配電設備、系統和其組裝方法

配電設備、系統和其組裝方法
【專利摘要】提供一種配電設備(102)。配電設備包括堆疊總線條組件(108)，其包括多個總線條(202)。各個總線條包括第一板(210)、與第一板沿第一方向間隔開的第二板(212)，以及中間部件(214)，中間部件(214)設置在第一板和第二板之間且互連第一板和第二板。第一板和所述第二板中的至少一個由電傳導材料構成。
【專利說明】配電設備、系統和其組裝方法
[0001]相關申請的交叉引用
本申請要求2015年2月9日提交的美國臨時專利申請N0.62/113,643以及2015年6月8日提交的美國臨時專利申請N0.62/172,614的益處，這些申請的公開內容通過引用而整體地結合在本文中。
技術領域
[0002]本公開的領域大體涉及配電系統，并且更具體而言涉及包括堆疊總線條組件的配電設備，堆疊總線條組件提供公共總線形狀因數和連接器接口，同時使得能夠改變配電設備和與其一起使用的電氣裝置的安培容量。
【背景技術】
[0003]至少一些已知配電板提供配電設備來安裝多個斷路器，以控制從主電路到一個或多個支路電路的配電。至少一些已知配電板包括安裝在壁上的封罩，其支承傳導總線條和電聯接到總線條上的電力開關裝置，諸如斷路器。
[0004]至少一些已知配電板設計成使得具有不同的安培容量、總線長度和/或安裝定向的配電板具有不同的總線形狀因數和/或電連接器接口。因此，適于用于一個類型配電板上的電氣裝置大體不適于用于具有不同的安培容量、總線長度或安裝定向的配電板。
[0005]因此，需要一種更通用的配電設備，其提供公共總線形狀因數和連接器接口，同時使得能夠改變配電設備的安培容量、大小和安裝定向。

【發明內容】

[0006]在一個方面，提供一種配電設備。配電設備包括堆疊總線條組件，其包括多個總線條。各個總線條包括第一板、與第一板沿第一方向間隔開的第二板，以及中間部件，中間部件設置在第一板和第二板之間且互連第一板和第二板。第一板和所述第二板中的至少一個由電傳導材料構成。
[0007]在另一個方面，提供一種配電系統。配電系統包括框架、聯接到框架上的堆疊總線條組件，以及電聯接到總線條組件上的電氣裝置。總線條組件包括多個總線條，其中多個總線條中的相鄰的總線條沿第一方向彼此間隔開，并且多個總線條中的各個總線條限定連接器通道，其圍繞各個總線條的周緣延伸。電氣裝置包括多個連接器夾，其中多個連接器夾中的相鄰的連接器夾沿第一方向彼此間隔開，并且多個連接器夾中的各個連接器夾設置在連接器通道中的相應的連接器通道內。
[0008]在又一個方面，提供一種組裝配電系統的方法。方法包括提供多個第一板、多個第二板和多個中間部件，其中多個第一板和多個第二板中的至少一個包括電傳導板。方法進一步包括組裝多個總線條，其中對于多個總線條中的各個總線條，組裝總線條包括將多個第一板中的一個第一板、多個第二板中的一個第二板和多個中間部件中的一個中間部件聯接在一起，使得第二板與第一板沿第一方向通過中間部件間隔開，并且第一板和第二板中的至少一個由電傳導材料構成。方法進一步包括將多個總線條聯接在一起，以形成堆疊總線條組件，其中多個總線條聯接到在一起，使得多個總線條中的相鄰的總線條沿第一方向彼此間隔開。
【附圖說明】
[0009]圖1為包括配電設備的示例性配電系統的平面圖，配電設備顯示為包括堆疊總線條組件的配電板的形式。
[0010]圖2為圖1中顯示的總線條組件的端視圖。
[0011]圖3為適于與圖1和2中顯示的配電設備一起使用的另一個總線條組件的端視圖，其具有比圖2中顯示的總線條組件更低的安培容量構造。
[0012]圖4為適于與圖1和2中顯示的配電設備一起使用的另一個總線條組件的端視圖，其具有比圖3中顯示的總線條組件更低的安培容量構造。
[0013]圖5為圖2中顯示的總線條組件的放大局部視圖，其連接到電氣裝置的電連接器。
[0014]圖6為總線條組件的另一個實施例的放大局部視圖，其包括具有擴張電連接器引入件的總線條。
[0015]圖7為圖1中顯示的配電設備的透視圖，其設置在封罩內。
[0016]圖8為以第一定向安裝的圖1和2中顯示的總線條組件的示意圖，其中總線條組件安裝成相對于框架的中心偏移。
[0017]圖9為以第二定向安裝的圖1和2中顯示的總線條組件的示意圖，其中總線條組件安裝在減小寬度的框架上且與框架的中心基本對準。
[0018]圖10為以第三定向安裝的圖1和2中顯示的總線條組件的示意圖，其中總線條組件安裝在增加寬度的框架上且與框架的中心基本對準。
[0019]圖11為配電系統的另一個實施例的示意圖，其包括電聯接到堆疊總線條組件上的多個轉接器。
[0020]圖12為適于與圖1中顯示的配電系統和配電設備一起使用的示例性電氣裝置的示意圖。
[0021]圖13為圖12中顯示的電氣裝置的分解圖。
[0022]圖14為圖2中顯示的總線條組件的端視圖，其具有聯接到其上的多個電連接器。
[0023]圖15為圖14顯示的一個電連接器的第一接觸部件的透視圖。
[0024]圖16為電氣裝置的另一個實施例的透視圖，其適于與圖1中顯示的配電系統和配電設備一起使用。
[0025]圖17為圖16中顯示的電氣裝置的局部分解圖。
[0026]圖18為圖16中顯示的電氣裝置的局部視圖，其中省略了某些構件，以示出下面的特征。
[0027]圖19為圖18中顯示的電氣裝置的端視圖。
[0028]圖20為圖16-19中顯示的電氣裝置的透視圖，其連接到堆疊總線條組件。
[0029]圖21為連接到圖20中顯示的總線條組件之前的圖20中顯示的電氣裝置的側視圖。
[0030]圖22為連接到圖21中顯示的總線條組件的圖21中顯示的電氣裝置的側視圖。
[0031]圖23為堆疊總線條組件和適于與總線條組件一起使用的連接器夾的另一個實施例的局部示意圖。
[0032]圖24為連接器夾的備選實施例的局部示意圖，其電聯接到圖23中顯示的總線條組件的總線條。
[0033]圖25為連接器夾的另一個備選實施例的局部示意圖，其電聯接到圖23中顯示的總線條組件的總線條。
[0034]圖26為連接器夾的又一個備選實施例的局部示意圖，其電聯接到圖23中顯示的總線條組件的總線條。
[0035]圖27為連接器夾的又一個備選實施例的局部示意圖，其電聯接到圖23中顯示的總線條組件的總線條。
[0036]圖28為示例性模塊化框架組件的透視圖，其適于與堆疊總線條組件一起使用，模塊化框架組件顯示為第一構造。
[0037]圖29為圖28的模塊化框架組件的透視圖，其顯示為第二構造。
[0038]圖30為示例性轉接器的前視透射圖，其適于與堆疊總線條組件一起使用。
[0039]圖31為圖30的轉接器的后視透視圖。
[0040]圖32為圖30的轉接器的俯視透視圖。
[0041]圖33為圖14中顯示的總線條組件和一個電連接器的放大示意圖，其示出在運行期間通過總線條組件和電連接器的電流的瞬間方向。
[0042]圖34為包括支承彈簧的Y-形連接器夾的透視圖。
[0043]圖35為包括支承彈簧的C-形連接器夾的透視圖。
[0044]圖36為圖35中顯示的C-形連接器夾的側視圖。
[0045]圖37為組裝配電設備的示例性方法的流程圖。
[0046]圖38為組裝配電系統的示例性方法的流程圖。
[0047]雖然各種實施例的特定特征可能顯示在一些附圖中而沒有顯示在其它附圖中，但是這僅僅是為了方便。任何附圖的任何特征可結合任何其它附圖的任何特征來參照和/或要求保護。
[0048]部件列表 100配電系統 102配電設備 104電氣裝置 106框架
108總線條組件 110側軌 112端軌 114橫向支承件 116總線條組件的第一端 118總線條組件的第二端 120總線條組件的第一側 122總線條組件的第二側 124縱向方向126橫向方向128側向間隔130側向間隔202總線條204豎向方向206間隔件208總線條絕緣器210第一板212第二板214中間部件216緊固件218連接器通道220中心-中心間隔300總線條組件302中間部件400總線條組件402總線條404板
502電連接器600總線條組件602總線條
604擴張電連接器引入件
606第一板
608第二板
610擴張端節段
612擴張端節段
614連接器通道
700封罩
702面板
704內部空間
706主斷路器
708支路斷路器
802框架
902框架
902減小寬度的框架1002增加寬度的框架1100配電系統1102轉接器1104總線條組件1106轉接器的總線條側
1108轉接器的構件側
1200電氣裝置
1202斷路器單元
1204總線側絕緣部件
1206電連接器
1208斷路器單元的總線側
1210斷路器單元的負載側
1212電連接器的第一端
1214電連接器的第二端
1216連接器夾
1218第一方向
1220中心-中心間隔
1222第一接觸節段
1224第二接觸節段
1226安裝托架
1228蓋面板
1230緊固件
1402Y-形連接器夾
1404C-形連接器夾
1406 Y-形連接器夾的第一接觸部件
1408 Y-形連接器夾的第二接觸部件
1410連結節段
1412接觸刺
