CN117277072A - 多重母线系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多重母线系统，所述多重母线系统包括：母线排、馈电板及紧固件，其中，所述母线排包括多条平行排列的母线，且母线排中相邻母线之间留有预设间隙，馈电板上设置有孔洞，紧固件同时穿过所述母线排上的间隙及馈电板上的孔洞，以实现母线排与馈电板的紧固。本发明能够提升成套供配电系统中母线、馈电板的设计与装配效率。
Description
技术领域
本发明涉及电力设备的配电柜技术领域，具体为一种多重母线系统。
背景技术
现代数据中心的正常运营需要可靠的供配电系统作为供电保障，而母线、馈线装配的联结与紧固是成套供配电系统组装中必不可缺少的关键工序。
传统的成套供配电方案中，各种柜型的母线系统的组装和紧固多是通过预先在母线上设计孔位，在母线上打孔的方式紧固馈线排与母线排。
相较于传统的成套配电方案，当前较多采用单片或多片并联式母线系统，在多片并联式母线系统中，为了完成馈线开关与母线的大电流连接，需要工程师专门设计每一台配电柜中母线上冲孔的位置，设计、加工周期成本高，制造装配工艺复杂，涉及的零件编码多，种类多，装配容差小，不同馈电方案需要重新设计孔位、无法灵活配置，并柜时需要母线的加工精度较高，母线无法完全实现灵活配置与对接。因此，母线系统的联结与紧固设计方案亟待提升。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足，本发明提供一种多重母线系统，所述多重母线系统能够提升成套供配电系统中母线、馈电板的设计与装配效率。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多重母线系统，其特征在于，所述多重母线系统包括：母线排、馈电板及紧固件，其中：
母线排包括多条平行排列的母线，且母线排中相邻母线之间留有预设间隙，馈电板上设置有孔洞，紧固件同时穿过所述母线排上的间隙及馈电板上的孔洞，以实现母线排与馈电板的紧固。
可选地，所述母线排包括水平母线排及垂直母线排，其中：
每一层水平母线排中的母线水平平行排列且相邻水平母线之间留有第一间隙，每一层垂直母线排中的母线垂直平行排列且相邻垂直母线之间留有第二间隙，水平母线排与垂直母线排交替叠加紧贴排列，通过所述第一间隙及第二间隙形成第一孔洞；
至少一层水平母线排与一个或多个馈电板紧贴，及至少一层垂直母线排与一个或多个馈电板紧贴，每个馈电板上设置有多个孔洞，馈电板上的孔洞与紧贴的水平母线之间的第一间隙重叠，形成第二孔洞，与紧贴的垂直母线之间的第二间隙重叠，形成第三孔洞，紧固件穿过第一孔洞、第二孔洞及或第三孔洞进行紧固。
可选地，所述母线排为仅沿同一方向平行排列的平行母线排，其中：
每一层平行母线排中的相邻平行母线之间留有第三间隙，一个或多个馈电板与至少一层平行母线排紧贴，每个馈电板上设置有多个孔洞，馈电板上的孔洞与紧贴的平行母线之间的第三间隙重叠，形成第四孔洞，紧固件穿过第四孔洞进行紧固。
可选地，馈电板分别与紧贴的母线排呈十字型紧贴。
可选地，所述母线排中相邻母线之间留有的预设间隙的宽度与馈电板上的每个孔洞的直径及紧固件的直径相同。
可选地，所述多重母线系统还包括用于连接两块母线排的搭接块，搭接块上预先留有多个孔洞，搭接块上的孔洞与连接的母线排中的预设间隙重叠，形成搭接孔洞，紧固件穿过搭接孔洞进行紧固。
可选地，搭接块与搭接的两块母线排的搭接区域呈十字型紧贴。
可选地，搭接块上的每个孔洞的直径与搭接的母线排之间的间隙的宽度相同。
本发明基于母线排中相邻母线之间留有间隙及馈电板上设置有孔洞的特点，利用紧固件同时穿过所述母线排上的间隙及馈电板上的孔洞，以实现母线排与馈电板的紧固，本发明无需对所述多重母线系统中的母线进行打孔，省去了设计母线打孔位置的工作，且本发明中由母线排上的间隙及馈电板上的孔洞形成的紧固位置和紧固位置大小可以灵活布置，提升了母线系统的装配效率。
进一步地，母线之间的预留间隙可增加母线表面积的散热能力，在等截面及等温升极限条件下，能够提高母线系统的导通电流能力，进而有助于节约有色金属材料。
附图说明
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
