和出 线端的本体母排进行夹紧或者放松。并且，联动机构210是绝缘的，能够避 免电连接装置之间由于导电而出现短路。

图7a和图7b揭示了可用于本发明的联动的电连接组件的电连接装置的 另一实施例的结构图。该实施例的电连接装置中的抽出式装置连接组件和柔 性组件的结构基本与前一实施例相同。本体连接组件中的接触片和复位机构 的结构也基本与前一实施例相同，区别在于夹紧机构所有不同。为了描述的 简要，该实施例的电连接装置中的抽出式装置连接组件、柔性组件、本体连 接组件中的接触片和复位机构就不再进行描述，相关内容可参考前面对第一 实施例的说明。参考图7a所示，该实施例的电连接装置的夹紧机构的作用同样是从两片接触片的外侧施加夹紧力，使得两片接触片向内收缩以紧贴并夹 紧本体母排。该夹紧机构包括：紧固件、轴承件、弹性件和施力件。紧固件 安装在两片接触片上，紧固件收紧，两片接触片向内收缩。弹性件和施力件 向两片接触片施加夹紧力。轴承件安装在紧固件和弹性件之间，轴承件吸收 紧固件动作时的转动，使得转动不传递给弹性件和施力件。在图7a和图7b 所示的实施例中，紧固件是双头螺栓342，轴承件是平面轴承344，弹性件是 碟簧组件345，施力件是压板346。图7b揭示了双头螺栓342的结构图，双 头螺栓342的中段为连接部301、连接部的两侧是两个螺纹区域302，两个 螺纹区域302中的螺纹互为反向，如果其中一个定义为正向螺纹，那另一个 就是反向螺纹，螺纹区域302的外侧，双头螺栓342的两端各有一个受动部 303。回到图7a，接触片上有螺孔供双头螺栓342穿过。双头螺栓342从第 一接触片(上方接触片)的外侧(上方)依次穿过第一接触片和第二接触片 (下方接触片)。第二实施例的压板346上设置有螺纹孔，使用两块压板346 分别与双头螺栓342的两个螺纹区域配合。上方的压板346旋转安装在上方 的螺纹区域上，此处将上方的螺纹区域定义为正向螺纹。下方的压板346旋 转安装在下方的螺纹区域上，下方的螺纹区域定义为反向螺纹。双头螺栓342 上方的螺纹区域位于第一接触片的外侧(上方)，而下方的螺纹区域位于第 二接触片的外侧(下方)，这样，两块压板346分别位于第一接触片的上方 和第二接触片的下方，从外侧紧贴两块接触片。在双头螺栓342上，在上方 的压板346和和第一接触片(上方接触片)之间装有平面轴承344和碟簧组 件345。碟簧组件345包括数个碟簧。碟簧组件345中的碟簧的数量可以根 据所需要的夹紧力的大小而确定。在该实施例中，压板346除了起到使得夹 紧力均匀分配到接触片上的作用以外，还替代了第一实施例中螺母的作用， 与双头螺栓343配合进行收紧或者放松。该实施例中的复位机构依旧是复位 弹簧347，复位弹簧347安装在双头螺栓342上。复位弹簧347位于两片接 触片之间。在进行夹紧操作时，转动双头螺栓342两端的中的至少其中一个， 在双头螺栓的正反向螺纹区域的共同作用下，上下两块压板346同时收缩作 用于接触片，使得接触片夹紧本体母排。在进行旋松操作时也是上下两块压 板同时松开母排。双头螺栓与两块压板同时动作进行夹紧或松开，可以使得 操作速度加快，提升一倍，有利于节约抽屉装置的操作时间和操作空间。

