DE112013005099T5

DE112013005099T5 - Verbinder mit integralem Sicherungshalter

Info

Publication number: DE112013005099T5
Application number: DE112013005099.4T
Authority: DE
Inventors: Rahul Natwar Goyal; Surind Gulrajani
Original assignee: Cooper Technologies Co
Current assignee: Eaton Intelligent Power Ltd
Priority date: 2012-10-22
Filing date: 2013-10-07
Publication date: 2015-07-16
Also published as: WO2014066019A2; MX2015005133A; CA2886060A1; US20140113500A1; US8911264B2; CN104969326B; CA2886060C; WO2014066019A3; US20150140849A1; CN104969326A; US9437985B2

Abstract

Ein Verbinder mit einem integralen Sicherungshalter wird hier beschrieben. Der Verbinder kann einen Teil mit einer Sicherungsaufnahme aufweisen, die in einem Hohlraum angeordnet ist und mit einem elektrischen Verbindungsmerkmal gekoppelt ist. Der Verbinder kann ein Endteil aufweisen, welches mit dem Teil gekoppelt ist, wobei das Endteil eine Wand aufweist, die einen Hohlraum bildet. Der Verbinder kann weiter eine Sicherungsanordnung mit einem Kontaktglied, einer Sicherung, einem Sicherungshalter und einer Leitungsaufnahme aufweisen. Das Kontaktglied kann eine Verbindung mit dem elektrischen Verbindungsmerkmal herstellen. Der Sicherungshalter kann ein erstes Ende aufweisen, welches ein oberes Ende der Sicherung und das Kontaktglied koppelt, und ein zweites Ende welches eine Verbindung zu einem unteren Ende der Sicherung herstellt. Die Leiteraufnahme kann eine Verbindung zum zweiten Ende des Sicherungshalters und zum unteren Ende der Sicherung herstellen. Ein Aufnahmemerkmal der Leiteraufnahme kann eine Verbindung mit einem Leiter herstellen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf einen elektrischen Verbinder und insbesondere auf Systeme, Verfahren und Vorrichtungen für einen elektrischen Verbinder mit einem integralen Sicherungshalter.
Hintergrund
Elektrische Verbinder werden in einer Anzahl unterschiedlicher elektrischer Anwendungen verwendet. Beispielsweise werden elektrische Verbinder in Photovoltaik-Solaranwendungen (PV-Solaranwendungen, PV = photovoltaic) verwendet, um elektrisch ein PV-Solarpaneel mit einem Solarkollektor zu koppeln. In einem solchen Fall kann ein elektrischer Verbinder für ein oder mehrere einer Vielzahl von Zwecken verwendet werden, die Schutzschemata, Signalsteuerung, Signallieferung, Leistungslieferung und Leistungsregelung einschließen, jedoch nicht darauf eingeschränkt sind.
In einer PV-Solaranwendung werden Signale (beispielsweise Strom, Spannung) von einer Anzahl von Solarpaneelen einzeln in einen einzigen Kollektor eingespeist. Oft weist der Kollektor einen Anschlusskasten oder ähnliche Komponenten auf. Der Kollektor integriert alle einzelnen Signale von jedem der Solarpaneele zu einem einzigen Signal. Weiterhin können ein oder mehrere Schutzschemata (beispielsweise Erdungsfehler, Überstrom) in eine solche Schaltung integriert werden. Wegen der Anzahl von Verbindungen, die für eine solche Schaltung erforderlich sind, kann die Installation einer Anzahl von zusätzlichen Komponenten (beispielsweise Leitungen, Anschlusskästen) und/oder Schritten (beispielsweise Crimpen bzw. Klemmen von Leitern an Leiteranschlüsse) erfordern, die zu den Installationskosten, der Installationszeit, Schwierigkeiten bei der Installation und Schwierigkeiten bei der Instandhaltung und Fehlersuche beitragen.
Zusammenfassung
Im Allgemeinen bezieht sich die Offenbarung gemäß einem Aspekt auf ein Endteil des integralen Verbinders. Das Endteil des integralen Verbinders kann einen oberen Teil mit einem Verbinderkoppelungsteils und einem elektrischen Verbindungsmerkmal aufweisen, wobei das elektrische Verbindungsmerkmal ein elektrisch leitendes Material hat. Das Endteil des integralen Verbinders kann auch ein Mittelteil mit einer ersten Wand haben, die einen ersten Hohlraum umgibt, und eine Sicherungsaufnahme, die in dem ersten Hohlraum angeordnet ist, wobei die Sicherungsaufnahme elektrisch mit dem elektrischen Verbindungsmerkmal gekoppelt ist. Das Endteil des integralen Verbinders kann weiter einen unteren Teil aufweisen, der bewegbar mit dem Mittelteil gekoppelt ist, wobei der untere Teil eine zweite Wand aufweist, die einen zweiten Hohlraum bildet, durch den eine Sicherung und ein Leiter verlaufen. Der Verbinderkupplungsteil, die erste Wand und die zweite Wand können aus einem elektrisch nicht leitenden Material gemacht werden.
Gemäß einem anderen Aspekt kann die Offenbarung sich allgemein auf eine Photovoltaic-Solarpaneelverbinderanordnung (PV-Solarpaneelverbinderanordnung) beziehen. Die PV-Solarpaneelverbinderanordnung kann einen ersten Verbinderteil, einen zweiten Verbinderteil, eine Sicherungsanordnung und einen Leiter aufweisen. Der erste Verbinderteil der PV-Solarpaneelverbinderanordnung kann einen ersten Verbinderkupplungsteil und ein erstes elektrisches Verbindungsmerkmal aufweisen. Der zweite Verbinderteil der PV-Solarpaneelverbinderanordnung kann mechanisch mit dem ersten Verbinderteil gekoppelt sein. Der zweite Verbinderteil kann einen oberen Teil aufweisen, der einen zweiten Verbinderkupplungsteil und ein zweites elektrisches Verbindungsmerkmal hat, wobei das zweite elektrische Verbindungsmerkmal ein elektrisch leitendes Material aufweist. Der zweite Verbinderteil kann auch ein Mittelteil mit einer ersten Wand aufweisen, die einen ersten Hohlraum umgibt, und eine Sicherungsaufnahme, die in dem ersten Hohlraum angeordnet ist, wobei die Sicherungsaufnahme elektrisch mit dem elektrischen Verbindungsmerkmal gekoppelt ist. Der zweite Verbinderteil kann weiter einen unteren Teil aufweisen, der bewegbar mit dem Mittelteil gekoppelt ist, wobei der untere Teil eine zweite Wand aufweist, die einen zweiten Hohlraum bildet, und wobei der Verbinderkupplungsteil, die erste Wand und die zweite Wand aus elektrisch nicht leitendem Material gemacht sind. Die Sicherungsanordnung kann elektrisch mit der Sicherungsaufnahme gekoppelt sein, nachdem sie durch den zweiten Hohlraum eingesetzt wurde. Die Sicherungsanordnung kann eine Sicherung mit einem oberen Ende und einem unteren Ende haben, wobei das obere Ende und das untere Ende jeweils ein elektrisch leitendes Material aufweisen. Die Sicherungsanordnung kann auch einen Sicherungshalter mit einem ersten Ende haben, welches ein elektrisch leitendes Material aufweist, wobei das erste Ende elektrisch mit dem unteren Ende der Sicherung gekoppelt ist. Die Sicherungsanordnung kann weiter eine Leiteraufnahme aufweisen, die mit dem ersten Ende des Sicherungshalters und mit dem unteren Ende der Sicherung gekoppelt ist, wobei die Leiteraufnahme ein Aufnahmemerkmal aufweist. Der Leiter kann elektrisch und mechanisch mit der Leiteraufnahme gekoppelt sein.
Diese und andere Aspekte, Ziele, Merkmale und Ausführungsbeispiele werden aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen offensichtlich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Zeichnungen veranschaulichen nur beispielhafte Ausführungsformen und sollen daher nicht als für den Umfang einschränkend angesehen werden, da die beispielhaften Ausführungsformen auch auf andere in gleicher Weise wirksame Ausführungsbeispiele zutreffen können. Die in den Zeichnungen gezeigten Elemente und Merkmale sind nicht notwendigerweise im Maßstab, wobei stattdessen Wert darauf gelegt wird, klar die Prinzipien der beispielhaften Ausführungsformen zu veranschaulichen. Außerdem können gewisse Abmessungen oder Positionierungen übertrieben sein, um dabei zu helfen, solche Prinzipien sichtbar zu machen. In den Zeichnungen bezeichnen die Bezugszeichen gleiche oder entsprechende, jedoch nicht notwendigerweise identische Elemente.
1A und 1B zeigen verschiedene Ansichten eines Endteils eines integralen Verbinders gemäß gewissen beispielhaften Ausführungsformen.
2 zeigt eine Seitenansicht im Querschnitt einer Sicherungsanordnung gemäß gewissen beispielhaften Ausführungsformen.
3 zeigt eine Seitenansicht eines Leiters gemäß gewissen beispielhaften Ausführungsformen.
