專利名稱：配電板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及配電板，并且具體地涉及具有改進(jìn)的安全特征的低電壓配電板。
背景技術(shù)：
配電板(也稱為配電箱)當(dāng)前在許多工業(yè)和商業(yè)應(yīng)用中用作從電源向多個(gè)下游負(fù) 載(例如照明設(shè)備、電源插座、電設(shè)備等)配送電力的裝置。這些配電板提供用于使斷路器 與電源電耦合的多個(gè)連接點(diǎn)。通常，該電源是兩相或者三相電源。如本領(lǐng)域中已知，斷路器 被設(shè)計(jì)成在超過(guò)預(yù)定負(fù)載時(shí)，斷開(kāi)通向下游負(fù)載的電路。 盡管這些現(xiàn)有技術(shù)的配電板在配電時(shí)有效，但是存在許多限制?，F(xiàn)有技術(shù)的配電 板由于它們的設(shè)計(jì)而包括許多暴露的"帶電"電部件。這些帶電部件在安裝和維護(hù)期間存 在電擊風(fēng)險(xiǎn)。之所以這樣具體是因?yàn)閿嗦菲魍ǔＭㄟ^(guò)將螺絲直接插入到配電的母線中而被 固定到配電板。這要求安裝者物理上接觸(或者通過(guò)工具來(lái)接觸)可能帶電或者可能不帶 電的母線。 除了與安裝和維護(hù)有關(guān)的安全問(wèn)題之外，現(xiàn)有技術(shù)的配電板在高電流負(fù)載條件期 間還易于故障。在這樣的實(shí)例中，母線往往扭曲并且因而損壞或者破壞配電板。在極端實(shí) 例中，可能發(fā)生火災(zāi)和/或爆炸。 因此，在本領(lǐng)域中需要一種對(duì)于安裝者和維護(hù)人員而言更安全同時(shí)又實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的 性能和電負(fù)載承載能力的配電板。

發(fā)明內(nèi)容
—般而言，根據(jù)本發(fā)明的一種配電板適合于裝配和電連接到多個(gè)斷路器。該配電 板包括具有頂表面的中心本體部分、定位于中心本體部分內(nèi)的至少一個(gè)母線、沿著中心本 體部分的縱向長(zhǎng)度延伸的成對(duì)相對(duì)支柱、從頂表面向下延伸的多個(gè)井，這些井在各井的底 部具有尖頭，并且其中尖頭電連接到至少一個(gè)母線。 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種配電板適合于裝配和電連接到多個(gè)斷路器。該配電 板包括具有頂表面的中心本體部分、定位于中心本體部分內(nèi)的至少一個(gè)母線、適合于有選 擇地電耦合到斷路器的多個(gè)電連接點(diǎn)，并且其中該中心本體部分由非導(dǎo)電填充材料填充， 該填充材料適合于結(jié)構(gòu)上支撐至少一個(gè)母線。


圖1是從一端去除蓋的本發(fā)明的配電板的透視圖。
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圖1A是圖1的區(qū)域A的放大圖。 圖2是從一端去除蓋并且向其裝配有多個(gè)斷路器組件的配電板的透視圖。 圖2A是圖2的區(qū)域A的放大圖。 圖3是配電板的正視圖。 圖4是配電板的側(cè)視圖。 圖5是從一端去除蓋的配電板的頂視圖。 圖6是從一端去除蓋的配電板的透視圖。 圖7是從替代角度并且從一端去除蓋的透視圖。 圖8是示出了去除蓋的端部支架的放大透視圖。 圖9是去除端部支架的根據(jù)本發(fā)明的配電板的頂視圖。 圖10是成對(duì)母線和疊加于母線之上的匯接區(qū)域的一部分的局部頂視圖。 圖11是圖10的母線的側(cè)視圖。 圖12是去除端部支架并且在填充材料應(yīng)用之前的根據(jù)本發(fā)明的配電板的端透視 圖。 圖13是去除端部支架并且在填充材料應(yīng)用之后的根據(jù)本發(fā)明的配電板的端透視 圖。 圖14是安裝到配電板上的成對(duì)斷路器組件的放大透視圖。 圖15是斷路器組件的分解圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參照?qǐng)D1-圖9，示出了總體上由標(biāo)號(hào)IO表示的配電板。