对于图7a和图7b所示的电连接装置来说，图2所示的绝缘传动件210 依旧可以作为联动机构使用。图3a和图3b所示的电连接装置中的单头螺栓 的头部是位于外侧，螺杆部分向内延伸并与联动机构210连接。而图7a和图 7b所示的电连接装置中的双头螺栓的两端都是螺杆结构，与联动机构连接的 也是螺杆结构，与前一实施例相同。同样的，该实施例使用的绝缘传动件210 的两端都是与螺栓的螺杆部分连接，绝缘传动件210的两端可以设置与螺杆 的形状匹配的接口，螺栓的螺杆部分插入接口中实现联动。螺杆和接口的形 状一般为多边形，比如四边形或者六边形，多边形可以防止螺杆在接口中打 滑，减少传动过程中对扭矩的损耗。

上面提到具有抽出式结构的电器装置有多种，包括：万能式断路器、塑 壳断路器、带抽屉装置的自动转换开关、中压断路器、中压开关柜等。不同 的电器装置中的本体母排可能具有不同的结构，为了适应不同结构的本体母 排，本发明还提出了各种变化例，在这些变化例的电连接装置中，具有不同 结构的本体连接组件，以适应不同结构的本体母排。图8和图9揭示了可用 于本发明的联动的电连接组件的电连接装置的其他变化例的结构图。需要说 明的是，为了描述的间接，对于变化例的描述和图示主要聚焦于不同结构的 本体母排以及与之相匹配的本体连接组件。对于其余具有通用性的结构，比 如抽出式装置连接组件、柔性组件以及本体连接组件中相同的结构，在说明 书中不做详细的描述，相关描述可以参考前述的说明，同样，在附图中这些 具有通用性结构也被简化表示，其所示出的结构可能与前述的两个实施例中 的对应部件有所不同，但需要理解的是，这是表达方式上的简化，前述的实 施例中所揭示的对应部件的结构同样可以被应用于这些变化例中。

首先参考图8所示的变化例，图8所示的变化例中，本体母排408具有 较宽的尺寸，与之相应的，接触片441也具有较宽的尺寸。在接触片441和 本体母排408较宽时，仅使用单个的螺栓和螺母无法确保夹紧力能够有效分 布到整个的接触片和本体母排上，于是，在图8所示的变化例中，在接触片 441上使用了两套螺栓442和螺母443。两套螺栓442和螺母443并排设置， 每一套螺栓和螺母以及相应的轴承件、弹性件和施力件的结构与图3a和3b 所示的实施例相同。在接触片441上并排开设有两个螺孔，供两个螺栓442 分别穿过，两个螺母443分别旋紧在两个螺栓442上。虽然没有图示，但图 8的变化例中依旧可以在螺栓上安装复位弹簧。在图8所示的实施例中，在 本体母排408上有两个U型凹槽481，U型凹槽481的位置与螺栓442的位 置相对应，U型凹槽可以在本体母排插入接触片之间时起到引导和定位的作 用。需要说明的是，在前述实施例的描述中，虽然没有提及本体母排上是否 开设了U型槽，但可以理解的是，在本体母排上开设U型槽是具有通用性的 结构，同样可以被应用于前述的实施例中。在图8所示的变化例中，由于使 用了两套螺栓，相应地也会配置两个绝缘传动件，每一个绝缘传动件对应其 中的一套螺栓。

