用于串聯(lián)斷路器的極柱連接器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于串聯(lián)斷路器的極柱連接器，尤其涉及彼此并列安裝于母線上的微型斷路器(MCB)。連接器制造成鋁傳導(dǎo)元件(1)的形式，其包括傳導(dǎo)端子(3)和定位在連接器的前部上的、(Sa)長度的冷卻肋(4a)。根據(jù)本發(fā)明的連接器具有(Sb)長度的額外的冷卻肋(4b)，其構(gòu)成傳導(dǎo)元件(1)的一部分，定位在連接器的后部上，并且優(yōu)選成對地進(jìn)行分組，在所述對之間形成自由空間(6)，以便當(dāng)連接器已經(jīng)安裝到斷路器組上時允許廢氣逃離各個斷路器。除了傳導(dǎo)端子(3)之外，具有肋(4a)和(4b)的鋁傳導(dǎo)元件(1)的外表面被具有超過0.2W/(mK)的導(dǎo)熱率和至少15kV/mm的介電強(qiáng)度的聚酰胺材料或具有超過0.1W/(mK)的導(dǎo)熱率和至少10kV/mm的介電強(qiáng)度的聚氨脂材料制成的電絕緣涂層(5)所覆蓋，涂層緊密地黏附在傳導(dǎo)元件(1)的外表面上。
【專利說明】用于串聯(lián)斷路器的極柱連接器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于串聯(lián)斷路器的極柱連接器，尤其涉及彼此并列安裝于母線上的微型斷路器(MCB)。具體地說，這種連接器適合于供用于光伏設(shè)備中的、額定電流超過50A的斷路器使用。

【背景技術(shù)】
[0002]用于保護(hù)光伏設(shè)備的斷路器在運(yùn)行期間暴露于高的環(huán)境溫度下，并且它們必須能承受高達(dá)50攝氏度的高溫。保護(hù)光伏面板的斷路器兩兩串聯(lián)地連接起來，并且它們在電路中定位于光伏面板之前和之后。如果使用額定電流的上限范圍的斷路器，尤其是使用125A的額定電流的斷路器，那么流過它的電流所產(chǎn)生的熱量的大概50%通過連接在各個單獨(dú)的斷路器上的導(dǎo)體(即進(jìn)出的引線)消散掉。通過消除定位在斷路器的上部部分中的進(jìn)入的導(dǎo)體，并用呈電連接器形式的短的導(dǎo)體區(qū)段來替換它們，消除了帶走斷路器中所產(chǎn)生的熱量的可能性，這導(dǎo)致斷路器的過熱。在發(fā)生于光伏設(shè)備的應(yīng)用區(qū)域中的升高的環(huán)境溫度條件下，斷路器中所產(chǎn)生的增加的熱量通常導(dǎo)致盒中的溫度極大的增加，并因此導(dǎo)致火災(zāi)，斷路器安裝在盒中。
[0003]本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種新的連接器，其除了引導(dǎo)超過50A和尤其是125A強(qiáng)度的電流的能力之外，還將能夠帶走由流過連接器的電流所產(chǎn)生的熱量以及由流過兩個串聯(lián)連接的MCB的電流所產(chǎn)生的部分熱量。
[0004]現(xiàn)在，在市場上可獲得由ABB公司在產(chǎn)品目錄號2CCS800900R0411，EAN N0.7612271211295下提供的標(biāo)記為S802-LINK50的連接器。這種連接器是一種矩形的銅板，其設(shè)有兩個突出到板上方的平坦的傳導(dǎo)端子，傳導(dǎo)端子沿著板的較長軸線或平行于該軸線進(jìn)行定位，傳導(dǎo)端子之間的距離依賴于彼此成對地電連接起來的斷路器的類型，并且與定位在每對MCB的電纜孔中的斷路器端子之間的距離相對應(yīng)，MCB串聯(lián)連接并定位在公共傳導(dǎo)母線上。在置于斷路器電纜孔中之后，連接器端子與斷路器端子通過壓力螺栓或固定螺釘連接起來。突出到互連的斷路器的開口上方的銅板被絕緣蓋覆蓋，絕緣蓋覆蓋被連接的斷路器的電纜孔。蓋由塑料制成，并且其功能是使斷路器連接器電隔離開。S802-LINK50連接器容許最大50A的電流流過，這受到連接器散熱能力的限制。
