專利名稱：用于在配電設(shè)備中分配電能和數(shù)據(jù)的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在配電設(shè)備，特別是開關(guān)柜中分配電能和數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，它包括多個(gè)開關(guān)設(shè)備，例如接觸器。
電能是通過(guò)集中或分散的配電設(shè)備，例如開關(guān)柜分配給各個(gè)負(fù)載的，如分配給電機(jī)。在開關(guān)柜中裝有用于切換的設(shè)備，例如接觸器。這些開關(guān)設(shè)備被卡在安裝排上，并經(jīng)一個(gè)接口系統(tǒng)與匯流排相連。在新型軌排系統(tǒng)中，還附加設(shè)置有總線系統(tǒng)軌排，開關(guān)設(shè)備經(jīng)該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)通信。安裝排，匯流排和數(shù)據(jù)排在開關(guān)柜中排列成橫行。垂直軌排構(gòu)成水平軌排之間的連接。各橫行之間的間隔根據(jù)軌排上安裝的最大開關(guān)設(shè)備確定。如果要安裝小型設(shè)備，則已有的空間將無(wú)法利用。
德國(guó)專利文獻(xiàn)DE 4409318 C2中公開了一種用于接通和關(guān)閉用電負(fù)載的配電開關(guān)設(shè)備，其中實(shí)現(xiàn)了一種在配電設(shè)備中進(jìn)行電能和數(shù)據(jù)分配的系統(tǒng)，該系統(tǒng)中存在多個(gè)位于配電設(shè)備內(nèi)的開關(guān)設(shè)備。此外在國(guó)際專利文獻(xiàn)WO93/07597 A1中也公開了一種配電設(shè)備中的電能和數(shù)據(jù)分配系統(tǒng)，其中各個(gè)開關(guān)設(shè)備與一個(gè)電源總線和一個(gè)數(shù)據(jù)總線接觸。最后在德國(guó)專利文獻(xiàn)DE19511350中公開了一種低壓開關(guān)設(shè)備的軌排通道，其中在具有多個(gè)開關(guān)設(shè)備的配電設(shè)備中同樣設(shè)有一電能分配系統(tǒng)，所述開關(guān)設(shè)備經(jīng)軌排通道系統(tǒng)的開孔實(shí)現(xiàn)接觸。
從所述已有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的目的是，向配電設(shè)備中的開關(guān)設(shè)備傳輸電能，所述配電設(shè)備例如是由開關(guān)柜構(gòu)成的，并且將開關(guān)設(shè)備與通信裝置相連。所述開關(guān)設(shè)備應(yīng)當(dāng)安裝簡(jiǎn)單，并且以一個(gè)操作步驟即可完成電連接，而且所述開關(guān)設(shè)備可以緊湊安裝。
本發(fā)明的目的是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的，為進(jìn)行二維配電，在所述配電設(shè)備中設(shè)置一個(gè)具有多個(gè)切口的多層供電板，用于容納各個(gè)開關(guān)設(shè)備。所述切口在供電板上優(yōu)選構(gòu)成具有m行和n列的網(wǎng)格。所述供電板至少由多層通過(guò)絕緣材料相互絕緣的導(dǎo)電板組成，該導(dǎo)電板例如用銅或鋁制成，作為通電導(dǎo)體層。
本發(fā)明的一種特別有利的方案是，可在一個(gè)操作步驟中實(shí)現(xiàn)電源線和總線導(dǎo)線的接觸，為此在供電板的切口內(nèi)設(shè)置構(gòu)成觸頭的觸桿，用于分別連接各個(gè)開關(guān)設(shè)備。所有電氣連接的組配和建立均可用唯一一個(gè)螺釘或夾緊連接實(shí)現(xiàn)。因而所述開關(guān)設(shè)備在最佳安裝密度中可進(jìn)行位置緊湊的布置，并且不需要公知開關(guān)柜技術(shù)中采用的橫行軌排之間的連接。該方案可以以小電流密度傳輸大電流。只有在與開關(guān)設(shè)備直接接觸的觸桿上才會(huì)產(chǎn)生較高的電流密度。而且?guī)缀醴忾]的安裝板可產(chǎn)生良好的屏蔽作用，其最下面和最上面的板例如可以處在接地電位(PE)上。
本發(fā)明的其他細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)見下面對(duì)照附圖并結(jié)合權(quán)利要求書對(duì)實(shí)施例所作的說(shuō)明，附圖中