4 zeigt eine Seitenansicht eines Verbinders, der mechanisch mit dem Endteil des integralen Verbinders gemäß gewissen beispielhaften Ausführungsformen gekoppelt werden kann.
5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Verbinderanordnung, die den Verbinder der 4 gemäß gewissen beispielhaften Ausführungsformen aufweist.
Detaillierte Beschreibung
Im Allgemeinen sehen beispielhafte Ausführungsformen Systeme, Verfahren und Vorrichtungen für Verbinder mit integralen Sicherungshaltern vor. Insbesondere ermöglichen beispielhafte Ausführungsformen das Sichern eines Verbinders an einer Sicherung und das Sichern der Sicherung in einem Endteil des Verbinders. Während die hier besprochenen beispielhaften Ausführungsformen mit Bezugnahme auf einen Verbinder beschrieben werden, der in einem Kollektorsystem für PV-Solarpaneele verwendet wird, kann der beispielhafte Verbinder in ein oder mehreren einer Anzahl von anderen elektrischen Anwendungen verwendet werden. Solche anderen elektrischen Anwendungen können Motorsteuersysteme, Schutzrelaissysteme, Windenergiesysteme, Anschlussschaltungsmanagement- und -schutz und Generatorsteuersysteme aufweisen, sind jedoch nicht darauf eingeschränkt. Das Crimpen bzw. Klemmen der Sicherungsanordnung an den Leiter sollte ausgeführt werden, wenn der Leiter und die Sicherungsanordnung entregt sind (d. h. nicht unter Strom und/oder Spannung stehen, die dort hindurch fließen).
Bezüglich eines PV-Solarsystems kann der beispielhafte Verbinder mit einem integralen Sicherungshalter verwendet werden, um die Anzahl der Komponenten eines Schaltungskombinationsgerätes einer PV-Anordnung zu verringern. Anders gesagt, der Verbinder mit einem integralen Sicherungshalter kann einen oder mehrere Anschlusskästen, einen oder mehrere Anschlussblöcke, Leitungen, komplizierte Verdrahtungen, zusätzliches Crimpen von Drähten und/oder andere Merkmale ersetzen, die in Verbindung mit einem Schaltungskombinationsgerät einer PV-Anordnung verwendet werden. Weiterhin kann der Verbinder mit einem integralen Sicherungshalter in gewissen beispielhaften Ausführungsformen verwendet werden, um ein oder mehrere Schaltungen zu ersetzen, die zusätzlich für das Schaltungskombinationsgerät einer PV-Anordnung vorgesehen sind. Beispielsweise kann der Verbinder mit einem integralen Sicherungshalter einen abgesicherten Schalter oder ein Schaltungsunterbrecherpaneel ersetzen.
Beispielhafte Verbinder mit integralen Sicherungshaltern können mit elektrischen Signalen in Form von Spannungen und/oder Strömen verwendet werden, die diskret und/oder kontinuierlich sind, in Verbindung mit Wechselstrom (AC) und/oder Gleichstrom (DC), und sie können für Leistung und/oder Steuerung bereitstellen. Die elektrischen Signale können von ein oder mehreren der Vielzahl von Vorrichtungen zu dem Verbinder mit integralem Sicherungshalter und/oder in der entgegengesetzten Richtung fließen. Der Verbinder mit integralem Sicherungshalter kann ein oder mehrere einer Anzahl von Anwendungen haben. Beispielsweise kann der Verbinder mit integralem Sicherungshalter bei PV-Solarpaneelen verwendet werden. Andere Anwendungen können Überwachungsvorrichtungen für einen Dampfboiler, Schwingungsüberwachungsvorrichtungen für einen elektrischen Generator und Überwachungsvorrichtungen für einen Lichtbogenofen aufweisen, sind jedoch nicht darauf eingeschränkt.
Ein Anwender kann irgendeine Person sein, die mit einem beispielhaften Verbinder mit einem integralen Sicherungshalter zusammenwirkt. Beispiele eines Anwenders sind beispielsweise ein Ingenieur, ein Elektriker, ein Instrumenten- und Steuertechniker, ein Mechaniker, ein Bediener, ein Berater, ein Auftragsfertiger und Angestellter eines Herstellers, sie sind jedoch nicht darauf eingeschränkt.
In gewissen beispielhaften Ausführungsformen muss ein Verbinder mit einem integralen Sicherungshalter (und/oder eine elektrische Vorrichtung, in die ein Verbinder mit einem integralen Sicherungshalter integriert ist) gewisse Standards und/oder Anforderungen erfüllen. Beispielsweise sind dies NEC-Standards (NEC = National Electric Code) und IEEE-Standards (IEEE = Institute of Electrical and Electronics Engineers) bezüglich der der Verdrahtung und elektrischen Verbindungen. Bei PV-Solaranwendungen erfordert NEC, dass PV-Solarpaneele mit einem Kollektor unter Verwendung eines MC4-Verbinders verbunden werden. Der MC4-Verbinder wird genauer unten mit Bezugnahme auf die 1, 4 und 5 beschrieben.
Zusätzlich klassifizieren die Underwriters' Laboratories (UL) Sicherungshalter in einer Anzahl von Klassen (beispielsweise Class J, Class T), wobei jede Klasse durch eine Anzahl von Kategorien definiert wird, die Sicherungseigenschaften (beispielsweise Zeitverzögerung, schnelle Wirkung), Unterbrechungsnenngröße (10,000 A, 200,000 A) und verfügbare Ampere-Nennwerte (beispielsweise 1–1200, ¼-30) aufweisen, jedoch nicht darauf eingeschränkt sind. Die Verwendung von hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen erfüllen solche Standards, falls erforderlich (und/oder gestatten, dass eine entsprechende Vorrichtung diese erfüllt).
Die 1A und 1B zeigen eine Seitenansicht bzw. eine Seitenansicht im Querschnitt eines Endteils 100 eines integralen Verbinders gemäß gewissen beispielhaften Ausführungsformen. Gemäß einem oder mehreren Ausführungsformen können ein oder mehrere der in den 1A und 1B gezeigten Komponenten weggelassen werden, mehrfach vorkommen und/oder ersetzt werden.
Entsprechend sollten Ausführungsformen des Endteils des integralen Verbinders nicht als auf die speziellen Anordnungen von Komponenten, die in den 1A und 1B gezeigt sind, eingeschränkt angesehen werden.
Nun mit Bezug auf die 1A und 1B kombiniert das Endteil 100 des integralen Verbinders einen Sicherungshalter und einen elektrischen Verbinder. Das Endteil 100 des integralen Verbinders weist einen oberen Teil 102, einen Mittelteil 104 und einen unteren Teil 106 auf. In gewissen beispielhaften Ausführungsformen ist das Endteil 100 des integralen Verbinders eine Kombination eines Sicherungshalters und eines elektrischen Verbinders. Der obere Teil 102 kann einen Verbinderkupplungsteil 109 aufweisen, der mechanisch mit einem entsprechenden Glied des elektrischen Verbinders gekoppelt ist (unten mit Bezugnahme auf 4 gezeigt). Der Verbinderkupplungsteil 109 des elektrischen Verbinders kann für jede Art elektrischer Verbinder vorgesehen sein. Beispielsweise kann der Verbinderkupplungsteil 109 des elektrischen Verbinders eine übliche MC4-Steckerschnittstelle sein.
Der Verbinderkupplungsteil 109 kann ein oder mehrere einer Anzahl von Kupplungsmerkmalen aufweisen, um zu gestatten, dass der obere Teil 102 mechanisch mit dem entsprechenden Glied des elektrischen Verbinders gekoppelt wird. Beispiele von solchen Kupplungsmerkmalen können zusammenpassende Gewindegänge, Schlitze, Öffnungen, Klemmen, kompressible Bänder und Druckverbindungselemente aufweisen, sind jedoch nicht darauf eingeschränkt. Wie in 1B gezeigt, hat der Verbinderkupplungsteil 109 zwei Hohlräume 113 zum Aufnehmen von entsprechenden passenden Clips. Die zwei Hohlräume 113 sind in der oberen Wand 114 des Verbinderkupplungsteils 109 an Öffnungen 112 ausgebildet. Die zwei Hohlräume 113 sind so geformt und bemessen, dass sie die entsprechenden dazu passenden Clips des entsprechenden Gliedes des elektrischen Verbinders sichern bzw. festlegen. In gewissen beispielhaften Ausführungsformen ist ein Freigabemechanismus bei dem Verbinderkupplungsteil 109 vorgesehen, um zu gestatten, dass ein Anwender mechanisch die zwei Teile des elektrischen Verbinders entkoppelt.
Der Verbinderkupplungsteil 109 hat eine Außenfläche 110, die den Umfang des oberen Teils 102 bildet. In gewissen beispielhaften Ausführungsformen hat die Außenfläche 110 des Verbinderkupplungsteils 109 eine darin angeordnete obere Wand 114, die einen Hohlraum 119 bildet. In dem Hohlraum 119 ist ein elektrisches Verbindungsmerkmal 118 positioniert. Das elektrische Verbindungsmerkmal 118 ist zumindest teilweise aus einem elektrisch leitenden Material gemacht und ist in dem gesamten Hohlraum 113 des oberen Teils 102 oder nur in einem Teil davon positioniert.
