CN111954962B - 用于电互连两个叠层式多相汇流条的装置和包含这样的装置的开关设备柜 - Google Patents

用于电互连两个叠层式多相汇流条的装置和包含这样的装置的开关设备柜 Download PDF

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CN111954962B CN201880092478.8A CN201880092478A CN111954962B CN 111954962 B CN111954962 B CN 111954962B CN 201880092478 A CN201880092478 A CN 201880092478A CN 111954962 B CN111954962 B CN 111954962B
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Abstract

用于将第一叠层式多相汇流条(2a)电连接到第二叠层式多相汇流条(2b)的装置(1),其中所述第一和第二多相叠层式汇流条(2a,2b)中的每个包含多个导电层(6)和布置在所述导电层(6)之间的绝缘层(8)且其中所述第一叠层式多相汇流条(2a)的所述导电层(6)从其所述绝缘层(8)中伸出,形成带有第一接触表面(6a1至6a4)的第一侧向连接部分(4a),且所述第二叠层式多相汇流条(2b)的所述导电层(6)从其所述绝缘层(8)中伸出,形成带有第二接触表面(6b1至6b4)的第二侧向连接部分(4b),所述装置(1)包括桥接元件(10),该桥接元件包括多个叠层式绝缘层(8)和具有接触表面的导电层(6),所述接触表面适合于接触所述第一和第二汇流条(2a,2b)的所述第一和第二侧向连接部分(4a,4b)的相关联的接触表面(6a1‑6a4;6b1‑6b4),其特征在于:带有夹紧板(102a1,102a2;202a1,202a2;302a1,302a2)的第一夹紧组件(100a;200a;300a),所述夹紧板适合于机械地接触且朝向彼此推压所述第一汇流条(2a)和所述桥接元件(10)的相关联的相对的第一外部夹紧区段(10a1,10a2);和带有夹紧板(102b1,102b2;202b1,202b2;302b1,302b2)的第二夹紧组件(100b;200b;300b),所述夹紧板适合于机械地接触且朝向彼此推压所述第二汇流条(2b)和所述桥接元件(10)的相关联的相对的第二外部区段(10b1,10b2)。

Description

用于电互连两个叠层式多相汇流条的装置和包含这样的装置 的开关设备柜
技术领域
本发明涉及一种用于电互连两个叠层式多相汇流条的装置和一种包含这样的装置的开关设备柜。
背景技术
多相汇流条例如用于低压开关设备中,以将交流电流传导和分配到装配在开关设备柜中的不同的电气装置。为了在单个汇流条中传导交流电流的所有三个或甚至更多个相,已经开发了叠层式多相汇流条,其包括由电绝缘材料制成的基础层和覆盖层,在该基础层和该覆盖层之间布置有两层或更多层导电的金属片、尤其铜片,其借助于绝缘层彼此电绝缘。
在申请人的DE 10 2005 015 945 B4中描述了一种前述的汇流条,在该汇流条中借助于液态树脂将不同的层彼此层叠。所描述的叠层式多相汇流条具有这样的优点,即其具有紧凑的设计且未由于排斥力有层离的倾向,所述排斥力由交流电流产生,所述交流电流在针对每个相的不同的导电层中传导且所述交流电流在发生短路的情况中可在几千安培(kA)的范围中。
为了从功率源向叠层式多相汇流条供应电能,已知的是,在夹层式层的侧向区段中去除绝缘材料且使从绝缘层中伸出的未施覆的导电层扩大,以为了提供四个侧向连接部分,即用于每个相的一个侧向连接部分和用于保护接地的一个侧向连接部分,电功率源的端子可连接到所述侧向连接部分。导电层和设置在该处的接触区段优选地由铜或铝制成且可具有在0.5和5.0mm之间的范围中或更大的厚度。
侧向连接部分还用于在成排地布置的两个或更多个开关设备柜中的不同汇流条之间提供电连接,以为了将电能从功率源有效地输送到多个互连的开关设备柜的汇流条。此外,侧向连接部分用于减小叠层式汇流条的长度,因为用于大型开关设备柜的长汇流条可分割成多个更短的汇流条区段,所述多个更短的汇流条区段在客户现场处接合,以为了使操作容易且降低运输成本。
