CN113346297A - 在电源的汇流排装置与负载的抽头之间的连续式触点接通装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在电源的汇流排装置与负载的抽头之间的连续式触点接通装置，其具有：‑汇流排装置，其具有由导电材料制成的多个汇流排(2)，其中，通过汇流排(2)的纵向侧边缘形成电触点接通；‑用于汇流排装置的壳体(9)，其中，壳体(9)的至少一个侧面部分(18)具有格栅(19)，格栅具有用于电触点接通的贯穿开口(20)；和‑触点抽头(25)被设计为，触点抽头(25)穿过具有格栅(19)的壳体(9)的侧面部分(18)的贯穿开口(20)触点接通到汇流排(2)。此外，本发明还涉及用于应用所述连续式触点接通装置的可能的应用示例。

Description

在电源的汇流排装置与负载的抽头之间的连续式触点接通 装置

技术领域

本发明涉及一种在电源的汇流排装置与负载的抽头之间的连续式触点接通装置，其具有电源的汇流排装置、用于汇流排装置的壳体和负载的触点抽头，并且本发明还涉及用于连续式触点接通装置的应用示例。

背景技术

汇流排系统通常配备有用于获取能量的离散可能，即所谓的分接点(Abgangstelle)。这些分接点在市场中常见的汇流排系统中以空气绝缘或堆叠的结构借助特殊的绝缘材料部分和安装在导体条上的抽头实现。借助插入式触点将分接盒插入到这些分接点，由此可以实现在为此定义的该位置上的电流抽头。因此，总的来说，可能的抽头的位置和数量仅限于现有的分接点。根据系统的不同，可以使用格栅中的标准化的位置或者在安装阶段使用单独预定义的位置。

在特定的应用中，汇流排系统的在结构上预先给定的格栅可能与负载所需的格栅不匹配。对此的一个示例是计算中心，其中通过汇流排系统为各个服务器机架供电。在此，汇流排系统通常安装在大约25m长的服务器柜列(“机架”)中，其中要供电的单个标准机架大约600mm宽。

在此通常用于供电的系统的分接点通常相距500mm。由此，在汇流排杆的延伸上产生了分接盒与负载之间的偏移，该偏移必须要分别单独补偿并且使创建标准化的批量产品变得困难或者成本高昂。

已知的解决方案规定汇流排装置具有分别单独或者独立插入合适壳体轮廓中的汇流排，这些汇流排放弃了专用的分接点或确保了对汇流排的连续接入。通过附加的措施、例如密封或结构嵌套可将导体条绝缘，以防止人员从外面意外接触。分接盒被设计为，使得触点通过特殊的机构在导体条上产生接触力。这例如可以是整个盒子的旋入或也可以是杠杆或旋转机构。所有已知的解决方案均具有用于每个单独的汇流排的封闭壳体，并且因此使用铜作为导体材料，即使用纯铜汇流排或者说纯铜条，以便在相对较小的、可用安装空间中允许有时高达800A的电流。

该方案的另外的缺点在于系统的有限的可扩展性，因为几乎不能实现电流范围的进一步优化。由于计算中心的功率在可预见的未来将继续增长，因此可以预期，所需的电流在可预见的未来将会超过市场上的系统的功率范围。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是，提供一种在电源的汇流排装置与负载的抽头之间的触点接通装置，该触点接通装置实施简单并且关于传输的电流功率是可扩展的，并且本发明还给出了应用示例。

根据本发明，上述技术问题通过根据本发明的连续式(indiskrete)触点接通装置(Kontaktierungsanordnung)解决，并且在应用实例中给出了应用。有利的设计和扩展也是本发明的内容，它们可以单独使用或彼此结合使用。

根据本发明，上述技术问题通过在电源的汇流排装置(Stromschienenanordnung)与负载的抽头之间的连续式触点接通装置来解决，其具有：

-电源的汇流排装置，其具有由导电材料制成的多个汇流排，其中，电触点接通通过汇流排的纵向侧边缘形成；

-用于汇流排装置的壳体，其中，该壳体的至少一个侧面部分具有格栅，格栅具有用于电触点接通的贯穿开口；和

-触点抽头被设计为，触点抽头穿过具有格栅的壳体的侧面部分的贯穿开口触点接通到汇流排。

连续式触点接通装置被设计为，在汇流排上可完全自由选择地触点接通，即，汇流排上的每个位置都可以电触点接通，没有定义的分接点。抽头的位置没有分接点，即未预定义。可能的抽头的位置和数量没有限制。