图1为本发明提供的多重母线系统的平面俯视示意图；
图2为本发明提供的多重母线系统中水平母线排和垂直母线排紧固结构的侧面截面图；
图3为本发明提供的多重母线系统中水平母线排搭接结构示意图；
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施方式做进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本申请文件中的上、下、左、右、内、外、前端、后端、头部、尾部等方位或位置关系用语是基于附图所示的方位或位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。
本发明中，术语“安装”、“相连”、“相接”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是一体地连接，也可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信，也可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元器件内部的联通，也可以是两个元器件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本实施例记载了一种多重母线系统。本申请实施例中，所述多重母线系统包括：母线排、馈电板及紧固件。其中，母线排包括多条平行排列的母线，且母线排中相邻母线之间留有预设间隙，馈电板上设置有孔洞，紧固件同时穿过所述母线排上的间隙及馈电板上的孔洞，以实现母线排与馈电板的紧固。需要说明的是，母线排、馈电板及紧固件均是独立的实体，可以独立安装和拆卸。
参阅图1所示，本申请第一实施例中，所述母线排包括水平母线排(11)及垂直母线排(12)。其中，所述水平母线排(11)及垂直母线排(12)形状及材质相同，只是根据排列方向进行区分。
其中，每一层水平母线排(11)中的母线水平平行排列，且每层水平母线排(11)中的相邻水平母线之间留有第一间隙，每层垂直母线排(12)中的母线垂直平行排列，且每层垂直母线排(12)中的相邻垂直母线之间留有第二间隙。一层水平母线排(11)与一层垂直母线排(12)局部区域交替叠加呈十字型紧贴排列，通过每层相邻水平母线间的第一间隙与紧贴的相邻垂直母线间的第二间隙的重叠形成第一孔洞，利用紧固件(3)穿过所述第一孔洞，以对紧贴的水平母线排(11)及垂直母线排(12)进行紧固。
如图2所示，本申请第一实施例中，贯穿水平母线排(11)及垂直母线排(12)的第一孔洞是借助水平母线排(11)中的水平母线之间的第一间隙及垂直母线排(12)中的垂直母线之间的第二间隙，通过一层水平母线排(11)与一层垂直母线排(12)的层层叠加紧贴放置形成的孔洞。紧固件(3)穿过所述第一孔洞，紧固件(3)与水平母线排(11)及垂直母线排(12)形成的第一孔洞的内壁紧贴，实现水平母线排(11)与垂直母线排(12)的紧固连接，这种紧固连接方式，无需在母线上设计孔位、无需在母线上进行打孔，省去了设计母线打孔位置的工作。
本申请第一实施例中，所述多重母线系统中部署的水平母线排(11)及垂直母线排(12)的层数、每层水平母线排(11)中水平母线的根数及每层垂直母线排(12)中垂直母线的根数，以及水平母线排(11)、垂直母线排(12)中母线的长度、宽度可以相等或不等，在实际应用中，可根据所述多重母线系统的实际应用场景的需要进行灵活设置。水平母线排(11)及垂直母线排(12)中的母线可以是矩形状或带圆角的矩形状，母线可以选择铜质材料或铝制材料。每层相邻水平母线之间存在一定的物理间隙，水平母线之间的间隙的大小，需满足能够通过紧固件(3)的要求。
本申请第一实施例中，所述第一孔洞的大小由水平母线排(11)中的水平母线之间的第一间隙的宽度，以及垂直母线排(12)中的垂直母线之间的第二间隙的宽度决定，较佳地，当每层水平母线排(11)中相邻的水平母线之间的第一间隙的宽度及每层垂直母线排(12)中相邻的垂直母线之间的第二间隙的宽度相等时，所述第一孔洞为正方形孔洞。紧固件(3)的主体可采用正方体柱形结构，也可采用圆柱体结构，只需要满足紧固件(3)的直径与所述第一孔洞的直径相等，紧固件(3)能够穿过所述第一孔洞，并与所述第一孔洞的四壁贴合，以达到对紧贴的水平母线排(11)与垂直母线排(12)连接与紧固的效果。