参考图9所示的变化例，在图9所示的变化例中，螺栓不再穿过接触片 541，而是从接触片541的两边越过，利用压板546来对接触片541施加夹 紧力。图9所示的变化例的夹紧机构可以包括紧固件、轴承件、弹性件和施 力件。紧固件是螺栓和螺母，轴承件是平面轴承，弹性件是碟簧组件，施力 件是压板。参考图9所示，两块压板546分别紧贴在两片接触片541的外侧 并分别与接触片541固定。压板546上有螺孔供螺栓穿过，螺栓542从第一 压板的外侧依次穿过第一压板和第二压板，螺母从第二压板的外侧旋转安装 在螺栓的第二端上。在图9所示的变化例中，螺栓仅穿过压板而不穿过接触 片自身，螺栓542是从接触片的两侧越过接触片541。在螺栓的第一端和第 一压板之间装有平面轴承和碟簧组件，碟簧组件包括数个碟簧。螺栓与螺母 相对转动而收缩，两片压板向内收缩，碟簧组件通过压板向接触片施加夹紧 力。平面轴承吸收螺栓与螺母的相对转动，使得碟簧与压板不转动。在图9所示的变化例的螺栓上也可以安装复位弹簧，复位弹簧位于两块压板之间， 螺栓与螺母相对转动而扩张时，复位弹簧复原，复位弹簧向两块压板的内侧 施加弹簧力，通过两片压板使得两片接触片向外张开。在图9所示的实施例 中，由于螺栓移到了接触片的外侧，所以在本体母排508上不再开设U型凹 槽。在螺栓不穿过接触片的情况下，本体母排508可以伸入到接触片之间更 深的位置(不受螺栓的阻挡)，在需要本体母排伸入接触片更多距离时，或者在本体母排长度较长时，可以使用图9所示的变化例的结构。与图8类似， 在图9所示的变化例中，由于使用了两套螺栓，相应地也会配置两个绝缘传 动件，每一个绝缘传动件对应其中的一套螺栓。

断路器和开关柜等电器装置在实际应用时会被配置成多相的形式，在电 器装置的进线端和出线端都需要设置多相的连线。对于多相的配置，本发明 也提出一种联动的电连接组件。图10揭示了根据本发明的另一实施例的联动 的电连接组件的结构图，适用于多相的配置。参考图10所示，该联动的电连 接组件包括电连接装置和联动机构，电连接装置连接在抽出式结构的电器装 置的本体和抽出式装置之间，该电器装置具有多相，电连接装置包括：抽出 式装置连接组件602、数个本体连接组件604和柔性组件606。抽出式装置 连接组件602固定在抽出式装置上并与抽出式装置的进出线端电连接。数个 本体连接组件604中的每一个本体连接组件对应电器装置的其中一相，每一 个本体连接组件604包括具有夹紧机构的接触片，夹紧机构使得接触片紧贴 并夹紧该相的本体母排。柔性组件606连接抽出式装置连接组件602和本体 连接组件604，本体连接组件604、柔性组件606和抽出式装置连接组件602 形成导电通路。在图示的实施例中，为了配合数个本体连接组件604，相应 地配置了数个柔性组件606，每一个柔性组件606对应一个本体连接组件604。 各个本体连接组件604的接触片适应对应相的本体母排的位置偏移而产生偏 移，以使得接触片紧贴并夹紧本体母排，柔性组件606以自身形变吸收接触 片的偏移，使得偏移不被传递至抽出式装置连接组件602。在图10所示的实 施例中，各个本地连接组件包括接触片、夹紧结构和复位机构，夹紧机构是 单头螺栓和螺母，本地连接组件的结构和图3a和图3b所示的实施例类似。 联动机构610连接数个本体连接组件的夹紧机构，联动机构使得数个本体连 接组件的夹紧机构同步动作。在该实施例中，由于各个本体连接组件是同一 个接线端的多相，因此相互之间没有绝缘的要求，联动机构610不要求一定 要绝缘。在图10所示的实施例中联动机构610可以采用下述方式的其中之一 实现：使用具有较长的螺杆的单头螺栓，其螺杆穿过并连接两个本地连接组 件，由螺杆实现联动；或者在两个单头螺栓的螺杆之间增加传动件，该传动 件的结构可以与前述实施例中的绝缘传动件类似。该转动件没有绝缘要求，可以是导电的，也可以是绝缘的。由于传动件的主要作用是机械联动，设置 为绝缘的也是可取的，这样可以防止螺杆部分由于导电而出现意外的情况。