圖1為所述具有供電板的系統(tǒng)的俯視圖，圖2為圖1所示供電板的局部立體圖，其中明確顯示出了多層結(jié)構(gòu)，圖3為圖1所示供電板的一個(gè)剖視示意圖，圖4為一個(gè)開關(guān)設(shè)備的連接示意圖。
附圖中的相同或作用相同的部件具有相同的附圖標(biāo)記。以下是對(duì)附圖的總體說(shuō)明。
所述電能和數(shù)據(jù)分配的新型系統(tǒng)的基本特征在于，采用二維，即平面分配方式。圖1和圖3表示作為本發(fā)明主要部件的一個(gè)多層的所謂的供電板10，圖中做了不同的表示。所述供電板10上有許多形狀的切口21，切口具有觸桿結(jié)構(gòu)，可在其中插入所述開關(guān)設(shè)備。開關(guān)設(shè)備插入后同時(shí)使各個(gè)相位實(shí)現(xiàn)接觸。
所述供電板10由多層相互之間被一種合適的材料絕緣的導(dǎo)電板，例如銅或鋁構(gòu)成。三塊所述結(jié)構(gòu)的導(dǎo)體層11、12、13見圖2所示，與供電的交流電網(wǎng)的相位L1至L3相連。在圖1和圖2中沒有具體示出、但在圖3中表示出的附加層可以構(gòu)成所述通信連接。
圖3表示一種層狀結(jié)構(gòu)的組成，其中的層11至13用于具有相位L1、L2、L3的交流電網(wǎng)，層14用于所屬的中點(diǎn)導(dǎo)體MP，層15用于數(shù)據(jù)傳輸D，層16用于其接地DE。所述供電板10的最外層17、18或18’或者是絕緣層或者是接地的板，例如用EMF表示。特別是最后一層可保證系統(tǒng)具有良好的屏蔽。在作為導(dǎo)電板11-16和作為接地層17、18構(gòu)成的層之間還有圖中未詳細(xì)示出的絕緣材料層，或者用空氣作為絕緣層。
所述供電板10的用于中點(diǎn)導(dǎo)體和接地的板14、16，最外層板17、18或18’和供電板10的絕緣層上分別具有圖3中未表示出的貫通矩形切口，所以一方面從用于供電的導(dǎo)電板11-13上伸出的，另一方面從用于用于數(shù)據(jù)分配的層14上伸出的導(dǎo)電觸桿25、25’、25”均探入每個(gè)切口21中，如圖2所示。
為了按照?qǐng)D4將開關(guān)設(shè)備30安裝到圖1或圖2所示的供電板10的切口21內(nèi)并實(shí)現(xiàn)接觸，接觸架40可從側(cè)面移動(dòng)到所述供電板10的觸桿25上。由于所述接觸架40具有兩個(gè)可相互壓緊的梳狀絕緣塊41、42，僅在一個(gè)操作過(guò)程中即可使所述供電板10的用于電能和數(shù)據(jù)分配的導(dǎo)體板11-13、14經(jīng)其觸桿25與對(duì)應(yīng)開關(guān)設(shè)備30的相應(yīng)導(dǎo)體45-48實(shí)現(xiàn)接觸。通過(guò)一個(gè)縱向螺釘44可將梳妝件41、42，觸桿25和導(dǎo)體45-48固定。該連接同時(shí)也將開關(guān)設(shè)備30機(jī)械固定在所述供電板10上。
在圖4中表示出了固定接觸件41和42的一個(gè)螺釘連接44。同樣這里也可采用一種具有杠桿裝置的夾緊固定件或速緊固定件。負(fù)載與所述開關(guān)設(shè)備30的連接采用公知方式實(shí)現(xiàn)，圖4中沒有表示出來(lái)。
所述供電板10上由m×n個(gè)切口21構(gòu)成的網(wǎng)格尺寸最好根據(jù)最小開關(guān)設(shè)備的尺寸確定。因?yàn)樘貏e是電子控制的開關(guān)設(shè)備只需要很小的持續(xù)功率，損耗功率也很小，所以可在開關(guān)柜中實(shí)現(xiàn)最大的安裝密度。
向所述供電板10饋送電能最好通過(guò)一個(gè)設(shè)在供電板10周邊20上的合適的軌排5實(shí)現(xiàn)。必要時(shí)對(duì)供電板10的周邊20進(jìn)行加強(qiáng)，使得電流基本上沿徑向流往開關(guān)設(shè)備。這樣可使供電板10內(nèi)的電流密度保持很小。僅有觸桿25、25’、25”承受較高的電流密度。此外，也并不是所有開關(guān)設(shè)備同時(shí)傳輸大電流。
所述系統(tǒng)中的要點(diǎn)是使用具有網(wǎng)格切口的多層供電板。通過(guò)所述開關(guān)設(shè)備與對(duì)應(yīng)接觸架的結(jié)構(gòu)可以在一個(gè)操作步驟中建立與供電板的所有電氣連接和機(jī)械連接。所以大大簡(jiǎn)化了實(shí)際中的使用。
