專利名稱：用于將母線通道固定在母線通道功率導體上的系統和方法
技術領域：
這里描述的主題總體涉及功率母線通道(busway )，并且更特別是 涉及將母線通道殼體固定在母線通道功率導體(power conductor )上。
背景技術：
用于多相電能分配系統中的功率母線通道通常包括鋁材料的長、 矩形棒。每個單獨棒被電絕緣，以便保持單個相之間以及相導體和中 性導體之間的電隔離。按照電工規范，接地導體必須在母線通道功率 分配系統中相關。
題為"Thermally Efficient Power Busway Housing"的US專 利NO. 4804804描述兩件式擠壓成形的鋁合金殼體，該殼體成形為對于 所述的功率母線通道導體提供支承和接地傳導裝置。兩件式殼體通過 卡扣連接件沿著其頂部和底部表面連接在一起。殼體通過絕緣螺栓連 接到母線通道功率導體上。
General Electric，s SpectraTM Series Busway使用獨特的雙重 絕緣拉緊螺栓將鋁殼體連接在母線通道功率導體上。拉緊螺栓插入母 線通道的中心，提供可預料的一致性強度和高短路功率。
雖然有效地使用絕緣螺栓來固定母線通道組件，需要大量螺栓。 另外，由于母線通道殼體通常在接地電位，螺栓本身會不接觸導體的 任何部分，使用螺栓使得母線通道構造領域復雜。因此，希望提供一 種改進的裝置來固定母線通道，而不使用螺栓，使用較少的部件，但 還提供可預料的一致性強度以及高短路功率。
發明內容
按照本發明的實施例，功率母線通道組件包括一對相對的非鐵金 屬的開口側板。側板具有U形構造，并且包括通過平部件連接的一對 頂部和底部凸緣。功率母線通道組件還包括每個凸緣一端上以便將側 板互鎖在一起的裝置。互鎖裝置內部包括有角(angulated)的突出部 或有角的細槽。還包括從該對凸緣之一延伸的第一軌道，提供懸掛支 承連接裝置。另外，還包括從該對凸緣的另一個延伸的第二軌道，提 供接地穿刺連接裝置。功率母線通道組件還包括與凸緣互連的至少一個支承件。支承件設置尺寸并構造成將互鎖裝置偏壓在一起。
在本發明的另一實施例中，將母線通道殼體固定在母線通道功率 導體上的方法包括使用多個支承件。母線通道殼體包括一對相對的非
鐵金屬的開口側板。側板具有u形構造，并且包括通過平部件連接的
一對頂部和底部凸緣。頂部和底部凸緣包括縫隙，并且多個支承件包 括帶鉤端和凸緣端。該方法包括將帶鉤端插入縫隙之一，并且轉動支 承件，直到凸緣端靠近另一縫隙。該方法還包括將軸向力提供給凸緣 端，其中力垂直于側板，并且由此凸緣端完全接合另一縫隙。
下面參考附圖進行詳細描述，附圖中
圖l是用于支承母線功率導體的母線通道殼體單元的透視圖； 圖2是按照本發明一個實施例的支承件的透視圖； 圖2A是圖2所示支承件的底視圖； 圖2B是圖2所示的支承件的側視圖3是圖1的母線通道殼體單元沿著圖1的線3-3的截面圖，包 括多個圖2的支承件；
圖4是按照本發明另一方面的支架的透視圖； 圖4A是圖4所示的支架的側視圖； 圖4B是圖4所示的支架的一部分的端視圖； 圖5是按照本發明另一方面的支架的透視圖； 圖5A是圖5所示支架的側視圖5B是圖5所示的支架的一部分的端視圖，表示凸緣和卡扣；
圖6是類似于圖3的視圖，包括多個支架；
圖7是類似于圖6的視圖，包括母線功率導體；
圖8是圖7所示的功率母線通道組件的放大局部透視圖。
具體實施例方式
本發明的實施例涉及固定功率母線通道組件的系統和方法，減小 使用緊固件的需要，采用較少的部件，但還提供可預料的一致性強度 和高短路功率。
現有技術母線通道殼體在圖1中以10總體表示。殼體單元10包 括與互補側板或側板部件12相對定位的側板或側部部件11。側板11、 12各自表示成具有U形構造，可包括開口 (未示出)，并且包括非鐵金屬，例如鋁合金，大大增加鋁的延展強度，而基本上不影響良好的電
氣和熱性能。形成母線通道殼體10的鋁側板11、 12形成用于接地故 障的完整的360度高級接地路徑，并且用作母線通道區段、裝配件和 母線插頭(未示出)之間的連續結合。
兩個鋁側板ll、 12設置頂部凸緣13、 15和底部凸緣14、 16。頂 部凸緣13和底部凸緣14從側板11上的平部件8垂直延伸。類似地， 頂部凸緣15和底部凸緣16從側板12上的平部件9垂直延伸。