[0005]在其產(chǎn)品目錄材料中，施耐德電氣公司描述了一種用于連接兩個串聯(lián)斷路器且尤其是過電流斷路器的連接器。該連接器由矩形傳導(dǎo)板組成，傳導(dǎo)板設(shè)有居中定位于板平面中，位于板的一個較長側(cè)部上的矩形凹部，其深度依賴于斷路器的電纜孔中的斷路器端子的位置高度。位于凹部兩側(cè)的傳導(dǎo)板的元件是彼此平行的，并且它們構(gòu)成連接器端子，連接器端子在端子已經(jīng)置于彼此有待連接起來的斷路器的電纜孔中之后與斷路器端子相連接。各個端子具有用于螺釘或螺栓的開口，螺釘或螺栓將傳導(dǎo)板固定到斷路器端子上。板形式的金屬輻射體具有彼此平行且定位在板的一個平坦表面上的突出的肋，肋在板的側(cè)部上被分組為左側(cè)和右側(cè)，金屬輻射體附連到板的一個平坦表面上。在左側(cè)和右側(cè)的肋之間的板的中心表面具有合適的開口，用于在其中放置螺栓或螺釘，它們將輻射體固定到連接器的傳導(dǎo)板的表面上。連接器端子放置在斷路器的電纜孔中，使得輻射體肋位于斷路器的上部部分和底部部分中，位于與用來改變斷路器的運(yùn)行狀態(tài)的杠桿相同的側(cè)部上。這種連接器的一個缺點(diǎn)是缺乏任何電絕緣，這使得必須在連接器上使用由絕緣材料制成的額外的蓋，這惡化了裝置帶走熱量的能力。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]用于安裝在母線上的串聯(lián)斷路器組的極柱連接器是以傳導(dǎo)鋁元件的形式制成的，其包括傳導(dǎo)端子和長度“Sa”的冷卻肋，冷卻肋定位在連接器的前部上。根據(jù)本發(fā)明的連接器，其特征在于，連接器具有長度“Sb”的額外的冷卻肋，其構(gòu)成傳導(dǎo)元件的一部分，定位在連接器的后部上。除了傳導(dǎo)端子之外，具有冷卻肋的鋁傳導(dǎo)元件的外表面被聚酰胺材料或聚氨脂材料制成的電絕緣涂層所覆蓋，聚酰胺材料具有超過0.2W/(mK)的導(dǎo)熱率和至少15kV/mm的介電強(qiáng)度，聚氨脂材料具有超過0.1ff/(mK)的導(dǎo)熱率和至少10kV/mm的介電強(qiáng)度，電絕緣涂層緊密地黏附在傳導(dǎo)元件的外表面上。
[0007]優(yōu)選地，長度"Sb"的冷卻肋成對地分組，在所述對之間形成了自由空間，以容許廢氣在連接器安裝于斷路器組上之后逃離各個斷路器。
[0008]優(yōu)選地，冷卻肋具有彼此平行定位的豎向板的形式，并且它們的高度“H”大于長度“Sa”和長度“Sb”，并且位于連接器的前部上的肋的長度大于位于連接器的后部上的肋的長度。
[0009]優(yōu)選地，在連接器的前部上的末端的肋的端部，在傳導(dǎo)端子所在的側(cè)連接了框架，其包括橫向護(hù)罩，橫向護(hù)罩構(gòu)成傳導(dǎo)元件的組成部分。護(hù)罩與底壁相連接，底壁在連接器的底部部分上與肋連接。護(hù)罩的底部部分具有彼此連接在一起的半圓的形狀。
[0010]優(yōu)選地,在護(hù)罩的半圓中定位有端口。
[0011]備選地，較大寬度Sa的冷卻肋由不規(guī)則元件制成，不規(guī)則元件在輪廓方面，在連接器的前側(cè)具有與杯狀體的壁的橫截面相似的形狀，杯狀體的底部部分在杯狀體的外部被杯狀體的平行的底壁部分所包圍，縱向隔斷定位在杯狀體的縱向軸線上，并且在杯狀體的上部部分中、在縱向隔斷和杯狀體壁之間定位有側(cè)部隔斷。杯狀體的底部位于與連接器端子相同的側(cè)，或位于另一側(cè)。
[0012]用于安裝在母線上的斷路器組包括通過用于串聯(lián)斷路器的連接器而彼此電連接起來的至少一對斷路器，其中單獨(dú)的斷路器具有電纜孔，在電纜孔中放置了有待與連接器相連的端子。各個斷路器具有帶“通”和“斷”狀態(tài)開關(guān)的前側(cè)以及與前側(cè)平行定位的后側(cè)。根據(jù)本發(fā)明的斷路器組的特征在于，連接器是根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一權(quán)項(xiàng)而制成的，并且連接器的后側(cè)包括定位在斷路器的后部處的冷卻肋，并且其在這些肋之間具有自由空間，自由空間的功能是如果在斷路器中發(fā)生短路時讓氣體從斷路器中放出來。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的連接器，其特征在于簡單的設(shè)計(jì)和小的尺寸，這允許其在用于標(biāo)準(zhǔn)連接盒中的斷路器組中使用。連接器具有非常高的通過自然對流散熱的能力，并且其特別適合于光伏設(shè)備中的應(yīng)用。同時，連接器以其介電強(qiáng)度而顯著不同，這使其變得安全，并且消除了觸電危險，即使被觸摸。一個額外的優(yōu)點(diǎn)是對電弧室中爆出的氣體的有害影響的抵抗力，氣體是在切斷MCB中的故障電流時由所產(chǎn)生的電弧產(chǎn)生的。連接器的另一優(yōu)點(diǎn)是其生產(chǎn)工藝簡單。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]本發(fā)明體現(xiàn)為圖中的實(shí)施例，其中圖1以俯視圖顯示了連接器，
