CN203011559U

CN203011559U - 能够指示螺钉端子的拧紧力矩的设备和组件

Info

Publication number: CN203011559U
Application number: CN201220211354.7U
Authority: CN
Inventors: D.库宗; P.巴西雷斯; F.奥迪勒; B.洛依亚科诺
Original assignee: Schneider Electric SE
Current assignee: Schneider Electric SE
Priority date: 2011-05-13
Filing date: 2012-05-11
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2022-05-11
Also published as: FR2975232A1; FR2975232B1

Abstract

本实用新型公开了一种能够指示螺钉端子的拧紧力矩的设备和组件，所述设备被装配在装备有贯通开口的外壳中以接近夹紧螺钉，所述设备包括：壳体，所述壳体的第一表面设置有适合的凸起，其用于闭合提供接近通路至所述夹紧螺钉的所述开口；用于测量位于所述凸起端部处的温度的装置；用于测量位于所述壳体的第二表面上的周围温度的装置；所测量的温度的处理装置，其包括比较装置，所述比较装置用于将在所述凸起处的测量的温度和周围温度之间的差与阈值相比较；以及指示装置，当所述比较装置已经检测到所述差超出阈值时，所述指示装置被触发。

Description

能够指示螺钉端子的拧紧力矩的设备和组件

技术领域

本实用新型涉及检查将至少一个电导体连接至电气设备单元的传导端子条的螺钉端子的夹紧效率。本实用新型的目标是更精确地指示围绕电气设备单元的连接发生的任何温度升高。特别地，本实用新型涉及用于指示在螺钉的拧紧力矩中的缺陷的装置，能够独立或者与端子一体的装置，例如具有蠕变（creepage）补偿。

背景技术

在长期使用之后，电缆连接端子可能倾向于工作松弛，该松弛在电气设备中引起大的温度升高，这会引起电弧。如果需要的话，为了监测该现象以执行拧紧操作，文献EP 1531519提出增加指示拧紧质量的系统，特别地采取两个位置的杠杆。文献JP 5234493在其部分中提出了在装配在端子上方的盖中包括对温度升高起作用的开关。然而，该装置不是非常精确且总体上对端子组中的平均温度起作用。这些解决方案进一步不得不整合在每个设备单元中。

为了防止自身的松弛，设置有补偿蠕变的装置的端子已经研制。因此，文献EP 1271697提出一种螺钉端子，其具有连接孔道以及与孔道的螺纹孔配合的螺钉，进一步包括能够储存施加在电导体上的夹紧能量的柔性压力部件。施加压力防止端子的松弛和/或使得由端子夹紧的导体的蠕变能够被吸收，这是因为施加在螺钉头部下的压力。然而，虽然如此，操作者没有在所有时间关于螺钉的真实位置的实际指示，且他保持施加至电导体的夹紧力以及因此的接触压力的唯一判断。缺乏精确的认识可以导致相当数量的实验和错误，导致需要执行操作的时间损失。

此外，由于不能获得真实的拧紧力矩的指示，由于担心蠕变，操作者可能不得不有规律地检查端子的紧度，即使蠕变已经实际上被补偿了。在中间专利申请FR 1001843中提出用于指示端子的有效的夹紧的整合装置。然而，在此再次，所提供的装置被整合在每个端子模块中。

实用新型内容

在其它优点中，本实用新型的目标是减轻连接系统中的缺点且提出一种能够指示螺钉端子的拧紧力矩的装置。

根据其中一个它的内在特征，本实用新型涉及一种在电气设备单元的螺钉端子的位置处的有效温度增加的指示设备。为了这个目的，除了在端子的位置处用于测量温度的装置，该指示设备还包括用于测量周围温度的装置，特别地安装在它的壳体表面上的温度传感器。该指示设备是优选地便携的且可以用于检查一组(pool)现存设备单元。可替换地，它可以被整合在设备单元中。