图11揭示了根据本发明的另一实施例的联动的电连接组件的结构图。图 11所示的实施例可以视为是图2和图10的实施例的结合。图11所示的实施 例中，联动的电连接组件包括两个电连接装置700和连接该两个电连接装置 的联动机构710，两个电连接装置700分别连接电器装置的进线端和出现端。 而每一个电连接装置700自身是一个多相的电连接装置，具有数个本地连接 组件704以对应多相的配置。在每一个电连接装置的内部，在数个本地连接 组件704之间也设置有联动机构708。在图11所示的实施例中，联动机构 710是进线端和出现端之间的联动机构，有绝缘的要求，需要采用类似图2 所示的实施例中的绝缘传动件210来实现。而联动机构708是同一个接线端 的多相之间的联动机构，没有绝缘要求，可以采用类似图10所示的实施例中 的联动机构610来实现，绝缘或者不绝缘都可以。

图12a和图12b揭示了根据本发明的另一实施例的联动的电连接组件的 结构图。图12a和图12b所示的联动的电连接组件可以认为是图2所示的联 动的电连接组件的一种简化。在图12a和图12b所示的实施例中，由绝缘传 动件210所连接的两个电连接装置的接触片241、柔性组件206和连接片221 均为一片。其中在图12a所示的示例中，两个电连接装置都保留了上方的接 触片241、柔性组件206和连接片221，而下方的接触片、柔性组件和连接 片取消，仅保留一片压板246。在夹紧机构的作用下，上方的接触片和下方 的压板共同夹紧本体母排，上方的接触片紧贴本体母排。在图12b所示的示 例中，与图12a正好相反，两个电连接装置都保留了下方的接触片241、柔 性组件206和连接片221，而上方的接触片、柔性组件和连接片取消，仅保 留一片压板246。除了使用单片的接触片取代两片接触片以外，该实施例的 联动的电连接组件与图2所示的实施例的联动的电连接组件的其他部件都相类似。

本发明的联动的电连接组件的一个重要的作用是解决了插入和夹紧操作 之间的矛盾。因此适用本发明的联动的电连接组件的抽出式结构的电器装置 的的本体和抽出式装置具有分离和插入两种连接状态。图13a和图13b揭示 了适用本发明的联动的电连接组件的抽出式结构的电器装置的分离位置和插 入位置的示意图。如图所示，该抽出式结构的电器装置的本体601和抽出式 装置602具有分离位置与插入位置。参考图13a所示，在分离位置，本体601 退出抽出式装置602，本体母排608与本体连接组件604分离，本体母排与 接触片不接触。参考图13b所示，在插入位置，本体601推入抽出式装置602， 本体母排608插入本体连接组件604，然后通过夹紧机构动作使得接触片紧 贴并夹紧本体母排。

此外，本发明的电连接装置的工作环境中存在交流磁场，具有强导磁性 的材料处于交流磁场中时，内部会感应出涡流，特别是在形成封闭的磁环路 的情况下，强导磁性的材料内部的涡流损耗很大，导致发热非常严重，这也 是电器装置的一个安全隐患。图14a、图14b和图14c揭示了本发明的联动 的电连接组件中电连接装置消除涡流损耗的原理图。如图14a、图14b和图 14c所示，在通过的交流电流I外围产生交变的磁场环路B(即交流磁场)， 如果抽出式装置连接组件和本体连接组件整体均采用强导磁性的材料，在交 变磁场的作用下会在抽出式装置连接组件和本体连接组件上形成漩涡状的感 应电流i，感应电流i产生很大的涡流损耗，导致严重发热。因此，在具有大 电流通过的场合，需要在其产生的磁环路中，至少一段采用非导磁材料，以 阻止封闭的磁环路的形成，由此来可避免或大幅减少工频交流电流产生的感 应电流i，降低涡流损耗和产热。于是，在本发明的实施例中，抽出式装置连 接组件和本体连接组件包含非导磁材料以阻止形成封闭的磁环路。非导磁材 料可以被用于构成其中的垫板、固定支架、压板等部件。