需要说明的是，所述第一孔洞的位置，可通过调整水平母线排(11)与垂直母线排(12)贴合的位置进行改变，因此，所述第一孔洞的位置可根据实际需要进行灵活设计的。
在实际应用中，水平母线排(11)与垂直母线排(12)紧贴的方式不限于呈十字型紧贴这一种，水平母线排(11)与垂直母线排(12)交替叠加紧贴排列时，紧贴的水平母线排(11)和垂直母线排(12)之间形成一定的夹角，该夹角的大小不限于90度，但是该夹角的大小必须保障叠加紧贴的水平母线排(11)中的第一间隙与垂直母线排(12)中的第二间隙能够形成的第一孔洞具有一定的空间大小，以保障紧固件(3)能够穿过所述第一孔洞，实现对水平母线排与垂直母线排的紧固。
可以理解的是，水平母线排(11)及垂直母线排(12)中的相邻母线之间留有间隙，这样可增大母线排的散热面积，降低母线排的温升速度。在母线的截面相等的情况下，因母线散热面积增大，在等温升的限制条件下，可通过更大的电流。同理，在等电流通过的要求下，因母线散热面积增大，可在等温升的限制条件下，使用更少的母线材料，节约有色金属的消耗，降低制造成本与原材料的能源消耗。
再次参阅图1所示，本申请第一实施例中，馈电板(2)分别与水平母线排(11)呈十字型紧贴，且馈电板(2)上预先打好的孔洞与水平母线排(11)中的第一间隙重叠，形成第二孔洞，利用紧固件(3)穿过所述第二孔洞对紧贴的馈电板(2)与水平母线排(11)进行紧固，此外，馈电板(2)还分别与垂直母线排(12)呈十字型紧贴，且馈电板(2)上预先打好的孔洞与垂直母线排(12)中的第二间隙重叠，形成第三孔洞，利用紧固件(3)穿过所述第三孔洞对紧贴的馈电板(2)与垂直母线排(12)进行紧固。
需要说明的是，在实际应用中，馈电板(2)与水平母线排(11)紧贴的方式不限于呈十字型紧贴这一种，馈电板(2)与水平母线排(11)紧贴时，紧贴的水平母线排(11)与馈电板(2)之间形成一定的夹角，该夹角的大小不仅限于90度，但是该夹角的大小须满足最终形成的第二孔洞具有一定的空间大小，以保障紧固件(3)能够能过穿过所述第二孔洞，实现对水平母线排(11)与馈电板(2)的紧固。同理，馈电板(2)与垂直母线排(12)紧贴的方式也不限于呈十字型紧贴这一种，这里不再赘述。
较佳地，本申请第一实施例中，馈电板(2)上预先打好的孔洞的直径与水平母线排(11)中的第一间隙的宽度或垂直母线排(12)中的第二间隙的宽度相等，其中，所述第一间隙的宽度、第二间隙的宽度与馈电板(2)上的孔洞的直径均可为特定的预设距离。且紧固件(3)的直径与馈电板(2)的孔洞的直径相等，以保障紧固件(3)能够穿过馈电板(2)与水平母线排(11)形成的第二孔洞，以及能够穿过馈电板(2)与垂直母线排(12)形成的第三孔洞，且分别与所述第二孔洞的四壁紧贴或与所述第三孔洞的四壁紧贴，实现馈电板(2)与水平母线排(11)的连接和紧固及馈电板(2)与垂直母线排(12)的连接和紧固。
需要说明的是，所述预设距离，可根据所述多重母线系统实际构成情况进行设置。
进一步参阅图1所示，本申请第一实施例中，馈线板(2)可通过沿着垂直母线排(12)上下垂直移动，确定最终与垂直母线排(12)进行紧贴的位置，也就是说，相较于在母线上打孔的传统设计方案，馈电板(2)与垂直母线排(12)连接紧固的位置是灵活可调整的，无需在垂直母线排(12)上专门设计孔位和打孔，即可实现馈线板(2)与垂直母线排(12)的连接与紧固。同理，在进行馈线板(2)与水平母线排(11)的紧固时，馈电板(2)可通过沿着水平母线排(11)左右水平移动，确定最终馈电板(2)与水平母线排(11)进行紧固的位置，因此，馈电板(2)与水平母线排(11)连接紧固的位置也是灵活可调的，无需在水平母线排(11)上专门设计孔位和打孔，即可实现馈线板(2)与水平母线排(11)的连接与紧固。
需要说明的是，在实际应用中，可根据实际用电设备所需的电流大小、所述多重母线系统的电流大小，用电设备的电路规划情况，确定馈电板(2)的数量及馈电板(2)在所述多重母线系统中的安装位置，以实现通过馈电板(2)将所述多重母线系统提供的电能输送至用电设备。