1414 Y-形連接器夾的第一接觸節段1416 Y-形連接器夾的第二接觸節段1418 C-形連接器夾的第一接觸節段1420 C-形連接器夾的第二接觸節段1422偏壓元件1424連接節段1502成型接觸表面1504接觸指1506凹槽
1508第一接觸節段的遠側端1510第一接觸節段的寬度1512第一接觸節段的厚度1600電氣裝置1602斷路器單元1604絕緣部件的總線側1606電連接器
1608斷路器單元的總線側
1610斷路器單元的負載側
1612線路端子
1614電連接器的第一端
1616電連接器的第二端
1618接觸刺
1620連接器夾
1622接觸刺的第一端
1624接觸刺的第二端
1626第一接觸部件
1628第一接觸節段
1630第二接觸部件
1632第二接觸節段
1634連接器夾開口
1636凹槽
1638排氣端口
1640安裝托架
1902第一方向
2002總線條組件
2102總線條
2104總線條絕緣器
2106間隔件
2108第一板
2110第二板
2112豎向方向
2114中間部件
2116橫向方向
2118連接器通道
2120支承支架
2122總線條組件的第一側
2124總線條組件的第二側
2126框架
2128最上部總線條絕緣器
2130管狀部件
2132排氣通道
2302總線條組件
2304連接器夾
2306總線條2308總線條絕緣器2310間隔件2312第一板2314第二板2316中間部件2318連接器通道2320第一接觸節段2322第二接觸節段2324偏壓元件2326總線側絕緣部件2328凹陷表面2330豎向方向2332橫向方向2334間隙2402連接器夾2404第一接觸節段2406第二接觸節段2408C-形偏壓元件2502連接器夾2504第一對接觸部件2506第二對接觸部件2508第一接觸部件2510第二接觸部件2602連接器夾2604第一接觸部件2606第一接觸節段2608第二接觸部件2610第二接觸節段2702連接器夾2704第一接觸部件2706第一接觸節段2708第二接觸部件2710第二接觸節段2712總線側絕緣部件2714突起2716第一外表面2718第二外表面2800模塊化框架組件2802中心框架區段2804凸起安裝表面2806第一縱向端2808第二縱向端2810側向側2812側向側2814緊固件開口2816后平面2818伸長槽口2820總線側排2822負載側排2824聯接突片2826緊固件開口2828第一延伸部件2830第二延伸部件2832聯接突片2834緊固件開口3000轉接器
3002轉接器的總線條側
3004轉接器的構件側
3006電連接器
3008接觸刺
3010裝置端子
3012中間端子
3014 孔口
3016傳導導管
3018緊固件
3020集成電流變換器
3022安裝托架
3024構件側絕緣部件
3026開口
3028總線側絕緣部件3030緊固件3032框架安裝托架3034伸長槽口3036固持部件3038緊固件開口3300電流
3400Y-形連接器夾3402支承彈簧 3404第一接觸節段 3406第二接觸節段 3500C-形連接器夾 3502支承彈簧 3504第一接觸節段 3506第二接觸節段。
【具體實施方式】
[0049]圖1為示例性配電系統100的平面圖，其包括顯示為配電板的形式的配電設備102的配電設備102，以及聯接到配電設備102上的多個電氣裝置104。配電系統100構造成電聯接到主電力電路上，諸如三相電力供應，以及將電力分配到通過電氣裝置104電聯接到配電系統100上的一個或多個支路電路。電氣裝置104可包括但不限于斷路器、電路開關裝置、電力量計以及斷路器以外的電路斷續器，諸如接觸器、馬達啟動器、馬達控制器和其它負載控制器。電氣裝置104還可包括轉接器和接口模塊，諸如本文參照圖11和30-32描述的那些。
[0050]如圖1中顯示，配電設備102包括框架106和聯接到框架106上的堆疊總線條組件108。
[0051]框架106包括多個支承部件，配電系統100的構件安裝在其上。在示例性實施例中，框架106包括側軌110、端軌112和橫向支承件114。側軌110和端軌112共同限定框架106的周緣。各個側軌110平行于框架106的縱向軸線延伸，并且定向成基本平行于另一個側軌110。各個端軌112定向成基本垂直于側軌110，以及基本平行于另一個端軌112。各個側軌110在側軌110的第一端處聯接到一個端軌112上，而在側軌110的第二端處聯接到另一個端軌112。橫向支承件114設置在側軌110和端軌112之間，并且延伸跨過框架的長度或寬度，以對配電系統100的構件提供額外的支承。在示出的實施例中，框架106包括一個橫向支承件114，其聯接到各個側軌110上且定向成基本垂直于側軌110。
[0052]總線條組件108包括聯接到一個端軌112上的第一端116、聯接到另一個端軌112上的第二端118，以及第一側120和第二側122，第一側120和第二側122各自從第一端116延伸到第二端118。第一端116、第二端118、第一側120和第二側122共同限定總線條組件108的周緣。總線條組件108沿著箭頭124指示的從第一端116到第二端118的縱向方向延伸一長度，以及沿著箭頭126指示的垂直于縱向方向124的橫向方向延伸一寬度。總線條組件108可具有使得配電設備102能夠如本文描述的那樣起作用的任何適當的長度和寬度。
[0053]在示例性實施例中，總線條組件108在各個端軌112和橫向支承件114處聯接到框架106上。總線條組件108設置在側軌110之間，并且與各個側軌110通過側向間隔128、130間隔開，側向間隔128、130的大小設置成接納電氣裝置104 ο各個側向間隔128、130的大小可改變，以容納具有不同的大小的電氣裝置104。例如，側向間隔128、130的大小可通過改變總線條組件108聯接到端軌112和橫向支承件114上所處的位置或通過改變總線條組件108的寬度來調節。
[0054]圖2為圖1中顯示的總線條組件108的端視圖。如圖2中顯示，總線條組件108包括多個模塊化總線條202，其布置成堆疊構造。也就是說，總線條202沿箭頭204指示的垂直于縱向方向124(圖1)和橫向方向126兩者的豎向方向彼此對準。此外，各個總線條202與各個相鄰的總線條202沿豎向方向204間隔開。各個總線條202構造成聯接到三相電力供應的一個相上。示例性實施例包括三個總線條202，并且各個總線條202構造成聯接到三相電力供應的一個相上。
[0055]各個總線條202與相鄰的總線條202通過一個或多個間隔件206和/或總線條絕緣器208間隔開。間隔件206和總線條絕緣器208在各個總線條202之間提供物理和電力隔離。在示例性實施例中，各個總線條202與相鄰的總線條202通過設置在兩個間隔件206之間的一個總線條絕緣器208間隔開。
[0056]間隔件206和總線條絕緣器208可由使得配電設備102能夠如本文描述的那樣起作用的任何適當的電絕緣材料構成。在一些實施例中，一個或多個總線條絕緣器208由具有較高的熱傳導率的電絕緣材料構成，以促進在運行期間消散或傳遞總線條組件108產生的熱。具有較高的熱傳導率的適當的電絕緣材料包括(例如而不限制)纖維增強的硅橡膠、酚醛樹月旨、纖維增強的酚醛樹脂(例如，用玻璃纖維增強)、熱固性材料、纖維增強的熱固性材料(例如，用玻璃纖維增強)和它們的組合。
[0057]在示例性實施例中，各個總線條絕緣器208延伸超過各個總線條202的側部。如下面更詳細地描述，通過在電氣裝置的電連接器接觸一個總線條202之前接合電氣裝置上的絕緣構件，總線條絕緣器208的構造在安裝電氣裝置期間在總線條202之間提供額外的隔離。
[0058]如圖2中顯示，各個模塊化總線條202包括第一板210、與第一板210沿豎向方向204間隔開的第二板212，以及中間部件214，中間部件214設置在第一板210和第二板212之間且互連第一板210和第二板212。
[0059]第一板210和第二板212中的各個為基本平面的，其各自具有沿縱向方向124延伸的長度(圖1)、沿垂直于縱向方向的橫向方向126延伸的寬度，以及沿垂直于縱向方向124和橫向方向126兩者的豎向方向204延伸的厚度。各個板的長度和寬度限定平面。第一板210和第二板212定向成基本彼此平行，并且沿基本垂直于第一板210和第二板212設置在其中的平面的方向彼此間隔開。
[0060]第一板210和第二板212中的至少一個由電傳導材料構成，包括(例如而不限制)銅、鋁和其組合。在示例性實施例中，第一板210和第二板212中的各個由電傳導材料構成。在其它實施例中，第一板210和第二板212中一個可由電絕緣材料構成。
[0061]中間部件214聯接到第一板210和第二板212中的各個上，并且基本與第一板210和第二板212中的各個的橫向或側向中心對準。中間部件214可由電傳導材料或電絕緣材料構成。在示例性實施例中，中間部件214由電傳導材料構成。