Das elektrische Verbindungsmerkmal 118 kann derart positioniert sein, dass ein Teil des elektrischen Verbindungsmerkmals 118 von der Oberseite des oberen Teils 102 zugänglich ist. Das elektrische Verbindungsmerkmal 118 kann so bemessen sein (beispielsweise bezüglich der Höhe, der Breite, der Tiefe, der Querschnittsform), dass eine mechanische Koppelung mit einem entsprechenden elektrischen Verbindungsmerkmal hergestellt wird, wie unten bezüglich 4 beschrieben. Wenn das elektrische Verbindungsmerkmal 118 des oberen Teils 102 mechanisch mit dem entsprechenden elektrischen Verbindungsmerkmal gekoppelt ist, werden die zwei Komponenten elektrisch gekoppelt, um zu gestatten, dass Spannung und/oder Strom dort hindurch fließen. In diesem Beispiel ist das elektrische Verbindungsmerkmal 118 unter der oberen Wand 114 durch eine Öffnung 117 positioniert, die zwischen den zwei Hohlräumen 113 des Verbinderkupplungsteils 109 zentriert ist.
Das elektrische Verbindungsmerkmal 118 kann als ein Steckerverbinder, ein Buchsenverbinder oder eine Kombination davon konfiguriert sein. In gewissen beispielhaften Ausführungsformen ist das elektrische Verbindungsmerkmal 118 aus einem elektrisch leitenden Material gemacht, was Kupfer und Aluminium einschließt, jedoch nicht darauf eingeschränkt ist. Das elektrische Verbindungsmerkmal 118 kann eine glatte und/oder texturierte Oberfläche haben. Die Form und Größe des elektrischen Verbindungsmerkmals 118 sind so ausgeführt, dass ein adäquater elektrischer Kontakt mit dem entsprechenden Glied des elektrischen Verbinders vorgesehen wird, um Erdungsfehler, Überstrom, übergroße Temperatur und/oder irgendwelche anderen elektrischen Betriebsbedingungen zu vermeiden.
Die Außenfläche 110 des oberen Teils 102 kann aus einem oder mehreren einer Anzahl von elektrisch nicht leitenden Materialien gemacht sein, um es dem Anwender zu gestatten, den oberen Teil 102 ohne Risiko eines elektrischen Schlags zu berühren. Beispiele von solchen elektrisch nicht leitenden Materialien können Plastik, Gummi, Nylon und Keramik aufweisen, sind jedoch nicht darauf eingeschränkt. Außerdem wird in gewissen beispielhaften Ausführungsformen die obere Wand 114 des Verbinderkupplungsteils 109 auch aus einem oder mehreren elektrisch nicht leitenden Materialien gemacht, welche die gleichen sein können, wie das elektrisch nicht leitende Material der Außenfläche 110 des oberen Teils 102 oder andere Materialien. In gewissen beispielhaften Ausführungsformen weist die Außenfläche 110 ein oder mehrere Merkmale 108 auf, die es einem Anwender gestatten, die Griffigkeit des oberen Teils 102 zu verbessern. Beispiele eines solchen Merkmals 108 sind eine andere Textur der Außenfläche 110, eine konkave Krümmung an der Außenfläche 110 (wie in den 1A und 1B gezeigt) und eine konvexe Krümmung an der Außenfläche 110, sie sind jedoch nicht darauf eingeschränkt.
In gewissen beispielhaften Ausführungsformen ist ein Brückenmerkmal 111 unter dem elektrischen Verbindungsmerkmal 118 positioniert und elektrisch damit gekoppelt. Das Brückenmerkmal 111 kann derart bemessen sein (beispielsweise bezüglich Höhe, Breite, Tiefe, Querschnittsform), dass mechanisch eine Koppelung mit einem entsprechenden Sicherungsverbinder hergestellt wird, wie unten bezüglich 2 beschrieben. Wenn das Brückenmerkmal 111 des oberen Teils 102 mechanisch mit dem entsprechenden Sicherungsverbinder gekoppelt ist, sind die zwei Komponenten elektrisch gekoppelt, um zu gestatten, dass Spannung und/oder Strom dort hindurch fließen. In diesem Beispiel ist das Brückenmerkmal 111 unter der Unterseite des elektrischen Verbindungsmerkmals 118 positioniert.
Das Brückenmerkmal 111 kann als ein Steckerverbinder, ein Buchsenverbinder oder als eine Kombination davon konfiguriert sein. In gewissen beispielhaften Ausführungsformen ist das Brückenmerkmal 111 aus einem elektrisch leitenden Material gemacht, was Kupfer und Aluminium mit einschließt, jedoch nicht darauf eingeschränkt ist. Das Brückenmerkmal 111 kann eine glatte und/oder texturierte Oberfläche haben. Die Form und Größe des Brückenmerkmals 111 ist so hergestellt, dass ein adäquater elektrischer Kontakt mit dem elektrischen Verbindungsmerkmal 118 hergestellt wird, um Erdungsfehler, Überstrom, übermäßig große Temperaturen und/oder irgendwelche anderen nachteiligen elektrischen Betriebsbedingungen zu vermeiden. In gewissen beispielhaften Ausführungsformen ist das Brückenmerkmal 111 weggelassen oder als ein Teil des Mittelteils 104 vorgesehen, und nicht im oberen Teil 102.
Optional weist die Außenfläche 110 des oberen Teils 102 in gewissen beispielhaften Ausführungsformen eine Anzeigevorrichtung 115 auf. Die Anzeigevorrichtung 115 kann für einen Anwender eine sichtbare Anzeige des Betriebszustandes des Endteils 100 des integralen Verbinders vorsehen. Beispielsweise kann die Anzeigevorrichtung 115 anzeigen, dass keine Leistung durch das Endteil 100 des integralen Verbinders fließt. Eine solche Anzeige kann den Anwender dahingehend benachrichtigen, dass die Sicherung versagt hat und ersetzt werden sollte. In einem solchen Fall kann die Anzeigevorrichtung 115 in einer anderen Farbe (beispielsweise rot) leuchten als die Farbe, in der die Anzeigevorrichtung 115 leuchtet, wenn die Sicherung ordnungsgemäß arbeitet und Leistung durch die Sicherung fließt. Alternativ kann die Anzeigevorrichtung 115 nicht leuchten, wenn die Sicherung versagt hat. Als ein weiteres Beispiel kann die Anzeigevorrichtung 115 anzeigen, dass die Sicherung ordnungsgemäß arbeitet, wobei sie den Anwender benachrichtigt, dass die Schaltung in Betrieb ist. In einem solchen Fall kann die Anzeigevorrichtung 115 in grüner Farbe leuchten.
Die Anzeigevorrichtung 115 kann eine Lichtquelle von irgendeiner Bauart sein, was eine lichtemittierende Diode (LED), eine Glühlampe und eine organische LED bzw. OLED einschließt, jedoch nicht darauf eingeschränkt ist. Die Anzeigevorrichtung 115 kann kontinuierlich oder basierend auf dem Auftreten eines gewissen Ereignisses beleuchtet werden (beispielsweise Zeitverlauf, Zykluszeit, Versagen der Sicherung). Die Anzeigevorrichtung 115 kann auch bezüglich des Beleuchtungsniveaus (Helligkeit) und/oder bezüglich der Beleuchtungsfarbe variieren, und zwar basierend auf der Menge an Leistung, die durch das Endteil 100 des integralen Verbinders fließt.
Zusätzlich oder alternativ kann die Anzeigevorrichtung 115 eine gewisse andere Art einer Benachrichtigung über den Zustand des Leistungsflusses durch das Endteil 100 des integralen Verbinders aussenden. Beispielsweise kann die Anzeigevorrichtung 115 einen Ton aussenden, wenn keine Leistung durch das Endteil 100 des integralen Verbinders fließt. Ein solcher Ton kann ein oder mehrere einer Anzahl von Lautstärken haben, kann kontinuierlich oder periodisch sein und/oder kann einen oder mehrere einer Anzahl von Tönen haben.
Die Anzeigevorrichtung 115 kann durch ein oder mehrere einer Anzahl von Quellen mit Leistung versorgt werden. Beispielsweise kann die Anzeigevorrichtung 115 Leistung von der Leistung abziehen, die durch die elektrisch leitenden Teile des Endteils 110 des integralen Verbinders fließt. In einem solchen Fall können ein Stromtransformator oder eine ähnliche Vorrichtung verwendet werden, um den Strom und/oder die Spannung auf ein Niveau zu verringern, welches für die Verwendung durch die Anzeigevorrichtung 115 geeignet ist. Als ein weiteres Beispiel kann eine (nicht gezeigte) Batterie verwendet werden, um die Anzeigevorrichtung 115 unabhängig von der Leistung anzutreiben, die durch die elektrisch leitenden Teile des Endteils 110 des integralen Verbinders fließen.