一个汇流条或汇流条区段的导电层在侧向连接部分处与邻接的汇流条或汇流条区段的导电层的电连接通常借助于桥接元件完成,该桥接元件大体上具有与汇流条相同的叠层式夹层结构且该桥接元件安装在两个相邻的汇流条的连接部分之间的自由空间中。
当使用电桥接元件以用于连接两个邻接的叠层式多相汇流条的侧向连接部分(所述侧向连接部分也称为装运拆分部)时出现的一个问题可体现在,当借助于直接延伸穿过在不同叠层式层中的孔的螺栓元件连接汇流条的装运拆分部和桥接元件时,高的局部压力被施加到由绝缘材料制成的外表面层,所述外表面层覆盖不同的导电层且将所述不同导电层夹在中间。所述高的局部压力可能机械地损坏绝缘材料,从而在绝缘材料中产生裂缝,所述裂缝允许环境空气渗透到夹层式层中。因此,不可获得气密的夹紧,这继而降低了电连接的长期稳定性。
发明内容
因此,本发明的目的是提供一种用于互连邻接的第一和第二叠层式多相汇流条的侧向连接部分的装置,该装置允许机械和电的连接的改善的长期稳定性。
该目的通过如在本发明中要求保护的装置来实现。
此外,本发明的另外的目的是提供一种开关设备柜,带有第一汇流条、第二汇流条和克服上述问题的连接装置。该目的通过如在本发明中要求保护的开关设备柜实现。
附图说明
在下文中参考附图描述本发明。
在附图中:
图1是通过根据本发明的装置的第一实施例互连的第一和第二汇流条的示意性侧视图,
图2是根据本发明的第一实施例的装置的三维视图,
图3是本发明的第二实施例的示意性横截面侧视图,
图4是在根据本发明的第三实施例的装置中使用的夹紧组件的三维视图,且
图5是安装在两个叠层式多相汇流条处的本发明的第三实施例的示意性横截面视图。
具体实施方式
如在图1中显示的那样,第一叠层式多相汇流条2a和第二叠层式多相汇流条2b包含多个导电铜层6,其中备选地可设置铝层,和绝缘层8,所述绝缘层布置在导电层6之上和之下以及之间。可容纳在第一开关设备柜(未显示)中的第一叠层式多相汇流条2a的导电层6从绝缘层8中伸出且形成带有第一接触表面6a1至6a4的第一侧向连接部分4a。以相同的方式,可容纳在第二或相同的开关设备柜(未显示)中的第二叠层式多相汇流条2b的导电层6从其绝缘层8中伸出,从而形成带有第二接触表面6b1至6b4的第二侧向连接部分4b。
如从图1至5中可进一步看出的那样,装置1包括桥接元件10,该桥接元件10包括多个叠层式绝缘层8和具有接触表面的导电层6,所述接触表面适合于接触第一和第二汇流条2a,2b的第一和第二侧向连接部分4a,4b的相关联的接触表面6a1-6a4;6b1-6b4。为此,汇流条2a,2b和桥接元件10可具有如在图1中显示的那样的配合的阶梯状的端部区段。
根据本发明,装置1包括带有夹紧板102a1,102a2;202a1,202a2;302a1,302a2的第一夹紧组件100a;200a;300a,所述第一夹紧板适合于机械地接触且朝向彼此推压所述第一汇流条2a和所述桥接元件10的相关联的相对的第一外部夹紧区段10a1,10a2,如在图1至5中显示的那样。装置1还包括带有夹紧板102b1,102b2;202b1,202b2;302b1,302b2的第二夹紧组件100b;200b;300b,所述第二夹紧板适合于机械地接触且朝向彼此推压第二汇流条2b和桥接元件10的相关联的相对的第二外部区段10b1,10b2。
在下面的描述中,参考标号100至130与本发明的在图1和2中显示的第一实施例有关,参考标号200至228涉及在图3中阐明的第二实施例且参考标号302至328涉及在图4和5中显示的第三实施例。
根据本发明的在图1和2中显示的第一实施例,第一和第二夹紧组件100a,100b包括压力传递元件104a,104b,该压力传递元件具有第一端部部分106a,106b,第一夹紧板102a1,102b1枢转地连接到所述第一端部部分。
压力传递元件104a,104b包括第二端部部分108a,108b(横向拉紧螺栓110a,110b枢转地连接到所述第二端部部分)和背离桥接元件10的第三端部部分112a,112b(带有螺纹端部部分的第一和第二伸缩螺栓114a,114b枢转地连接到所述第三端部部分)。如从图1和2可看出的那样,第一和第二压力传递元件104a,104b以彼此隔开的方式布置在桥接元件10的第一外侧上,其中第一端部部分106a,106b背离彼此。