[0062]在示出的實施例中，第一板210、第二板212和中間部件214彼此分開形成，并且使用適當的緊固件聯接到彼此上，諸如螺栓或螺釘。在其它實施例中，各個總線條202的兩個或更多個構件可彼此形成整體或一體。在一個實施例中，例如，第一板210和第二板212中的一個和中間部件214通過擠壓模制工藝彼此形成整體。在又一個實施例中，第一板210、第二板212和中間部件214通過擠壓模制工藝彼此形成整體。在另外的其它實施例中，第一板210和第二板212中的一個或兩者可分節段。也就是說，第一板210和/或第二板212可由多個節段構成。這種節段可與具有不同的厚度、不同的厚度和/或不同的傳導率的板節段互換，使得總線條組件108的安培容量可沿著總線條組件108的長度改變。
[0063]總線條組件的構件(S卩，間隔件206、總線條絕緣器208、第一板210、第二板212和中間部件214)可使用適當的緊固件216聯接到框架106上且聯接到彼此上(圖1)，諸如螺栓或螺釘。緊固件可由電絕緣材料構成或以別的方式與總線條202電絕緣開，以在各個總線條202之間保持電力隔離。
[0064]第一板210和第二板212中的各個具有的寬度大于中間部件214的寬度。此外，第一板210和第二板212延伸超過中間部件214的端部。各個總線條202因而具有1-形或H-形橫截面，如圖2中顯示。
[0065]此外，如圖2中顯示，第一板210、第二板212和中間部件214協作性地限定連接器通道218，其從總線條202的各個側橫向地向內延伸。連接器通道218構造成(例如，大小和形狀設置成)將來自一個或多個電氣裝置104(例如，斷路器)的電連接器接納在其中。在示例性實施例中，各個連接器通道218圍繞中間部件214和總線條202的整個周緣延伸，以限定單個連續連接器通道218。也就是說，連接器通道218圍繞中間部件214和總線條202的各個側延伸。因此，電氣裝置能沿著限定總線條202和總線條組件108的周緣的多個側中的任何側電聯接到總線條202上。在其它實施例中，一個或多個總線條202可具有兩個或更多個連接器通道，其彼此分開(例如，借助于中間部件214)。
[0066]各個連接器通道218與相鄰的總線條202的連接器通道通過沿著豎向方向204測量的中心-中心間隔220間隔開。在示例性實施例中，相鄰的總線條202的連接器通道218的中心-中心間隔220對于各對相鄰的總線條202基本相同。在其它實施例中，相鄰的總線條202的連接器通道218之間的中心-中心間隔220可改變。
[0067]總線條組件108的構造使得能改變總線條組件108的安培容量(S卩，載流容量)，而不改變連接器通道218的幾何結構、尺寸或中心-中心間隔。例如，總線條組件108能通過使模塊化總線條202的傳導構件與非傳導構件互換和/或通過使非傳導構件與傳導構件互換，同時保持連接器通道218的幾何結構、尺寸和中心-中心間隔而實現多個安培容量范圍。此夕卜，總線條組件108的安培容量能通過使模塊化總線條202的構件與具有不同的寬度和/或厚度的構件互換，同時保持連接器通道218的幾何結構、尺寸和中心-中心間隔而修改。例如，間隔件206和/或總線條絕緣器208的厚度可改變，以容納不同厚度的第一板210和第二板212，同時在成對的相鄰的總線條202的連接器通道218之間保持恒定中心-中心間隔220。另外，第一板210和第二板212中的各個可與具有不同的厚度、不同的長度和不同的寬度中的至少一個的板互換，而不改變連接器通道218的厚度和相鄰的連接器通道218之間的中心-中心間隔220。另外，通過互換第一板210和/或第二板212的一個或多個節段，總線條組件108的安培容量可沿著總線條組件108的長度而改變。例如，第一板210和第二板212中的至少一個可包括多個節段，其中至少一個節段可與具有與所述至少一個節段不同的寬度、不同的厚度和不同的傳導率中的至少一個的板節段互換，而不改變連接器通道218的厚度和相鄰的連接器通道218之間的中心-中心間隔220。
[0068]總線條組件108的構成從而促進穩定總線條組件108的電連接接口，同時實現配電設備102的安培容量的靈活性。此外，總線條組件108的構造提供公共形式因數，這在將總線條組件108定位在框架106上和將電氣裝置連接到配電設備102上的方面提供靈活性。另外，總線條組件108的公共形式因數使得總線條組件108可容易地縮放，以增加總線條組件108的安培容量或長度(例如，用于額外的連接空間)。此外，因為總線條組件108相對于聯接到其上的電氣裝置104居中地定位，所以具有不同的大小(例如，寬度)的電氣裝置能在總線條組件108上安裝成直接相對，如圖1中顯示。
[0069]圖3為適于與配電設備102—起使用的另一個總線條組件300的端視圖，其具有比總線條組件108更低的安培容量構造。總線條組件300基本與圖2中顯示的總線條組件108相同，除了總線條組件300包括由非傳導材料構成的中間部件302。
[0070]圖4為適于與配電設備102—起使用的另一個總線條組件400的端視圖，其具有比總線條組件300更低的安培容量構造。總線條組件400基本與圖3中顯示的總線條組件300相同，除了總線條組件400的各個總線條402包括由非傳導材料構成的一個板404。
[0071]圖5為圖2的總線條組件108的放大局部視圖，其連接到電氣裝置(諸如斷路器)的電連接器50 2。為了將電氣裝置連接到總線條組件108，電連接器50 2插入連接器通道218中。電連接器502構造成接合第一板210和第二板212中的各個，以在總線條202和電連接器502之間保持電連接。在示出在圖5中的實施例中，第一板210和第二板212的各個端為筆直的，并且與對應的第一板210或第二板212中的剩余的那個在同一平面內。
[0072]圖6為總線條組件600的另一個實施例的放大局部視圖，其包括具有擴張電連接器引入件604的總線條602。特別地，總線條602包括第一板606和第二板608，其各自具有相應的擴張端節段610、612，擴張端節段610、612相對于對應的第一板606或第二板608設置在其中的平面以傾斜角度定向。第一板606的端節段610從第一板606以傾斜角度沿遠離第二板608的方向延伸，并且第二板608的端節段612從第二板608以傾斜角度沿遠離第一板606的方向延伸。總之，第一板606和第二板608部分地限定連接器通道614，其具有Y-形橫截面，如圖6中顯示。第一板606和第二板608形成的擴張電連接器引入件604增強總線條組件600的機械和物理屬性。例如，第一板606和第二板608的擴張端節段610、612增加第一板606和第二板608的熱消散表面面積，從而促進對總線條組件600在運行期間產生的熱的熱管理。另夕卜，第一板606和第二板608的擴張端節段610、612促進消弧。此外，擴張電連接器引入件604通過在安裝期間引導和對準電連接器而促進電連接器的連接。擴張電連接器引入件604還能增加總線條組件600的安培容量，而不損害總線條組件600的總寬度。
[0073]圖7為圖1的配電設備102的透視圖，其設置在封罩700內。封罩700包括多個面板702，其隔離封罩700的內部空間704與外部環境。如上面所提到，總線條組件108的構造使得電氣裝置(諸如斷路器)能夠沿著限定總線條組件108的周緣的多個側中的任何側電聯接到總線條組件108上。在圖7示出的實施例中，例如，主斷路器706沿著總線條組件108的第一端116電聯接到總線條組件108上(圖1)，并且多個支路斷路器708沿著第一側120和第二側122電聯接到總線條組件108上(圖1)。電氣裝置104能電聯接到總線條組件108上所處的位置的靈活性允許總線條組件108以各種定向安裝且定位在封罩700的內部空間704內。
[0074]圖8為以第一定向安裝的總線條組件108的示意圖，其中總線條組件108安裝成相對于框架802的中心偏移。
[0075]圖9為以第二定向安裝的總線條組件108的示意圖，其中總線條組件108安裝在減小寬度的框架902上且與框架902的中心基本對準。
[0076]圖10為以第三定向安裝的總線條組件108的示意圖，其中總線條組件108安裝在增加寬度的框架1002上且與框架1002的中心基本對準。
[0077]圖28為模塊化框架組件2800的示例性實施例的透視圖，其構造成促進將堆疊總線條組件(諸如總線條組件108)在封罩(諸如封罩700)內安裝在不同的位置和定向。模塊化框架組件2800使得堆疊總線條組件能夠例如基于配電設備(諸如配電設備102)如何構造和組裝而安裝在不同的位置和定向。
[0078]模塊化框架組件2800包括中心框架區段2802，其具有顯示為凸起安裝表面2804的形式的安裝裝置，堆疊總線條組件可安裝到其上。凸起安裝表面2804沿中心框架區段2802的縱向方向從中心框架區段2802的第一縱向端2806延伸到中心框架區段2802的第二縱向端2808。凸起安裝表面2804大致居中地位于中心框架區段2802的從第一縱向端2806延伸到第二縱向端2808的側向側2810、2812之間。凸起安裝表面2804包括多個緊固件開口 2814，其各自的大小和形狀設置成接納緊固件，以將總線條組件固定到凸起安裝表面2804上。