圖2顯示了沿著線"A-A"通過圖1的連接器的截面，
圖3以軸測投影圖顯示了本發(fā)明實(shí)施例的第一變體中的連接器，
圖4以軸測投影圖顯示了本發(fā)明實(shí)施例的第二變體中的連接器，
圖5以軸測投影圖顯示了本發(fā)明實(shí)施例的第三變體和其實(shí)施例的第一方案中的連接器，
圖6以軸測投影圖顯示了本發(fā)明實(shí)施例的第三變體和其實(shí)施例的第二方案中的連接器，
圖7以軸測投影圖顯示了一組斷路器，其具有根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第一變體制成的連接器，
圖8以軸測投影圖顯示了一組斷路器，其具有根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第二變體制成的連接器，
圖9以軸測投影圖顯示了一組斷路器，其具有根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第三變體和其實(shí)施例的第一方案制成的連接器，且
圖10以軸測投影圖顯示了一組斷路器，其具有根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第三變體和其實(shí)施例的第二方案制成的連接器。

【具體實(shí)施方式】
[0015]根據(jù)本發(fā)明的連接器是鋁傳導(dǎo)元件1，其由底板2、傳導(dǎo)端子3和冷卻肋4a和4b組成，傳導(dǎo)端子3垂直于板2而定位于與板相同的側(cè)，并且冷卻肋4a和4b在板2的兩側(cè)垂直于板的平坦表面而延伸。端子3的形狀和尺寸與斷路器中制成的電纜孔的形狀和尺寸相匹配，斷路器彼此連接在一起。連接器的所有元件構(gòu)成一個整體，但是在圖2中，板2通過虛線與端子3分隔開，這容許更好地解釋本發(fā)明。除了端子3之外，傳導(dǎo)鋁元件I的整個表面都被聚酰胺材料或聚氨脂材料制成的電絕緣涂層5所覆蓋，聚酰胺材料具有超過0.2W/(mK)的導(dǎo)熱率和至少15kV/mm的介電強(qiáng)度，聚氨脂材料具有超過0.1ff/(mK)的導(dǎo)熱率和至少10kV/mm的介電強(qiáng)度，電絕緣涂層緊密地黏附在元件I的外表面上，但其端子3除外。
[0016]在板2的兩側(cè)，冷卻肋的數(shù)量是不同的。更多的肋位于連接器的前側(cè)，在連接器已經(jīng)安裝到斷路器上之后，該前側(cè)位于斷路器的前部。在垂直于元件I的板2的平坦表面的方向上所測量的這些肋的長度標(biāo)記為Sa。較少的肋位于連接器的后側(cè)，在連接器已經(jīng)安裝到斷路器上之后，該后側(cè)位于斷路器的后部。在垂直于元件I的板2的平坦表面的方向上所測量的這些肋的長度標(biāo)記為Sb。長度Sa大于長度Sb。肋4a和4b沿著連接器的高度H而延伸，高度H比肋Sa和Sb的長度大得多。長度Sb的肋成對地進(jìn)行分組，在所述對之間存在自由空間6。在連接器已經(jīng)安裝到斷路器上之后，位于單獨(dú)肋4b之間的自由空間6有利于排氣在斷路器的運(yùn)行期間流出斷路器。
[0017]鋁元件I在高壓的模鑄工藝中以復(fù)雜形狀的模具進(jìn)行生產(chǎn)。接下來，依賴于用于涂層5的材料類型，如果使用聚酰胺涂層，鋁元件被預(yù)熱至50-90°C的溫度，如果使用聚氨脂涂層則預(yù)熱至50-60°C溫度。預(yù)熱的鋁元件I利用覆模工藝在模具中被涂層5覆蓋，模具的溫度等于預(yù)熱的鋁元件I的溫度。在通過將液體聚酰胺或聚氨脂材料澆注到模具中而完成涂布工藝之后，對于由聚酰胺材料制成的涂層，涂層5要么通過將溫度減少至聚酰胺材料的凝固點(diǎn)以下進(jìn)行硬化，或者如果使用聚氨脂材料，就通過已知的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行硬化。