配電板IO包括形式 為伸長(zhǎng)矩形的中心本體部分12。本體部分12包括基本上沿著中心本體部分12的整個(gè)縱向 長(zhǎng)度延伸的成對(duì)裝配支柱14。將支柱14提供為用于一個(gè)或者多個(gè)斷路器組件16的裝配區(qū) (見(jiàn)圖2和圖9)。為此，支柱14被成形為接收斷路器16并且可以包括沿著其側(cè)表面的縱 向延伸突出部18。如將變得清楚的那樣，突出部18提供用于斷路器組件16上的裝配接片 20(見(jiàn)圖15)的捕獲點(diǎn)。裝配支柱14還可以包括沿著其頂表面縱向延伸的通氣槽22。通 氣槽22提供用于當(dāng)斷路器在故障條件期間斷開(kāi)時(shí)產(chǎn)生的熱氣逸出的裝置。
中心本體部分12包括位于相對(duì)裝配支柱14中心的匯接區(qū)域24。匯接區(qū)域24基 本上沿著中心本體部分12的整個(gè)縱向長(zhǎng)度延伸。裝配條26居中固定于匯接區(qū)域24的頂 表面上，并且基本上沿著中心本體部分12的整個(gè)縱向長(zhǎng)度延伸。條26包括適合于接收螺 紋緊固件30(見(jiàn)圖15)的多個(gè)間隔的螺紋孔28，該緊固件將斷路器組件16固定到配電板 10。斷路器組件16通過(guò)將裝配接片20定位于突出部18上、然后在對(duì)準(zhǔn)的孔28其中之一 內(nèi)插入和擰緊緊固件30而被固定到配電板10。裝配條26可以包括金屬材料，如鋼或者鋁， 以便增添強(qiáng)度。然而，條26與配電板10中的任何帶電電連接電絕緣。因此，斷路器組件16 可以安裝于配電板10上而不直接或者用工具接觸任何帶電電連接。 匯接區(qū)域24還包括位于條26的任一側(cè)上的、布置成成對(duì)相對(duì)行的多個(gè)井32。尖 頭34從各井32的底部向上延伸。如下文將更具體討論的那樣，各尖頭34電連接到多個(gè)母 線36之一 (見(jiàn)圖10)。尖頭34凹陷于井32內(nèi)(即各尖頭34向上延伸的距離比井32的深 度小)。因此，使尖頭34在維修和安裝斷路器組件16期間免受意外接觸。如后文將參照?qǐng)D15更具體討論的那樣，各斷路器組件16包括向下延伸并且部分地接收在井32中的突出 物38。在突出物36的底端是母線連接器40，該連接器接觸尖頭34，以將斷路器組件16電 連接到相應(yīng)母線36。突出物38包括如下形狀，該形狀可以略小于井32，從而在插入時(shí)尖頭 34和母線連接器40無(wú)法為人的手指或者工具所接近。以這一方式防止與帶電電連接的意 外接觸。 配電板10是可擴(kuò)展的，因?yàn)榭赡懿⒎窃谌魏谓o定時(shí)間所有母線連接(井32)都在 使用。保護(hù)未用井32中的尖頭使其免于由于它們?cè)诰?2內(nèi)的凹陷位置所致的意外接觸。 另外，未用井32可以由帽(未示出)覆蓋，該帽在未用井32之上卡扣就位以完全防止手指 或者工具穿入井32中。 母線36在兩個(gè)縱向端延伸超出中心本體部分12進(jìn)入端部支架44中。兩個(gè)端部 支架44結(jié)構(gòu)相同，因此將描述僅一個(gè)端部支架44。端部支架44包括由底壁48和向上延 伸的壁50限定的三個(gè)接收通道46。各通道46接收三個(gè)母線36之一的向外延伸部分52。 在本實(shí)施例中，向外延伸部分52是厚度比其余母線36更大的金屬塊形式。這提供更大強(qiáng) 度，從而使得連接器54可以用緊固件56固定到它。 一個(gè)連接器54在各通道46中被接納 并且提供可以將輸入電線(未示出)接收到其中的端口58。電線可以由緊固件60固定于 其中。以這一方式，電纜電連接到各母線36。 端部支架44還包括接地或者中性端子62。在安裝時(shí)， 一個(gè)端部支架44的端子62 通過(guò)具有端口66的連接器64連接到地/中性部。接地/中性電纜(未示出)由緊固件68 固定于端口66中?？梢?jiàn)，各端部支架44包括兩個(gè)接地/中性端子62。各端部支架上的端 子62可以由在通道46之下延伸的連接器(未示出)電連接。因此，接地/中性端子62可 以便利地設(shè)置于端部支架44的任一側(cè)上。也應(yīng)當(dāng)理解，在使用時(shí)，一個(gè)端部支架44的端子 62可以適于作為接地端子，并且相對(duì)端部支架44的端子可以適于作為中性端子。
