專利名稱：具有嵌套式絕緣體的連接組合件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開一般涉及配電裝備，并且更特別地涉及具有嵌套布置的介電絕緣體的電氣系統(tǒng)。背景總線系統(tǒng)典型地包括兩個或多個總線組件、一個或多個總線組件連接器以及多個插件單元。每個總線組件包括一個或多個相導(dǎo)體和外殼。例如，在三相系統(tǒng)中，根據(jù)所采用的系統(tǒng)架構(gòu)的類型，總線組件可能包括三個帶電的相導(dǎo)體或三個帶電的相導(dǎo)體和一個中性導(dǎo)體。為了牽曳功率，各種插件單元或電氣部件可直接連接到沿總線組件間隔的一個或多個插件連接站點(diǎn)。每個總線組件連接器用于物理上和電氣上將兩段或兩組總線組件連接在 一起。當(dāng)前的總線組件連接器體積龐大而期望它們的總大小縮小。考慮到相構(gòu)件的尺寸不能輕易改變，縮小總線組件連接器的大小的一個方法是減小相構(gòu)件之間的空間(本文稱為相空間)。當(dāng)現(xiàn)有的總線組件連接器大小縮小使總線組件連接器的總大小更緊湊時，問題產(chǎn)生了。特別地，由于縮小總線組件連接器內(nèi)的各個相空間的大小，相構(gòu)件之間產(chǎn)生的爬電距離和/或通過空氣的間隙的量可能發(fā)生意想不到的變化，從而使總線組件連接器不再滿足意欲使用的特定的爬電距離和間隙標(biāo)準(zhǔn)。在裝配這樣的總線組件連接器時的常見問題是一個或多個相構(gòu)件可能相對于其他相構(gòu)件被不正確地定向。另一個常見問題是當(dāng)裝配總線組件連接器時，部分或所有的一個或多個相構(gòu)件可能被放置在不正確的相位置(即相A、B或C)，使得相構(gòu)件的導(dǎo)體板面向不正確的相(例如接地導(dǎo)體在錯誤的位置中)。產(chǎn)生的另一個問題是當(dāng)裝配總線組件連接器時，相構(gòu)件的一部分如導(dǎo)體板被不慎遺漏。這些類型的錯誤可能導(dǎo)致總線組件連接器操作不當(dāng)，而如果在整個總線系統(tǒng)中使用，則可能導(dǎo)致對人身或財(cái)產(chǎn)的嚴(yán)重?fù)p害。此外，總線組件包括總線組件段的插入到總線組件連接器的相導(dǎo)體，總線組件連接器電氣連接兩個總線組件，總線組件在商業(yè)環(huán)境中廣泛使用。形成總線組件的部件通常被制造成具有相當(dāng)長的長度，以允許總線組件段穿越大面積的建筑物攜帶電力。然而，由于短路事件過程中產(chǎn)生的電動勢，總線組件可能沿其長度經(jīng)受極大的壓力。可使用總線導(dǎo)體的外部或內(nèi)部的夾鉗或支柱，以防止短路EMF位移。這些夾具和支柱當(dāng)然必須要提供足夠的介電保護(hù)。因此，存在對滿足一個或多個這些需求并解決這些問題的用于總線組件的改進(jìn)的總線組件連接器和增強(qiáng)組件的需要。概述本公開的一方面涉及總線組件和總線組件連接器，總線組件和總線組件連接器包括具有軸向套筒的一個或多個介電構(gòu)件，介電在本文有時也稱為絕緣、絕緣體或絕緣的；軸向套筒在裝配期間僅僅按照類似拼圖的一種順序適配在彼此內(nèi)，以形成覆蓋中央螺栓的嵌套布置用于保持總線組件的導(dǎo)電構(gòu)件，導(dǎo)電構(gòu)件在本文有時也稱為總線或相總線。軸向套筒的嵌套布置使總線組件連接器的總大小減小，同時滿足額定功率標(biāo)準(zhǔn)以及使總線組件的螺栓連接因而夾住和固定總線組件。軸向套筒可以被明顯地設(shè)計(jì)和/或已經(jīng)指定顏色使得相構(gòu)件必須按照預(yù)定的順序裝配，以形成總線組件連接器以及總線組件，而沒有部件被遺漏。軸向套筒也可具有限制絕緣構(gòu)件相對于彼此的旋轉(zhuǎn)的特征?？紤]到參考附圖所進(jìn)行的對不同方面的詳細(xì)描述，本公開的上述和另外的方面對于本領(lǐng)域的那些普通技術(shù)人員來說將是明顯的，下面提供附圖的簡要描述。附圖簡述當(dāng)閱讀下面的詳細(xì)描述之后且當(dāng)參考附圖之后，本公開的前述和其他優(yōu)勢將變得明顯。圖I示出根據(jù)本公開的一個或多個方面的整個總線系統(tǒng)連接件的局部展示的視圖；
圖2示出根據(jù)本公開的一個或多個方面的總線組件連接器的側(cè)視圖；圖3示出根據(jù)本公開的一個或多個方面的接地相構(gòu)件的透視圖；圖4示出根據(jù)本公開的一個或多個方面的中間相構(gòu)件的第一表面的透視圖；圖5示出根據(jù)本公開的一個或多個方面的總線組件連接器蓋的分解橫截面視圖；圖6示出根據(jù)本公開的一個或多個方面的總線組件的分解透視圖；圖7示出根據(jù)本公開的一個或多個方面的圖6上的部分總線組件的分解橫截面視圖；圖8示出根據(jù)本公開的一個或多個方面的圖6和圖7上的部分總線組件的橫截面視圖。詳細(xì)描述雖然將結(jié)合某些方面來描述主題，但應(yīng)理解，本文所描述的主題并不局限于那些特定的方面。相反，發(fā)明的主題旨在涵蓋可被包括在由所附權(quán)利要求限定的精神和范圍內(nèi)的所有可選方案、修改和等價布置。參考