根据本发明的另一个目的,压力传递元件104a,104b优选地具有大体上三角形的横截面,其中第一、第二和第三端部部分106a,106b,108a,108b,112a,112b是所述三角形的横截面的顶部部分。
在平行于扁平的桥接元件10的外表面的方向上延伸的伸缩螺栓114a,114b通过套筒螺母116彼此联结且可通过顺时针或逆时针转动套筒螺母116伸展和缩回。如从图1和2中进一步可看出的那样,每个横向拉紧螺栓110a,110b在垂直于第三伸缩螺栓114a,114b的纵向轴线的方向中延伸穿过形成在桥接元件10中的横向开口118a,118b。每个横向拉紧螺栓110a,110b连接到共同的侧向压力梁120,该共同的侧向压力梁120延伸跨过桥接元件10的第二外侧。伸缩螺栓114a,114b和优选地为有眼螺栓的横向拉紧螺栓110a,110b的可枢转的联结由在图2中阐明的销钉完成。
由诸如金属之类的坚硬的和/或刚性的材料制成的共同的侧向压力梁120在其相对的端部部分中的每个处承载固定的夹紧板102a2,102b2,该夹紧板适合于接触第一和第二汇流条2a,2b的相关联的夹紧区段10a1,10b1,该夹紧区段布置成与桥接元件10的前述夹紧区段10a2,10b2相对。
本发明的该实施例提供了这样的优点,即通孔118a,118b仅仅必须形成在桥接元件10的叠层式层4,6中,这显著地降低了汇流条2a,2b的生产成本。此外,通过简单地改变用于枢转地连接伸缩螺栓114a,114b和/或横向拉紧螺栓110a,110b的销钉布置在压力传递元件104a,104处的位置,夹紧力可容易地调整到期望的值,以为了考虑到汇流条和夹紧板的不同实施例。为此,可设置有几个彼此间隔开的不同的孔(未显示),销钉可插入到其中,以为了分别改变螺栓的枢转轴线相对于彼此的间距。
如通过在图1中的虚线表明的那样,加强元件130能可选地以可释放的方式联结到横向拉紧螺栓110a,110b上,以为了避免螺栓110a,110b的从横向开口118a,118b中延伸出来的自由端部在伸缩螺栓114a,114b扩伸时远离彼此弯曲。加强元件在长度方面也可借助于如在上文中关于伸缩螺栓114a,114b所描述的套筒螺母(未显示)来调节。
此外,固定的夹紧板102a2,102b2也可枢转地安装到共同的侧向压力梁120上。
根据本发明的另一个目的,横向拉紧螺栓110a,110b在垂直于汇流条2a,2b的第一和第二外部夹紧区段10a1,10b1和桥接元件10的第一和第二外部夹紧区段10a2,10b2的方向中延伸穿过在所述共同的侧向压力梁120中形成的开口,如在图1和2中阐明的那样。在该实施例中,横向拉紧螺栓110a,110b中的每个包括螺纹端部部分,当将装置1安装到汇流条2a,2b上时,在将螺栓110a,110b插入穿过开口118a,118b之后,夹紧螺母可被旋拧到该螺纹端部部分上。
根据在图3中显示的本发明的另一第二实施例,装置1的第一和第二夹紧组件200a,200b中的每个包括第一压力传递元件204a,204b和第二压力元件220a,220b,该第二压力元件布置在与桥接元件10相对的一侧上。第一压力传递元件204a,204b包括第一端部部分206a,206b(第一夹紧板202a1,202b1枢转地连接到该第一端部部分)、第二端部部分208a,208b(连接杆209a,209b枢转地联结到该第二端部部分)和第三中间部分212a,212b(可缩的拉紧螺栓210a,210b枢转地连接到该第三中间部分)。以同样的方式,第二压力传递元件220a,220b包括第一端部部分222a,222b(第二夹紧板202a2,202b2枢转地连接到该第一端部部分)、第二端部部分224a,224b(第一连接杆209a枢转地联结到该第二端部部分)和第三中间部分226a,226b(可缩的拉紧螺栓210a,210b连接到该第三中间部分)。
本发明的第二实施例提供了这样的优点,即由于夹紧组件200a,220b的杠杆型构造,可容易地将夹紧压力调节到期望值。此外,由于可缩的拉紧螺栓210a,210b和连杆209a,209b的短长度和直接联结到第一和第二压力传递元件204a,204b和220a,220b,夹紧组件的间隙最小化。
根据本发明的另一方面,第一夹紧组件200a的连接杆209a和/或第二夹紧组件200b的连接杆209b可延伸穿过在第二压力传递元件220a,220b的中间区段226a,226b中的开口且包括螺纹端部部分,夹紧螺母228a,228b可旋拧到该螺纹端部部分上,该夹紧螺母分别紧靠第二压力传递元件220a,220b的背离桥接元件10的外表面。这提供了紧凑的设计和进一步减少间隙的优点。