[0079]中心框架區段2802的后平面或表面2816限定多個伸長槽口2818，其布置成關于凸起安裝表面2804對稱。各個伸長槽口2818的大小和形狀設置成接納緊固件，以將電氣裝置(諸如電氣裝置104)固定到中心框架區段2802上。伸長槽口 2818沿縱向彼此以限定的增量間隔開，使得當電氣裝置連接到安裝在模塊化框架組件2800上的堆疊總線條組件上時，伸長槽口 2818將與電氣裝置上的安裝特征(例如，緊固件或緊固件開口)對準。伸長槽口 2818之間的縱向間隔可為電氣裝置上的安裝特征之間的一個或多個標準間隔的有理數分數或倍數。伸長槽口 2818在凸起安裝表面2804的各個側上布置成兩排，包括總線側排2820和負載側排2822。當電氣裝置連接到安裝在模塊化框架組件2800上的堆疊總線條組件上時，設置成總線側排2820的槽口 2818定位成與電氣裝置的總線側上的安裝特征對準。當電氣裝置連接到安裝在模塊化框架組件2800上的堆疊總線條組件上時，設置成負載側排2822的槽口2818定位成與電氣裝置的負載側上的安裝特征對準。槽口 2818在橫向方向上伸長，以提供電氣裝置的安裝位置的靈活性。
[0080]中心框架區段2802包括聯接突片2824，其沿著側向側2810、2812中的各個設置。聯接突片2824構造成聯接到多個延伸部件中的至少一個(在下面描述)上，以延伸模塊化框架組件2800的長度和/或寬度。各個聯接突片2824限定多個緊固件開口 2826，其大小和形狀設置成接納緊固件，以將多個延伸部件中的一個固定到中心框架區段2802上。
[0081 ]圖28示出處于第一構造的模塊化框架組件2800，其中第一延伸部件2828沿著中心框架區段2802的側向側2812聯接到中心框架區段2802上。圖29示出處于第二構造的模塊化框架組件2800，其中具有的寬度小于第一延伸部件2828的第二延伸部件2830沿著中心框架區段2802的側向側2812聯接。在一些實施例中，沒有延伸部件聯接到中心框架區段2802上，并且模塊化框架組件2800僅包括中心框架區段2802。
[0082]如圖28和29中顯示，延伸部件2828、2830中的各個包括在相應的延伸部件的各個側向側上的聯接突片2832。延伸部件2828、2830中的各個上的聯接突片2832的構造相同，使得第一延伸部件2828和第二延伸部件2830能彼此互換。在示例性實施例中，延伸部件2828、2830的各個聯接突片2832限定多個緊固件開口 2834，其布置成與中心框架區段2802的聯接突片2824上的緊固件開口 2826相同型式。
[0083]模塊化框架組件2800上的緊固件開口和槽口的布置促進將堆疊總線條組件(諸如總線條組件108)對準和定位在各種電力封罩內的預定位置。模塊化框架組件2800上的緊固件開口和槽口的布置還促進對準電連接到堆疊總線條組件上的電氣裝置，堆疊總線條組件安裝到模塊化框架組件2800上或安裝到其中安裝模塊化框架組件2800的電力封罩中。
[0084]通過將各種延伸部件聯接到中心框架區段2802的側向側2810、2812上，能修改模塊化框架組件2800的寬度。例如，通過將不同的數量和/或不同的類型的延伸部件聯接到中心框架區段2802的側向側2810、2812上，模塊化框架組件2800能布置成類似于圖8中顯示的構造的偏移構造。通過將相同類型和數量的延伸部件聯接到中心框架區段2802的各個側向偵臨810、2812上，或通過不將任何延伸部件聯接到中心框架區段2802的側向側2810、2812中的任一個上，模塊化框架組件2800還能布置成類似于圖9或10中顯示的構造的居中構造。模塊化框架組件2800從而促進使用具有不同的大小(例如，長度)和形狀和線材彎曲空間要求的電氣裝置和附件(諸如斷路器)，并且還提供與各種封罩的增加的兼容性。
[0085]模塊化框架組件2800，特別是共同中心框架區段2802和使得模塊化框架組件2800的寬度能夠延伸的延伸部件或節段的構造提供模塊化和靈活性，以進行升級。通過使得框架組件能夠由較小的部件構成，以及通過減少存儲在庫存中所需要的部件的數量，模塊化框架組件2800的構造還簡化了制造。
[0086]總線條組件108的對稱布置和標準化連接點幾何結構允許沿著總線條組件108的所有側的電氣裝置連接以及安裝定向的靈活性，從而提供公共連接方案用于包括(例如而不限制)主斷路器、接線片連接件、子饋送連接件、浪涌抑制裝置連接件和計量裝置連接件的裝置。具有不匹配總線條組件108的電連接接口的電連接器布置的電氣裝置能使用一個或多個轉接器而電聯接到總線條組件上。
[0087]圖11為配電系統1100的另一個實施例的示意圖，其包括電聯接到堆疊總線條組件1104上的多個轉接器1102 (寬泛地，接口模塊)O總線條組件1104具有與上面參照圖1和2所描述的總線條組件108相同的結構和構造。
[0088]各個轉接器1102包括總線條側1106和構件側1108。總線條側1106構造成接合總線條組件1104，并且為聯接到轉接器1102的構件側1108上的電氣裝置提供電連接。特別地，總線條側1106包括多個電連接器(未顯示在圖11中)，其具有對應于總線條組件1104的電連接接口的布置。在示例性實施例中，轉接器1102包括三個電連接器，其各自構造成接納在總線條組件1104上的電連接器通道中。特別地，轉接器1102的總線條側1106上的相鄰的對的電連接器之間的中心-中心間隔對應于總線條組件1104的電連接器通道之間的中心-中心間隔。此外，轉接器1102的總線條側1106上的各個電連接器的大小設置成接納在總線條組件1104上的一個電連接器通道中。在一些實施例中，例如，轉接器1102的總線條側1106上的電連接器具有的厚度略微大于總線條組件1104上的對應的電連接器通道的厚度，并且電連接器構造成彎曲或撓曲，以配合在一個電連接器通道內。
[0089]轉接器的構件側1108構造成電聯接到電氣裝置的電力觸頭或端子上，并且可取決于意圖與其一起使用的電氣裝置轉接器1102的類型而改變。轉接器1102能將各種電氣裝置連接到總線條組件1104，包括(例如而不限制)主接線片插入件和總線道。
[0090]另外，轉接器1102可用來將兩個或更多個總線條組件1104電聯接在一起。在示出在圖11中的實施例中，例如，兩個轉接器1102沿著各個轉接器的構件側1108電聯接到彼此上，并且各個轉接器1102的總線條側1106聯接到一個總線條組件1104上。
[0091 ]圖30和31分別為示例性轉接器3000(寬泛地，接口模塊)的前視和后視透視圖，其適于與堆疊總線條組件(諸如總線條組件108) —起使用。圖32為顯示在圖30和31中的轉接器3000的俯視透視圖。轉接器3000能用來將各種電氣裝置連接到堆疊總線條組件，諸如總線條組件108，包括(例如而不限制)主接線片插入件、總線道、斷路器和其它電氣裝置。轉接器3000特別適于用于將電氣裝置連接到具有不同于裝置的電連接接口的的電連接接口堆疊總線條組件。另外，轉接器3000可用來將兩個或更多個堆疊總線條組件電聯接在一起，如圖11中顯示。基于轉接器3000、轉接器3000意圖連接到其上的斷路器、裝置和/或附件，以及可集成到轉接器3000中的其它裝置或特征的所需安培容量，轉接器3000可在大小和構造方向進行改變。
[0092]如圖30-32中顯示，轉接器3000包括總線條側3002和構件側3004。總線條側3002構造成接合總線條組件，諸如總線條組件108，以及提供電連接給聯接到轉接器3000的構件側3004上的電氣裝置。特別地，總線條側3002包括多個電連接器3006，其具有的布置對應于總線條組件108的電連接接口。在示例性實施例中，轉接器3000包括三個電連接器3006，其各自構造成接納在總線條組件108的一個連接器通道218中(顯示在圖2中)。特別地，轉接器3000的總線條側3002上的相鄰的對的電連接器3006之間的中心-中心間隔對應于總線條組件108的相鄰的連接器通道218之間的中心-中心間隔220。此外，轉接器3000的各個電連接器3006的大小設置成接納在一個連接器通道218中。在示例性實施例中，電連接器3006為C-形連接器夾，其各自具有的構造與在本文參照圖14更詳細地描述的C-形連接器夾1404基本相同。在其它實施例中，電連接器3006可為在本文參照圖14更詳細地描述的Y-形連接器夾，諸如Y-形連接器夾1402，或具有使得轉接器3000能夠如本文描述的那樣起作用的任何其它適當的構造。在另外的其它實施例中，轉接器3000可包括不止或不到三個電連接器，諸如，兩個、四個或使得轉接器3000能夠如本文描述的那樣起作用的任何適當的數量的電連接器。
[0093]轉接器3000的構件側3004構造成電聯接到電氣裝置的電力觸頭或端子，并且可取決于意圖與其一起使用的電氣裝置轉接器3000的類型而改變。在示例性實施例中，構件側3004包括多個接觸刺3008，各個接觸刺3008電聯接到轉接器3000的總線條側3002上的相應的電連接器3006。接觸刺3008可具有各種構造，以允許直接附連到斷路器或附件的連接刺上，或容納端子或壓縮接線片或其它裝置。
