CN1172575A - 用于将电气元件固定到安装基座上的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种装置,用于将电气元件(3)固定到安装基座(1)和用于将端子块(2)电连接到安装基座(1)上。根据本发明,端子块(2)包含插入式连接器的第一接触件,以及元件(3)包含插入式连接器的第二接触件。此外,该元件和安装基座包含用于将该元件固定到基座上的互锁零件(8、9),因此,当元件锁定到基座上时,插入式连接件器接触件在元件(3)和端子块(2)之间形成电流连接。

Description

用于将电气元件固定到安装基座上的装置

本发明涉及一种用于将电气元件固定到安装基座上和用于将电气元件按电流回路连接到与安装基座相连的端子块上的装置。本发明的装置特别适用于通有大电流的元件，例如测量用互感器的感性元件。

如果安装基座是一印刷电路板，通常采用各种焊接技术，以便将电气元件机械固定到安装基座上以及用于将它们电连接到连接到安装基座上的端子块上。然而，这些技术不能适用于大电流，这是由于在常规的印刷电路板上的铜箔条的横截面对于导通这样的电流是不够的。并有大电流的元件的典型实例是测量用互感器。在下文中，已知的解决方案将特别针对测量用互感器的实例。

按照层叠铁芯式互感器实现的互感器通常利用铁制紧固件固定到安装基座上，紧固件则或者利用螺钉或其它机械紧固件例如铆钉或者通过将铁制紧固件的端部弯曲固定到基座上，使得它们将互感器固定到基座上。设有用于互感器的一次和二次绕组的端子。用可卸下的导体连接。这种常规的固定技术包含将铁制紧固件固定的耗费劳动的步骤。倘若在互感器中的端子使用可卸下的导体，又可能发生错误连接；此外，通过视觉来检查连接情况是十分困难的，特别是如果在基座上有几个测量用互感器，这种情况是经常的。

按照与层叠铁芯式互感器相同的方式，将环形互感器机械固定到基座上或者利用其壳体或者利用旋入的通过其中心的紧固装置。即使在这种情况下，也设有用于一次和二次绕组的端子，用可卸下的导体连接。关于与固定和连接相关的问题，环形互感器与层叠铁芯式互感器并无不同。

另一种替换方案是通过焊入将互感器固定到印刷板上以及利用在印刷板上的铜箔条形成引线。然而，这种印刷板解决方案通常是不经济的，这是由于为了提供具有足够横截面的导体，必须将铜箔条制得比通常的要厚。此外，如果采用软焊，根据载流容量的各种标准提示的要求会不能满足。

模压在塑料中以及将端子焊接到一次绕组端部的互感器在一定范围某种程度得到应用。然而，模压在塑料中的互感器需要有很多的系列。以及由于有很多不同的组合方式，产品的检查和存储都会导致成本过高。互感器的种类越多，将其安装在基座上以及形成紧凑的结构方面困难就越多。

应当指出，在针对测量用互感器的情况下，关于静态测量和保护继电器方面必须采用标准DIN 57435。根据这一标准，对于连续的载流容量的要求是4倍的额定电流，对于持续1秒的连续的热稳定载流容量的要求是100倍的额定电流，以及对于动(稳定)载流容量的要求是持续半个周期的热(稳定)载流容量的2.5倍。如果额定电流例如为5A(安)，对于连续热(稳定)载流容量的要求为500A持续1秒，对于动(稳定)载流容量的要求为1250A。

本发明的目的是提供一种新型的解决方案，用于将电气元件特别是感性元件例如测量用互感器固定到安装基座上，以及用于快速对其初级回路接线和无故障连接。利用本发明的装置可以实现这一目的，其特征在于，端子块包含：由插入式连接器的第一接触件，以及该元件包含由插入式连接器的第二接触件，以及该元件和安装基座包含用于将该元件固定到基座上的互锁件，因此，当将该元件锁定到基座上时，由插入式连接器的二接触件在该元件和端子块之间形成电流连接。

当应用本发明的装置时，由于互感器和安装基座装有彼此互锁的元件，利用咬接式锁定件使互感器机械锁定到基座上。这样的机械锁定还在连接到安装基座上的端子块中的接触件和固定在电气元件上的互补的接触件之间还形成电接触。端子块最好包含插入式连接器的凸出式接触件，而电气元件包含该连接件中的纳入式接触件。因此，能够将该纳入式接触件整齐地封装在该元件的器身中。凸出式接触件可以作为汇流条易于成形，当安装端子块组件时该凸出式接触件导入将其容纳的槽中。