在图4和5中显示的本发明的第三实施例中,装置1的第一和第二夹紧组件300a,300b中的每个包含一对合作的夹紧板302a1,302a2,302b1,302b2。每个夹紧板302a1,302a2,302b1,302b2包括用于分别接触相关联的外部夹紧区段10a1,10a2,10b1,10b2的平坦的基板303a,303b和穹顶形的压力传递元件304a,304b,其基底紧靠平坦的基板303a,303b。如从图4和5中可看出的那样,在桥接元件10中和/或在第一和第二侧向连接部分4a,4b中形成了通孔,该通孔与在平坦的基板303a,303b和穹顶形的压力传递元件304a,304b中的通孔相匹配,以为了分别接收相关联的第一和第二横向拉紧螺栓310a,310b。第一和第二横向拉紧螺栓310a,310b包括螺纹端部部分,螺纹紧固件螺母328a,328b可被旋拧到该螺纹端部,该螺纹紧固件螺母紧靠第一和第二穹顶形的压力传递元件304a,304b的外表面。
通过转动第一和第二横向拉紧螺栓310a,310b或拧紧螺纹紧固件螺母328a,328b,可利用夹紧力使外部夹紧区段10a1,10a2,10b1和10b2相互压靠,该夹紧力通过紧靠的穹顶形的压力传递元件304a,304b的特定的穹顶形的形式均匀地分配到相关联的平坦的基板303a,303b中。穹顶形的压力传递元件304a,304b也可具有截圆锥或截棱锥的形状。
根据未在附图中显示的本发明的还另一个目的,包含第一和第二叠层式多相汇流条2a,2b的开关设备柜的特征在于,汇流条2a,2b通过如在上文中描述的装置1电连接。
参考标号列表
1 装置
2a 第一叠层式多相汇流条
2b 第二叠层式多相汇流条
4a 第一侧向连接部分
4b 第二侧向连接部分
6 第一和第二汇流条的导电层
6a1-6a4 导电层的第一接触表面
6b1-6b4 导电层的第二接触表面
8 第一和第二汇流条的绝缘层
10 桥接元件
10a1 在第一汇流条处的第一外部夹紧区段
10a2 在桥接元件处的第一外部夹紧区段
10b1 在第二汇流条处的第二外部夹紧区段
10b2 在桥接元件处的第二外部夹紧区段
100a 第一实施例的第一夹紧组件
100b 第一实施例的第二夹紧组件
102a1,102a2, 第一夹紧组件的夹紧板
102b1,102b2, 第二夹紧组件的夹紧板
104a,104b 压力传递元件
106a,106b 压力传递元件的第一端部部分
108a,108b 压力传递元件的第二端部部分
110a,110b 横向拉紧螺栓
112a,112b 压力传递元件的第三端部部分
114a,114b 伸缩螺栓
116 互连伸缩螺栓的套筒螺母
118a,118b 横向开口
120 共同的侧向压力梁
130 加强元件
200a 第二实施例的第一夹紧组件
200b 第二实施例的第二夹紧组件
202a1,202a2, 第一夹紧组件的夹紧板
202b1,202b2, 第二夹紧组件的夹紧板
204a,204b 在第一和第二夹紧元件处的第一压力传递元件
206a,206b 在第一压力传递元件处的第一端部部分
208a,208b 在第一压力传递元件处的第二端部部分
209a,209b 连接杆
210a,210b 可缩的拉紧螺栓
212a,212b 第一压力传递元件的第三中间部分
220a,220b 在第一和第二夹紧元件处的第二压力传递元件
222a,222b 第二压力传递元件的第一端部部分
224a,224b 第二压力传递元件的第二端部部分
226a,226b 第二压力传递元件的第三中间部分
228a,228b 用于拉紧连接杆的螺母元件
300a 第三实施例的第一夹紧组件
300b 第三实施例的第二夹紧组件
302a1,302a2 第一夹紧组件的夹紧板
302b1,302b2 第二夹紧组件的夹紧板
303a,303b 夹紧板的基板
304a,304b 穹顶形的压力传递元件
310a 第一横向拉紧螺栓
310b 第二横向拉紧螺栓
328a,328b 螺纹紧固件螺母

Claims (5)