[0018]在其實(shí)施例的第一變體中，本發(fā)明包括豎向肋4a和4b，其彼此平行地定位于底板2的各個平坦側(cè)部上。
[0019]在其實(shí)施例的第二變體中，本發(fā)明包括豎向肋4a和4b，其彼此平行地定位于底板2的各個平坦側(cè)部上，在連接器的前部和側(cè)部上包圍了連接器的底部輪廓的框架4c附連在肋的底端上，該框架與鋁元件I構(gòu)成整體。在圖中，框架4c由傳統(tǒng)的虛線來標(biāo)記?？蚣?c與鋁元件I構(gòu)成整體，并且其包括與板2的表面平行的外部橫向護(hù)罩7，從而在肋的底部部分連接各個肋4a，外部橫向護(hù)罩7還被固定到底壁8上，從而在肋4a的下側(cè)封閉肋4a之間的空間。護(hù)罩7具有平坦的半圓9的形狀，半圓9在連接器的前部固定到框架4c上。在半圓9中存在端口 10，通過該端口，連接器的電纜端子的螺栓被上緊，這在圖中未顯示出來。護(hù)罩7的形狀針對斷路器設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整，使得在連接器安裝到斷路器上之后，護(hù)罩覆蓋了連接器下面的空間，包括兩個相鄰的斷路器的上部部分。
[0020]在其實(shí)施例的第三變體中，本發(fā)明呈現(xiàn)兩種方案。在第一方案中，連接器包括肋4a和4b，其如下制成。如同本發(fā)明實(shí)施例的第一變體和第二變體中一樣，肋7b以豎向肋的形式制成，而在連接器的前部的肋4a具有不同的形狀，并且它們的全貌具有與杯狀體11的壁的橫截面相似的形狀。在杯狀體的外部，杯狀體壁的底部部分被杯狀體12的平行底壁部分所包圍?？v向隔斷13定位在杯狀體的縱向軸線上，并且在杯狀體的上部部分中，在縱向隔斷13和杯狀體11的壁之間定位了側(cè)部隔斷14。在這個變體中，杯狀體的底部位于與連接器的端子3所在的側(cè)相同的連接器側(cè)。
[0021 ] 在本發(fā)明實(shí)施例的第三變體的第二方案中，連接器具有與本發(fā)明實(shí)施例的這個變體的第一方案中相同的元件，但杯狀體的底部位于與連接器端子3所在的側(cè)相反的連接器側(cè)。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的連接器的端子3被夾緊在斷路器20的電纜孔中，使得一個連接器端子被夾緊在一個斷路器的電纜孔中，并且第二連接器端子被夾緊在第二斷路器的第二電纜孔中，由此在斷路器20之間獲得電串聯(lián)聯(lián)接。依賴于使用的連接器和可包括或不包括定位在其上部部分上的絕緣蓋21的斷路器的類型，可獲得各種實(shí)際的斷路器組，這些斷路器組準(zhǔn)備好安裝于受這樣的組保護(hù)的電氣設(shè)備的連接盒中的母線上。根據(jù)本發(fā)明的連接器在單個組中放置成使得包括較大長度Sa的冷卻肋4a的連接器的前壁位于包括標(biāo)記為22的“通”/ “斷”開關(guān)的兩個斷路器的前側(cè)。包括較小長度Sb的冷卻肋的連接器的后壁位于這兩個斷路器的后側(cè)。
[0023]在圖7-10中顯示了用于安裝在母線上的斷路器組的示例。
[0024]圖7中的組包括利用根據(jù)本發(fā)明的連接器而聯(lián)接的兩個斷路器20。在所呈現(xiàn)的組中，斷路器20設(shè)有絕緣蓋21，其定位在斷路器的前壁上，包括操作狀態(tài)開關(guān)22。在這種情況下，在連接器的下部部分和斷路器的上壁之間存在空氣間隙，其位于連接器的下部部分周圍。在絕緣蓋中存在孔，通過該孔插入固定螺釘，固定螺釘將端子3固定到斷路器的端子上，這在圖中未顯示出來。
[0025]圖8中的組包括通過根據(jù)本發(fā)明的連接器而彼此聯(lián)接起來的兩個斷路器20。在這種組合中，斷路器20缺乏絕緣蓋21，因?yàn)槠涔δ芡ㄟ^護(hù)罩7和根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第三變體制成的連接器的框架4c來執(zhí)行。
[0026]圖9和圖10中所示的組包括通過連接器而彼此聯(lián)接在一起的兩個斷路器20，連接器是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第三變體和第四變體制成的，并且斷路器20具有絕緣蓋21。