本发明的出发点是空气绝缘的汇流排系统。该系统的基本结构构成了根据本发明使用的汇流排装置的基础，该汇流排装置具有优选由铝条或者说铝汇流排组成的汇流排组件或者说多层式汇流排，汇流排彼此平行布置并且通过绝缘材料部件彼此分开。汇流排组件通过滑动安置的固定元件定位在壳体通道中，以补偿壳体与铝条之间因热引起的相对运动。汇流排装置的结构设计的特征在于，汇流排居中地，即不是三明治形彼此叠加地，而是彼此平行地进行布置，从而可以将汇流排的导体纵向边缘用作接触表面。此外，还提高了导体条之间的距离，并且因此产生了用于电触点接通的空间。

有利的触点接通装置可以是将分接盒从下方引导到汇流排，因为例如计算中心中服务器机架的供电主要来自上方。

导体条可以配备有绝缘涂层，但是，绝缘涂层主要服务于散热，从而服务于增加的载流能力。为了能够在导轨下侧进行触点接通，在沿导体轮廓的下侧不施加涂层。如果温度情况允许，则在各个系统变型中可以完全省去粉末涂料。

根据本发明的用于汇流排装置的壳体至少在一个侧壁上具有格栅，格栅具有规则或不规则地布置的贯穿开口。分接盒的触点被设计为，它们穿过这些栅格进行接合，从而可以实现汇流排与分接盒之间的触点接通。格栅的贯穿开口用于将分接盒定位在汇流排的壳体上，从而确保贯穿触点正确插入。具有格栅的侧壁优选地由塑料制成，以排除插入过程期间的短路风险。

根据本发明的分接盒包含触点接通装置，触点接通装置与上面定义的汇流排相配合。触点抽头优选遵循Lyra原理，并且优选地在变细部的区域中包围汇流排轮廓，由此通过Lyra触点的弹力与变细部的厚度的相互作用对可实现的接触力和插入所需的力进行控制。

本发明的核心在于将用于汇流排装置的空气绝缘的结构在特别设计的壳体中与导电的、滑动安置的贯穿触点结合，以将电流引出到分接盒或负载，其中该壳体具有至少一个侧面部分，该侧面部分具有带有贯穿开口的格栅，其优选地由塑料制成。

空气绝缘的汇流排系统有时会达到很高的导体温度，在本文呈现的实施变型中最高可达140℃。因此，在热引起的膨胀公差方面对导体材料提出了特殊要求。

尽管不连续式的分接点通常是热膨胀的在结构上的固定点或零点，即，在汇流排系统的导体条与分接盒的触点之间仅发生微小的相对运动，但是这在没有不连续式分接点的装置中不能以相同的方式确保。因为必须避免由于现有的触点磨损而引起的相对运动，所以触点被实施为，使得它被预期的由热引起的导体条的长度变化一同引导。这是通过分接盒中的支承组件内的合适的安置，以及通过用于汇流排装置的壳体的侧面部分中的格栅的合适的设计来实现。通过在预定的温度范围中，在具有格栅的侧面部分中选择与导体条的长度膨胀相匹配的长度膨胀，或者通过实现触点的合适的纵向运动自由度，即使在不断变化的运行条件下，触点接通也可以以不磨损的方式进行工作。

分接盒内的可动安置的触点与其他固定组件如断路器的触点接通则是通过柔性连接如电缆形成的，如此选择并布置该柔性连接，使得其可以补偿触点的相对运动。

用于连续式触点接通装置的根据本发明的构思的延续可以规定，导电材料是非纯铜的。但是，由非纯铜的导电材料制成的汇流排(不包括纯铜汇流排)包括这样的汇流排，其具有：故意选择的铜混合物或铜杂质，含铜合金，含纯铜或含铜的植入物或含纯铜或含铜的整面或部分形成的涂层，或所有其他含铜的导电材料。

根据本发明的连续式触点接通装置的有利实施方式可以是，汇流排具有铝。

根据本发明的连续式触点接通装置的特别的实施方式规定，汇流排具有合金和/或导电复合材料和/或化合物和/或其他金属。导电复合材料例如可以是已被融合在一起的熔融的各个组成部分。化合物例如可以是纯CNT或含CNT的化合物或其他有机或无机化合物或其组合。

根据本发明的连续式触点接通装置的构思的延续可以是，多个汇流排中的单个汇流排是无壳体的，并且多个汇流排作为汇流排组件布置在壳体中。

根据本发明的、用于连续式触点接通装置的构思的特别设计方案的扩展可以规定：汇流排通过固定元件、优选滑动地安置在壳体中。用于汇流排组的保持器具有两个端部区域，其被设计为可以连接两个固定元件。优选地，固定元件被安置在扩宽的壳体区域或壳体凸起中。固定元件包括两个U形区域，它们靠在壳体凸起的壳体壁上，并且它们通过中心区域相互连接，保持器分别接合在中心区域处。

根据本发明的连续式触点接通装置的有利的实施方式可以是，汇流排的电绝缘由部分或完全实施的绝缘材料涂层形成。

根据本发明的用于连续式触点接通装置的构思的延续可以规定，汇流排的电绝缘是无密封的和/或没有用于电绝缘的结构措施。术语“结构措施”包括所有目的在于形成电绝缘以排除人身伤害的结构设计方案。