圖1，示出示范的總線系統(tǒng)連接件10，其以用作總線路系統(tǒng)的連接組合件的形式?？偩€系統(tǒng)連接件10包括總線組件連接器100、第一總線組件段20A和第二總線組件段20B。第一和第二總線組件段20A、20B是三極總線組件和/或三相總線組件。第一總線組件段20A包括外殼21A和三個相導(dǎo)體25A-25C。相導(dǎo)體25A-25C的每個彼此電氣絕緣并和外殼21A電氣絕緣。相導(dǎo)體25A-25C的每個具有至少一個被配置成物理上和電氣上匹配總線組件連接器100的外露端，如圖I所示。應(yīng)當(dāng)注意的是，總線組件連接器100從總線組件段的相導(dǎo)體25A-25C是可拆卸的。類似地，第二總線組件段20B包括總線組件外殼21B和總線組件段的三個相導(dǎo)體26A-26C。相導(dǎo)體26A-26C的每個彼此電氣絕緣并和外殼21B電氣絕緣。相導(dǎo)體26A-26C的每個具有至少一個被配置成以與三個相導(dǎo)體25A-25C相同的方式可拆卸地匹配總線組件連接器100的第二相對端的外露端?？偩€組件連接器100被配置成當(dāng)?shù)谝豢偩€組件段20A和第二總線組件段20B都物理上嚙合總線組件連接器100時電氣連接這兩者。例如，第一總線組件段20A的第一相導(dǎo)體25A電氣連接第二總線組件段20B的第一相導(dǎo)體26A，依此類推。雖然總線組件段和總線組件連接器被示出是用于三極系統(tǒng)，但是應(yīng)考慮包括三個相導(dǎo)體和一個中性導(dǎo)體(未示出)的具有四極系統(tǒng)的總線組件段。
一般參考圖1，示出根據(jù)本公開的示范配置的總線組件連接器100?？偩€組件連接器100是多相總線組件連接器，并且更特別地是三相總線組件連接器?？偩€組件連接器100一般是立方體形的，具有頂端100A和相對底端100B、第一側(cè)100C(圖2)和第二相對側(cè)100D(圖2)。如圖2所示，頂部總線組件連接器蓋102位于頂端100A處以及底部總線組件連接器蓋104位于總線組件連接器100的底端100B處。圖2示出根據(jù)本公開的一個或多個方面的總線組件連接器100的側(cè)視圖。如圖2所示，總線組件連接器100包括多個絕緣相構(gòu)件(也稱為“相構(gòu)件”)106、108、110、112，這些相構(gòu)件相互耦合并且沿軸線A垂直堆疊在頂部總線組件連接器蓋102和底部總線組件連接器蓋104之間。如下面將更詳細(xì)描述的，相構(gòu)件在本文被稱為絕緣體板，具有位于中心位置的絕緣軸向套筒以及安置在絕緣體板的一側(cè)或兩個相對側(cè)上的一個或多個導(dǎo)體板。如圖2所示，接地相構(gòu)件106直接位于頂部總線組件連接器蓋102的下方。此外，接地相構(gòu)件112直接被定位在底部總線組件連接器蓋104的上方。此外，一個或多個中間相構(gòu)件(雖然圖2示出兩個中間相構(gòu)件108、110)位于接地相構(gòu)件106和112之間。相構(gòu)件106、108、110、112沿實(shí)質(zhì)上垂直于軸線A的方向的各自的平行平面縱向定向。 相構(gòu)件106、108、110、112以及頂部和底部總線組件連接器蓋102、104用螺栓114和螺母116相互固定，其中螺栓114延伸穿過中央孔，中央孔延伸穿過相構(gòu)件的軸向套筒，如下面所討論的。此外，墊圈(例如貝勒維爾墊圈)118A被定位在螺栓114的頭部和頂部總線組件連接器蓋102之間。類似地，另一墊圈(例如貝勒維爾墊圈)118B被定位在底部總線組件連接器蓋102和螺母116之間。應(yīng)考慮到，其他緊固件和/或墊圈可以替換使用。雖然總線組件連接器100被示出具有一定數(shù)量、類型和大小的相構(gòu)件以及其他部件，但是也考慮各種其他數(shù)量、類型和大小的相構(gòu)件和/或其他部件。在一方面中，相構(gòu)件106、108、110、112沿軸線A垂直堆疊并且由對應(yīng)于總線組件連接器100的指定電氣相位的空間(下文稱為“相空間”)垂直分開。特別地，相空間107位于相對的相構(gòu)件106和108之間；而相空間109位于相對的相構(gòu)件108和110之間；以及相空間111位于相對的相構(gòu)件110和112之間。在圖2所示的方面中，相空間107與相A相關(guān)聯(lián)，而相空間109與相B相關(guān)聯(lián)，以及相空間111與相C相關(guān)聯(lián)。相空間107、109和111的每個允許總線組件段的各自的相導(dǎo)體，如圖I所示的相導(dǎo)體25A-25C、26A-26C的一個，可滑動地插入其中以允許總線組件段的相導(dǎo)體之間的電氣連接?，F(xiàn)將討論相構(gòu)件的詳細(xì)信息。圖3示出接地相構(gòu)件的透視圖。應(yīng)注意，雖然下面的描述根據(jù)接地相構(gòu)件106進(jìn)行指導(dǎo)和討論，但是同樣的描述可應(yīng)用于接地相構(gòu)件112(見圖2)。如圖3所示，接地相構(gòu)件106包括絕緣體板124以及軸向套筒(也稱為“套筒”)120，絕緣體板124具有大致平坦的長方形形狀，軸向套筒120期望由絕緣體材料制成，其從絕緣體板124在沿軸線A的方向上垂直突出。如圖3所示，相構(gòu)件106的軸向套筒120包括具有沿軸線A的中央孔122的主體，以容納螺栓114的插入，如上所述。套筒120包括位于部分120的每個角落的弧形凹槽130以及沿部分120的一側(cè)垂直蔓延的一個或多個突出部132。在本公開的一方面中，絕緣體板124被形成使得套筒120與板124的其余部分形成整體并因此被認(rèn)為是一塊。