【權(quán)利要求】
1.一種用于安裝于母線上的串聯(lián)斷路器組的極柱連接器，其制造成鋁傳導(dǎo)元件(I)的形式，包括傳導(dǎo)端子(3)和置于所述連接器的前部上的長度(Sa)的冷卻肋(4a)，其特征在于，所述連接器具有長度(Sb)的額外的冷卻肋(4b)，其構(gòu)成所述傳導(dǎo)元件(I)的一部分，并且定位在所述連接器的后部上，并且除了所述傳導(dǎo)端子(3)之外，具有所述肋(4a)和(4b)的所述鋁傳導(dǎo)元件(I)的外表面被聚酰胺材料或聚氨酯材料制成的電絕緣涂層(5)所覆蓋，所述聚酰胺材料具有超過0.2ff/ (mK)的導(dǎo)熱率和至少15kV/mm的介電強(qiáng)度，所述聚氨酯材料具有超過0.1W/(mK)的導(dǎo)熱率和至少10kV/mm的介電強(qiáng)度，所述電絕緣涂層(5)緊密地黏附在所述傳導(dǎo)元件(I)的外表面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器，其特征在于，所述長度(Sb)的冷卻肋(4b)成對地進(jìn)行分組，在所述對之間形成了自由空間(6)，以允許排氣在所述連接器已經(jīng)安裝到所述斷路器組上之后逃離各個斷路器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器，其特征在于，所述肋(4a)和(4b)具有彼此平行定位的豎向肋的形式，并且它們的高度(H)大于所述肋(4a)的長度(Sa)，并且大于所述肋(4b)的長度(Sb)，并且位于所述連接器的前部上的肋的長度(Sa)大于位于所述連接器的后部上的肋的長度(Sb)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連接器，其特征在于，對于末端的肋(4a)的端部，在所述端子(3)所在的側(cè)部上連接有框架(4c)，其包括橫向護(hù)罩(7)，所述橫向護(hù)罩(7)構(gòu)成所述傳導(dǎo)元件(I)的組成部分，與底壁(8)相連接，所述底壁(8)在所述連接器的底部上連接所述肋(4a)，并且所述護(hù)罩(7)的底部部分具有互連的半圓(9)的形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的連接器，其特征在于，在所述半圓(9)中定位有端口(10)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器，其特征在于，較大長度(Sa)的冷卻肋(4a)由不規(guī)則元件制成，所述不規(guī)則元件在輪廓方面，在所述連接器的前側(cè)具有與杯狀體(11)的壁的橫截面相似的形狀，所述杯狀體(11)的底部部分在所述杯狀體的外部被所述杯狀體(12)的平行的底壁的一部分包圍，縱向隔斷(13)定位在所述杯狀體的縱向軸線上，并且在所述杯狀體的上部部分中，在所述隔斷(13)和所述杯狀體壁(11)之間定位有側(cè)部隔斷(14)，所述杯狀體(11)的底部定位在與所述傳導(dǎo)元件(I)的端子(3)相同的側(cè)，或在另一側(cè)。
7.一種用于安裝在母線上的連接器組，包括至少一對斷路器(20)，其通過用于串聯(lián)斷路器的連接器而彼此電連接在一起，其中各個斷路器(20)具有電纜孔，其中用于與所述連接器連接的端子定位在所述電纜孔中，并且各個斷路器具有前側(cè)和與所述前側(cè)平行定位的后側(cè)，所述前部具有“通”/ “斷”狀態(tài)開關(guān)(22)，其特征在于，所述連接器是根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一權(quán)項(xiàng)制成的，并且包括所述冷卻肋(4b)的所述連接器的后側(cè)定位于所述斷路器的后側(cè)，且其在所述肋(4b)之間具有自由空間(6)，意圖用于在所述斷路器中發(fā)生短路時容許氣體離開所述斷路器。
【文檔編號】H01R9/26GK104303368SQ201380017122
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月29日
【發(fā)明者】帕韋爾·盧道斯基, 德克·肖爾茨 申請人:Abb 技術(shù)有限公司