根据本发明的连续式触点接通装置的特别的实施方式规定，壳体的具有用于电触点接通的格栅的至少一个侧面部分由不导电的材料制成、优选地由塑料制成。

用于根据本发明的连续式触点接通装置的构思的延续可以是，在触点抽头上布置有滑动元件，所述滑动元件能够定位在分接盒的导轨中。

根据本发明的连续式触点接通装置的特别的设计方案可以是，触点抽头被设计为，使得触点抽头以弹力触点接通汇流排。

根据本发明的连续式触点接通装置的第一应用示例是在计算中心中的应用。

根据本发明的连续式触点接通装置的第二应用示例是在舞台设施中，例如在电视中、在剧院中或商业展览中的应用。

附图说明

下面参照实施例并且参照附图来解释本发明的其他实施和优点。附图中，

图1以示意图示出了根据本发明的汇流排装置的实施方式；

图2以侧视图示出了具有部分涂覆的绝缘涂层和未涂覆区域的汇流排的侧视图；

图3以立体图示出了根据本发明的用于汇流排装置的壳体；

图4以立体图示出了根据本发明的连续式触点接通装置，其具有在壳体中用于电源的汇流排装置和以分接盒形式的负载的触点抽头；

图5以立体图示出了根据本发明的连续式触点接通装置的触点接通接口；

图6以立体图示出了根据本发明的触点抽头；

图7以立体图示出了根据本发明的、位于分接盒的导轨中的根据图6的触点抽头。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的汇流排装置的实施方式。汇流排装置包括汇流排组件1，汇流排组件优选地由多个汇流排2，特别是铝制汇流排组成，它们关于汇流排2的端部区域位置相同且平行地、优选地相邻地进行布置。汇流排2具有贯穿开口3，保持器4被引导穿过贯穿开口3。在汇流排组件1的各个汇流排2之间，在保持器4上存在电流绝缘元件5。保持器4具有两个端部区域6、7，端部区域6、7借助固定元件8优选滑动地定位在壳体9中。优选地，固定元件8被安置在扩宽的壳体区域10或壳体凸起中。固定元件8包括两个U形区域11，它们靠在壳体凸起的壳体壁上并且通过中心区域12彼此连接，保持器4分别接合在中心区域12处。

图2中示出了具有部分涂覆的绝缘涂层13和未涂覆区域14的汇流排2。绝缘涂层13主要服务于热量散发以及较高的载流能力。为了能够实现在汇流排的下侧，即汇流排2的纵向侧边缘上进行触点接通，在此在沿着导体轮廓的下侧上不施加涂层。如果温度情况允许，则在各个系统变型中可以完全省去粉末涂料。

图3示出了用于根据本发明的汇流排装置的壳体9。壳体9优选为具有四个侧面部分15、16、17、18的长方体形。至少一个侧面部分18具有均匀或/和不均匀分布的贯穿开口20形式的格栅19。贯穿开口20可以实现，将具有贯穿触点的分接盒定位在壳体9上或壳体9下方。具有格栅19的侧面部分18由不导电的材料制成，优选地由塑料制成，以排除插入过程期间的短路风险。侧面部分15、16、17、18通过诸如夹紧、闩锁、螺纹连接、铆接等的连接技术相互接合。

图4示出了根据本发明的连续式触点接通装置，其具有在壳体9中用于电源的汇流排装置，和分接盒21形式的负载的触点抽头。分接盒21优选地为L形，具有两个支脚22、23，其中包括汇流排装置的壳体9通过具有格栅19的侧面部分18靠在分接盒21的支脚22的上侧24上。分接盒21代表可能的实施变型，替换地，它也可以具有经典的立方形变体或任何其他结构形状。优选地，分接盒21的支脚23可以靠在壳体9的侧面部分16处。

图5示出了根据本发明的连续式触点接通装置的触点接通接口。在分接盒21中布置有触点抽头25(未示出)，优选地为Lyra触点，其被引导通过分接盒21的支脚22的上侧24并且穿过壳体9的侧面部分18。在壳体9中，触点抽头25(未示出)优选弹性地触点接通汇流排2。通过具有两个触簧27、28的触点抽头25(未示出)的接入触点26的U形设计来实现弹性触点接通。在该实施方式中，汇流排2布置在触簧27、28之间。

图6中示出了根据本发明的触点抽头25。在该实施方式中，触点抽头25优选地是U形的，具有彼此平行的两个触簧27、28，滑动元件29优选地以三明治布置方式在侧向上贴靠地布置在所述触簧上，即触簧27、28位于滑动元件29之间。滑动元件29优选地为U形，具有两个彼此平行的支脚30、31和连接两个支脚30、31的中心区域32。两个滑动元件29镜像对称地相对地分别位于触簧27，28的一侧，其中它们优选在其中心区域32处彼此贴靠。