[0094]如圖31中顯示，各個接觸刺3008包括一級裝置端子3010和二級中間端子3012，二級中間端子3012串聯電聯接在一個裝置端子3010和一個電連接器3006之間。裝置端子3010構造成聯接到電氣裝置的電力觸頭或端子上，并且包括孔口 3014，其大小和形狀設置成接納緊固件，以將電力觸頭或端子(例如，銅條或板)固定到接觸刺3008上。中間端子3012構造成通過傳導導管3016(諸如沖壓銅板或條)電聯接到一個電連接器3006上，并且包括孔口(未顯示)，其大小和形狀設置成接納緊固件3018，以將傳導導管3016固定到接觸刺3008上。
[0095]中間端子3012還定位成聯接到二級或輔助裝置，諸如電壓抽頭、電流傳感器或變換器和其它傳感器和控制器。具體而言，中間端子3012在電連接器3006和裝置端子3010之間提供電連接點，使得二級或輔助裝置能集成到轉接器3000中，以對轉接器提供額外的特征和/或功能性。在示例性實施例中，集成電流變換器3020通過中間端子3012串聯地電聯接在各個接觸刺3008和各個電連接器3006之間。集成電流變換器3020能用來監測通過堆疊總線條組件的各個相的電力電流，轉接器3000電聯接到堆疊總線條組件上。在其它實施例中，電壓抽頭可串聯地電聯接在一個電連接器3006和一個接觸刺3008之間，以對二級或輔助裝置提供電力。在另外的其它實施例中，通過將傳感器或控制器聯接到中間端子3012上，任何其它適當的傳感器和控制器可串聯地電聯接在一個電連接器3006和一個接觸刺3008之間。
[0096]各個接觸刺3008可調節地聯接到安裝托架3022上，使得相鄰的接觸刺3008之間的側向間隔能容易調節，例如，為了進行現場調節。更具體而言，各個接觸刺3008通過構件側絕緣部件3024可釋放地聯接到安裝托架3022上。構件側絕緣部件3024由電絕緣材料構成，并且使接觸刺3008彼此電絕緣開。構件側絕緣部件3024限定多個開口3026，其各自的大小和形狀設置成將一個接觸刺3008接納在其中，并且包括設置在構件側絕緣部件3024的底部上的多個固持元件(未顯示)。固持元件構造成接合安裝托架3022，以可釋放地將構件側絕緣部件3024和接觸刺3008聯接到安裝托架3022上。為了調節相鄰的接觸刺3008之間的側向間隔，構件側絕緣部件3024與安裝托架3022脫開且與具有間隔開期望側向間隔的開口的另一個構件側絕緣部件(未顯示)互換。各個接觸刺3008定位在限定在構件側絕緣部件中的對應的一個開口中，并且構件側絕緣部件然后聯接到安裝托架3022上。
[0097]在其它實施例中，轉接器3000包括多個單獨的構件側絕緣部件，其各自對應于一個接觸刺3008。各個單獨的構件側絕緣部件可釋放地聯接到安裝托架上，并且允許獨立地調節接觸刺3008。也就是說，通過單獨的構件側絕緣部件，可使接觸刺3008獨立于其它接觸刺3008沿著安裝托架3022而移動。
[0098]電連接器3006通過成堆疊的總線側絕緣部件3028而以彼此間隔開的關系固定。總線側絕緣部件3028保持電連接器3006相對于彼此的位置，并且使相鄰的電連接器3006彼此電絕緣開。在示例性實施例中，總線側絕緣部件3028通過緊固件3030固定到安裝托架3022上。
[0099]構件側絕緣部件3024和總線側絕緣部件3028還可促進轉接器3000內的相之間的熱消散，并且用作機械支承或支持，以減少轉接器3000內的構件的撓曲和/或移動。在一些實施例中，轉接器3000可包括具有排氣端口的總線側絕緣部件，其類似于本文參照圖16和17更詳細描述的總線側絕緣部件1604，以導引或引導來自斷路器或連接到轉接器3000的其它電氣裝置的排氣進入排氣通道(例如，排氣通道2132，顯示在圖22中)和/或其中安裝轉接器3000的電力封罩內的規定區域。
[0100]如圖31和32中顯示，在示例性實施例中，轉接器3000包括框架安裝托架3032，其促進在各種位置和以各種定向將轉接器安裝到框架上。各個框架安裝托架3032限定伸長槽口3034，其大小和形狀設置成接納安裝托架3022的固持部件3036(圖30)，以可滑動地將框架安裝托架3032聯接到安裝托架3022。各個框架安裝托架3032還包括多個緊固件開口 3038，其大小和形狀設置成接納緊固件，以將安裝托架3022固定到框架安裝托架3032。在一些實施例中，安裝托架3022和/或框架安裝托架3032構造成安裝到框架以外的構件上，諸如直接安裝到堆疊總線條組件(例如，總線條組件108)，或安裝到轉接器3000和堆疊總線條組件容納在其中的封罩上。
[0101]圖12為示例性電氣裝置1200的示意圖，其適于與圖1中顯示的配電系統100和配電設備102—起使用。圖13為顯示在圖12中的電氣裝置1200的分解圖。在示例性實施例中，電氣裝置1200為包括斷路器單元1202、總線側絕緣部件1204和多個電連接器1206的斷路器。雖然參照斷路器描述電氣裝置1200，但是斷路器以外的電氣裝置可用于圖1中顯示的配電系統100和配電設備102，包括(例如而不限制)電路開關裝置、電力量計和斷路器以外的電路斷續器，諸如接觸器、馬達啟動器、馬達控制器和其它負載控制器。
[0102]斷路器單元1202包括總線側1208和負載側1210。總線側1208包括多個傳導線路端子(未顯示)，當電氣裝置1200組裝時，傳導線路端子各自電聯接到一個電連接器1206上。負載側1210包括多個負載端子(例如，接觸刺，未顯示)，其構造成電聯接到負載上。斷路器單元1202還包括內部跳脫機構(未顯示)，其構造成在檢測到過載或過電流狀況時通過分開斷路器單元1202內的可分開的觸頭，而斷開聯接到斷路器單元1202的總線側1208上的總線條組件和電聯接到斷路器單元1202的負載側1210上的負載之間的電連接。
[0103]各個電連接器1206包括構造成電聯接到斷路器單元1202的一個線路端子上的第一端1212，以及構造成電聯接到總線條組件108的一個總線條202上的第二端1214(圖2)。
[0104]如圖13中顯示，各個電連接器1206包括連接器夾1216，其設置在對應的電連接器1206的第二端1214處。在示例性實施例中，連接器夾1216形成為電連接器1206的整體部分。在其它實施例中，電連接器1206可包括與連接器夾1216分開的傳導元件，諸如接觸刺，其互連連接器夾1216和斷路器單元1202的線路端子。電連接器1206和連接器夾1216可由任何適當的傳導材料構成，包括(例如而不限制)銅、鋁和其組合。
[0105]當組裝電氣裝置1200時，相鄰的連接器夾1216沿箭頭1218指示的對應于總線條組件108的豎向方向204 (圖2)的第一方向彼此間隔開。此外，各個對的相鄰的連接器夾1216之間的中心-中心間隔1220基本等于總線條組件108的相鄰的對的總線條202的連接器通道218之間的中心-中心間隔220 (圖2)。另外，各個連接器夾1216具有的厚度略微大于連接器通道218的厚度，使得各個連接器夾1216在插入到相應的連接器通道218時被偏轉或壓縮。
[0106]各個連接器夾1216構造成接合總線條組件108的一個總線條202的第一板210和第二板212(圖2)。在示例性實施例中，各個連接器夾1216包括構造成接合第一板210和第二板212中的一個的第一接觸節段1222(圖2)和構造成接合第一板210和第二板212中的另一個的第二接觸節段1224。第一接觸節段1222與第二接觸節段1224沿第一方向1218間隔開。此夕卜，各個連接器夾1216由柔性的彈性的傳導帶或片材構成，使得第一接觸節段1222沿第一方向1218偏壓遠離第二接觸節段1224。第一接觸節段1222和第二接觸節段1224因而構造成在連接器夾1216接合第一板210和第二板212時偏轉向彼此，并且由于在第一接觸節段1222和第二接觸節段1224之間的偏壓力而保持與第一板210和第二板212的接觸。
[0107]在一些實施例中，一個或多個連接器夾1216可包括擴張支承彈簧(未顯示)，其設置在第一接觸節段1222和第二接觸節段1224之間，以支承第一接觸節段1222和第二接觸節段1224，并且在第一板210和第二板212的接觸表面上保持恒定擴張力。適當的擴張支承彈簧的示例包括(例如而不限制)螺旋彈簧和片簧。
[0108]總線側絕緣部件1204聯接到斷路器單元1202的總線側1208上，并且構造成在電連接器1206之間提供電絕緣。此外，總線側絕緣部件構造成支承電連接器1206，并且保持電連接器1206之間的位置和間隔。總線側絕緣部件1204由電絕緣材料構成。
[0109]在示例性實施例中，電氣裝置1200還包括用于將斷路器單元1202安裝到框架106上(圖1)的安裝托架1226，以及蓋面板1228，蓋面板1228構造成在斷路器單元1202安裝在配電系統100中(圖1)時填充留在封罩700的面板702 (圖7)和斷路器單元1202之間的空隙。
[0110]電氣裝置1200的構件可通過使得電氣裝置1200能夠如本文描述的那樣起作用的任何適當的聯接器件聯接在一起。在示例性實施例中，電連接器1206、總線側絕緣部件1204和安裝托架1226各自通過緊固件1230聯接到斷路器單元1202上。緊固件1230可包括(例如而不限制)螺釘、螺栓、銷或使得電氣裝置1200能夠如本文描述的那樣起作用的任何其它適當的緊固件。另外，在示例性實施例中，蓋面板1228通過按壓配合連接而聯接到斷路器單元1202 上。