Der Mittelteil 104 des Endteils 100 des integralen Verbinders weist eine Außenfläche 120 einer Wand 128 auf, die einen Umfang des Mittelteils 104 bildet. In gewissen beispielhaften Ausführungsformen hat die Wand 128 des Mittelteils 104 eine Innenfläche 124, die einen Hohlraum 122 bildet. Die Innenfläche 124, die den Hohlraum 122 des Mittelteils 104 bildet, kann Sicherungsaufnahme 124 genannt werden. Die Sicherungsaufnahme 124 des Mittelsteils 104 kann eine glatte und/oder texturierte Oberfläche haben. Die Form und Größe der Sicherungsaufnahme 124 wird ausgeführt, um einen adäquaten mechanischen Kontakt mit der Außenfläche der Sicherung vorzusehen.
Der Mittelteil 104 kann aus einer oder mehreren einer Anzahl von elektrisch nicht leitenden Materialien gemacht sein. Beispiele solcher elektrisch nicht leitenden Materialien können Plastik, Gummi, Nylon und Keramik aufweisen, sind jedoch nicht darauf eingeschränkt. Zusätzlich oder als Alternative kann die Sicherungsaufnahme 124 aus einem elektrisch leitenden Material gemacht sein (beispielsweise Kupfer, Aluminium). Insbesondere kann das obere Ende der Sicherungsaufnahme 124 aus einem elektrisch leitenden Material gemacht sein. In einem solchen Fall kann das obere Ende der Sicherungsaufnahme 124 elektrisch und mechanisch mit dem Brückenmerkmal 111 und/oder dem elektrischen Verbindungsmerkmal 118 des oberen Teils 102 gekoppelt sein. In gewissen beispielhaften Ausführungsformen ist die Sicherungsaufnahme 124 mit dem Brückenmerkmal 111 und/oder dem elektrischen Verbindungsmerkmal 118 gekoppelt, wenn der untere Teil 106 mechanisch mit dem Mittelteil 104 gekoppelt ist.
In gewissen beispielhaften Ausführungsformen sind ein oder mehrere Befestigungsmerkmale 126 in dem Mittelteil 104 vorgesehen. Jedes Befestigungsmerkmal 126 sichert die Sicherung, die in den Hohlraum 122 des Mittelteils 104 eingesetzt ist. Die Befestigungsmerkmale 126 können mechanisch mit der Innenfläche 124 verbunden sein, können eine Textur der Innenfläche 124 sein, können aus einem anderen Material als die Innenfläche 124 sein, können eine Druckkraft verwenden, um gegen die Außenfläche der Sicherung zu drücken, können irgendein anderes Merkmal sein oder können eine Kombination davon sein. Das Befestigungsmerkmal 126 kann aus einem elektrisch nicht leitenden Material gemacht sein. In gewissen beispielhaften Ausführungsformen, wenn das Befestigungsmerkmal 126 einen elektrisch leitenden Teil der Sicherung berührt, wenn die Sicherung in den Hohlraum 122 eingesetzt wird, ist das Befestigungsmerkmal 126 aus einem elektrisch leitenden Material gemacht und ist elektrisch mit dem Brückenmerkmal 111 und/oder dem elektrischen Verbindungsmerkmal 118 des oberen Teils 102 gekoppelt.
Der Mittelteil 104 kann ein Kupplungsmerkmal 105 aufweisen. Das Kupplungsmerkmal 105 gestattet, dass der Mittelteil 104 mechanisch mit dem unteren Teil 106 des Endteils 100 des integralen Verbinders gekoppelt wird. Das Kupplungsmerkmal 105 weist eine Wand 152 auf, die im Wesentlichen die gleichen Querschnittsabmessungen haben kann, wie der Hohlraum 122 des Rests des Mittelteils 104. In gewissen beispielhaften Ausführungsformen sind ein oder mehrere Befestigungsmerkmale 150 indem Hohlraum 132 des Kupplungsmerkmals 105 vorgesehen. Jedes Befestigungsmerkmal 150 ist im Wesentlichen ähnlich wie das oben beschriebene Befestigungsmerkmal 126, außer dass das Befestigungsmerkmal 150 des Kupplungsmerkmals 105 verwendet werden kann, um den Leiter zu sichern, der in den Hohlraum 132 des Kupplungsmerkmals 105 eingesetzt wird. In gewissen beispielhaften Ausführungsformen ist die Wand 152 die gleiche wie die Wand 128.
Ein oder mehrere Kupplungselemente 135 können an der Wand 152 angeordnet sein und/oder mit dieser mechanisch gekoppelt sein. Die Kupplungselemente 135 sind mechanisch mit entsprechenden Kupplungselementen 140 des unteren Teils 106 gekoppelt. Beispiele von solchen Kupplungselementen 135 können zusammenpassende Gewindegänge (wie in 1B gezeigt), Schlitze, Befestigungsvorrichtungen, Aufnahmeöffnungen und Klemmen aufweisen, sie sind jedoch nicht darauf eingeschränkt. In gewissen beispielhaften Ausführungsformen gestatten die Kupplungselemente 135 des Kupplungsmerkmals 105, dass der Mittelteil 104 bewegbar mit dem unteren Teil 106 gekoppelt wird. Eine solche bewegbare Kupplung gestattet, dass der untere Teil 106 gelöst wird und/oder bezüglich des Mittelteils 104 entfernbar ist. In einem solchen Fall kann die Sicherungsanordnung (die unten bezüglich 2 beschrieben wird) aus dem Endteil 100 des integralen Verbinders entfernt werden und man kann auf diese zugreifen.
Das Kupplungsmerkmal 105 und der Rest des Mittelteils 104 können aus einem einzigen Teil (beispielsweise aus einem Formteil) gemacht sein. Alternativ oder zusätzlich können das Kupplungsmerkmal 105 und der Rest des Mittelteils 104 getrennte Teile sein, die mechanisch miteinander unter Verwendung von einem oder mehreren einer Anzahl von Verbindungsverfahren verbunden werden, welche Epoxidharz, Druckpassungen, Verschmelzung durch Wärme und zusammenpassende Gewindegänge aufweisen, jedoch nicht darauf eingeschränkt sind.
In gewissen beispielhaften Ausführungsformen ist der untere Teil 106 des Endteils 100 des integralen Verbinders mechanisch mit dem Mittelteil 104 gekoppelt. Insbesondere kann der untere Teil 106 mechanisch mit dem Kupplungsmerkmal 105 gekoppelt sein. Der untere Teil 106 hat eine Wand 172 mit einer Innenfläche 144 und einer Außenfläche 130. Die Innenfläche 144 der Wand 172 bildet einen Hohlraum 142, durch den die Sicherungsanordnung verlaufen kann.
In gewissen beispielhaften Ausführungsformen sind ein oder mehrere Dichtungsmerkmale 170 in dem unteren Teil 106 vorgesehen. Jedes Dichtungsmerkmal 170 sichert den Leiter, der in den Hohlraum 142 des unteren Teils 106 eingeführt ist. Die Dichtungsmerkmale 170 können mechanisch mit der Innenfläche 144 verbunden sein, können eine Textur der Innenfläche 144 sein, können aus einem anderen Material als die Innenfläche 144 sein, können eine Druckkraft verwenden, um gegen die Außenfläche des Leiters zu drücken, können irgendein anderes Merkmal sein oder können irgendeine Kombination davon sein. Das Dichtungsmerkmal 170 kann aus elektrisch nicht leitendem Material gemacht sein.
Zusätzlich zum Sichern bzw. Halten des Verbinders kann das Dichtungsmerkmal 170 eine Abdichtung gegen den Leiter erzeugen, um zu verhindern, dass Strömungsmittel in den Hohlraum 142 eintreten, wenn der untere Teil 106 mechanisch mit dem Mittelteil 104 gekoppelt ist. In einem solchen Fall kann die bewegbare Koppelung bzw. lösbare Verbindung zwischen dem unteren Teil 106 und dem Mittelteil 104 bewirken, dass das Dichtungsmerkmal 170 einschränkt bzw. hält, wenn der untere Teil 106 mit dem Mittelteil 104 gekoppelt ist, und kann bewirken, dass das Dichtungsmerkmal 170 sich zurückzieht, wenn der untere Teil 106 vom Mittelteil 104 entkoppelt bzw. getrennt wird.