本申请第一实施例中，馈线板(2)上的孔洞的数量以及馈电板(2)的数量，可根据多重母线系统的实际应用场景确定。本申请第一实施例所提供的所有结构示意图、平面示意图、侧面截面图仅为举例，不对所述多重母线系统中的水平母线排(11)、垂直母线排(12)的数量、馈电板(2)的数量以及紧固件(3)的数量进行限制。
本申请第一实施例中，馈线板(2)可以选择铜质材料或铝制材料，因馈线板(2)与水平母线排(11)或垂直母线排(12)紧贴，馈线板(2)在所述多重母线系统中充当连接用电设备及电源的角色，较佳地，可在馈线板(2)的局部表面镀银，以减少馈线板(2)与水平母线排(11)或垂直母线排(12)之间的接触电阻，减少发热量。
本申请第一实施例中，紧固件(3)可以使用合金钢制材料或不锈钢制材料。
需要说明的是，图1给出了馈电板(2)分别与水平母线排(11)及垂直母线排(12)进行连接紧固的示例，在实际应用中，可根据实际用电设备的需要，仅选择在水平母线排(11)上紧贴馈电板(2)或仅选择在垂直母线排(12)上紧贴馈电板(2)。因此，本申请第二实施例中，所述多重母线系统的母线排仅包含为仅沿同一方向平行排列的平行母线排、馈电板及紧固件。其中，每一层母线排中的母线均沿同一方向平行排列，例如，平行母线排中的母线沿水平方向平行排列或沿垂直方向平行排列，又或沿与水平方向呈45度倾斜的方向平行排列。每层平行母线排中相邻的母线之间留有第三间隙，馈电板与平行母线排呈十字型紧贴，且馈电板上预先打好的孔洞与平行母线排中的第三间隙重叠，形成第四孔洞，利用紧固件穿过所述第四孔洞，将紧贴在一起的母线排与馈电板进行紧固。
本申请第二实施例中，馈电板与平行母线排紧贴的方式不限于呈十字型紧贴这一种，馈电板与平行母线排紧贴时，两者之间形成一定的夹角，该夹角的大小不限于90度，该夹角的大小须满足馈电板与平行母线排形成的第四孔洞具有一定的空间大小，以支撑紧固件能够能过穿过第四孔洞，将紧贴在一起的母线排与馈电板进行紧固。
本申请第一实施例中及第二实施例中，为提升所述多重母线系统电连接紧固结构的装配效率，母线排的母线可选择同一规格，馈线板也可选择单一规格，同时，同层相邻的母线之间的间隙的宽度大小相等，均等于所述预设距离，馈电板上的孔洞的直径及紧固件的直径均等于所述预设距离，使得最终形成的所述第一孔洞、第二孔洞及第三孔洞的大小标准统一，则紧固件可统一标准规格，使用统一规格的标准紧固件，连接和紧固所述多重母线系统，简化了备料规格种类数与物料编码数量，可提升物料管理效率和所述多重母线系统的装备效率。
进一步地，本申请第一及第二实施例中的多重母线系统还可以包括如图3所示的搭接块(4)，所述搭接块(4)用来连接两块母线排，以实现母线排的延长，以适应不同的柜体要求，不同的电流大小要求。
通过所述搭接块(4)搭接的两块母线排中的母线均是沿同一水平方向平行排列，且母线之间的间隙宽度相等，当两块母线排搭接时，两端对齐相连，形成搭接区域，搭接块(4)与搭接的两块母线排的搭接区域呈十字型紧贴放置，搭接块(4)上有预先设计好的孔洞，搭接块(4)的孔洞与搭接区域的母线排的间隙重叠，形成搭接孔洞，紧固件(3)穿过搭接孔洞，将搭接的两块母线排进行紧固。
搭接块(4)上的孔洞的数量，可根据实际搭接的母线排中母线的数量确定。
较佳地，搭接块(4)的上的孔洞的直径及紧固件(3)的直径均等于所述第一预设距离。一方面可实现同一多重母线系统中，可采用规格标准统一的紧固件(3)，另一方面，针对水平母线系统的搭接，可采用规格统一搭接块(4)，搭接块(4)可作为专用标准件使用，从而有助于减少备料规格种类数、物料编码数量，降低搭接块(4)的加工成本，提升物料管理效率及所述多重母线系统内各构成部件之间连接和紧固的效率。
搭接块(4)与搭接区域的紧贴方式不限于呈十字型紧贴这一种，搭接块(4)与搭接区域的紧贴，两者之间形成一定的夹角，该夹角包括但不限于90度，但是必须保障形成的搭接孔洞具有一定的空间大小，以支持紧固件(3)能够能过穿过搭接孔洞，实现搭接的两块母线排的紧固。