在另一方面中，絕緣體板124和套筒120是相互耦合以裝配成接地相構(gòu)件106的分開形成的部件。應(yīng)注意，雖然圖3中套筒120被示出為只從絕緣體板124的一側(cè)延伸，但是應(yīng)考慮到套筒120也在絕緣體板的相對側(cè)上沿軸線A垂直延伸。在一方面中，套筒120具有防錯配置，由此套筒120被明顯地定形成只與僅另一個預(yù)定的相構(gòu)件的套筒接口。防錯配置在本文被稱為用于制造或裝配過程中的機(jī)械配置，其通過預(yù)防、糾正或在人為錯誤發(fā)生時提醒注意來幫助裝備操作員避免錯誤和消除產(chǎn)品缺陷。下面描述防錯配置的更多詳細(xì)信息。圖4示出本公開的一方面中的中間相構(gòu)件的透視圖。如所討論的，中間相構(gòu)件被指定為鄰近接地相構(gòu)件定位的相構(gòu)件。應(yīng)注意，雖然下面的描述指向中間相構(gòu)件108，但是同樣的描述可以應(yīng)用于中間相構(gòu)件110 (見圖2)以及接地構(gòu)件106和112 (圖3)。中間相構(gòu)件108包括絕緣體板224以及軸向套筒220,絕緣體板224具有大致平坦的長方形形狀，軸向套筒220期望由絕緣體材料制成，其在沿軸線A的方向上突出垂直于絕緣體板224。在一方面中，絕緣體板224被形成使得軸向套筒220與板224的其余部分形成整體并因此被認(rèn)為是一塊。在另一方面中，絕緣體板224和軸向套筒220是相互耦合以裝配成中間相構(gòu)件108的分開形成的部件。圖4所示的套筒220具有被限定在壁232內(nèi)的正方形形狀的插孔222，由此插孔 230與沿軸線A定向的中央孔234連通，中央孔234容納螺栓114的插入，如上所述。此外，套筒220包括套筒220的每個角落處的4個弧形突出部236以及位于套筒220的內(nèi)表面上的鍵控插槽211。應(yīng)當(dāng)注意，套筒可以具有任何截面形狀并不限于上述的正方形形狀。如上所聲明的，圖3和4中的示例套筒強(qiáng)調(diào)套筒的鏡像的、相應(yīng)匹配的接口，其被要求裝配在一起以確?？偩€組件連接器的適當(dāng)裝配。特別地，插孔230的尺寸被配置使得只有套筒120 (圖3)能夠被插入其中。此外，弧形突出部234的形狀和尺寸對應(yīng)弧形凹槽130的形狀和尺寸，使得當(dāng)套筒120插入套筒220時，突出部234適配地滑入凹槽130。應(yīng)注意,相構(gòu)件108不僅包括表面之一上的套筒220 (如圖4所示),還包括相對表面上的套筒(圖5)。然而，對于目前的描述來說，只涉及套筒220。在一方面中，雖然沒有必要，但是中間相構(gòu)件108的套筒可以具有防錯配置，由此每個套筒被明顯地定形成只與僅另一個預(yù)定的相構(gòu)件的相應(yīng)套筒接口。下面描述防錯配置的更多詳細(xì)信息。如圖4所示，絕緣體板224包括第一側(cè)224A和第二相對側(cè)224B以及第一端224C和第二相對端224D。此外，絕緣體板224具有頂部表面224E和底部表面224F，這兩者都在側(cè)224A-224B和端224C-224D之間延伸。頂部和底部表面224E、224F每個都期望在其上接受導(dǎo)體板，如圖4和圖5所示。一個或多個導(dǎo)體板將總線組件連接器電氣連接到上述的總線組件段。特別地，導(dǎo)體板226被示出安置在表面224E上(圖4)，而導(dǎo)體板安置在絕緣體板224的底部表面224F上(未示出)。導(dǎo)體板126、128、226、228可以由任何導(dǎo)電材料制成，諸如，例如銅、金、鐵等等。絕緣板106、108、110、112使A、B和C相相互電氣絕緣。第一和第二絕緣板106和108使相A與其他相以及接地電氣絕緣。第二和第三絕緣板108和110使相B與其他相電氣絕緣。第三和第四絕緣板110和112使相C與其他相以及接地電氣絕緣。絕緣板106、108、110、112可以由任何電氣絕緣材料制成，諸如，例如塑料、橡膠、M VI.AR ii'(雙軸取向聚對苯二甲酸乙二醇酯)、聚氯乙烯(PVC)、塊狀模塑化合物或者熱固塑料等等。如上所聲明的，目前的總線組件連接器100采用嵌套的相構(gòu)件以縮小總線組件連接器100的整體高度，同時滿足標(biāo)準(zhǔn)(例如，保險商實(shí)驗(yàn)室(UL)標(biāo)準(zhǔn)UL 0857)規(guī)定的爬電距離和間隙限制。每個相構(gòu)件的軸向套筒以及絕緣板由絕緣材料制成，絕緣材料具有足夠的介電擊穿強(qiáng)度和漏電(爬電)電阻以防止放電沿表面蠕變或通過空氣從一個相傳遞到總線組件連接器中的一個或多個其他相或接地，反之亦然。然而，通過縮小相鄰相構(gòu)件的物理空間量，爬電距離或通過空氣的間隙的量可能發(fā)生不可接受的縮小，造成總線組件連接器破壞其標(biāo)準(zhǔn)。為了克服這一潛在的問題，總線組件連接器中相構(gòu)件的一個或多個套筒可以被配置成至少部分地與一個或多個相鄰的套筒重疊，以在相構(gòu)件被裝配時形成嵌套布置。通過實(shí)現(xiàn)嵌套布置，將材料傳遞穿過通電的相構(gòu)件同時保持為了夾鉗或緊湊設(shè)計(jì)的目的的間隙是可能的。此外，相構(gòu)件的嵌套不僅減小總線組件連接器的整體間距，還允許通常由其他裝置不能實(shí)現(xiàn)的短路措施。特別地，相構(gòu)件106、108、110、112的套筒被設(shè)計(jì)成以嵌套布置形式適配在彼此內(nèi)，以減小相空間的高度尺寸，由此重疊的套筒被設(shè)計(jì)成保持其爬電距離和間隙能力，以確?？偩€組件連接器100滿足意欲在其內(nèi)操作的標(biāo)準(zhǔn)和額定值。如以下將更詳細(xì)描述的，絕緣體部件的嵌套布置不僅可以應(yīng)用于總線組件連接器，還可應(yīng)用于總線組件段的相導(dǎo)體(即圖 I 中的 25A-25C、26A-26C)。