Wie in 1B gezeigt, weist die Innenfläche 144 des zweiten Endes 105 beispielsweise zusammenpassende Gewindegänge 135 auf, die verschraubbar eine Verbindung mit den passenden Gewindegängen 135 des Kupplungsmerkmals 105 herstellen. In dem Hohlraum 142 ist zur Unterseite des zweiten Endes 105 hin ein Dichtungsmerkmal 170 positioniert. In diesem Beispiel ist das Dichtungsmerkmal 170 ein kompressibler Wulst. Das Dichtungsmerkmal 170 wird in diesem Beispiel in dem Hohlraum 142 durch einen Kragen 174 in der Innenfläche 144 am Platz gehalten. Wenn der untere Teil 106 und der Mittelteil 104 verschraubbar miteinander gekoppelt sind, bringt das untere Ende des Kupplungsmerkmals 105 eine Druckkraft auf das Merkmal 170 auf. Weil das Dichtungsmerkmal 170 durch den Kragen 174 am Platz gehalten wird, bewirkt die Druckkraft, dass das Merkmal 170 sich nach innen zur Mitte des Hohlraums 142 ausdehnt. Wenn der Leiter in dem Hohlraum 142 ist, legt sich somit das Dichtungsmerkmal 170 eng um den Leiter, was verhindert, dass Strömungsmittel in den Hohlraum 122 des Mittelteils 104 eintritt (oder wodurch die Menge des Strömungsmittels verringert wird).
Das Dichtungsmerkmal 170 kann aus einem oder mehreren einer Anzahl von Materialien gemacht sein, welche Gummi, Gel und Plastik aufweisen, jedoch nicht darauf eingeschränkt sind. Zusätzlich oder alternativ können andere Dichtungsmerkmale 170 verwendet werden, um den Leiter zu sichern und eine Abdichtung um den Leiter herum vorzusehen, welche Elemente (beispielsweise Strömungsmittel, Staub) daran hindert, in den Hohlraum 122 des Mittelteils 104 einzutreten. Andere Dichtungsmerkmale 170 können eine Schiebebarriere und eine stapelbare Barriere bzw. Barrierenpackung aufweisen, sind jedoch nicht darauf eingeschränkt.
Die Außenfläche 130 des unteren Teils 106 kann ein oder mehrere Merkmale aufweisen, die dabei helfen, es einem Anwender zu gestatten, den unteren Teil 106 und den Mittelteil 104 zu verbinden und zu trennen. Beispiele von solchen Merkmalen können schräge Kanten (zum Aufnehmen eines Schraubenschlüssels zur Unterstützung bei der Drehung des unteren Teils 106) eine texturierte Oberfläche und eine Greiffläche aufweisen, sie sind jedoch nicht darauf eingeschränkt.
Die Außenfläche 110 des oberen Teils 102, die Wand 128 des Mittelteils 104 und/oder die Wand 172 des unteren Teils 106, können aus einem einzigen Teil gemacht sein (wie beispielsweise aus einem Formteil). Alternativ oder zusätzlich können die Außenfläche 110 des oberen Teils 102, die Wand 128 des Mittelteils 104 und/oder die Wand 172 des unteren Teils 106 getrennte Teile sein, die mechanisch miteinander unter Verwendung von ein oder mehreren einer Anzahl von Verbindungsmethoden gekoppelt sind, die Epoxydharz, Druckverbindungselemente, Verschmelzung durch Wärme und passende Gewindegänge aufweisen, jedoch nicht darauf eingeschränkt sind.
2 zeigt eine Seitenansicht im Querschnitt einer Sicherungsanordnung 200 gemäß gewissen beispielhaften Ausführungsformen. In einem oder mehreren Ausführungsformen kann ein oder mehrere der in 2 gezeigten Komponenten weggelassen werden, mehrfach vorgesehen werden und/oder ersetzt werden. Entsprechend sollten Ausführungsformen einer Sicherungsanordnung nicht als auf die speziellen in 2 gezeigten Anordnungen von Komponenten eingeschränkt angesehen werden.
Nun mit Bezugnahme auf die 1 und 2 wird die Sicherungsanordnung 200 in den unteren Teil des Endteils 100 des integralen Verbinders eingesetzt. Insbesondere wird die Sicherungsanordnung 200 durch den Hohlraum 142 des unteren Teils 106, durch den Hohlraum 132 des Kupplungsmerkmals 105 und in den Hohlraum 122 des Mittelteils 104 eingesetzt. Die Sicherungsanordnung 200 weist eine Sicherung 222, einen Sicherungshalter 220, eine Leiteraufnahme 230 und ein Kontaktglied 210 auf.
Die Sicherung 222 ist eine elektrische Vorrichtung, die zwei leitende Enden 215, 225 hat (die auch oberes Ende 215 und unteres Ende 225 genannt werden), die elektrisch mit irgendeiner Seite eines Widerstandes 228 mit geringem Widerstandswert gekoppelt sind, der im Inneren der Sicherung 222 verläuft. Der Widerstand 228 mit geringem Widerstandswert im Inneren der Sicherung 222 kann ein Metalldraht oder Metallstreifen sein, der schmilzt, wenn zuviel Strom dort hindurch fließt. Unter normalen elektrischen Betriebsbedingungen gestattet die Sicherung 222, dass Leistung (beispielsweise Strom, Spannung) durch sie hindurch fließt, und zwar von einem Ende (beispielsweise dem oberen Ende 215), durch den Widerstand 228 und aus dem anderen Ende (beispielsweise dem unteren Ende 225).
Wenn der Strom und/oder die Spannung, die durch die Sicherung 222 fließen, zu hoch werden (teilweise basierend auf dem Nennwert und der Größe der Sicherung 222) geht der Widerstand 228 in der Sicherung 222 kaputt (versagt), was einen geöffneten Schaltkreis zwischen den Enden 215, 225 der Sicherung 222 erzeugt. Als solches ist die Sicherung 222 eine Opfervorrichtung, die einen Schutz gegen einen übergroßen Strom für eine Lastquellenschaltung vorsieht. Anders gesagt, wenn der Widerstand 228 in der Sicherung 222 schmilzt, wird der Kreislauf unterbrochen, mit dem die Sicherung 222 verbunden ist. Übergroßer Strom kann durch die Sicherung 222 aus einem oder mehreren einer Anzahl von Gründen fließen, die einen Kurzschluss, eine Strom- und/oder Spannungsüberlastung, eine unpassende Last und ein Versagen einer Vorrichtung einschließen, jedoch nicht darauf eingeschränkt sind. Anders gesagt, um den Kreislauf durch die Sicherung 222 wieder herzustellen, sobald die Sicherung 222 versagt hat, werden die Sicherung 222 und/oder der Widerstand 228 in der Sicherung 222 ersetzt. Der Widerstand 228 innerhalb der Sicherung 222 kann permanent oder ersetzbar sein. Genauso kann die gesamte Sicherung 222 permanent bzw. wieder verwendbar oder ersetzbar sein.
Die Außenfläche der Sicherung 222 (zwischen dem oberen Ende 215 und dem unteren Ende 225) ist aus einem elektrisch nicht leitenden Material gemacht.
Die Außenfläche der Sicherung 222 kann aus einem oder mehreren einer Anzahl von Materialien gemacht sein, die Keramik, Glas, Plastik, Glasfaser, gegossene Mica-Laminate und gegossene gepresste Faserwerkstoffe aufweisen, jedoch nicht darauf eingeschränkt sind. Das Material, welches für die Außenfläche verwendet wird, kann von einem oder mehreren einer Anzahl von Faktoren abhängen, was einen Ampere-Nennwert, eine Spannungsklasse und Anwendung einschließt, jedoch nicht darauf eingeschränkt ist.
Die Enden 215, 225 der Sicherung 222 können die gleiche oder eine andere Größe und/oder Form haben. Die Enden 215, 225 der Sicherung 222 können runde Ecken, stiftförmige Enden, Drahtenden, Lötansätze und/oder irgendeine andere geeignete Form haben. Die Sicherung 222 kann einem oder mehreren einer Anzahl von Standards entsprechen, welche den International Electrotechnical Commision-Standard 60269 (IEC-Standard 60269), dem NEC-Standard NFPA 70 und dem UL-Standard 248 aufweisen, jedoch nicht darauf eingeschränkt sind. Weiterhin kann die Sicherung 222 eine Nennspannung und/oder einen Nennstrom haben, was die maximale Spannung und/oder den maximalen Strom darstellt, die bzw. den die Sicherung 222 dort hindurch lassen kann, bevor sie versagt, wodurch eine geöffnete Schaltung erzeugt wird. Beispiele von Nennwerten, welche die Sicherung 222 haben kann, weisen 1 A, 30 A, 600 V und 1000 V auf, sie sind jedoch nicht darauf eingeschränkt.
In gewissen beispielhaften Ausführungsformen hat der Sicherungshalter 220 ein zweites Ende 224, ein erstes Ende 226 und ein Zwischenteil 240. Das zweite Ende 224 des Sicherungshalters 220 kann aus einem elektrisch leitenden Material gemacht sein und kann elektrisch und mechanisch mit dem oberen Ende 215 der Sicherung 222 und mit dem Kontaktglied 210 verbunden sein. Das erste Ende 226 des Sicherungshalters 220 kann auch aus einem elektrisch leitenden Material gemacht sein (entweder aus dem gleichen oder aus einem anderen Material als das zweite Ende 224) und kann elektrisch und mechanisch mit dem unteren Ende 225 der Sicherung 222 und mit der Leiteraufnahme 230 verbunden sein.