本发明的电连接装置从结构上解决了插入和夹紧操作之间的矛盾，可以 在本体母排插入接触片之间之后在进行夹紧操作，可以施加足够大的夹紧力 以确保接触，夹紧力不会对本体母排的装配产生影响。并且，该电连接装置 设置了柔性组件，柔性组件能够通过自身形变吸收一定的偏移，使得接触片 可以跟随本体母排的位置偏移产生一定的偏移，以充分紧贴本体母排，保证 接触面积和接触稳定性。联动机构连接两个电连接装置的夹紧机构，两个电 连接装置通常分别连接进线端和出线端，联动机构使得多组电连接装置同时夹紧各自的本体母排，简化了操作方式。

根据本发明，在本体母排插入电连接装置的时候，可以实现本体母排与 电连接装置之间不存在相互的作用力，如现有技术中撑开接触片的撑开力、 以及本体母排与接触片之间摩擦力，抽出式装置的驱动装置可以用非常小的 力把电器装置的本体推动，使本体母排插入电连接装置。

电连接装置可以根据需要配置大的夹紧力来夹紧本体母排，使得电器装 置的整体接触电阻大幅度减小，尤其在长期的使用中大幅度降低功耗，大大 节约使用成本，电器装置的额定电流越高，这种优势则更加显著。另一方面， 接触电阻的减小，使得产品的温升降低，电器装置的发热减小，不需要考虑 大的散热空间，有力于减小产品的尺寸，提高长期使用的可靠性。

弹性件的存在除了提供较大的夹紧力之外，还吸收了两个电连接装置之 间夹紧行程的偏差，使得同步动作之后两个电连接装置的夹紧力的差异很小， 且都维持较大的夹紧力。

上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉 本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种 种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符 合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (12)

1.一种联动的电连接组件，包括两个电连接装置和连接该两个电连接装置的联动机构，其特征在于，

两个电连接装置连接在抽出式结构的电器装置的本体和抽出式装置之间，两个电连接装置分别连接电器装置的进线端和出现端，所述电连接装置包括：

抽出式装置连接组件，抽出式装置连接组件固定在抽出式装置上并与抽出式装置的进出线端电连接；

本体连接组件，本体连接组件包括具有夹紧机构的接触片，夹紧机构使得接触片紧贴并夹紧本体母排；

柔性组件，柔性组件连接抽出式装置连接组件和本体连接组件，本体连接组件、柔性组件和抽出式装置连接组件形成导电通路；

其中，本体连接组件的接触片适应本体母排的位置偏移而产生偏移，以使得接触片紧贴并夹紧本体母排，所述柔性组件以自身形变吸收接触片的偏移，使得偏移不被传递至抽出式装置连接组件；

所述联动机构连接两个电连接装置的夹紧机构，联动机构使得两个电连接装置的夹紧机构同步动作。

2.如权利要求1所述的联动的电连接组件，其特征在于，所述本体连接组件包括：

接触片，接触片紧贴并夹紧本体母排，接触片连接到柔性组件；

夹紧机构，夹紧机构从接触片的外侧施加夹紧力，使得接触片向内收缩以紧贴并夹紧本体母排；

复位机构，复位机构从接触片的内侧施加复位力，使得接触片向外张开以复位。

3.如权利要求2所述的联动的电连接组件，其特征在于，所述夹紧机构包括：紧固件、轴承件、弹性件和施力件；

紧固件安装在接触片上，紧固件收紧，接触片向内收缩；

弹性件和施力件向接触片施加夹紧力；

轴承件安装在紧固件和弹性件之间，轴承件吸收紧固件动作时的转动，使得所述转动不传递给弹性件和施力件。

4.如权利要求3所述的联动的电连接组件，其特征在于，所述接触片为两片，两片接触片从两侧紧贴并夹紧本体母排，紧固件安装在两片接触片上，紧固件收紧，两片接触片向内收缩，复位机构安装在两片接触片的内侧，复位机构使得两片接触片向外张开以复位。