当将多个电气元件固定到本发明的装置中的基座上时，各元件最好按两或多排配置在安装基座上，使各元件在这些排中彼此交错，以及每个端子块最好包含两个接触件；在第一排元件处的第一接触件以及在第二排元件处的第二接触件。这种装置使得结构紧凑并消除错误连接的可能性。此外，利用相似的端子可以实现对或者处在第一排或者处在第二排中的元件的电连接。因此，仅需要有一种端子块，很明显，从合理化的观点出发这是一个优点。

当电气元件是测量用互感器时，在端子排和元件之间的电流通路的接触件最好包含与测量用互感器的一次绕组连接的接触件。该一次绕组是测量用互感器的一部分，其中的电流强度为几安。因此，不能利用常规的印刷板中的铜箔条来导通电流，特别是如考虑到由对于载流容量的DIN57435所确定的上述要求更是如此。

在下文中，将参照附图，更详细地介绍本发明的。

图1是表示适于在本发明的装置中使用的基座的实施例的和表示连接到其上的端子排的实施例的透视图；

图2是图1中所示的端子块的断面图；

图3是图1所示装置的透视图，是表示当端子块已经固定到安装基座上和电气元件固定到基座上的情况；

图4是电气元件和其与端子块中的接触件电连接的更详细的视图。

图1是表示适于在本发明的装置中使用的安装基座的实施例的透视图。安装基座包含多个间隔式凹槽，各电气元件可以压入其中，安装基座的形状适于将每个元件导入其正确的位置。该基座设有多个锁舌或类似件9，利用该锁舌在元件已经压入在基座上的最终位置之后将各元件锁定就位。为使这样一种咬接式锁定生效。电气元件自身带有一适当的配对件，用于接纳锁舌。安装基座1和电气元件还设有彼此配合工作的零件，以便将该元件导入在安装基座上的正确位置。在这种使用场合下，其中设有的这些配合工作的零件和咬接式锁舌或相应的锁定件将统称互锁件。这种互锁件在图上例如用标号8和9来表示，当元件压入其所在位置对元件导向并在其预期最终位置将其锁定。互锁件和锁定件的目的是支承该元件以及将其锁定到安装基座上，使得在任何机械应力的作用下也能牢固地使元件不会脱开。

图1还表示一个要连接到安装基座1的边缘上的端子块2的实施例。在图1中，端子块2形成一打算用于多个电气元件的端子块组件。图1中所示的端子块组件适合于连接5个测量用互感器，这是由于一个测量用互感器需要3个端子块。然而为便利安装，将各端子块组合起来形成大的端子块组件(例如在图1中所示包含15个端子)，各端子利用咬接式锁舌将端子也锁定在安装基座边缘。在图1中可以看到这些锁舌，在图中用标号11表示。锁舌装在端子块的上方和下方，用于将端子块组件可靠地将位置锁定。

为了在面向基座的端子块端部进行连接，如图2中以断面图所示，端子块2包含一带有两个平凸出形接触件4和6的汇流条5。当将图2所示的端子推入在安装基座1的边缘处的位置时，汇流条5置于设在安装基座中的槽内，使得接触件4、6维持可观察到的状态，使得能够对其中之一进行电连接。连接到端子块2上传输需测信号的导体以常规方式利用连接螺钉连接到一配置在端子块壳体内部的接触条12上。因此需测量的电流和电压信号施加到这些端子块上。

在图3所示的装置中，端子块组件插入到其在安装基座1边缘处的位置，端子块留出空间的另一端用盖板13覆盖。图3还示有多个要安装到该安装基座上的测量用互感器。如上所述，图中所示的端子块组件对于仅连接5个测量用互感器是足够用的，实际上，在图3中最远的5个测量用互感器，其中的3个在前排，即靠近前面板的一排，两个在后排。如图3中所示，首先将测量用互感器拿到在安装基座上方的正确位置。使得安装基座和测量用互感器的配合工作的零件彼此互锁，从而将测量用互感器固定到安装基座上。在此之后，将测量用互感器3推向端子块2，因此，锁定件将测量用互感器3在该位置锁定；同时，在测量用互感器3的接触件7与端子块2的接触件4或6之间形成电接触。在图4中更详细地表示了这一点。