In gewissen beispielhaften Ausführungsformen hat der Sicherungshalter 220 ein zweites Ende 224 (welches auch ein zweites Ende 224 genannt wird) und ein erstes Ende 226 (welches auch ein erstes Ende 226 genannt wird), die so geformt und bemessen sind, dass sie ein oder mehrere Sicherungen 222 aufnehmen. Der Sicherungshalter 220 kann aus einem oder mehreren einer Anzahl von Materialien gemacht sein, die Metall (beispielsweise Kupfer, eine Legierung, Aluminium, rostfreier Stahl), Plastik oder Nylon, irgendein anderes Material oder irgendeine Kombination davon einschließt. Die Enden 224, 226 des Sicherungshalters 220 können ein gewisses Ausmaß an physischer Flexibilität haben (beispielsweise einen Clip), um zu gestatten, dass die Enden 215, 225 der Sicherung 222 unter Druck und/oder unter Spannung gehalten werden, und die auch durch das Aufbringen eines gewissen Ausmaßes an Kraft zum Entfernen eines Endes 215, 225 der Sicherung 222 aus dem Sicherungshalter 220 entfernt werden können. In einem solchen Fall kann die Sicherung 222 durch einen Anwender ersetzt werden (wenn die Sicherung 222 versagt).
Der Sicherungshalter 220 kann auch ein Zwischenteil 240 haben, der mechanisch mit jedem der Enden 215, 225 des Sicherungshalters 220 gekoppelt ist. Der Zwischenteil 240 kann aus dem gleichen oder aus einem anderen Material gemacht sein wie das Material, welches für die Enden 215, 225 des Sicherungshalters 220 verwendet wird. In gewissen beispielhaften Ausführungsformen ist der Zwischenteil 240 aus einem elektrisch nicht leitenden Material gemacht.
Die Leiteraufnahme 230 (die das Aufnahmemerkmal aufweist) kann aus einem elektrisch leitenden Material gemacht sein. Das Aufnahmemerkmal der Leiteraufnahme 230 ist am distalen bzw. entfernt liegenden Ende der Leiteraufnahme 230 angeordnet und ist mechanisch und elektrisch mit einem leitenden Teil des Leiters verbunden, wie unten bezüglich 3 beschrieben. Am proximalen bzw. naheliegenden Ende ist die Leiteraufnahme 230 elektrisch und mechanisch mit dem ersten Ende 226 des Sicherungshalters 220 verbunden. Folglich ist die Leiteraufnahme 230 auch elektrisch mit dem unteren Ende 225 der Sicherung 222 verbunden.
Das Aufnahmemerkmal der Leiteraufnahme 230 kann eines oder mehrere von einer Anzahl von Merkmalen sein, die es gestatten, dass die Leiteraufnahme 230 fest und/oder entfernbar mit dem Leiter gekoppelt bzw. verbunden wird. Wie in 2 gezeigt, ist das Aufnahmemerkmal der Leiteraufnahme 230 beispielsweise eine Röhre, welche eine Größe (Querschnittsform, Umfang, Durchmesser) hat, die ausreicht, um zumindest einen leitenden Teil des Leiters aufzunehmen. In einem solchen Fall kann das Aufnahmemerkmal aus einer verformbaren Oberfläche gemacht sein, die gecrimpt bzw. umgeformt oder in anderer Weise behandelt werden kann, um eine feste Koppelung bzw. Verbindung mit dem Leiter herzustellen (und somit mit dem ersten Ende 226 des Sicherungshalters 220 und dem unteren Ende 225 der Sicherung 222). Wenn die Leiteraufnahme 230 ein Sicherungsclip ist, kann die Röhre Teil des Sicherungsclips sein.
Andere Beispiele eines Aufnahmemerkmals für die Leiteraufnahme 230 können ein Druckverbindungselement, eine Öffnung, eine Befestigungsvorrichtung und eine Anzahl von Spitzen (oder ähnlichen vorstehenden Vorrichtungen) sein, welche die Isolierung des Leiters durchdringen können und einen mechanischen Kontakt mit dem leitenden Teil des Leiters herstellen können, sie sind jedoch nicht darauf eingeschränkt. Es kann ein einziges Aufnahmemerkmal für eine einzige Leiteraufnahme 230 geben. Alternativ kann es mehrere Aufnahmemerkmale für eine einzige Leiteraufnahme 230 geben.
Das Kontaktglied 210 kann aus einen elektrisch leitenden Material gemacht sein. Das Kontaktglied 210 ist mechanisch mit dem zweiten Ende 224 des Sicherungshalters 220 gekoppelt (beispielsweise fest, entfernbar, verschraubbar). Wenn die Sicherungsanordnung 200 in das Endteil 100 des integralen Verbinders eingesetzt wird, stellt das Kontaktglied 210 weiter mechanisch eine Verbindung mit dem elektrischen Verbindungsmerkmal 118 und/oder dem Brückenmerkmal 111 her. In einem solchen Fall ist das Kontaktglied 210 auch elektrisch mit dem elektrischen Verbindungsmerkmal 118 und/oder dem Brückenmerkmal 111 gekoppelt. In gewissen beispielhaften Ausführungsformen kann das Merkmal (beispielsweise das elektrische Verbindungsmerkmal 118, das Brückenmerkmal 111), welches tatsächlich das Kontaktglied 210 aufnimmt und mechanisch eine Verbindung mit diesem herstellt, auch Kontaktgliedaufnahme oder Sicherungsaufnahme genannt werden.
Das Kontaktglied 210 kann eine Form und/oder Größe haben, um für genügend physischen Kontakt mit dem elektrischen Verbindungsmerkmal 118 und/oder dem Brückenmerkmal 111 zu sorgen, so dass die Leistungsübertragung zwischen dem Kontaktglied 210 und dem elektrischen Verbindungsmerkmal 118 oder dem Brückenmerkmal 111 Erdungsfehler, Überstrom, übermäßig hohe Temperaturen und/oder irgendwelche anderen nachteiligen elektrischen Betriebsbedingungen vermeidet. Wie in den 1B und 2 gezeigt, ist das Kontaktglied 210 beispielsweise ein Stift, und das Brückenmerkmal 111 hat einen Hohlraum, der ungefähr den gleichen Durchmesser hat, wie der Stift. Wenn die Sicherungsanordnung 200 in das Endteil 100 des integralen Verbinders eingesetzt wird, stellt folglich der Stift mechanisch eine Koppelung bzw. Verbindung mit dem Brückenmerkmal 111 her.
In gewissen beispielhaften Ausführungsformen weist die Kontaktgliedaufnahme (beispielsweise das elektrische Verbindungsmerkmal 118, das Brückenmerkmal 111) ein oder mehrere (nicht gezeigte) Befestigungs- bzw. Sicherungsmerkmale auf. Ein Sicherungsmerkmal kann irgendein Merkmal sein, welches das Kontaktglied 210 am Platz hält, wenn die Sicherungsanordnung 200 in das Endteil 100 des integralen Verbinders eingeführt wird. Beispiele des Sicherungsmerkmals können kleine Vorsprünge (beispielsweise Buckel) entlang der Innenfläche der Kontaktgliedaufnahme, die zu einem entsprechenden Vorsprung entlang der Außenfläche des Kontaktgliedes 210 passen, eine Aussparung und einen Schlitz, die an der Kontaktglied-Aufnahme und dem Kontaktglied 210 angebracht sind, und zusammenpassende Gewinde aufweisen, sind jedoch nicht darauf eingeschränkt.
In gewissen beispielhaften Ausführungsformen sind das Kontaktglied 210 und das zweite Ende 224 des Sicherungshalters 220 mit dem Brückenmerkmal 111 und/oder dem elektrischen Verbindungsmerkmal 118 integriert. In einem solchen Fall kann der Zwischenteil 240 des Sicherungshalters 220 weggelassen werden. Wenn die daraus resultierende Sicherungsanordnung 200 in den Hohlraum 122 des Mittelteils 104 eingesetzt wird, wird das obere Ende 215 der Sicherung freigelegt und mechanisch mit einem Aufnahmemerkmal (beispielsweise dem Brückenmerkmal 111, dem elektrischen Verbindungsmerkmal 118) am oberen Teil des Hohlraums 122 gekoppelt bzw. verbunden, um die elektrische Verbindung zu erzeugen.
3 zeigt einen beispielhaften Leiter 300 gemäß gewissen beispielhaften Ausführungsformen. In einem oder mehreren Ausführungsbeispielen können ein oder mehrere der in 3 gezeigten Komponenten weggelassen werden, mehrfach vorgesehen werden und/oder ersetzt werden. Entsprechend sollten Ausführungsbeispiele eines Leiters nicht derart angesehen werden, dass sie auf die speziellen in 3 gezeigten Anordnungen von Komponenten eingeschränkt sind.