·
在示例中，在裝配總線組件連接器100時，接地相構(gòu)件106 (圖3)被設(shè)計(jì)成垂直堆疊并耦合到中間相構(gòu)件108 (圖4)。特別是此例，接地相構(gòu)件106的突出套筒120 (圖3)被配置成插入套筒220的插孔230 (圖4)，由此當(dāng)套筒120和220耦合在一起時至少部分重疊。套筒120和220的這種垂直重疊在它們之間創(chuàng)建了嵌套布置并有效地減小了相構(gòu)件106和108之間的垂直間距。由于套筒106、108的每個具有預(yù)定的介電額定值特征，套筒106,108的嵌套布置將維持總線組件連接器的所期望的介電爬電距離和間隙額定值。雖然該示例只描述了接地相構(gòu)件106和中間相構(gòu)件110的嵌套，但是在另一方面，應(yīng)考慮到總線組件連接器100中使用的每一個相構(gòu)件具有套筒，該套筒被設(shè)計(jì)成在裝配總線組件連接器100時與它們要與之耦合的套筒形成嵌套布置。雖然用相互沒有區(qū)別的套筒可以實(shí)現(xiàn)嵌套布置(從而允許任何相構(gòu)件與任何其他相構(gòu)件垂直堆疊)，但是應(yīng)考慮到，套筒可以具有防錯配置。因此，在一方面中，一個或多個套筒與其他套筒截然不同以要求它們按預(yù)定順序和裝配配置耦合?？紤]到，相構(gòu)件具有指定的顏色和/或圖案以幫助用戶適當(dāng)裝配。圖5示出根據(jù)本公開的一方面、具有帶防錯特征或配置的相構(gòu)件的總線組件連接器400的分解橫截面視圖。如圖5所示，相構(gòu)件406、408、410和412的每個包括彼此截然不同的套筒，使得每個套筒將只與僅另一預(yù)定的相構(gòu)件的另一套筒適配。在一方面中，應(yīng)考慮到，所有的相構(gòu)件具有防錯特征，使得在裝配總線組件連接器400時需要所有相構(gòu)件。如上所討論的，每個相構(gòu)件406、408、410、412包括相對于平面絕緣板在垂直方向上延伸的軸向套筒，由此每個軸向套筒包括頂部接口區(qū)和底部接口區(qū)。特別地，接地相構(gòu)件406包括帶頂部接口 412和底部接口 414的軸向套筒。中間相構(gòu)件408包括帶頂部接口 418和底部接口 420的軸向套筒。中間相構(gòu)件410包括帶頂部接口 422和底部接口 424的軸向套筒。接地相構(gòu)件412包括帶頂部接口 426和底部接口 428的軸向套筒。應(yīng)當(dāng)注意，總線組件連接器400中的部件數(shù)量是一示例，可替換使用更多或更少的部件。類似地，中間相構(gòu)件406的底部接口 414的特殊截面形狀和尺寸使得底部接口 414將只會接受并匹配中間相構(gòu)件408的頂部接口 418。換句話說，試圖將頂部接口 422、底部接口 424或任何其他接口(除了接口 418)插入到接口 414中將不允許中間相構(gòu)件408匹配或耦合那些其他接口。因此，考慮到頂部接口 418與底部接口 414的輪廓、形狀和尺寸鏡像并適配到其中，在裝配總線組件連接器400時只有這兩個預(yù)定的接口相互耦合。類似地，中間相構(gòu)件408的底部接口 414的特殊截面形狀和尺寸使得底部接口 414將只會接受并可耦合到中間相構(gòu)件408的頂部接口 418。換句話說，試圖將頂部接口 422、底部接口 424或任何其他接口(除了接口 418)插入到接口 414的人將發(fā)現(xiàn)中間相構(gòu)件408將不匹配或耦合那些其他接口。因此，考慮到頂部接口 418鏡像底部接口 414的輪廓、形狀和尺寸，在裝配總線組件連接器400時只有這兩個預(yù)定的接口相互耦合。除了頂部接口 418，相構(gòu)件408的軸向套筒包括階梯式的底部接口 420。如在圖5中可以看到的，底部接口 420的階梯式配置截然不同于任何其他的頂 部和底部接口，除了相構(gòu)件410的與底部接口 420的階梯式配置鏡像并適配到其中的頂部接口 422。因此，當(dāng)裝配總線組件連接器400時，相構(gòu)件410的頂部接口 422匹配中間相構(gòu)件408的階梯式底部接口 420。如圖5所示，中間相構(gòu)件410的底部接口 424具有凹槽式接收區(qū)，由此凹槽式接收區(qū)具有特殊的配置和尺寸，只允許接地相構(gòu)件412的頂部接口 426插入其中，以將兩個相構(gòu)件410、412耦合在一起。此外，接地相構(gòu)件412的底部接口 428具有截然不同于任何其他頂部或底部接口的形狀和尺寸。特別地，底部接口 428被定形成當(dāng)裝配總線組件連接器400時只適配在總線組件連接器蓋404的孔430內(nèi)。如上所討論的，每個軸向套筒具有頂部和底部接口，這些接口在形狀、尺寸和輪廓上截然不同并適配到另一相鄰的預(yù)定的相構(gòu)件的頂部或底部接口，使得每個頂部和底部接口必須耦合到預(yù)定相構(gòu)件的預(yù)定形狀的接口，以便成功地裝配總線組件連接器400。