蓋70可以固定到各端部支架44，以防止與帶電電連接的直接接觸。蓋70由在端 部支架44中的孔74中接收的緊固件72固定到該端部支架。如圖3和圖4中可見(jiàn)，當(dāng)安裝 蓋70時(shí)，側(cè)開(kāi)口 74允許接近端子62，而前開(kāi)口 76允許接近連接器54。由于連接器54凹 陷于通道46內(nèi)，所以提高了安全性，因?yàn)閹щ婋娺B接因此凹陷于端部支架44中。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D9-圖12，描述中心本體部分12中的母線36的內(nèi)部布置。如先前討 論的那樣，可以提供三個(gè)母線36以向斷路器組件16送電。在圖9-圖12中公開(kāi)的實(shí)施例中 示出了僅兩個(gè)母線。然而參照?qǐng)D2應(yīng)當(dāng)理解，可以在所示母線36之間居中提供第三母線。 可見(jiàn)，母線36相對(duì)地薄和平坦。在一個(gè)實(shí)施例中，母線36由銅組成，并且具有少于1/16英 寸的厚度。在這些或者其它實(shí)施例中，母線36包括約l/32英寸的厚度。在這些或者其它 實(shí)施例中，至少一個(gè)母線36包括至少三(3)英寸的寬度。在這些或者其它實(shí)施例中，母線 36的寬度約為四(4)英寸。上述尺度提供實(shí)現(xiàn)高效電流傳送以及大表面積的縱橫比。在一 個(gè)或者多個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的縱橫比大于48(例如3 : .0625)。 母線36包括朝向匯接區(qū)域24向內(nèi)延伸的居中突出指狀物78，各指狀物與兩個(gè)相 對(duì)井32對(duì)準(zhǔn)。如圖中所示，指狀物78可以與母線36的主要縱向延伸部分79—體化(即 由同一連續(xù)金屬件制成)。如圖10和圖11中所示，尖頭34從指狀物78的側(cè)邊向上延伸， 從而單個(gè)尖頭34暴露于兩個(gè)相鄰井32中。尖頭34可以與指狀物78—體化(即由同一連 續(xù)金屬件制成)。母線36的一體化構(gòu)造使內(nèi)部電阻最小并且因此減少發(fā)熱。因此在本實(shí)施例中，來(lái)自交替母線36的尖頭34暴露于交替成對(duì)的井32中。應(yīng)當(dāng)理解，第三母線36可以 居中定位于兩個(gè)所示母線36之間。也應(yīng)當(dāng)理解，各母線36與各其它母線36電絕緣。
現(xiàn)在參照?qǐng)D12和圖13，可以看出母線36由沿著中心本體部分12的縱向長(zhǎng)度延伸 的一個(gè)或者多個(gè)直立支柱80在內(nèi)部支撐。 一旦組裝，中心本體部分12的內(nèi)部體積由非導(dǎo) 電填充材料82填充。填充材料82提供電絕緣、增加本體部分12的物理強(qiáng)度并且支撐和維 持母線36于恰當(dāng)位置。在一個(gè)實(shí)施例中，填充材料是聚氨基甲酸乙酯樹(shù)脂。在這些或者其 它實(shí)施例中，填充材料是半硬性塑料材料。在這些或者其它實(shí)施例中，填充材料可以是可從 法國(guó)的InternationalConc印t Technology獲得的ICTHANEET 245 A_V0。在更多其它實(shí)施 例中，填充材料可以是泡沫。 與圖11 一樣，為求簡(jiǎn)潔，圖12和圖13未示出第三中心母線，盡管也可以并入該第 三中心母線。母線36完全地裝入絕緣材料中而未暴露于開(kāi)放的空氣(除了延伸部分52之 外)。 填充材料82不僅提供優(yōu)良絕緣性質(zhì)，它也有助于防止母線故障。如上文討論的那 樣，在高電流故障條件期間，現(xiàn)有技術(shù)的母線往往扭曲并且最終從內(nèi)部破壞配電板。在本發(fā) 明中，防止了這一故障模式，因?yàn)樘畛洳牧?2作用于母線36的幾乎每點(diǎn)，這不同于在有限 的點(diǎn)處固定到殼內(nèi)的絕緣體的現(xiàn)有技術(shù)母線。母線的大橫向表面區(qū)域(因?yàn)閷挾瘸叨容^ 大)也提供了可供填充材料進(jìn)行接觸的相當(dāng)大量的表面區(qū)域。這使本發(fā)明的配電板能夠比 現(xiàn)有技術(shù)的配電板耐受更大的電流過(guò)負(fù)載。 現(xiàn)在參照?qǐng)D14和圖15，示出了斷路器組件16。斷路器組件16包括適合于在超過(guò) 預(yù)定電流時(shí)斷開(kāi)電連接的斷路器84。在一個(gè)實(shí)施例中，斷路器84是限流斷路器。