Nun mit Bezug auf die 1–3 kann der Leiter 300 einen elektrisch leitenden Teil 310 und einen isolierenden (elektrisch nicht leitenden) Teil 320 aufweisen. Der elektrisch leitende Teil 310 kann aus einem oder mehreren elektrisch leitenden Materialien (beispielsweise Kupfer, Aluminium) gemacht sein, welche Leistung führen können (beispielsweise Strom, Spannung). Die Menge des Stroms und/oder der Spannung, die ein Leiter 300 führen kann, hängt von einem oder mehreren einer Anzahl von Faktoren ab, welche die Größe (beispielsweise die Querschnittsfläche) des leitenden Teils 310 des Leiters 300, das Material des leitenden Teils 310 des Leiters 300 und die Umgebungstemperatur mit einschließen, jedoch nicht darauf eingeschränkt sind. Die Größe des leitenden Teils 310 des Leiters 300 kann gemäß dem American Wire Gauge(AWG)-Standard und/oder irgendeinem anderen Standard kategorisiert werden. Beispielsweise kann die Größe des Leiters 300 (oder insbesondere des leitenden Teils 310 des Leiters 300) zwischen einschließlich 12 AWG und 8 AWG liegen. Der leitende Teil 310 kann ein volles Material einer Anzahl von miteinander gebündelten vollen Materialien, ein Gittermaterial oder ein Material sein, welches in irgendeiner anderen Konfiguration angeordnet ist.
Der isolierende Teil 320 des Leiters 300 umschließt einen oder mehrere leitende Teile 310 des Leiters 300. Der isolierende Teil 320 des Leiters 300 kann aus einem oder mehreren elektrisch nicht leitenden Materialien gemacht sein (beispielsweise Gummi, Nylon, Plastik). In gewissen beispielhaften Ausführungsformen kann der isolierende Teil 320 teilweise unter Verwendung eines Werkzeugs entfernt werden (beispielsweise eine Abisolierzange, ein Messer) sodass der leitende Teil 310 freigelegt ist. In einem solchen Fall kann der freigelegte leitende Teil mechanisch und elektrisch mit der Leiteraufnahme 230 gekoppelt sein.
Der Leiter 300 kann ein einzelner leitender Teil 310 sein, der in einem einzelnen isolierenden Teil 320 eingeschlossen ist. Alternativ kann der Leiter 300 mehrere leitende Teile 310 sein, die in einem einzelnen isolierenden Teil 320 eingeschlossen sind. In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der Leiter ein einzelner leitender Teil 310 sein, der in mehreren isolierenden Teilen 320 eingeschlossen ist. Alternativ kann der Leiter 300 mehrere leitende Teile 310 sein, die in mehreren isolierenden Teilen 320 eingeschlossen sind, wie beispielsweise in einem Kabel mit mehreren Leitern. Das andere Ende des Leiters 300 kann zu einer anderen Vorrichtung in einem elektrischen System führen. Bei einem PV-Solarsystem kann das andere Ende des Leiters 300 beispielsweise mit einem PV Solarpaneel oder einem Kollektor gekoppelt sein.
Mit Bezug auf die 1–4 zeigt 4 eine Seitenansicht eines Verbinders 400, der mechanisch mit dem Endteil 100 des integralen Verbinders gemäß gewissen beispielhaften Ausführungsformen gekoppelt ist. In gewissen beispielhaften Ausführungsformen ist der Verbinder 400 ein Verbinderteil, der bezüglich des oberen Teils 102 des Endteils 100 des integralen Verbinders komplementär bzw. passend ist. Insbesondere hat der Verbinder 400 ein oder mehrere Merkmale (beispielsweise ein elektrisches Verbindungsmerkmal 410, passende Clips 420), die mechanisch und/oder elektrisch eine Verbindung mit dem oberen Teil 102 herstellen. In diesem Beispiel können die passenden Clips 420 in die zwei Hohlräume 113 eingeführt werden und mit diesen gekoppelt werden, welche in der oberen Wand 114 des Verbinderkupplungsteils 109 ausgeformt sind, und zwar bei den Öffnungen 112. Außerdem kann das elektrische Verbindungsmerkmal 110 (beispielsweise ein Stift) in das elektrische Verbindungsmerkmal 118 des oberen Teils 102 eingeführt werden und mit diesem gekoppelt werden.
Wenn der Verbinder 400 mechanisch mit dem oberen Teil 102 des Endteils 100 des integralen Verbinders gekoppelt ist, sind die zwei Komponenten auch elektrisch miteinander gekoppelt, was gestattet, das Leistung durch die zwei Komponenten fließt. Der Verbinder 400 kann beispielsweise irgendeine Art eines elektrischen Verbinders sein. Wenn beispielsweise der Verbinderkupplungsteil 109 des elektrischen Verbinders eine übliche MC4-Steckerschnittstelle ist, dann kann der Verbinder 400 eine übliche MC4-Buchsenschnittstelle sein.
Um den Verbinder 400 vom oberen Teil 102 des Endteils 100 des integralen Verbinders zu lösen, kann ein Freigabemechanismus an dem Verbinder 400 und/oder an dem oberen Teil 102 eingesetzt werden. Die zusammendrückbaren Seiten 450 des Verbinders 400 können beispielsweise von einem Anwender herunter gedrückt werden indem eine nach innen gerichtete Kraft an beiden Enden der zusammendrückbaren Seiten 450 aufgebracht wird. Wenn genügend nach innen gerichtete Kraft aufgebracht wird, bewegen sich die passenden Clips 420 in die zwei Hohlräume 113 des Verbinderkupplungsteils 109. Wenn in einem solchen Fall eine auswärtsgerichtete Kraft (Ziehen des Verbinders 400 und des oberen Teils 102 in entgegengesetzten Richtungen) aufgebracht wird, während die nach innen gerichtete Kraft auf den zusammendrückbaren Seiten 450 beibehalten wird, dann kann der Verbinder 400 vom oberen Teil 102 gelöst werden. Wenn der Verbinder 400 und der obere Teil 102 getrennt bzw. entkoppelt sind, sind die Komponenten auch elektrisch entkoppelt.
5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Verbinderanordnung 500 die den Verbinder 400 der 4 gemäß gewissen beispielhaften Ausführungsformen aufweist. Insbesondere weist die Verbinderanordnung 500 einen Körper 510 auf, der mechanisch mit dem Verbinder 400 unter Verwendung eines Verbindungsbundes 520 gekoppelt ist. Das andere Ende des Körpers 510 hat einen dort hindurch laufenden Leiter 540. Der Leiter 540 kann zu einer anderen Vorrichtung in einem elektrischen System weiterlaufen. Bei einem PV-Solarsystem kann das andere Ende des Leiters 540 beispielsweise mit einem PV-Solarpaneel oder einem Kollektor gekoppelt sein.
Beispielhafte Ausführungsformen sehen einen verbesserten Verbinder vor, der eine Sicherung integriert. Insbesondere kann ein Anwender (beispielsweise ein Elektriker) einen Leiter mit einer Sicherungsanordnung nur unter Verwendung einer einzigen Handlung koppeln (beispielsweise durch Crimpen bzw. Klemmen einer Leiteraufnahme der Sicherungsanordnung, um mechanisch und elektrisch die Leiteraufnahme mit dem leitenden Teil des Leiters zu verbinden). Der Anwender kann dann die Sicherungsanordnung in den Verbinderkörper einführen und manuell ein Endteil des Verbinderkörpers festziehen, um den Leiter und die Sicherungsanordnung zu befestigen und zu verhindern, dass Elemente (beispielsweise Feuchtigkeit, Schmutz) von außerhalb des Verbinderkörpers in den Hohlraum des Verbinderkörpers eintreten. Gewisse beispielhafte Ausführungsformen gestatten es einem Anwender, den Verbinder, die Sicherungsanordnung und den Verbinderkörper ohne Verwendung von Werkzeugen (oder mit begrenzter Verwendung von Werkzeugen) zu montieren. Weiterhin können beispielhafte Ausführungsformen einem Anwender eine sichtbare Anzeige bieten, dass eine Sicherung sicher in dem Verbinderkörper aufgenommen ist. Beispielhafte Ausführungsformen können mit einer Anzahl von Größen und/oder Formen von Leitern und/oder Sicherungen verwendet werden.
Weiterhin sparen die beispielhaften Ausführungsformen Zeit, Material und Geld bei der Installation und Instandhaltung eines elektrischen Systems. Insbesondere kann die Verwendung der hier beschriebenen beispielhaften Verbinder mit integralen Sicherungshaltern die Notwendigkeit von Anschlusskästen, Leitungen, Anschlussblöcken, Sicherungsblöcken, Leitern und einer Anzahl von anderen Komponenten verringern oder eliminieren. Außerdem kann die Verwendung der beispielhaften Verbinder mit integralen Sicherungshaltern ein oder mehrere einer Anzahl von elektrischen und/oder mechanischen Vorteilen bezüglich des Leiters vorsehen. Solche Vorteile können eine Spannungsentlastung, eine leichte Installation, eine leichte Instandhaltung, Zeiteinsparungen beim Ersetzen einer durchgebrannten Sicherung, was von einem Zustand mit übergroßem Strom und/oder übergroßer Temperatur resultiert, und eine sichtbare Bestätigung eines Verbindungszustandes des Verbinders mit integralem Sicherungshalter aufweisen, sie sind jedoch nicht darauf eingeschränkt.