此外，雖然沒有必要，但是軸向套筒可以被設(shè)計(jì)成使得當(dāng)裝配總線組件連接器400時，一個或多個相構(gòu)件不會因?yàn)椴考]有牢固地固定在一起而被遺漏。應(yīng)當(dāng)注意，圖5中的上面描述只是示范性地示出由總線組件連接器引入的防錯特征的有效性，并應(yīng)考慮到在實(shí)現(xiàn)防錯特征時可以利用形狀、尺寸、零件順序、零件數(shù)量的任何組合而不限于本文的討論。雖然期望所有軸向套筒彼此截然不同，但是應(yīng)考慮到少于所有軸向套筒可以有防錯配置。如之前所提到的，帶或不帶防錯特征，軸向套筒都期望被配置成以嵌套布置適配在彼此內(nèi)，以減小相空間并因此減小總線組件連接器的整體高度。此外，雖然沒有必要，但是相構(gòu)件被配置成使得當(dāng)相構(gòu)件耦合在一起時，它們必須被適當(dāng)定向。例如，軸向套筒120 (圖3)可包括突出部132，突出部132可滑動地適配在軸向套筒220中的相應(yīng)插槽211 (圖4)內(nèi)，以確保相構(gòu)件106和108被適當(dāng)定向。此外，軸向套筒120、220的聯(lián)鎖特征限制或防止相構(gòu)件106、108在彼此耦合時關(guān)于軸線A繞彼此旋轉(zhuǎn)。應(yīng)當(dāng)注意，軸向套筒和它們各自的接口的說明性的和描述的配置僅僅是示范性的，應(yīng)當(dāng)理解，軸向套筒和它們各自的接口可以具有任何類型的形狀、配置和/或尺寸，并且因此不限于本文的圖中所示出的那些?，F(xiàn)將參考結(jié)合圖5所示出和討論的防錯方面來討論總線組件連接器的裝配?？偩€組件連接器400的部件被從頂部總線組件連接器蓋402穿過底部總線組件連接器蓋404布置和/或堆疊頂部總線組件連接器蓋402 ;接地相構(gòu)件406 ;第一中間相構(gòu)件408 ;第二中間相構(gòu)件410 ;接地相構(gòu)件412 ;底部總線組件連接器蓋404 ;螺栓114、螺母116以及墊圈118A和118B。此外，應(yīng)當(dāng)注意，每個相構(gòu)件406、408、410和412與一個或多個導(dǎo)體板相關(guān)聯(lián)，假設(shè)導(dǎo)體板已經(jīng)耦合到各自的相構(gòu)件406、408、410和412。在裝配期間，通過將底部接口 428插入接受孔430，接地相構(gòu)件412與底部總線組件連接器蓋404耦合。中間相構(gòu)件410的底部接口 424只與接地相構(gòu)件412的頂部接口426耦合，其中底部接口 424的至少一部分插入頂部接口 426并由頂部接口 426接受，使得接口 424與426彼此嵌套。中間相構(gòu)件408的底部接口 420只與中間相構(gòu)件410的頂部接口 422耦合，其中底部接口 420的至少一部分插入頂部接口 422并由頂部接口 422接受，使得接口 420和422彼此嵌套。接地相構(gòu)件406的底部接口 414只與中間相構(gòu)件408的頂部接口 418耦合，其中底部接口 414的至少一部分插入頂部接口 418并因此由頂部接口 418接受，使得接口 414和418彼此嵌套。隨后，接地相構(gòu)件406的頂部接口 412插入并且只與頂部總線組件連接器蓋402的接受孔416耦合?？紤]到相鄰的相構(gòu)件406、408、410和412的絕緣軸向套筒沿軸線A彼此垂直地重 疊，在缺乏介電或絕緣體材料的相構(gòu)件之間沒有空間或間斷。相構(gòu)件406、408、410和412的軸向套筒的嵌套布置在接地相構(gòu)件406和接地相構(gòu)件412之間形成具有標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的足夠的介電間隙的連續(xù)的垂直介電絕緣體。按照前面的順序堆疊部件使各自的中央孔沿軸線A自動地對齊，由此墊圈118A和118B被定位在總線組件連接器蓋402、404內(nèi)。螺栓114可沿軸線A滑動穿過大約定位在總線組件連接器100的中央處的共同的中央孔。螺栓114和螺母116被擰緊以將部件固定在一起，從而限定相對的相構(gòu)件406、408、410和412的每對的各自的空間，用于可滑動地嚙合其間的總線系統(tǒng)的相導(dǎo)體。擰緊螺栓114和螺母116壓緊墊圈118AU18B，這有助于分布螺栓114和螺母115的壓縮載荷，以及將螺母116固定或鎖定到適當(dāng)?shù)奈恢茫苑乐乖诳偩€系統(tǒng)10中的總線組件連接器400的使用期間螺母115的意外松動。應(yīng)當(dāng)注意，雖然上面關(guān)于總線組件連接器400的裝配討論了特定的順序(即從底部總線組件連接器蓋開始向上朝向頂部總線組件連接器蓋)，但是應(yīng)考慮到裝配可以在頂部總線組件連接器蓋或頂部和底部總線組件連接器蓋之間的任何地方開始。僅用于示范，裝配開始于相構(gòu)件408和410的耦合是可能的，由此其余部件被垂直地堆疊到耦合的相構(gòu)件 408 和 410。如以上所討論的，嵌套布置也可以應(yīng)用于總線組件的相導(dǎo)體，即相總線(S卩，圖I中的25A-25C、26A-26C)。圖6示出根據(jù)本公開的一方面的總線組件段的部分總線組件分解視圖，其中總線相導(dǎo)體506、510、514通過中心螺母97和螺栓99被分別固定以免EMF短路位移，以及合適的嵌套電介質(zhì)504、508、512、516，如以下進(jìn)一步解釋的。