图4表示适于与本发明的安装基座结合使用的测量用互感器的实施例。前面介绍的线圈与常规的线圈的区别在于，该线圈包含用于将互感器固定的与安装基座1互锁的零件或连接凸块8。制造图4所示的测量用互感器的步骤包含：将二次绕组绕在线圈骨架上，并将其端部14焊接到位于在线圈骨架与连接凸块相反的端部处的焊片15上。为了绕制互感器的两个一次绕组，首先将每个一次绕组所需的导线剪断，以这样一种方式将它们的端部形成夹式端部7，将每一导线的一端插入到一对所有绕组公用的夹式端部7。接着将第一端推入在线圈骨架中北此而设的空间中并以咬接方式在该位置锁定。在此之后绕第一绕组部分并在为此而设的空间中将连接第一和第二绕组部分的接触件定位。然后绕制第二绕组部分，按照两个前述接触件相同的方式将第三接触件插入就位。接着，叠积E/I互感器芯片，互感器完成。在这个阶段，互感器的形状如图4所示，并准备在安装基座上插入就位。

当互感器插入就位时，将该线圈骨架的连接凸块压入在安装基座上的对应槽内，将互感器朝端子块2移动几毫米，借此，在互感器中的纳入式按触件7和连接到端子块的汇流条5上的接触件6之间形成电接触。在这种情况下，互感器连接到第二排，即连接到距前面板较远的一排上。如果将变压器定位在较接近前面板的一排上，应连接到端子块2的接触件4上。

正如由图3可以看出的，在第一排和第二排中的互感器是彼此交错的。这样就节省了安装底板的空间，此外，有助于避免错误连接，因为不可能同时将互感器连接到端子块2的两个接触件4和6上。

在测量用互感器中，电流互感器是一次绕组通过较大电流的互感器，因此，可利用本发明的装置安装。因此，它们必须或者安装在距前面板的第一排或者安装在第二排。而电压互感器可以安装在任何一排，即第一排，或第二排或第三排，该第三排设有连接到端子块2上。要安装在第三排上的电压互感器的一次绕组和二次绕组的连接是通过焊接顶端17进行的，该顶端17在互感器的顶部可以看见。实际上，以这样一种方式实现这一点，即在互感器已经锁定到基座上之后，将具有用于焊接顶端的通孔的印刷板置于互感器3的顶部，将焊接顶端按照常规的方式焊接到在印刷板上的铜箔条上。接着这一操作，连接处在第一排和第二排中的电压和电流互感器的二次绕组，以及连接处在第三排中的电压互感器的一次和二次绕组，这是由于在这些绕组中的电流是那样低，以致它们可以安全通过印刷板上的铜箔条。

本发明的装置使得对于每种特定情况所需的测量用互感器的组合结构能够极为简单、可靠和迅速地构成。通过使测量用互感器具有其类型的清晰可见的标志可以易于保证测量用互感器的正确安装。由于一次和二次绕组的端子位于在线圈骨架中的固定位置，所以不需要其它信息。

上面，以举例的方式参照仅有的一个实施例已经介绍了本发明的装置。可以理解，很明显，在不脱离由所提出的权利要求限定的保护范围或本发明的基本构思的情况下，对于所使用的电气元件本发明可以进行明显的改进，根据本发明，利用机械互锁零件将各元件锁定到安装基座上，同时，随着形成机械锁定，在元件中的第一接触件和安装基座中的第二接触件之间还形成电接触。

Claims (4)

1.一种装置，用于将电气元件(3)固定到安装基座(1)上和用于将电气元件按电流连接到与安装基座(1)相连的端子块(2)上，其特征在于，端子块(2)包括：由插入式连接器的第一接触件(4、6)，以及元件(3)包括插入式连接器的第二接触件(7)，以及元件(3)和安装基座(1)包括互锁零件(8、9)，用于将该元件固定到基座上，从而，当元件锁定到基座上时，插入式连接器的接触件(4、7或6、7)在元件(3)和端子块(2)之间形成电流连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，端子块(2)包括凸出式接触件(4、6)，元件(3)包括插入式连接器的纳入式接触件(7)。

3.根据权利要求1或2所述的装置，当多个电气元件固定到基座上时，其特征在于，元件(3)至少按两排定位在基座上，成排的元件彼此错开，以及每个端子块(2)连接到两个接触件上，第一接触件(4)在元件的第一排，第二接触件(6)在元件的第二排。

4.根据权利要求1到3中之一所述的装置，当电气元件是测量用互感器(3)时，其特征在于，在端子块(2)和元件之间的电连接包括与测量用互感器(3)的初级绕组相连接的接触件。

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