根据本实用新型的指示设备优选地适合于同时测试多个端子，特别的三个。对于每个端子，根据本实用新型的指示设备包括用于测量在螺钉的位置处的温度的装置，该装置位于装置的壳体的凸起的一个端部，该凸起被设计为关闭能够使得被测试的端子的螺钉被操纵的开口。在端子的夹紧螺钉上方的残留空间变成被关闭，且它的温度快速地达到代表端子的夹紧的稳定温度。

根据本实用新型的指示设备最后包括处理装置，其设计为指示借助于测量温度的装置确定的温度增加。特别地，处理装置包括用于将对应于端子的局部温度增加的每个端子的测量温度和周围温度之间的差与阈值进行比较的装置，以及指示超出所述阈值的装置。用于指示超出阈值的装置优选地能够使得该超出通过每个传感器得以指示，例如通过在每个端子的位置处点亮的二极管。

阈值可以被预先设定在处理装置中，例如对应于诸如40K的标准。可替换地，多个阈值可用，根据本实用新型的指示设备接着包括调节装置，其使得其中一个所述阈值能够得以选择且能够在处理装置中使用。在该配置中，对于指示装置有利的是规定确定温度增加所涉及的阈值。

该测量装置优选的是电子传感器，其产生是温度图像的电流。该解决方案有助于信号处理且比热电偶给出了更快的结果。有利地，处理装置进一步包括绝缘的电力供给装置。

为了尽可能快和精确的测量，在螺钉上方端子的壳体中的剩余空间被减少且凸起是在测试的设备单元的节距上对齐杆的形式。为了保护杆和传感器，壳体优选地包括在凸起所处的表面处的突出部分，所述突出部分的长度比所述凸起的长度更长。为了能够调节几个节距，可以使用柔性杆。可替换地，根据本实用新型的设备可以与接口元件以组件的形式关联，其也是本实用新型的目标，该元件例如是包括贯通通道的块的形式，贯通通道的入口和出口是不同的节距。根据本实用新型的设备的凸起被插入在入口中，出口与能够使外壳在螺钉上方闭合的凸起元件关联。

本实用新型也涉及用于指示螺钉端子的拧紧力矩的状态的设备，该设备被装配在装备有贯通开口的外壳中以接近夹紧螺钉，所述设备包括：壳体，该壳体的第一表面设置有适合的凸起以闭合提供接近通路至夹紧螺钉的开口；用于测量位于凸起端部处的温度的装置；用于测量位于壳体的第二表面上的周围温度的装置；测量到的温度的处理装置，该处理装置包括比较装置，该比较装置用于将在凸起位置处的测量温度和周围温度之间的差与阈值相比较；以及指示装置，当比较装置已经检测到所述差超出阈值时，触发该指示装置。

根据本实用新型，提供了一种能够指示螺钉端子的拧紧力矩的设备，所述设备被装配在装备有贯通开口的外壳中以接近夹紧螺钉，所述设备包括：壳体，所述壳体的第一表面设置有适合的凸起，所述凸起被设计为闭合提供接近通路至所述夹紧螺钉的所述开口；用于测量位于所述凸起端部处的温度的装置；用于测量位于所述壳体的第二表面上的周围温度的装置；所测量的温度的处理装置，其包括比较装置，所述比较装置用于将在所述凸起处的测量的温度和周围温度之间的差与阈值相比较；以及指示装置，当所述比较装置已经检测到所述差超出阈值时，所述指示装置被触发。

如上所述的能够指示螺钉端子的拧紧力矩的设备，还包括用于存储不同阈值的装置以及由所述比较装置使用的所述阈值的调节装置。

如上所述的能够指示螺钉端子的拧紧力矩的设备，所述凸起形成垂直于所述第一表面的杆。

如上所述的能够指示螺钉端子的拧紧力矩的设备，所述杆是柔性的。

如上所述的能够指示螺钉端子的拧紧力矩的设备，其特征在于，所述壳体包括相对于所述第一表面的突出部分，所述突出部分比凸起更长。

如上所述的能够指示螺钉端子的拧紧力矩的设备，其特征在于，所述用于测量温度的装置是精确电子传感器。

如上所述的能够指示螺钉端子的拧紧力矩的设备，其特征在于，所述处理装置包括绝缘的供电装置。

如上所述的能够指示螺钉端子的拧紧力矩的设备，其特征在于，该设备适于指示多个对齐的端子的拧紧力矩，所述壳体的第一表面包括多个对齐的凸起，每个凸起在它的端部处设置有彼此相同的用于测量温度的装置，所述比较装置被设计为处理每个测量的温度和周围温度之间的差。