本申请第一实施例及第二实施例中，水平母线排(11)中的第一间隙的宽度、垂直母线排(12)中的第二间隙的宽度、馈电板(4)上的孔洞的直径、搭接块(4)上的孔洞的直接及紧固件(3)的直径可设置为相同的数值，可实现所述多种母线系统的规格统一，简化了备料规格种类数与物料编码数量，可提升物料管理效率和所述多重母线系统的装备效率。
需要说明的是，本发明中的紧固件可采用由螺栓及螺母组成紧固结构的类型，紧固件还可替代为其他能够穿过贯穿所述第一孔洞、第二孔洞、第三孔洞、第四孔洞及搭接孔洞的，起到夹紧和紧固作用的其他结构的紧固件，例如，由螺钉和螺母构成的紧固件。
本发明基于每层水平母线排、垂直母线排及平行母线排中的母线沿同一方向平行排列且相邻母线之间留有间隙的特点，一方面，通过水平母线排与垂直母线排的交替叠加排列，形成贯穿水平母线排与垂直母线排的第一孔洞，再利用紧固件穿过所述第一孔洞，实现水平母线排和垂直母线排的紧固；另一方面，通过预先设计有孔洞的馈电板分别与水平母线排、垂直母线排、平行母线排紧贴放置，馈电板的孔洞与母线之间的间隙重叠，形成第二孔洞、第三孔洞及第四孔洞，利用紧固件穿过所述第二孔洞、第三孔洞及第四孔洞，实现馈电板与母线排的紧固。本
发明无需对所述多重母线系统中的母线进行打孔，省去了设计母线打孔位置的工作，且本发明中的第一孔洞、第二孔洞、第三孔洞及第四孔洞的位置和大小可以灵活布置，提升了母线系统的装配效率。
进一步地，母线之间的预留间隙可增加母线表面积的散热能力，在等截面及等温升极限条件下，能够提高母线系统的导通电流能力，进而有助于节约有色金属材料。
虽然上面结合本发明的优选实施例对本发明的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本发明的示意性实现方式的解释，并非对本发明包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本发明范围的限制，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本发明保护范围之内。
Claims (8)
1.一种多重母线系统，其特征在于，所述多重母线系统包括：母线排、馈电板及紧固件，其中：
母线排包括多条平行排列的母线，且母线排中相邻母线之间留有预设间隙，馈电板上设置有孔洞，紧固件同时穿过所述母线排上的间隙及馈电板上的孔洞，以实现母线排与馈电板的紧固。
2.如权利要求1所述的多重母线系统，其特征在于，所述母线排包括水平母线排及垂直母线排，其中：
每一层水平母线排中的母线水平平行排列且相邻水平母线之间留有第一间隙，每一层垂直母线排中的母线垂直平行排列且相邻垂直母线之间留有第二间隙，水平母线排与垂直母线排交替叠加紧贴排列，通过所述第一间隙及第二间隙形成第一孔洞；
至少一层水平母线排与一个或多个馈电板紧贴，及至少一层垂直母线排与一个或多个馈电板紧贴，每个馈电板上设置有多个孔洞，馈电板上的孔洞与紧贴的水平母线之间的第一间隙重叠，形成第二孔洞，与紧贴的垂直母线之间的第二间隙重叠，形成第三孔洞，紧固件穿过第一孔洞、第二孔洞及或第三孔洞进行紧固。
3.如权利要求1所述的多重母线系统，其特征在于，所述母线排为仅沿同一方向平行排列的平行母线排，其中：
每一层平行母线排中的相邻平行母线之间留有第三间隙，一个或多个馈电板与至少一层平行母线排紧贴，每个馈电板上设置有多个孔洞，馈电板上的孔洞与紧贴的平行母线之间的第三间隙重叠，形成第四孔洞，紧固件穿过第四孔洞进行紧固。
4.如权利要求1所述的多重母线系统，其特征在于，馈电板分别与紧贴的母线排呈十字型紧贴。
5.如权利要求1所述的多重母线系统，其特征在于，所述母线排中相邻母线之间留有的预设间隙的宽度与馈电板上的每个孔洞的直径及紧固件的直径相同。
6.如权利要求1所述的多重母线系统，其特征在于，所述多重母线系统还包括用于连接两块母线排的搭接块，搭接块上预先留有多个孔洞，搭接块上的孔洞与连接的母线排中的预设间隙重叠，形成搭接孔洞，紧固件穿过搭接孔洞进行紧固。
7.如权利要求6所述的的多重母线系统，其特征在于，搭接块与搭接的两块母线排的搭接区域呈十字型紧贴。
8.如权利要求6所述的多重母线系统，其特征在于，搭接块上的每个孔洞的直径与搭接的母线排之间的间隙的宽度相同。
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