總線組件段500包括外殼502和518以及相A總線(導(dǎo)體)506、相B總線(導(dǎo)體)510和相C總線(導(dǎo)體)514，所有這些定位在外殼502和518之間。此外，第一相(絕緣體)構(gòu)件504定位在外殼502和相A總線506之間。第二相(絕緣體)構(gòu)件508定位在相A總線506和相B總線510之間。此外，第三相(絕緣體)構(gòu)件512定位在相B總線510和相C總線514之間。再者，第四相(絕緣體)構(gòu)件516定位在相C總線514和外殼518之間。應(yīng)當(dāng)注意，圖6中所示的總線組件500是示范性的，而可利用數(shù)量更少或更大的相(絕緣體)構(gòu)件和/或相總線(導(dǎo)體)。一對墊圈98被毗鄰?fù)鈿?02和518安置，由此金屬螺栓99可滑動地插入各個部件的共同對齊的孔中。螺母97耦合螺栓99以夾層方式將部件固定在一起?！闱闆r下，圖6所示的每個相(絕緣體)構(gòu)件包括具有沿軸線B的孔的絕緣軸向套筒。此外，每個絕緣體構(gòu)件包括實(shí)質(zhì)上平坦的長方形絕緣體板，實(shí)質(zhì)上平坦的長方形絕緣體板被期望與軸向套筒形成整體并沿實(shí)質(zhì)上垂直于軸向套筒的平面延伸。特別地，絕緣體構(gòu)件504包括軸向套筒520 ;絕緣體構(gòu)件508包括軸向套筒522 ;絕緣體構(gòu)件512包括軸向套筒524 ;以及絕緣體構(gòu)件516包括軸向套筒526。雖然軸向套筒520、522、524和526被示出具有沿軸線B的圓形的圓柱截面，但是應(yīng)考慮到軸向套筒520、522、524、526中的一個或多個包括集管部分，該集管部分沿平行于絕緣體構(gòu)件的平面橫穿并與總線(導(dǎo)體)構(gòu)件接觸，如以下進(jìn)一步所述的。應(yīng)當(dāng)注意，平面絕緣體構(gòu)件和軸向套筒可以是由電氣和機(jī)械需求決定的任何尺寸或截面形狀的。在一方面中，一個或多個軸向套筒被配置成至少部分適配在一個或多個其他軸向套筒內(nèi)以創(chuàng)建嵌套組件。此外，應(yīng)考慮到，一個或多個軸向套筒可以具有特殊的防錯配置，要求它們的絕緣體構(gòu)件毗鄰一個或多個預(yù)定的總線構(gòu)件定位并在裝配總線組件時按照預(yù)定的順序耦合在一起。 圖7示出根據(jù)本公開的一方面的總線組件500的一部分的分解橫截面視圖。如圖7所示，第一絕緣體構(gòu)件504的軸向套筒520包括環(huán)形第一內(nèi)壁528內(nèi)的孔503，由此孔503允許螺栓99沿軸線B可滑動地插入穿過其中。套筒520還包括與第一內(nèi)壁528關(guān)于軸線B同心的第一外環(huán)形壁530，由此環(huán)形第一接收區(qū)532位于第一內(nèi)壁528和第一外壁530之間。此外，第二絕緣體構(gòu)件508的套筒522包括環(huán)形第二內(nèi)壁534內(nèi)的孔507。套筒522還包括與第二內(nèi)壁534關(guān)于軸線B同心的第二外環(huán)形壁536，由此環(huán)形第二接收區(qū)538位于第二內(nèi)壁534和第二外壁536之間。如圖7所示，第三絕緣體構(gòu)件512的套筒524包括環(huán)形第三內(nèi)壁540內(nèi)的孔511。套筒524還包括與第三內(nèi)壁540關(guān)于軸線B同心的環(huán)形第三中間壁542，由此環(huán)形第三內(nèi)接收區(qū)544位于第三內(nèi)壁540和第二外壁542之間。此外，與壁540和542同心的環(huán)形第三外壁546相對于軸線B位于套筒524的最外層的徑向位置。第三外壁546被定位一距離以形成壁542和546之間的環(huán)形第三外接收區(qū)548。此外，第四絕緣體構(gòu)件516的套筒526包括環(huán)形第四內(nèi)壁550內(nèi)關(guān)于軸線B的孔515。套筒526還包括與第四內(nèi)壁550關(guān)于軸線B同心的環(huán)形第四外壁552，由此環(huán)形第四接收區(qū)534位于壁550和552之間。在此示例中，每個軸向套筒被設(shè)計(jì)成使得一個或多個其他軸向套筒的預(yù)定的壁和/或接收區(qū)適配在指定位置中，以創(chuàng)建嵌套布置。圖8示出根據(jù)本公開的一方面的裝配狀態(tài)中圖7中的軸向套筒。特別地，如圖8所示，相對于套筒503，第三壁540和第二壁550嵌套在第一絕緣體504的接收區(qū)532 (圖7)內(nèi)。此外，根據(jù)圖7，第四壁530和第五壁534嵌套在第三絕緣體512的接收區(qū)544內(nèi)。此外，第六壁542嵌套在接收區(qū)538內(nèi)，而第四外壁552嵌套在第三外接收區(qū)548內(nèi)。如所示，每個軸向套筒被設(shè)計(jì)成使得所有絕緣體構(gòu)件必須按照預(yù)定順序與每個絕緣體構(gòu)件耦合在相對于其余的絕緣體構(gòu)件的預(yù)定的垂直位置處。幾個重疊、嵌套的軸向套筒允許絕緣材料在通電相總線組件之間沿軸線B交接，同時保留為了夾緊總線組件用于短路支撐的目的所必需的介電間隙。嵌套布置允許金屬螺栓99穿過密集的相總線，以夾住或以其他方式將總線組件的部件固定在一起，而不影響介電間隙和爬電距離額定值。圖8所示的特殊嵌套布置基于總線組件500使用的特定額定電壓和額定功率，因此可根據(jù)總線組件500的特定需求的額定電壓和額定功率而改變。盡管已經(jīng)示出和描述了本公開的特定方面及應(yīng)用，然而應(yīng)理解的是，本公開并不限于本文公開的確切結(jié)構(gòu)以及構(gòu)成，并且根據(jù)以上描述、不偏離所附權(quán)利要求中限定的本 公開的精神和范圍的各種修改、變更以及變化可能是明顯的。