Obwohl die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele mit Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsformen dargelegt wurden, sollte dem Fachmann klar sein, dass verschiedene Modifikationen im Kern und Umfang dieser Offenbarung liegen. Dem Fachmann wird klar sein, dass die hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen nicht auf irgendeine speziell besprochene Anwendung eingeschränkt sind und, dass die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele veranschaulichend und nicht einschränkend sind. Aus der Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen werden sich für den Fachmann äquivalente Ausführungsformen für die hier gezeigten Elemente ergeben, und es werden sich für die Praktiker unter Verwendung der vorliegenden Offenbarung Wege zum Ausführen von anderen Ausführungsbeispielen ergeben. Daher ist der Umfang der beispielhaften Ausführungsformen hier nicht eingeschränkt.

Claims

Endteil eines integralen Verbinders, welches folgendes aufweist: einen oberen Teil, der einen Verbinderkupplungsteil und ein elektrisches Verbindungsmerkmal aufweist, wobei das elektrische Verbindungsmerkmal ein elektrisch leitendes Material aufweist; einen Mitteilteil, der eine erste Wand aufweist, die einen ersten Hohlraum umgibt, und eine Sicherungsaufnahme, die in dem ersten Hohlraum angeordnet ist, wobei die Sicherungsaufnahme elektrisch mit dem elektrischen Verbindungsmerkmal gekoppelt ist; und einen unteren Teil, der beweglich mit dem Mittelteil gekoppelt ist, wobei der untere Teil eine zweite Wand aufweist, die einen zweiten Hohlraum bildet, durch den eine Sicherung und ein Leiter laufen, wobei der Verbinderkupplungsteil, die erste Wand und die zweite Wand aus einem elektrisch nicht leitenden Material gemacht sind.
Endteil eines integralen Verbinders nach Anspruch 1, wobei der untere Teil weiter ein Dichtungsmerkmal aufweist, welches in dem zweiten Hohlraum angeordnet ist, wobei das Dichtungsmerkmal verhindert, dass Strömungsmittel in den ersten Hohlraum eintreten, wenn der untere Teil mit dem Mittelteil gekoppelt ist.
Endteil eines integralen Verbinders nach Anspruch 2, wobei der untere Teil verschraubbar mit dem Mitteilteil gekoppelt ist, und wobei das Dichtungsmerkmal sich eng um den Mitteilteil legt, wenn der untere Teil am Mittelteil festgezogen ist.
Endteil eines integralen Verbinders nach Anspruch 1, wobei die Sicherungsaufnahme ein Befestigungsmerkmal aufweist, welche einen mechanischen und elektrischen Kontakt mit einem oberen Ende der Sicherung aufrecht erhält wenn der untere Teil mechanisch mit dem Mittelteil gekoppelt ist.
Endteil eines integralen Verbinders nach Anspruch 1, wobei der Leiter mechanisch mit einem unteren Ende der Sicherung unter Verwendung einer Leiteraufnahme gekoppelt ist.
Endteil eines integralen Verbinders nach Anspruch 1, wobei der obere Teil weiter ein Brückenmerkmal aufweist, welches elektrisch das elektrische Verbindungsmerkmal des oberen Teils mit der Sicherungsaufnahme des Mittelteils koppelt.
Endteil eines integralen Verbinders nach Anspruch 1, wobei der Mittelteil weiter ein Brückenmerkmal aufweist, welches elektrisch das elektrische Verbindungsmerkmal des oberen Teils mit der Sicherungsaufnahme des Mittelteils koppelt.
Photovoltaik-Solarpaneelverbinderanordnung, die folgendes aufweist: einen ersten Verbinderteil, der einen ersten Verbinderkupplungsteil und ein erstes elektrisches Verbindermerkmal aufweist, einen zweiten Verbinderteil, der mechanisch eine Verbindung zum ersten Verbinderteil herstellt, wobei der zweite Verbinderteil folgendes aufweist: einen oberen Teil, der einen zweiten Verbinderkupplungsteil und ein zweites elektrisches Verbindungsmerkmal aufweist, wobei das zweite elektrische Verbindungsmerkmal ein elektrisch leitendes Material aufweist; einen Mittelteil, der eine erste Wand aufweist, die einen ersten Hohlraum und eine Sicherungsaufnahme umgibt, die in dem ersten Hohlraum angeordnet ist, wobei die Sicherungsaufnahme elektrisch mit dem elektrischen Verbindungsmerkmal gekoppelt ist; und einen unteren Teil, der bewegbar mit dem Mittelteil gekoppelt ist, wobei der untere Teil eine zweite Wand aufweist, die einen zweiten Hohlraum bildet, wobei der Verbinderkupplungsteil, die erste Wand und die zweite Wand aus einem elektrisch nicht leitenden Material gemacht sind; eine Sicherungsanordnung, die elektrisch mit der Sicherungsaufnahme gekoppelt ist, nachdem sie durch den zweiten Hohlraum eingeführt wurde, wobei die Sicherungsanordnung folgendes aufweist: eine Sicherung mit einem oberen Ende und einem unteren Ende, wobei das obere Ende und das untere Ende jeweils ein elektrisch leitendes Material aufweisen; einen Sicherungshalter, der ein erstes Ende aufweist, welches ein elektrisch leitendes Material aufweist, wobei das erste Ende elektrisch mit dem unteren Ende der Sicherung gekoppelt ist; und eine Leiteraufnahme, die elektrisch mit dem ersten Ende des Sicherungshalters und dem unteren Ende der Sicherung verbunden ist, wobei die Leiteraufnahme ein Aufnahmemerkmal aufweist; und ein Leiter, der elektrisch und mechanisch mit der Leiteraufnahme gekoppelt ist.
Photovoltaik-Solarpaneelverbinderanordnung nach Anspruch 8, wobei der Sicherungshalter weiter ein zweites Ende aufweist, welches mechanisch das obere Ende der Sicherung und die Sicherungsaufnahme verbindet.
Photovoltaik-Solarpaneelverbinderanordnung nach Anspruch 9, wobei die Sicherungsanordnung weiter ein Kontaktglied aufweist, welches mechanisch mit dem zweiten Ende des Sicherungshalters und mit der Sicherungsaufnahme gekoppelt ist.
Photovoltaik-Solarpaneelverbinderanordnung nach Anspruch 9, wobei der Sicherungshalter weiter einen Zwischenteil aufweist, der mechanisch mit dem ersten Ende und dem zweiten Ende des Sicherungshalters gekoppelt ist, wobei der Zwischenteil ein elektrisch nicht leitendes Material aufweist.
Photovoltaik-Solarpaneelverbinderanordnung nach Anspruch 8, wobei die Verbinderaufnahme eine Röhre ist, welches verformt ist, um mechanisch die Röhre mit dem Verbinder zu koppeln und um elektrisch den Leiter mit dem unteren Ende der Sicherung zu koppeln.
Photovoltaik-Solarpaneelverbinderanordnung nach Anspruch 8, wobei das Kontaktglied der Sicherungsanordnung ein Stift ist, der mechanisch mit einem Befestigungsmerkmal der Sicherungsaufnahme gekoppelt ist.
Photovoltaik-Solarpaneelverbinderanordnung nach Anspruch 8, wobei der zweite Verbinderteil weiter eine Anzeigevorrichtung aufweist, wobei die Anzeigevorrichtung einen Anwender benachrichtigt, dass die Sicherung versagt hat.
Photovoltaik-Solarpaneelverbinderanordnung nach Anspruch 8, wobei der zweite Verbinderteil von der Art einer MC4-Steckerschnittstelle ist.
Photovoltaik-Solarpaneelverbinderanordnung nach Anspruch 8, wobei die Sicherung einen Nennwert zwischen 1 A und 30 A und zwischen 600 V und 1000 V hat.
Photovoltaik-Solarpaneelverbinderanordnung nach Anspruch 8, wobei der untere Teil weiter ein Dichtungsmerkmal aufweist, das in dem zweiten Hohlraum angeordnet ist, wobei das Dichtungsmerkmal verhindert, dass Strömungsmittel in den ersten Hohlraum eintreten kann, wenn der untere Teil mit dem Mittelteil gekoppelt ist.
Photovoltaik-Solarpaneelverbinderanordnung nach Anspruch 8, wobei der Leiter eine Größe zwischen 12 AWG und 8 AWG hat (AWG = American wire gauge).
Photovoltaik-Solarpaneelverbinderanordnung nach Anspruch 8, wobei das erste Ende und das zweite Ende des Sicherungshalters ein Paar von elektrisch leitenden Sicherungsclips sind, um eine mechanische Verbindung zum oberen Ende bzw. zum unteren Ende der Sicherung herzustellen.
Photovoltaik-Solarpaneelverbinderanordnung nach Anspruch 8, wobei die Sicherung entfernt und ersetzt werden kann, wenn die Sicherung versagt.