如上所述的能够指示螺钉端子的拧紧力矩的设备，其特征在于，所述指示装置被设计为为每个所述测量装置指示所述阈值的超出。

根据本实用新型，提供一种组件，包括上述指示设备以及接口元件，所述接口元件包括多个贯通通道，所述第一开口被设计用于在所述通道中插入所述设备的所述凸起，所述第二开口设置有凸起，所述凸起被设计为进入提供用于所述夹紧螺钉的接近通路的所述开口。

附图说明

从仅为了说明且以非限制性例子的目的给出的，表示在附图中的本实用新型的特别的实施例的接下来的说明，其它优点和特征将变得更清楚明显。

图1示出了端子块，在其上可以安装根据本实用新型的装置；

图2A和2B表示了根据本实用新型的优选实施例的指示设备以及指示设备与上述的端子块的使用；

图3示出了在本实用新型的优选实施例中的电子处理；

图4示出了根据本实用新型的另一个实施例的设备；

图5示出了用于根据本实用新型的组件的接口。

具体实施方式

根据本实用新型的设备可以装配在不同的电气设备单元上、它们的连接端子的位置处。在接下来将要进行的该设备的说明涉及用于标准节距的三相设备单元的辅助设备，其中经由设备单元的壳体的开口，三个连接端子在夹紧螺钉的位置处可接近。然而，应该清楚明显的是该实施例是非限制性的且端子的数目和/或分离端子的距离纯粹是示例的。

特别地以及如在图1和2B中所示，根据本实用新型的设备可以适于测量在具有通量（flux）补偿的端子块上的温度增加，如图1中所示。也如在文献EP 1 271 697中所述，该端子块10包括能够被插入电气设备单元的凹槽中的壳体12。壳体12包括三个方形横截面的外壳14，通过分离壁16彼此绝缘，分离壁16包括在正交至分离壁16的两个表面之间并在一个端部处的贯通通道18，通道18被设计用于电气设备单元的固定带和电缆之间的连接，端子块被设计用于该电气设备单元。在所示的实施例中，包括孔道22和夹紧螺钉24，以及通量补偿翼26的端子20被安装在每个外壳14中。在每个外壳12的位置处，与通道18相对的壳体12的相对表面被设置具有开口28，开口28能够促动螺钉24。开口28对齐，由大约17mm的节距分离，以及其尺寸能够促动螺钉，特别地具有大约5mm的直径。

根据本实用新型的指示设备30被设计用于测量每个螺钉24处的温度以及用于利用该测量以指示在端子20的位置处的有效的温度增加。如图2A所示，根据本实用新型的设备30的壳体32有利的尺寸是使得它能够被容易地操作，它的整个尺寸特别地是大约50×50×50mm（或者50mm的宽度以匹配端子块10的宽度，如图1中所示）。这些壳体32包括装置，其使得位于外壳14中在夹紧端子20的螺钉24上方的通道能够被至少部分地闭合。特别地，根据本实用新型的设备30的壳体32包括三个具有大约4mm直径且由17mm的距离分离的大致圆柱形凸起34，其可以被装配进开口28中。凸起34与用于测量温度的装置36在它们的端部关联，用于测量温度的装置36可以因此被定位在直接接近螺钉24的位置。特别地，凸起34是具有大约10mm长度的刚性杆。为了保护测量装置36，对于壳体32有利地是包括相对于杆34从其延伸的表面的突出的部分38，该部分在超过比凸起34的长度更长的长度上突出。壳体32因此是与杆34正交的L形横截面，以使得，当它被绝缘时，根据本实用新型的设备可以被放置在任何表面，而测量装置不会因为与所述表面的接触而减弱。