權(quán)利要求
1.一種總線組件連接器，包括 第一相構(gòu)件，其包括具有第一頂部接口和第一底部接口以及沿軸線定向的第一孔的第一絕緣軸向套筒，所述第一相構(gòu)件包括從所述軸向套筒沿實(shí)質(zhì)上垂直于所述軸線的第一平面延伸的第一絕緣體板； 第二相構(gòu)件，其包括具有第二頂部接口和第二底部接口以及沿所述軸線定向的第二孔的第二絕緣軸向套筒，所述第二相構(gòu)件包括從所述第二軸向套筒沿平行于所述第一平面的第二平面延伸的第二絕緣體板，所述第一相構(gòu)件和所述第二相構(gòu)件沿所述軸線相互耦合并且在所述第一相構(gòu)件和所述第二相構(gòu)件之間具有第一相空間，其中，所述第一軸向套筒和所述第二軸向套筒沿所述軸線按照嵌套布置垂直地重疊。
2.如權(quán)利要求I所述的總線組件連接器，還包括第三相構(gòu)件，所述第三相構(gòu)件包括具有第三頂部接口和第三底部接口以及沿所述軸線定向的第三孔的第三絕緣軸向套筒，所述第三相構(gòu)件包括從所述第三軸向套筒沿平行于所述第一平面和所述第二平面的第三平面延伸的第三絕緣體板，所述第三相構(gòu)件沿所述軸線耦合到所述第二相構(gòu)件并且在所述第二相構(gòu)件和所述第三相構(gòu)件之間具有第二相空間，其中，所述第二軸向套筒和所述第三軸向套筒沿所述軸線垂直地重疊。
3.如權(quán)利要求I所述的總線組件連接器，其中，所述第一軸向套筒的所述第一底部接口被明顯地配置成只匹配所述第二軸向套筒的所述第二頂部接口，以及所述第二底部接口被明顯地配置成只匹配所述第三軸向套筒的所述第三頂部接口。
4.如權(quán)利要求I所述的總線組件連接器，其中，所述第一軸向套筒、所述第二軸向套筒以及所述第三軸向套筒被明顯地定形成防錯配置，使得所述第一軸向套筒、所述第二軸向套筒以及所述第三軸向套筒被要求按照預(yù)定方向相互定位并且按照預(yù)定順序耦合在一起以裝配成所述總線組件連接器。
5.如權(quán)利要求I所述的總線組件連接器，其中，所述第一軸向套筒、所述第二軸向套筒以及所述第三軸向套筒重疊以在所述第一相構(gòu)件和所述第三相構(gòu)件之間形成連續(xù)的絕緣軸向套筒，其中，所述連續(xù)的絕緣軸向套筒沿所述軸線是連續(xù)的。
6.如權(quán)利要求I所述的總線組件連接器，其中，所述第一軸向套筒和所述第二軸向套筒包括聯(lián)鎖特征，所述聯(lián)鎖特征限制所述第一相構(gòu)件相對于所述第二相構(gòu)件繞所述軸線的旋轉(zhuǎn)。
7.一種總線組件，包括 第一絕緣體構(gòu)件,其包括沿軸線定向的絕緣的第一軸向套筒，所述第一絕緣體構(gòu)件包括從所述第一軸向套筒沿實(shí)質(zhì)上垂直于所述軸線的第一平面延伸的第一絕緣體板； 第二絕緣體構(gòu)件，其包括沿所述軸線定向的絕緣的第二軸向套筒，所述第二絕緣體構(gòu)件包括從所述第二軸向套筒沿平行于所述第一平面的第二平面延伸的第二絕緣體板； 第一相總線，其具有沿所述軸線定向的第一總線孔，所述第一相總線定位在所述第一絕緣體構(gòu)件和所述第二絕緣體構(gòu)件之間，使得所述第一總線孔、所述第一軸向套筒和所述第二軸向套筒沿所述軸線對齊， 其中，所述第一絕緣體構(gòu)件和所述第二絕緣體構(gòu)件相互耦合并在所述第一絕緣體構(gòu)件和所述第二絕緣體構(gòu)件之間夾有所述第一相總線，其中，所述第一軸向套筒和所述第二軸向套筒沿所述軸線按照嵌套布置垂直地重疊。
8.如權(quán)利要求7所述的總線組件，還包括耦合到所述第一絕緣體構(gòu)件和所述第二絕緣體構(gòu)件的第三絕緣體構(gòu)件，所述第三絕緣體構(gòu)件包括沿所述軸線定向的絕緣的第三軸向套筒，所述第三絕緣體構(gòu)件包括從所述第三軸向套筒沿平行于所述第一平面和所述第二平面的第三平面延伸的第三絕緣體板，所述第三軸向套筒包括第三內(nèi)壁、第三中間壁和第三外壁，所述第三內(nèi)壁、所述第三中間壁和所述第三外壁每個都關(guān)于所述軸線同中心地間隔，所述第三軸向套筒包括在所述第三內(nèi)壁和所述第三中間壁之間的第三內(nèi)接收區(qū)以及在所述第三中間壁和所述第三外壁之間的第三外接收區(qū)。
9.如權(quán)利要求8所述的總線組件，其中，所述第一軸向套筒至少包括關(guān)于所述軸線同中心地相互間隔的第一內(nèi)壁和第一外壁，所述第一軸向套筒包括在所述第一內(nèi)壁和所述第一外壁之間的第一接收區(qū)，其中，所述第三軸向套筒的所述第三內(nèi)壁被接收在所述第一接收區(qū)中。
10.如權(quán)利要求9所述的總線組件，其中，所述第二軸向套筒至少包括關(guān)于所述軸線同中心地相互間隔的第二內(nèi)壁和第二外壁，所述第二軸向套筒包括在所述第二內(nèi)壁和所述第二外壁之間的第二接收區(qū)，其中，所述第三軸向套筒的所述第三中間壁被接收在所述第二接收區(qū)中。