5.如权利要求4所述的联动的电连接组件，其特征在于，所述联动机构是绝缘传动件，绝缘传动件连接两个电连接装置的紧固件，使得两个电连接装置的紧固件同步动作。

6.如权利要求4所述的联动的电连接组件，其特征在于，

所述紧固件是螺栓和螺母，所述轴承件是平面轴承，所述弹性件是碟簧组件，所述施力件是压板；

接触片上有螺孔供螺栓穿过，螺栓从第一接触片的外侧依次穿过第一接触片和第二接触片，螺母从第二接触片的外侧旋转安装在螺栓的第二端上；

在螺栓的第一端和第一接触片之间装有平面轴承、碟簧组件和压板，碟簧组件包括数个碟簧；

螺栓与螺母相对转动而收缩，两片接触片向内收缩，碟簧组件和压板向接触片施加夹紧力；

平面轴承吸收螺栓与螺母的相对转动，使得碟簧与压板不转动。

7.如权利要求6所述的联动的电连接组件，其特征在于，所述联动机构是绝缘传动件，绝缘传动件的两端具有接口，两端的接口分别连接两个电连接装置的螺栓，使得两个电连接装置的螺栓同步转动。

8.如权利要求4所述的联动的电连接组件，其特征在于，

所述紧固件是螺栓和螺母，所述轴承件是平面轴承，所述弹性件是碟簧组件，所述施力件是压板；

两块压板分别紧贴在两片接触片的外侧并分别与接触片固定，压板上有螺孔供螺栓穿过，螺栓从第一压板的外侧依次穿过第一压板和第二压板，螺母从第二压板的外侧旋转安装在螺栓的第二端上；

在螺栓的第一端和第一压板之间装有平面轴承和碟簧组件，碟簧组件包括数个碟簧；

螺栓与螺母相对转动而收缩，两片压板向内收缩，碟簧组件通过压板向接触片施加夹紧力；

平面轴承吸收螺栓与螺母的相对转动，使得碟簧与压板不转动。

9.如权利要求8所述的联动的电连接组件，其特征在于，所述联动机构是绝缘传动件，绝缘传动件的两端具有接口，两端的接口分别连接两个电连接装置的螺栓，使得两个电连接装置的螺栓同步转动。

10.如权利要求6或8所述的联动的电连接组件，其特征在于，所述复位机构是复位弹簧，复位弹簧安装在螺栓上，复位弹簧位于两片接触片或两块压板之间，螺栓与螺母相对转动而收缩，复位弹簧被压缩，螺栓与螺母相对转动而扩张，复位弹簧复原，复位弹簧向两片接触片或两块压板的内侧施加弹簧力，使得两片接触片向外张开。

11.一种联动的电连接组件，包括电连接装置和联动机构，其特征在于，

所述电连接装置连接在抽出式结构的电器装置的本体和抽出式装置之间，该电器装置具有多相，所述电连接装置包括：

抽出式装置连接组件，抽出式装置连接组件固定在抽出式装置上并与抽出式装置的进出线端电连接；

数个本体连接组件，每一个本体连接组件对应电器装置的其中一相，每一个本体连接组件包括具有夹紧机构的接触片，夹紧机构使得接触片紧贴并夹紧该相的本体母排；

柔性组件，柔性组件连接抽出式装置连接组件和本体连接组件，本体连接组件、柔性组件和抽出式装置连接组件形成导电通路；

其中，本体连接组件的接触片适应本体母排的位置偏移而产生偏移，以使得接触片紧贴并夹紧本体母排，所述柔性组件以自身形变吸收接触片的偏移，使得偏移不被传递至抽出式装置连接组件；

所述联动机构连接数个本体连接组件的夹紧机构，联动机构使得数个本体连接组件的夹紧机构同步动作。

12.一种抽出式结构的电器装置，包括本体和抽出式装置，其中本体和抽出式装置具有分离位置与插入位置，其特征在于，本体和抽出式装置通过如权利要求1或11所述的联动的电连接组件连接，其中，

在分离位置，本体退出抽出式装置，本体母排与本体连接组件分离，本体母排与接触片不接触；

在插入位置，本体推入抽出式装置，本体母排插入本体连接组件，接触片紧贴并夹紧本体母排。

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