图7示出了根据本发明的根据图6的触点抽头25，触点抽头位于分接盒21的引导设备33中。引导设备33由单独的、分开的、优选彼此平行取向的壳体壁34形成。壳体壁34具有导轨35，滑动元件29的支脚30、31滑动地安置或者说支承在导轨35中。通过触点抽头25的这种滑动安置，触点抽头可以随着汇流排2的热膨胀而单独移动，而不会在触点与导体条之间的过渡处引起磨损。由于平行引导的导体条根据温度分布具有不同的长度膨胀，因此触点接通装置被设计为，使得可以实现每个单独的触点抽头25单独移动。然后，分接盒21内的另外的电触点接通经由灵活的导线连接到开关设备。

在此提出的解决方案是用于在汇流排系统上实现无分接点式触点接通的一种低成本的替换方案。由于汇流排装置、用于汇流排的壳体和滑动的触点抽头的单独设计，该解决方案允许明显更高电流的实现，而不必在此选择铜作为主要导体材料，因为热量损失不会由于狭窄的壳体结构形状而积聚，从而优化了导体横截面的利用率。

根据本发明的触点接通装置还允许通过调节非触点接通的系统侧上的轮廓高度以及通过在数量上扩展每个主导体的平行的导体轮廓进行扩大。在此提出的本发明结合了汇流排系统的空气绝缘的结构形式的优点，同时省去了专用的分接点。分接盒中的电流抽头的经滑动安置的触点抽头的设计可以实现无磨损的触点接通，否则其只能通过坚固的结构零件或通过使用昂贵的低磨损接触技术(例如镀银等)来实现。

附图标记列表

1 汇流排组件

2 汇流排

3 贯穿开口

4 保持器

5 电流绝缘元件

6 端部区域

7 端部区域

8 固定元件

9 壳体

10 扩宽的壳体区域

11 U形区域

12 中心区域

13 绝缘材料涂层

14 未涂覆的区域

15 侧面部分

16 侧面部分

17 侧面部分

18 侧面部分

19 格栅

20 贯穿开口

21 分接盒

22 支脚

23 支脚

24 上侧

25 触点抽头

26 接入触点

27 触簧

28 触簧

29 滑动元件

30 支脚

31 支脚

32 中心区域

33 引导设备

34 壳体壁

35 导轨

Claims (13)

1.一种在电源的汇流排装置与负载的抽头之间的连续式触点接通装置，具有：

-电源的汇流排装置，其具有由导电材料制成的多个汇流排(2)，其中，通过所述汇流排(2)的纵向侧边缘形成电触点接通；

-用于所述汇流排装置的壳体(9)，其中，所述壳体(9)的至少一个侧面部分(18)具有格栅(19)，所述格栅具有用于电触点接通的贯穿开口(20)；和

-负载的触点抽头(25)被设计为，所述触点抽头(25)穿过具有格栅(19)的壳体(9)的侧面部分(18)的贯穿开口(20)触点接通到所述汇流排(2)。

2.根据权利要求1所述的连续式触点接通装置，其特征在于，所述导电材料是非纯铜的。

3.根据权利要求1或2所述的连续式触点接通装置，其特征在于，所述汇流排(2)具有铝。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的连续式触点接通装置，其特征在于，所述汇流排(2)具有合金和/或导电复合材料和/或化合物和/或其他金属。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的连续式触点接通装置，其特征在于，多个汇流排(2)中的单个汇流排(2)是无壳体的，并且多个汇流排(2)作为汇流排组件(1)布置在所述壳体(9)中。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的连续式触点接通装置，其特征在于，所述汇流排(2)通过固定元件(8)安置在所述壳体(9)中。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的连续式触点接通装置，其特征在于，所述汇流排(2)的电绝缘由部分或完全实施的绝缘材料涂层(13)形成。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的连续式触点接通装置，其特征在于，所述汇流排(2)的电绝缘是无密封的和/或没有用于电绝缘的结构措施。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的连续式触点接通装置，其特征在于，具有用于电触点接通的格栅(19)的壳体(9)的至少一个侧面部分(18)由不导电的材料制成。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的连续式触点接通装置，其特征在于，在所述触点抽头(25)上布置有滑动元件(29)，所述滑动元件(29)能够定位在分接盒的导轨(35)中。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的连续式触点接通装置，其特征在于，所述触点抽头(25)被设计为，使得所述触点抽头(25)以弹力触点接通所述汇流排(2)。

12.一种根据权利要求1至11中的任一项所述的连续式触点接通装置在计算中心中的应用。

13.一种根据权利要求1至11中任一项的连续式触点接通装置在舞台设施中的应用。

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