11.如權(quán)利要求10所述的總線組件，還包括耦合到所述第一絕緣體構(gòu)件、所述第二絕緣體構(gòu)件和所述第三絕緣體構(gòu)件的第四絕緣體構(gòu)件，所述第四絕緣體構(gòu)件包括第四軸向套筒，所述第四軸向套筒具有關(guān)于所述軸線同中心地相互間隔的第四內(nèi)壁和第四外壁，所述第四軸向套筒包括位于所述第四內(nèi)壁和所述第四外壁之間的第四接收區(qū)。
12.如權(quán)利要求11所述的總線組件，其中，所述第四外壁被接收在所述第三外接收區(qū)中，并且其中，所述第三內(nèi)壁和所述第三中間壁至少部分地被接收在所述第四接收區(qū)中。
13.如權(quán)利要求11所述的總線組件，還包括 第二相總線，其被夾在所述第二絕緣體構(gòu)件和所述第三絕緣體構(gòu)件之間；以及 第三相總線，其被夾在所述第三絕緣體構(gòu)件和所述第四絕緣體構(gòu)件之間。
14.如權(quán)利要求7所述的總線組件，其中，所述第一軸向套筒和所述第二軸向套筒包括限制所述第一絕緣體構(gòu)件相對于所述第二絕緣體構(gòu)件繞所述軸線旋轉(zhuǎn)的至少一個特征。
15.如權(quán)利要求8所述的總線組件，其中，所述第一軸向套筒、所述第二軸向套筒和所述第三軸向套筒被明顯地定形成防錯配置，使得所述第一軸向套筒、所述第二軸向套筒和所述第三軸向套筒被要求按照預(yù)定的方向相互定位并按照預(yù)定的順序耦合在一起以裝配成所述總線組件。
16.如權(quán)利要求8所述的總線組件，其中所述第一軸向套筒、所述第二軸向套筒和所述第三軸向套筒重疊以在所述第一絕緣體構(gòu)件和所述第三絕緣體構(gòu)件之間形成連續(xù)的絕緣軸向套筒，其中，所述連續(xù)的絕緣軸向套筒沿所述軸線是連續(xù)的。
17.—種裝配總線組件連接器的方法，包括 選擇第一相構(gòu)件，所述第一相構(gòu)件包括具有第一頂部接口和第一底部接口以及沿軸線定向的第一孔的第一絕緣軸向套筒，所述第一相構(gòu)件包括從所述軸向套筒沿實(shí)質(zhì)上垂直于所述軸線的第一平面延伸的第一絕緣體板； 選擇第二相構(gòu)件，所述第二相構(gòu)件包括具有第二頂部接口和第二底部接口以及沿所述軸線定向的第二孔的第二絕緣軸向套筒，所述第二相構(gòu)件包括從所述第二軸向套筒沿平行于所述第一平面的第二平面延伸的第二絕緣體板；以及 將所述第一相構(gòu)件和所述第二相構(gòu)件沿所述軸線耦合在一起并且在所述第一相構(gòu)件和所述第二相構(gòu)件之間具有第一相空間，其中，所述第一軸向套筒和所述第二軸向套筒沿所述軸線按照嵌套布置垂直地重疊。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，將第三絕緣相構(gòu)件耦合到所述第一相構(gòu)件和所述第二相構(gòu)件，所述第三相構(gòu)件包括具有沿所述軸線定向的第三孔的絕緣的第三軸向套筒，其中，所述第一相構(gòu)件、所述第二相構(gòu)件以及所述第三相構(gòu)件被按照預(yù)定位置定向并按照預(yù)定順序相互耦合。
19.一種形成總線組件的方法，包括 選擇第一絕緣體構(gòu)件，所述第一絕緣體構(gòu)件包括具有沿軸線定向的第一孔的絕緣的第一軸向套筒，所述第一絕緣體構(gòu)件包括從所述第一軸向套筒沿實(shí)質(zhì)上垂直于所述軸線的第一平面延伸的第一絕緣體板； 選擇第二絕緣體構(gòu)件，所述第二絕緣體構(gòu)件包括具有沿所述軸線定向的第二孔的絕緣的第二軸向套筒，所述第二絕緣體構(gòu)件包括從所述第二軸向套筒沿平行于所述第一平面的第二平面延伸的第二絕緣體板； 將具有第一總線孔的第一相總線定位在所述第一絕緣體構(gòu)件和所述第二絕緣體構(gòu)件之間，使得所述第一總線孔、所述第一孔和所述第二孔沿所述軸線對齊；以及 將所述第一絕緣體構(gòu)件和所述第二絕緣體構(gòu)件相互耦合以將所述第一相總線夾在所述第一絕緣體構(gòu)件和所述第二絕緣體構(gòu)件之間，其中，所述第一軸向套筒和所述第二軸向套筒沿所述軸線按照嵌套布置垂直地重疊。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，還包括將第三絕緣體構(gòu)件耦合到所述第一絕緣體構(gòu)件和所述第二絕緣體構(gòu)件，所述第三絕緣體構(gòu)件包括具有沿所述軸線定向的第三孔的絕緣的第三軸向套筒，其中，所述第一絕緣體構(gòu)件、所述第二絕緣體構(gòu)件和所述第三絕緣體構(gòu)件被按照預(yù)定位置定向并按照預(yù)定順序相互耦合。
全文摘要
總線組件和總線組件連接器包括具有軸向套筒的一個或多個絕緣構(gòu)件，軸向套筒在裝配期間適配在彼此內(nèi)以形成嵌套布置。軸向套筒的嵌套布置使總線組件連接器的總大小減少，同時滿足額定功率標(biāo)準(zhǔn)和介電間隙以及使總線組件的螺栓連接因而夾住和固定總線組件。軸向套筒可以被明顯地設(shè)計(jì)使得相構(gòu)件必須按照預(yù)定的順序裝配以形成總線組件連接器或夾住總線組件，而沒有部件被遺漏。
文檔編號H02G5/00GK102714404SQ201080062199
公開日2012年10月3日 申請日期2010年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月3日
發(fā)明者卡爾頓·R·羅得里格斯, 大衛(wèi)·O·普拉默, 托馬斯·N·勒西厄爾, 格雷戈里·B·李, 蒂莫西·P·奧利里, 韋斯利·特拉維斯 申請人:施耐德電氣美國股份有限公司