側板ll、 12還設置相應的軌道19、 20。軌道19、 20從頂部凸緣 13、 15垂直延伸。類似地，軌道20從底部凸緣14、 16垂直延伸，如 所示。 一對軌道19、 20可提供懸桂支承連接裝置，而另一對軌道可提 供接地穿刺連接裝置。除了凸緣13-16之外，軌道19、 20為母線通道 殼體單元10提供另外的結構支承，并為側板ll、 12提供增加的表面 面積，以便改善去往環境空氣的熱輻射。
帶角細槽17沿著側板11上的頂部凸緣13的一個邊緣延伸，以便 接收沿著相對側板12上的頂部凸緣15延伸的互補的帶角突出部18。 類似的帶角的細槽17，沿著側板12的底部凸緣16延伸，以便接收沿著 側板ll的底部凸緣14延伸的類似的帶角突出部18，。帶角細槽l"7、17， 以及帶角突出部18、 18，提供互鎖裝置，將側板ll、 12固定在一起。
三個或四個母線通道或母線功率導體27 (此后稱為"母線")連接 在母線殼體單元IO上。每個母線27表示三相功率分配系統的各自相。 母線27通過多個支承件30 (未示出)固定在母線殼體單元10上。
現在參考圖2，按照本發明的一個實施例的支承件頂視圖總體以 30表示。支承件30包括環帶部段31、帶鉤端32以及凸緣端33。支承 件30是大致1. 5"寬以及0. 125"厚。支承件30的長度按照母線通道殼 體單元10的尺寸變化。
在一個特定實施例中，支承件30包括例如鋼的剛性和彈性材料， 提供重要的機械性能，例如強度和耐用性。這些機械性能在母線通道 由于短路而暴露于動態和熱應力時非常重要。由于支承件30位于母線 通道殼體10外部，支承件30對于母線通道的電氣性能沒有影響。
圖3表示包括多個支承件30的組裝的母線通道殼體單元100的截 面圖。環帶部段31偏離平部段34，并且容納凸緣13-16的互鎖裝置。 特別是，帶角細槽17和17，直接安裝在環帶部段31內，因此偏壓凸緣13-16的互鎖裝置。在環帶部段31在帶角細槽17的頂部直接就位時， 平部段34直接座置在凸緣13和15上。類似地，在環帶部段31在帶 角細槽17，上直接就位時，平部段34直接座置在凸緣14和16上。
另外，支承件30可以經由縫隙22和23與凸緣13、 15以及凸緣 14、 16互連。帶鉤端32安裝在定位在凸緣13和14上的互補縫隙22 內。類似地，凸緣端33安裝在定位在凸緣15和16上的互補縫隙23 內。凸緣13上的縫隙22直接平行于凸緣14上的縫隙22定位。類似 地，凸緣15上的縫隙23直接平行于凸緣16上的縫隙23定位。如圖8 所示，縫隙22和23分別在大約12"中心上沿著側板11和12的長度沿 著相同和規則間隔定位。每個縫隙22的區域被設置尺寸，以便接收支 承件30的帶鉤端32。類似地，每個縫隙23的區域被設置尺寸，以便 接收支承件30的凸緣端33。
再次參考圖3,為了固定支承件30，帶鉤端32插入縫隙22。接著， 轉動力施加在支承件30上，直到凸緣端33靠近互補縫隙23。垂直于 側板ll、 12的軸向力施加在凸緣端33上。與軸向力耦合的轉動力使 得凸緣端33完全接合縫隙23并將支承件30固定就位。
按照本發明的另一特征，多個支架40、 50可設置成進一步固定功 率母線通道殼體單元100。圖4表示按照本發明另一方面的支架40的 頂視圖。支架40包括底座41和一對凸緣44。底座41包括作為沿著底 座41的中心縱向延伸的彎曲強化部分的凸肋42。凸緣44從底座41垂 直延伸，并且包括傾斜部段43和卡扣45。
類似地，如圖5所示，支架50包括底座51和一對凸緣54。底座 51包括類似于凸肋42的凸肋52。凸緣54同樣從底座51垂直延伸， 并且包括傾斜部段53和卡扣55。
支架40、 50是大致2. 5"寬以及0. l"厚。支架40、 50的長度相同， 并且可按照母線通道殼體單元10的尺寸變化。更特別是，底座41、 51 的長度按照平部件9和8的長度變化。另外，卡扣45和55支架的距 離是相同的。