適配器86固定到斷路器84的前端，并且包括電連接到母線連接器40的接片88。 母線連接器40包括形式為成對(duì)相對(duì)齒狀物90的電接觸，這些齒狀物適合于與電尖頭34彈 性接合。因此，電連接由母線36的、經(jīng)過(guò)指狀物78通向電尖頭34的縱向延伸部分79制 成。當(dāng)突出物38插入到井32中時(shí)，齒狀物90與尖頭34接合，由此將尖頭34電連接到斷 路器84。適配器86包括向前延伸的延伸物92，并且包括適合于在其中接收緊固件30的鉆 孔94。如上文討論的那樣，在螺紋孔28中接收緊固件30以將斷路器組件16固定到配電板 10。延伸物92可以縱向偏移(見(jiàn)圖9)以使相對(duì)的斷路器組件能夠裝配到配電板10。
因此，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述配電板實(shí)現(xiàn)斷路器的安全性和簡(jiǎn)單安裝。另外，本文描述的 配電板實(shí)現(xiàn)了改進(jìn)的電負(fù)載性能。將理解，前述一個(gè)或者多個(gè)示例實(shí)施例的描述旨在于僅 舉例說(shuō)明而非窮舉本發(fā)明。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將能夠?qū)_(kāi)的主題的一個(gè)或者多個(gè)實(shí)施 例進(jìn)行某些增添、刪除和/或修改，而不脫離如所附權(quán)利要求書(shū)限定的本發(fā)明精神或者其 范圍。
權(quán)利要求
一種配電組件，包括配電板，包括具有頂表面的中心本體部分；至少一個(gè)母線，定位于所述中心本體部分內(nèi)；成對(duì)相對(duì)支柱，沿著所述中心本體部分的縱向長(zhǎng)度延伸；多個(gè)井，從所述頂表面向下延伸并且在各所述井的底部具有尖頭，所述尖頭電連接到所述至少一個(gè)母線；以及至少一個(gè)斷路器組件，具有成形為以接合的方式接收在所述井中的突出物，所述突出物包括定位在所述突出物的底部附近并且適合于與所述尖頭接合的電接觸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電組件，其中所述中心本體部分由填充材料填充。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電組件，還包括居中定位于所述中心本體部分的所述頂表 面上的電絕緣裝配條，所述裝配條具有適合于接收緊固件以將所述斷路器固定到所述中心 本體部分的多個(gè)孔。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的配電組件，其中所述支柱各自包括突出部，所述突出部沿著 所述支柱縱向延伸并且適合于與所述斷路器上的裝配接片接合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電組件，還包括固定到所述中心本體部分的相對(duì)縱向端部 上的端部支架。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的配電組件，其中所述裝配支架包括接收通道，并且所述至少 一個(gè)母線包括向外延伸部分，所述向外延伸部分定位于所述接收通道中。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的配電組件，其中所述端部支架還包括至少一個(gè)接地端子。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的配電組件，其中每個(gè)端部支架包括成對(duì)相對(duì)接地端子。