1.用于将第一叠层式多相汇流条(2a)电连接到第二叠层式多相汇流条(2b)的装置(1),其中所述第一和第二叠层式多相汇流条(2a,2b)中的每个包含多个导电层(6)和布置在所述导电层(6)之间的绝缘层(8)且其中所述第一叠层式多相汇流条(2a)的所述导电层(6)从其所述绝缘层(8)中伸出,形成带有第一接触表面(6a1至6a4)的第一侧向连接部分(4a),且所述第二叠层式多相汇流条(2b)的所述导电层(6)从其所述绝缘层(8)中伸出,形成带有第二接触表面(6b1至6b4)的第二侧向连接部分(4b),所述装置(1)包括桥接元件(10),该桥接元件包含多个叠层式绝缘层(8)和具有接触表面的导电层(6),所述接触表面适合于接触所述第一和第二汇流条(2a,2b)的所述第一和第二侧向连接部分(4a,4b)的相关联的接触表面(6a1-6a4;6b1-6b4),其特征在于,所述装置(1)包括:第一夹紧组件(100a;200a;300a),该第一夹紧组件包括第一和第二夹紧板(102a1,102a2;202a1,202a2;302a1,302a2),该第一和第二夹紧板适合于机械地接触且朝向彼此推压所述第一汇流条(2a)和所述桥接元件(10)的相关联的相对的第一外部夹紧区段(10a1,10a2);和第二夹紧组件(100b;200b;300b),该第二夹紧组件包括第一和第二夹紧板(102b1,102b2;202b1,202b2;302b1,302b2),该第一和第二夹紧板适合于机械地接触且朝向彼此推压所述第二汇流条(2b)和所述桥接元件(10)的相关联的相对的第二外部夹紧区段(10b1,10b2),其中所述第一和第二夹紧组件(100a,100b)分别包括第一和第二压力传递元件(104a,104b),该第一和第二压力传递元件均具有第一端部部分(106a,106b)、第二端部部分(108a,108b)和第三端部部分(112a,112b),第一夹紧组件和第二夹紧组件的第一夹紧板(102a1,102b1)分别枢转地连接到相应的第一端部部分,第一和第二横向拉紧螺栓(110a,110b)分别枢转地连接到相应的第二端部部分,第一和第二伸缩螺栓(114a,114b)分别枢转地连接到相应的第三端部部分,其中所述第一和第二压力传递元件(104a,104b)以彼此隔开的方式布置在所述桥接元件(10)的第一外侧上,其中第一和第二压力传递元件的第一端部部分(106a,106b)背离彼此,且第一和第二伸缩螺栓(114a,114b)通过套筒螺母(116)联结且可相对于彼此运动,且其中所述第一和第二横向拉紧螺栓(110a,110b)中的每个在垂直于相应的伸缩螺栓(114a,114b)的纵向轴线的方向中延伸穿过形成在所述桥接元件(10)中的横向开口(118a,118b)且连接到共同的侧向压力梁(120),该侧向压力梁延伸跨过所述桥接元件(10)的第二外侧,所述共同的侧向压力梁(120)在其相对的端部部分处分别承载第一夹紧组件和第二夹紧组件的固定的第二夹紧板(102a2,102b2),该固定的第二夹紧板适合于接触所述第一和第二汇流条(2a,2b)的相关联的第一和第二外部夹紧区段(10a1,10b1),所述相关联的第一和第二外部夹紧区段布置成与所述桥接元件(10)的第一和第二外部夹持区段(10a2,10b2)相对。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述固定的第二夹紧板(102a2,102b2)枢转地安装到所述共同的侧向压力梁(120)上。
3.根据权利要求1或2中的任一项所述的装置,其特征在于,所述第一和第二压力传递元件(104a,104b)具有大体上三角形的横截面,其中第一、第二和第三端部部分(106a,106b,108a,108b,112a,112b)为所述三角形的横截面的顶部部分。
4.根据权利要求1或2中任一项所述的装置,其特征在于,所述第一和第二横向拉紧螺栓(110a,110b)在垂直于所述第一和第二汇流条(2a,2b)的第一和第二外部夹紧区段(10a1,10b1)和所述桥接元件(10)的第一和第二外部夹紧区段(10a2,10b2)的方向中延伸穿过在所述共同的侧向压力梁(120)中形成的开口。
5.开关设备柜,包含第一和第二叠层式多相汇流条(2a,2b),其特征在于,所述汇流条(2a,2b)通过根据前述权利要求中任一项所述的装置电连接。
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