壳体32进一步包括用于处理装置40的外壳，处理装置例如是印刷电路板，由温度传感器36测量的值T_i被传递至该印刷电路板。

根据本实用新型30的设备也包括第二测量装置42，其设计用于决定周围温度T₀以为了获得温度增加的有效的值。第二测量装置42优选地与关联螺钉24的装置相同以使得限定任何偏差，且有利地位于与支撑根据本实用新型的装置30的凸起34的表面相对的壳体32的表面上，该区域被最小地由其端子被测试的电气设备单元的操作减弱。由这些第二测量装置42提供的信息也被传递至处理装置40。

如示意性地表示在附图3中的处理装置40，包括用于获得信号V₀，V_i的第一装置44，信号V₀，V_i代表由传感器36、42提供的温度值T₀，T_i且代表处理参数的存储。时间延迟装置有利地被提供以比较稳定信号V₀，V_i。信号是例如在预设时间之后获得，或者提供装置在预定的时间间隔测量温度T_j并比较两个连续值，以使得认为在两个连续值是相同的之后获得的信号是代表温度的信号V_j。

信号V₀、V_i在比较装置46中被处理，对于每个端子，比较装置46被设计成将表示温度增加的信号（V_i-V₀）与临界阈值相比较。特别地，阈值V_ref可以对应于40k的温度T_ref，其对应于IEC 60947-1标准。如果超过阈值V_ref，端子20的拧紧力矩出现缺陷的信号，比较装置46将该信号发送至显示装置48。有利地，显示装置48包括每个测量点36一个指示器，特别地三个发光二极管可以在前面板上与每个端子20关联。显示装置48被有利地设计以使得指示对应于温度增加的明显的下降，而同时容许例如由太大的测量精度引起的最小偏差。特别地，如图3所示，二极管的触发可以是这样以使得当温度增加查过例如40K时指示器48点亮，接着当温度增加下降低于35K时关闭。

可替换地和/或以互补的方式，显示装置可以包括单个指示器或者用于报告相对于在端子上执行测试的其它元件的监视器。

在优选的实施例中，可以设置调整装置50以为了特别地修改比较装置的阈值V_ref，即指示装置48的脱扣阈值，例如，通过将60、65或者70K的温度增加认为是不正常的。存储装置44可以因此包括几个用于阈值的预设值且与电位计或者指轮类型的装置50关联以向使用该值的比较装置46给出指示。在该例子中，优选的是对于指示装置48也包括用于指示所选择的阈值的装置。当与标准比较不是足够的时候，这些实施是理想的，特别地对于产品安全测量类型的应用，例如决定塑料的温度限制。

至于所涉及的在处理装置40中的数据处理，推荐测量装置36优选地为传感器，其适合用于电处理和测量作为温度的图像的电流，例如LM35，其运行范围覆盖-55至150°C，完全足够用于根据本实用新型的装置的在40和+60°C之间的传统使用。该解决方案提供足够的精度的优点，而同时使得更容易地处理数据，因此使得处理装置40能够被整合在壳体42中，其可以被容易地操作。

在优选的实施例中（见图3），处理装置40的供电通过独立的电池提供，另一个可能性是它直接在经历测试的设备单元上执行。为了这个目的，根据本实用新型的设备30包括装置52，其使得电流能够被收集和转换以产生对于印刷电路板的操作必需的供电电压。硬连线设备被安装且在线L1-L2上出现的电压被整流、滤波且通过降压变压器降低以使得能够从电力系统电绝缘。

根据本实用新型的设备30因此使得拧紧力矩的检查能够得以执行，更通常地，能够执行在使用中的电气设备单元的端子20的位置处的电流流动引起的温度增加的检查。此外，用于测试设备单元的根据本实用新型的设备的安装易于执行，可能出现的任何缺陷的位置是立即知道的。

为了适合安装在能够存在不同节距的一组(pool)设备单元上，图4中示出的，根据本实用新型的设备的可替换实施例30’示出了由在其长度至少一部分上的柔性元件形成的杆34’。因此可以调整根据设备单元而不同的端子之间的距离。在图5中示出的另一个可替换实施例涉及在根据本实用新型的设备30和在其中进行测量的设备单元之间的接口元件60的安装。接口元件60仅包括贯通通道62，在贯通通道62的入口64和出口之间的距离是不同的。根据本实用新型的设备30耦合至接口元件60的表面，所述元件的相对表面包括在出口位置处的凸起66，其能够被插入端子块10的开口28中。测量实际在更远的距离处执行，但是涉及的容积保持小以使得测量温度的稳定保持快速且测量保持精确。