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的配電組件，還包括定位于所述端部支架之上并且與所述端部 支架一起限定前開(kāi)口和至少一個(gè)側(cè)開(kāi)口的蓋。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的配電組件，其中所述前開(kāi)口提供對(duì)所述接收通道的接近，并 且其中所述至少 一個(gè)側(cè)開(kāi)口提供對(duì)所述接地端子的接近。
11. 一種用于裝配和電連接到多個(gè)斷路器的配電板，所述配電板包括 具有頂表面的中心本體部分； 至少一個(gè)母線，定位于所述中心本體部分內(nèi)； 多個(gè)電連接點(diǎn)，適合于有選擇地電耦合到所述斷路器；并且其中所述中心本體部分由非導(dǎo)電填充材料填充，所述填充材料適合于結(jié)構(gòu)上支撐所述 至少一個(gè)母線。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的配電板，其中所述母線基本上沿著所述中心本體部分的整 個(gè)縱向長(zhǎng)度延伸。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的配電板，其中所述母線包括至少三英寸的寬度和少于四分 之一英寸的厚度。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的配電板，其中所述母線包括約四英寸的寬度。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的配電板，其中所述至少一個(gè)母線包括至少為48的寬度與厚 度的縱橫比。
16. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的配電板，其中所述填充材料基本上包圍所有所述母線。
17. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的配電板，還包括從所述頂表面向下延伸的多個(gè)井，并且其中所述電連接包括在各所述井的底部處的尖頭，其中所述尖頭電連接到所述至少一個(gè)母 線。
18. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的配電板，還包括沿著所述中心本體部分的縱向長(zhǎng)度延伸的 成對(duì)相對(duì)支柱。
19. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的配電板，還包括居中定位于所述中心本體部分的頂表面上 的電絕緣裝配條，所述裝配條具有適合于接收緊固件以將所述斷路器固定到所述中心本體 部分的多個(gè)孔。
20. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的配電板，還包括固定到所述中心本體部分的相對(duì)縱向端部 上的端部支架。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的配電板，其中所述裝配支架包括接收通道，并且所述至少 一個(gè)母線包括向外延伸部分，所述向外延伸部分定位于所述接收通道中。
全文摘要
一種配電板，裝配和電連接到多個(gè)斷路器。該配電板包括具有頂表面的中心本體部分。至少一個(gè)母線定位于該中心本體部分內(nèi)。成對(duì)相對(duì)支柱沿著該中心本體部分的縱向長(zhǎng)度延伸。多個(gè)井從頂表面向下延伸，并且在各井的底部具有尖頭。尖頭電連接到母線。
文檔編號(hào)H02B1/056GK101796700SQ200880105313
公開(kāi)日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2008年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月6日
發(fā)明者D·萊瑟姆 申請(qǐng)人:Abb公司