[0111]圖14為圖2的總線條組件108的端視圖，其具有聯接到其上的多個電連接器。特別地，多個Y-形連接器夾1402聯接到總線條組件108的一側上，并且多個C-形連接器夾1404聯接到總線條組件108的另一側上。
[0112]如圖14中顯示，各個Y-形連接器夾1402包括第一接觸部件1406和第二接觸部件1408，其沿著第一接觸部件1406和第二接觸部件1408中的各個的相應的連結節段1410聯接到彼此上。連結節段1410聯接到斷路器單元(未顯示在圖14中)的接觸刺1412上。在示出的實施例中，第一接觸部件1406和第二接觸部件1408由單獨的傳導材料件構成，諸如銅條或片材，但是在其它實施例中，第一接觸部件1406和第二接觸部件1408可彼此形成整體。
[0113]第一接觸部件1406包括接合第一板210的第一接觸節段1414，而第二接觸部件1408包括接合第二板212的第二接觸節段1416。第一接觸節段1414和第二接觸節段1416中的各個源自第一接觸部件1406和第二接觸部件1408的相應的連結節段1410，并且相對于連結節段1410以傾斜角度向外延伸。如圖14中顯示，第一接觸節段1414包括朝向第二接觸節段1416成角度的遠側端，并且第二接觸節段1416包括朝向第一接觸節段1414成角度的遠側端。第一和第二接觸節段1414、1416的成角度的遠側端有利于將連接器夾1402插入連接器通道218中。
[0114]在Y-形連接器夾1402中，第一接觸節段1414和第二接觸節段1416僅通過連結節段1410電聯接到彼此上。因此，Y-形連接器夾1402在總線條202和斷路器單元的接觸刺1412之間提供多個傳導路徑，并且促進連接器夾上的負載平衡。
[0115]各個C-形連接器夾1404由單個傳導材料件形成，諸如銅片材或條，并且包括第一接觸節段1418、第二接觸節段1420和互連第一接觸節段1418和第二接觸節段1420的C-形彈簧或偏壓元件1422。偏壓元件1422將第一接觸節段1418和第二接觸節段1420偏壓遠離彼此。偏壓元件1422與第一接觸節段1418和第二接觸節段1420形成整體。也就是說，第一接觸節段1418、第二接觸節段1420和偏壓元件1422由單個連續傳導材料件構成，諸如銅條或片材。
[0116]當C-形連接器夾1404處于壓縮構造時，諸如當C-形連接器夾1404插入一個連接器通道218中時，偏壓元件1422將第一接觸節段1418偏壓在第一板210上，并且將第二接觸節段1420偏壓在第二板212上。C-形連接器夾1404還包括連接節段1424，其連接到斷路器單元(未顯示在圖14中)的接觸刺1412上。
[0117]上面描述的連接器夾的第一接觸節段和第二接觸節段之間的偏壓力有利于保持連接器夾和總線條組件108的總線條202之間的電力接觸。另外，總線條202和連接器夾構造成使得流過總線條的電流產生的電磁場在第一和第二接觸節段上抵靠著總線條202的相應的板產生額外的擴張力。
[0118]圖33為圖14的總線條組件108和C-形連接器夾1404的放大示意圖，其示出在運行期間通過總線條組件108和C-形連接器夾1404的電流的瞬間方向。電流方向在圖33中由箭頭3300示出。如圖33中顯示，C-形連接器夾1404和總線條組件108的構造產生反向電流環，其產生有利于保持C-形連接器夾1404和總線條組件108之間的電力接觸的電磁吸引力和排斥力。在不受任何特定理論限制的情況下，相信第一接觸節段1418和第二接觸節段1420之間的電磁排斥力將第一接觸節段1418和第二接觸節段1420偏壓遠離彼此，以及使其分別接合第一板210和第二板212，并且從而促進保持C-形連接器夾1404和總線條組件108之間的電力接觸。
[0119]圖15為圖14中顯示的一個Y-形連接器夾1402的第一接觸部件1406的透視圖。如圖15中顯示，第一接觸節段1414包括成型接觸表面1502，以在電氣裝置的安裝期間，適應連接器夾和總線條上的連接器通道之間的略微失準。成型接觸表面1502還使得在連接器夾接合總線條的同時連接器夾能夠相對于總線條略微偏轉，并且因而有利于減小連接器夾和總線條之間的連接部中的應力。
[0120]而且如圖15中顯示，第一接觸節段1414包括多個接觸指1504，其通過凹槽1506彼此分開，凹槽1506從遠側端1508延伸到第一接觸部件1406中。分段接觸指1504可獨立于彼此而下陷。也就是說，接觸指1504構造成獨立于彼此而撓曲或偏轉，以提供額外的柔性給第一接觸部件1406，以促進適應總線條的接觸表面的變化和其它公差變化。
[0121]連接器夾(例如，連接器夾1216、1402、1404)的安培容量可通過改變連接器夾的一個或多個構件(例如，第一接觸部件1406和/或第二接觸部件1408)的寬度1510或厚度1512來調節。如上面提到，連接器夾可制造成單個整體件或制造成一系列多個零件，以實現期望的安培容量。
[0122]在一些實施例中，Y-形連接器夾1402和/或C-形連接器夾1404可包括支承彈簧，以改進夾固持可靠性，減小或最大程度地減小材料疲勞的作用，并且增強Y-形連接器夾1402和C-形連接器夾1404的固有偏壓力。
[0123]圖34例如為Y-形連接器夾3400的透視圖，其包括支承彈簧3402，其聯接到Y-形連接器夾3400的第一接觸節段3404和第二接觸節段3406兩者上。支承彈簧3402具有的撓曲強度大于第一接觸節段3404和第二接觸節段3406的撓曲強度，并且構造成將第一接觸節段3404和第二接觸節段3406偏壓遠離彼此且偏壓向松弛位置。
[0124]圖35為C-形連接器夾3500的透視圖，其包括支承彈簧3502，而圖36為顯示在圖35中的C-形連接器夾3500的側視圖。在顯示在圖35和36中的實施例中，支承彈簧3502聯接到C-形連接器夾3500的第一接觸節段3504和第二接觸節段3506中的僅一個上。在示出的實施例中，支承彈簧3502聯接到第一接觸節段3504上。支承彈簧3502具有的撓曲強度大于第一接觸節段3504和第二接觸節段3506的撓曲強度，并且構造成將第一接觸節段3504和第二接觸節段3506偏壓遠離彼此且偏壓向松弛位置。
[0125]圖16為電氣裝置1600的另一個實施例的透視圖，其適于用于顯示在圖1中的配電系統100和配電設備102。圖17為顯示在圖16中的電氣裝置1600的局部分解圖。
[0126]如圖16和17中顯示，電氣裝置1600包括斷路器單元1602、總線側絕緣部件1604和多個電連接器1606。
[0127]斷路器單元1602包括總線側1608和負載側1610。總線側1608包括多個傳導線路端子1612(圖17)，而負載側1610包括多個負載端子(未顯示)，其構造成電聯接到負載上。當組裝斷路器單元1602時，各個傳導線路端子1612電聯接到一個電連接器1606上。
[0128]斷路器單元1602還包括內部跳脫機構(未顯示)，其構造成在檢測到過載或過電流狀況時通過分開斷路器單元1602內的可分開觸頭，而斷開聯接到斷路器單元1602的總線側1608上的總線條組件和電聯接到斷路器單元的負載側1610上的負載之間的電連接。
[0129]各個電連接器1606包括構造成電聯接到斷路器單元1602的一個線路端子1612的第一端1614，以及構造成電聯接到總線條組件108(圖2)的一個總線條202上的第二端
1616ο
[0130]在示出在圖16和17中的實施例中，各個電連接器1606包括接觸刺1618和連接器夾1620。接觸刺1618包括構造成電聯接到斷路器單元1602的一個線路端子1612上的第一端1622，以及第二端1624。連接器夾1620聯接到接觸刺1618的第二端1624上。
[0131 ]在示出在圖16和17中的實施例中，連接器夾1620為Y-形連接器夾，其包括具有第一接觸節段1628的第一接觸部件1626和具有第二接觸節段1632的第二接觸部件1630。在其它實施例中，電氣裝置1600可包括Y-形連接器夾以外的連接器夾，諸如C-形連接器夾1404(圖 14)。
[0132]總線側絕緣部件1604聯接到斷路器單元1602的總線側1608上，并且構造成提供電連接器1606之間的電絕緣。此外，總線側絕緣部件構造成支承電連接器1606，以及保持電連接器1606之間的位置和間隔。總線側絕緣部件1604由電絕緣材料構成。
[0133]如圖16和17中顯示，總線側絕緣部件1604包括多個連接器夾開口1634。各個連接器夾開口 1634的大小和形狀設置成將一個連接器夾1620接納在其中。此外，總線側絕緣部件1604限定多個凹槽1636，其各個的大小和形狀設置成將一個總線條絕緣器208(圖2)的至少一部分接納在其中。在示例性實施例中，總線側絕緣部件1604還限定排氣端口 1638，加壓氣體和/或其它空氣攜帶的顆粒通過其中而從電氣裝置1600排出。排氣端口 1638與斷路器單元1602的內部腔室(未顯示)聯接成處于流體連通，在短路或跳脫事件(例如，斷路器單元1602內的電力觸頭的分開產生)期間在斷路器單元1602中產生氣態材料。總線側絕緣部件1604朝向排氣端口 1638向內漸縮，以將斷路器單元1602內產生的加壓氣體引導出斷路器單元 1602。