根据本实用新型的系统因此实现相对于表示设备单元的使用条件的温度差的指示并且实现每连接端子测量。所测量的温度增加由电流流动引起，表示了由所述接触松动引起的接触阻力的增加。第一检测等级是由产品标准赋予的温度阈值的过调节指示器。根据本实用新型的系统的重新初始化可以以简单和没有限制的方式执行，无论电压的类型是什么，其是有效的且其能够用于任何现有的设备池和在不同类型的产品上。电子解决方案能够精确和可再生的确定，其是免于接触的，不用测试设备单元的任何改进，其通过修改可疑的温度增加的触发指示的参考值，甚至能够适于不同的配置。

虽然本实用新型已经参照辅助设备30进行说明，辅助设备30能够同时测量现有设备单元的三个端子，它是以没有限制性的方式进行说明。特别地，除了同时测量的端子的数目的变化，在特别的配置中，对需要规律地检测和检查操作的电气设备单元，可以在所述设备单元的端子的位置处直接整合根据本实用新型的解决方案。

Claims

1.一种能够指示螺钉端子（20）的拧紧力矩的设备（30），其特征在于，所述设备被装配在装备有贯通开口（18）的外壳（14）中以接近夹紧螺钉（14），所述设备（30）包括：壳体（32），所述壳体（32）的第一表面设置有适合的凸起（34），所述凸起（34）被设计为闭合提供接近通路至所述夹紧螺钉（24）的所述开口（18）；用于测量位于所述凸起（34）端部处的温度的装置（36）；用于测量位于所述壳体（32）的第二表面上的周围温度（42）的装置；所测量的温度的处理装置（40），其包括比较装置（46），所述比较装置用于将在所述凸起（34）处的测量的温度（T_i）和周围温度（T₀）之间的差与阈值（T_ref）相比较；以及指示装置（48），当所述比较装置（46）已经检测到所述差超出阈值时，所述指示装置（48）被触发。

2.根据权利要求1所述的能够指示螺钉端子的拧紧力矩的设备，其特征在于，还包括用于存储不同阈值（T_ref）的装置（42）以及由所述比较装置（46）使用的所述阈值的调节装置（50）。

3.根据权利要求1所述的能够指示螺钉端子的拧紧力矩的设备，其特征在于，所述凸起（34）形成垂直于所述第一表面的杆。

4.根据权利要求3所述的能够指示螺钉端子的拧紧力矩的设备，其特征在于，所述杆（34）是柔性的。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的能够指示螺钉端子的拧紧力矩的设备，其特征在于，所述壳体（32）包括相对于所述第一表面的突出部分（38），所述突出部分（38）比凸起（34）更长。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的能够指示螺钉端子的拧紧力矩的设备，其特征在于，所述用于测量温度的装置（36、42）是精确电子传感器。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的能够指示螺钉端子的拧紧力矩的设备，其特征在于，所述处理装置包括绝缘的供电装置。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的能够指示螺钉端子的拧紧力矩的设备，其特征在于，该设备适于指示多个对齐的端子的拧紧力矩，所述壳体（32）的第一表面包括多个对齐的凸起（34），每个凸起（34）在它的端部处设置有彼此相同的用于测量温度的装置（36），所述比较装置（46）被设计为处理每个测量的温度和周围温度之间的差。

9.一种组件，其特征在于，包括根据权利要求8所述的指示设备（30）以及接口元件（60），所述接口元件（60）包括多个贯通通道（62），所述第一开口（64）被设计用于在所述通道（62）中插入所述设备（30）的所述凸起（32），所述第二开口设置有凸起（68），所述凸起（68）被设计为进入提供用于所述夹紧螺钉（26）的接近通路的所述开口（18）。