支架40、 50包括例如鋼的剛性和彈性材料，提供重要的機械性能， 例如強度和耐用性。這些機械性能在母線通道由于短路而暴露于動態 和熱應力時非常重要。由于支架40、 50位于母線通道殼體10外部， 支架40、 50對于母線通道的電氣性能沒有影響。圖6表示包括多個支架40、 50的圖3的組裝母線通道殼體單元 100。支架40、 50設置尺寸并構造成通過為支承件30提供互補的強化 而進一步固定母線通道系統100。支架40的底座41沿著側板12上的 平部件9橫向延伸(圖8 )。凸肋42貼靠平部件9強化底座41，以便 防止支架40離開側板12。
傾斜部段43彎曲離開側板12。傾斜部段43將來自于支架40的力 分配到側板12上，以便進一步固定母線通道系統100。另外，傾斜部 段43使得支架40將相反力施加在凸緣15、 16上，以便減小凸緣15、 16和支承件30上的磨損。
另外，支架40可經由縫隙23與每個凸緣15和16互連。卡扣45 鉤在縫隙23上，如上所述。如圖8所示，縫隙23的寬度至少等于支 架40的寬度。另外，卡扣45之間的寬度至少等于支架30的寬度。這 確保卡扣45和支承件30的任何凸緣端可同時安裝在細槽23內。
再次參考圖6，支架50為側板11提供與支架40為側板12提供的 結構和功能類似的結構和功能。
雖然結合當前認為是最為實用和優選的實施例來描述本發明，應 該理解到本發明不局限于這里描述的實施例。相反，本發明打算覆蓋 包括在所附權利要求的精神和范圍內的所有的變型和等同配置。
8
權利要求
1. 一種功率母線通道組件，包括一對相對的非鐵金屬的開口側板，每個側板具有U形構造，并包括通過平部件結合的一對頂部和底部凸緣；位于每個凸緣一端上并用于將所述側板互鎖在一起的裝置，互鎖裝置包括有角突出部或有角細槽；第一軌道，從成對凸緣之一延伸，第一軌道提供懸掛支承連接裝置；第二軌道，從成對凸緣的另一個延伸，第二軌道提供接地穿刺連接裝置；以及至少一個支承件，與凸緣互連，并且設置尺寸并構造成將互鎖裝置偏壓在一起。
2. 如權利要求1所述的功率母線通道組件，其特征在于，側板是 擠壓成形的。
3. 如權利要求1所述的功率母線通道組件，其特征在于，非鐵金 屬選自包括鋁和銅的組。
4. 如權利要求1所述的功率母線通道組件，其特征在于，還包括 沿著側板沿著相同和規則間隔定位的縫隙。
5. 如權利要求4所述的功率母線通道組件，其特征在于，至少一 個支承件包括多個支承件，其中多個支承件的每個經由縫隙與凸緣互 鎖。
6. 如權利要求5所述的功率母線通道組件，其特征在于，多個支承件的每個包括環帶部段，環帶部段容納互鎖裝置。
7. 如權利要求4所述的功率母線通道組件，其特征在于，還包括與凸緣互連的至少一個支架，至少一個支架設置尺寸并構造成強 化一對相對支承件。
8. 如權利要求7所述的功率母線通道組件，其特征在于，至少一個支架包括多個支架，其中多個支架的每個經由縫隙與凸緣互鎖。
9. 如權利要求8所述的功率母線通道組件，其特征在于，多個支架的每個包括凸脊，凸脊將多個支架的每個加固到平部件上。
10. —種使用多個支承件將母線通道殼體固定在母線通道功率導 體上的方法，母線通道殼體包括一對相對的非鐵金屬的開口側板，側板具有u形構造，并包括通過平部件結合的一對頂部和底部凸緣，并 包括縫隙，多個支承件包括帶鉤端和凸緣端，該方法包括將帶鉤端插入縫隙之一；轉動支承件，直到凸緣端靠近另一縫隙；為凸緣端提供軸向力，其中該力垂直于側板，由此凸緣端完全接 合另一縫隙。
全文摘要
本發明涉及一種用于將母線通道固定在母線通道功率導體上的系統和方法。功率母線通道組件包括一對相對的非鐵金屬的開口側板，每個側板具有U形構造，并包括通過平部件結合的一對頂部和底部凸緣；位于每個凸緣一端上并用于將側板互鎖在一起的裝置，互鎖裝置包括有角突出部或有角細槽；第一軌道，從成對凸緣之一延伸，第一軌道提供懸掛支承連接裝置；第二軌道，從成對凸緣的另一個延伸，第二軌道提供接地穿刺連接裝置；以及至少一個支承件，與凸緣互連，并且設置尺寸并構造成將互鎖裝置偏壓在一起。
文檔編號H02G5/00GK101453107SQ20081017981
公開日2009年6月10日 申請日期2008年12月5日 優先權日2007年12月5日
發明者J·科克斯, K·K·巴蒂賈, S·E·理查德 申請人:通用電氣公司