[0134]在示出的實施例中，電氣裝置1600還包括安裝托架1640，以將斷路器單元1602安裝到框架106(圖1)。
[0135]圖18為顯示在圖16中的電氣裝置1600的局部視圖，省略了某些構件，以示出下面的特征。圖19為顯示在圖18中的電氣裝置1600的端視圖。如圖18和19中顯示，當組裝電氣裝置1600時，各個電連接器1606連接到斷路器單元1602的一個線路端子1612。此外，如圖19中顯示，各個連接器夾1620與各個相鄰的連接器夾1620在箭頭1902指示的第一方向上間隔開。相鄰的對的連接器夾1620之間的中心-中心間隔基本等于總線條組件108(圖2)的相鄰的總線條202的連接器通道218之間的中心-中心間隔220。
[0136]圖20為顯示在圖16-19中的電氣裝置1600的透視圖，其連接到堆疊總線條組件2002。圖21為在連接到總線條組件2002上之前的顯示在圖20中的電氣裝置1600的側視圖。圖22為連接到總線條組件2002上的電氣裝置1600的側視圖。
[0137]參照圖21和22，總線條組件2002基本與上面參照圖1-2描述的總線條組件108相同。特別地，總線條組件2002包括三個模塊化總線條2102，其布置成堆疊構造。各個總線條2102與相鄰的總線條2102通過設置在兩個間隔件2106之間的一個總線條絕緣器2104間隔開。各個總線條2102包括第一板2108、與第一板2108在箭頭2112指示的豎向方向上間隔開的第二板2110，以及中間部件2114，中間部件2114設置在第一板2108和第二板2110之間且互連第一板2108和第二板2110。在示出在圖20-22中的實施例中，第一板2108、第二板2110和中間部件2114中的各個由電傳導材料構成。
[0138]如圖21和22中顯示，電氣裝置1600沿箭頭2116指示的橫向方向移動向總線條組件2002，在連接器夾1620接合總線條2102之前，總線條絕緣器2104接納在總線側絕緣部件1604的凹槽1636內。因而，總線側絕緣部件1604協作性地接合總線條組件2002(特別地，總線條絕緣器2104)，以使相鄰的總線條2102彼此隔離且使相鄰的連接器夾1620彼此隔離，并且在主動電力供應下在電氣裝置1600連接或脫離總線條組件2002的情況下提供消弧。
[0139]如圖21中顯示，在電氣裝置1600聯接到總線條組件2002上之前，連接器夾1620處于松弛或解壓縮位置。第一接觸節段1628和第二接觸節段1632從其相應的松弛位置下陷到圖22中顯示的下陷或壓縮位置。連接器夾1620構造成使得第一接觸節段1628和第二接觸節段1632偏壓向其相應的松弛位置。因此，當電氣裝置1600聯接到總線條組件2002上且連接器夾1620插入連接器通道2118中時，第一接觸節段1628和第二接觸節段1632偏壓在第一板2108或第二板2110中的一個上。連接器夾1620的偏壓力因而促進保持連接器夾1620和總線條組件2002之間的電力接觸。
[0140]在一些實施例中，本文描述的配電設備包括支承結構或支架，其構造成保持總線條組件的結構完整性且抑制總線條組件的擴張和/或收縮(例如，在短路事件期間)。參照圖20-22，例如，支承支架2120聯接到總線條組件2002的第一側2122(圖22)，第一側大體與安裝到框架2126上的總線條組件2002的第二側2124(圖22)相反。在使用中，總線條組件2002可在短路事件期間在豎向方向2112上經歷收縮和/或擴張力。收縮和擴張力可為總線條組件2002的各種構件之間的電磁交互和/或從電氣裝置1600施加在總線條組件2002上的機械力(例如，電氣裝置1600內的內部跳脫機構的操作所導致)的結果。支承支架2120構造成抑制總線條組件2002在豎向方向2112上的擴張和/或收縮，例如，在短路事件期間。
[0141]如圖22中顯示，在示例性實施例中，支承支架2120聯接到總線條組件2002的最上部總線條絕緣器2128，并且在垂直于豎向方向2112和橫向方向2116的縱向方向上延伸基本等于總線條組件2002的長度的長度。在其它實施例中，支承支架2120可沿縱向方向延伸大于或小于總線條組件2002的長度的長度。在另外的其它實施例中，第二支承支架(未顯示在圖22中)可聯接到總線條組件2002的第二側2124。在一些實施例中，支承支架2120通過沿豎向延伸托架(未顯示在圖22中)沿著支承支架2120的一個或兩個縱向端聯接到框架2126上。
[0142]支承支架2120由適當剛性材料構成，以便抑制總線條組件2002在豎向方向2112上的擴張和收縮。可構成支承支架2120的適當的材料包括(例如而不限制)熱塑性材料和熱固性材料。
[0143]在示例性實施例中，支承支架2120包括管狀部件2130，其設置在支承支架2120的沿側向相反的側。各個管狀部件2130具有大體U-形橫截面，其限定排氣通道2132，排氣通道2132與由總線側絕緣部件1604限定的排氣端口 1638(顯示在圖16和17中)聯接成處于流體連通。排氣通道2132沿縱向方向延伸基本等于堆疊總線條組件2002的長度的長度。排氣通道2132構造成將加壓氣體和電氣裝置1600的斷路器單元1602產生的其它空氣攜帶的顆粒(例如，在跳脫或短路事件期間)引導出斷路器單元1602和引導向堆疊總線條組件2002的一個或兩個縱向端，從而降低額外的電力故障的可能性。排氣通道2132可與封罩(諸如封罩700)的規定排氣腔室或端口聯接成處于流體連通，堆疊總線條組件2002安裝在封罩中。在其它實施例中，限定排氣通道2132的管狀部件2130可具有U-形橫截面以外的橫截面，并且大體上，可具有使得排氣通道能夠如本文描述的那樣起作用的任何適當的橫截面形狀。
[0144]圖23為總線條組件2302和適于與總線條組件2302—起使用的連接器夾2304的另一個實施例的局部示意圖。總線條組件2302基本與上面參照圖1-2描述的總線條組件108相同。特別地，總線條組件2302包括模塊化總線條2306，其與總線條組件2302的相鄰的總線條(未顯示在圖23中)通過總線條絕緣器2308和間隔件2310分開。總線條絕緣器2308的一部分未顯示在圖23中。
[0145]總線條2306包括第一板2312、與第一板2312在箭頭2330指示的豎向方向上間隔開的第二板2314，以及中間部件2316，中間部件2316設置在第一板2312和第二板2314之間且互連第一板2312和第二板2314。在示出在圖23中的實施例中，第一板2312、第二板2314和中間部件2316中的各個由電傳導材料構成。
[0146]第一板2312、第二板2314和中間部件2316共同限定連接器通道2318，其大小和形狀設置成將連接器夾2304接納在其中。在示例性實施例中，連接器夾2304為C-形連接器夾，其包括第一接觸節段2320、第二接觸節段2322和互連第一接觸節段2320和第二接觸節段2322的C-形偏壓元件2324。偏壓元件2324將第一接觸節段2320和第二接觸節段2322偏壓向松弛位置(顯示在圖23中)。
[0147]當連接器夾2304插入連接器通道2318中時，第一接觸節段2320接合第一板2312而第二接觸節段2322接合第二板2314。此外，第一接觸節段2320和第二接觸節段2322從松弛位置(顯示在圖23中)壓縮到壓縮或下陷位置(在圖23中以間斷線顯示)，并且偏壓元件2324將第一接觸節段2320偏壓在第一板2312上和將第二接觸節段2322偏壓在第二板2314上。
[0148]連接器夾2304為電氣裝置(未顯示)的一部分，其包括多個連接器夾(僅一個顯示在圖23中)和總線側絕緣部件2326，總線側絕緣部件2326提供連接器夾2304之間的電絕緣。如圖23中顯示，總線側絕緣部件2326包括凹陷表面2328，其在連接器夾2304插入連接器通道2318中時接合總線條2306。特別地，當連接器夾2304插入連接器通道2318中時，凹陷表面2328接合第一板2312和第二板2314，以限制連接器夾2304的插入深度。當插入連接器通道2318中時的連接器夾2304的位置在圖23中以間斷線顯示。如圖23中顯示，當連接器夾2304插入連接器通道2318中時，連接器夾2304與總線條2306的中間部件2316沿箭頭2332指示的橫向方向通過間隙2334間隔開，由于總線側絕緣部件2326的凹陷表面2328和第一和第二板2312、2314之間的接合。
[0149]圖24為連接器夾2402的備選實施例的局部示意圖，其電聯接到圖23中顯示的總線條組件2302的總線條2306上。連接器夾2402為C-形連接器夾的另一個實施例，其包括第一接觸節段2404、第二接觸節段2406和互連第一接觸節段2404和第二接觸節段2406的C-形偏壓元件2408。
[0150]圖25為連接器夾2502的另一個備選實施例的局部示意圖，其電聯接到圖23中顯示的總線條組件2302的總線條2306上。連接器夾2502包括構造成接合第一板2312的第一對2504接觸部件，以及構造成接合第二板2314的第二對2506接觸部件。各對2504、2506接觸部件包括第一接觸部件2508和第二接觸部件2510。第一接觸部件2508和第二接觸部件2510構造成在對應的第一板2312或第二板2314的相反的側上接合第一板2312和第二板2314中的一個，如圖25中顯不。
[0151]圖26為連接器夾2602的又一個備選實施例的局部示意圖，其電聯接到圖23中顯示的總線條組件2302的總線條2306上。連接器夾2602為Y-形連接器夾的另一個實施例，其包括具有第一接觸節段2606的第一接觸部件2604和具有第二接觸節段2610的第二接觸部件2608。第一接觸節段2606接合第一板2312，而第二接觸節段2610接合第二板2314。
[0152]圖27為連接器夾2702的又一個備選實施例的局部示意圖，其電聯接到圖23中顯示的總線條組件2302的總線條2306上。連接器夾2702包括具有第一接觸節段2706的第一接觸部件2704和具有第二接觸節段2710的第二接觸部件2708。連接器夾2702為電氣裝置的一部分(未顯示)，其包括多個連接器夾(僅一個顯示在圖27中)和總線側絕緣部件2712，總線側絕緣部件2712提供連接器夾2702之間的電絕緣。此外，總線側絕緣部件2712包括突起2714，其設置在第一接觸部件2704和第二接觸部件2708之間。突起2714的大小和形狀設置成接納在由總線條2306限定的連接器通道2318內。在一些實施例中，突起2714具有的厚度略微大于連接器通道2318的厚度，使得當突起2714插入連接器通道2318中時，突起2714接合第一板2312和第二板2314，并且使第一板2312和第二板2314偏轉遠離彼此。
[0153]在示出在圖27中的實施例中，當連接器夾2702電聯接到總線條2306上，第一接觸部件2704沿著第一板2312限定的總線條2306的第一外表面2716接合第一板2312，并且第二接觸部件2708沿著第二板2314限定的總線條2306的第二外表面2718接合第二板2314。此夕卜，總線側絕緣部件2712的突起2714接納在連接器通道2318內，以及使第一板2312和第二板2314偏轉遠離彼此。突起2714還將第一板2312偏壓在第一接觸部件2704上和將第二板2314偏壓在第二接觸部件2708上，以促進保持總線條2306和連接器夾2702之間的電力接觸。
[0154]圖37為組裝配電設備(諸如上面參照圖1和2描述的配電設備102)的示例性方法3700的流程圖。雖然參照圖1和2中顯示的配電設備102描述方法3700，但是方法3700可用來組裝配電設備102以外的配電設備。
[0155]參照圖1、2和37，方法3700包括組裝3702多個總線條，諸如總線條202，以及將多個總線條聯接3704在一起，使得多個總線條中的各個總線條與多個總線條中的相鄰的總線條沿第一方向(諸如豎向方向204)間隔開。多個總線條中的各個總線條包括第一板(諸如第一板210)、與第一板沿第一方向間隔開的第二板(諸如第二板212)，以及中間部件，諸如中間部件214，中間部件設置在第一板和第二板之間且互連第一板和第二板。第一板和第二板中的至少一個由電傳導材料構成。
[0156]在一些實施例中，組裝3702多個總線條包括針對多個總線條中的各個總線條，將第一板、第二板和中間部件聯接在一起，使得第二板與第一板沿第一方向通過中間部件間隔開，并且中間部件設置在第一板和第二板之間。第一板，第二板和中間部件可使用適當的緊固件聯接在一起，包括(例如而不限制)螺栓和螺釘。緊固件可由電絕緣材料構成或以其它的方式電絕緣，以在多個總線條中的各個總線條之間保持電隔離。
[0157]圖38為組裝配電系統(諸如上面參照圖1和2顯示和描述的配電系統100)的示例性方法3800的流程圖。雖然參照圖1和2中顯示的配電系統100描述方法3800，但是方法3800可用來組裝配電系統100以外的配電系統。
[0158]參照圖1、2和38，方法3800包括:將多個總線條聯接3802在一起，諸如總線條202，以形成總線條組件，諸如總線條組件108，其中多個總線條中的各個總線條包括共同限定連接器通道的第一板、第二板和中間部件；以及通過將斷路器的至少一個電連接器插入多個總線條中的一個限定的連接器通道中，而將斷路器電聯接3804到總線條組件上。在一些實施例中，將斷路器電聯接3804到總線條組件上包括將具有第一接觸節段和第二接觸節段的斷路器的連接器夾插入多個總線條中的一個限定的連接器通道中，使得第一接觸節段接合對應的總線條的第一板，而第二接觸節段接合對應的總線條的第二板。
[0159]上面詳細描述配電設備和組裝配電設備的方法的示例性實施例。配電設備和方法不限于本文描述的特定實施例，而是相反，配電設備的構件和/或方法的操作可與本文描述的其它構件和/或操作獨立和分開來使用。另外，描述的構件和/或操作還可限定在其它系統、方法和/或裝置中或與其結合起來使用，并且不限于僅與本文描述的配電系統和設備一起實踐。
[0160]本文示出和描述的本發明的實施例的中的操作的執行或進行的順序不是本質，除非另外規定。也就是說，可以任何順序執行操作，除非另外規定，并且本發明的實施例可包括本文公開的那些以外的操作或更少的操作。例如，設想到在另一個操作之前，同時或之后執行或進行特定操作是在本發明的各方面的范圍內。
[0161]雖然本發明的各種實施例的特定特征可能顯示在一些附圖中而未顯示在其它附圖中，但是這僅僅是為了方便。根據本發明的原理，附圖的任何特征可結合任何其它附圖的任何特征來參照和/或要求保護。
[0162]此書面描述使用了實例來公開本發明，包括最佳模式，并且還使得本領域的任何技術人員能夠實踐本發明，包括制造和使用任何裝置或系統，以及執行任何結合的方法。本發明的可授予專利的范圍由權利要求限定，并且可包括本領域技術人員想到的其它實例。如果這樣的其它實例具有不異于權利要求的字面語言的結構元素，或如果它們包括與權利要求的字面語言無實質性差異的等效結構元素，則這樣的其它實例意圖處于權利要求的范圍內。
【主權項】
1.一種配電設備(102)，其包括: 堆疊總線條組件(108)，其包括多個總線條(202)，所述多個總線條中的各個總線條包括: 第一板(210); 第二板(212 )，其與所述第一板沿第一方向間隔開；以及 中間部件(214)，其設置在所述第一板和所述第二板之間且互連所述第一板和所述第二板，其中所述第一板和所述第二板中的至少一個由電傳導材料構成。2.根據權利要求1所述的配電設備(102)，其特征在于，所述各個總線條(202)的所述第一板(210)、所述第二板(212)和所述中間部件(214)限定連接器通道(218)，其圍繞所述各個總線條的周緣延伸，所述連接器通道構造成接納電氣裝置(104)的電連接器(502)。3.根據權利要求2所述的配電設備(102)，其特征在于，所述第一板(210)和所述第二板(212)中的各個具有長度、寬度和厚度，其中所述第一板和所述第二板中的各個可與具有不同的厚度、不同的長度和不同的寬度中的至少一個的板互換，而改變所述電連接器通道(218)的厚度和相鄰的電連接器通道之間的中心-中心間隔(220)。4.根據權利要求2所述的配電設備(102)，其特征在于，所述第一板(210)和所述第二板(212)中的至少一個包括多個節段，其中所述多個節段中的至少一個節段可與具有與所述至少一個節段不同的寬度、不同的厚度和不同的傳導率中的至少一個的板節段互換，而不改變所述電連接器通道(218)的厚度和相鄰的電連接器通道之間的中心-中心間隔(220)。5.根據權利要求1所述的配電設備(102)，其特征在于，所述各個總線條(202)具有H-形橫截面。6.根據權利要求1所述的配電設備(102)，其特征在于，所述各個總線條(202)的所述第一板(210)和所述第二板(212)中的各個由電傳導材料構成。7.根據權利要求1所述的配電設備(102)，其特征在于，所述各個總線條(202)的所述第一板(210)和所述第二板(212)中的一個由電傳導材料構成，并且所述第一板和所述第二板中的另一個由電絕緣材料構成。8.根據權利要求1所述的配電設備(102)，其特征在于，所述各個總線條(202)的所述中間部件(214)由電絕緣材料構成。9.根據權利要求1所述的配電設備(102)，其特征在于，所述各個總線條(202)的所述中間部件(214)由電傳導材料構成。10.根據權利要求1所述的配電設備(102)，其特征在于，所述第一板(210)和所述第二板(212)中的各個包括擴張端節段(610、612)，其相對于對應的第一板或第二板設置在其中的平面以傾斜角度定向。
【文檔編號】H02B1/04GK105870786SQ201610081549
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年2月5日
【發明人】J.R.拜拉熱安, M.R.伍德, M.杜達, J.紐比, M.霍克, G.M.普羅伯特, J.M.哈森, S.克拉維茨, D.雷默
【申請人】通用電氣公司