權(quán)利要求
1．一種用于在配電設(shè)備，特別是開關(guān)柜中分配電能和數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，它包括多個(gè)開關(guān)設(shè)備，其特征在于，為進(jìn)行二維配電，在所述配電設(shè)備(1)中設(shè)置一個(gè)具有多個(gè)切口(21)的多層供電板(10)，用于容納各個(gè)開關(guān)設(shè)備(30)。
2．如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述切口(21)在供電板(10)上構(gòu)成具有m行和n列的網(wǎng)格。
3．如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述供電板(10)至少由多層通過(guò)絕緣材料相互絕緣的導(dǎo)電板組成，該導(dǎo)電板例如用銅或鋁制成，作為通電導(dǎo)體層(11,12,13)。
4．如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，三層通電導(dǎo)體層(11,12,13)和一層作為中點(diǎn)導(dǎo)體的導(dǎo)體層(14)定義出一個(gè)向所述開關(guān)設(shè)備(30)饋電的交流電網(wǎng)(L1,L2,L3)。
5．如權(quán)利要求3或4所述的系統(tǒng)，其特征在于，至少有一個(gè)由導(dǎo)電材料制的附加層(15,16；D,DE)構(gòu)成通信連接。
6．如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，所述供電板還含有更多層，其特征在于，所述供電板(10)的最外層(17,18,18’)或者是絕緣板，或者是構(gòu)成屏蔽層的接地板。
7．如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述供電板(10)的中點(diǎn)層、接地層和/或絕緣層(14,16,17,18,18’)具有矩形切口，所以通電板(11,13,15)的懸臂觸桿(25)伸到所述切口(21)內(nèi)。
8．如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述切口(21)在所述導(dǎo)體層(11,13,15)形成具有凸緣的軛形，并構(gòu)成懸臂觸桿(25-25”)。
9．如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，為將所述開關(guān)設(shè)備(30)裝入供電板(10)的切口(21)中，一個(gè)接觸架(40,41,42)可從側(cè)面移動(dòng)到所述懸臂觸桿(25-25”)上。
10．如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述接觸架(40)具有兩個(gè)可相互壓緊的梳狀絕緣塊(41,42)，僅在一個(gè)操作過(guò)程中即可使所述供電板(10)的所有導(dǎo)體層(11-14)與對(duì)應(yīng)開關(guān)設(shè)備(30)的相應(yīng)導(dǎo)體(45-48)實(shí)現(xiàn)連接和接觸。
11．如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述連接同時(shí)將所述開關(guān)設(shè)備(30)機(jī)械固定在供電板(10)上。
12．如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，為對(duì)固定件(41,42)進(jìn)行固定，使用螺釘連接件(44)或具有杠桿裝置的夾緊固定件或速緊固定件。
13．如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述切口(21)在供電板(10)上的網(wǎng)格尺寸按照所應(yīng)用的最小開關(guān)設(shè)備(10)的尺寸確定。
全文摘要
特別是在開關(guān)柜中用于分配電能和數(shù)據(jù)的系統(tǒng)中有多個(gè)開關(guān)設(shè)備,例如接觸器,它們必須被饋以電能和信息。根據(jù)本發(fā)明,為進(jìn)行二維配電,設(shè)置了一個(gè)具有多個(gè)合適切口(21)的多層供電板(10),用于容納和接觸各個(gè)開關(guān)設(shè)備(30),所述切口(21)具有觸桿(25,25’,…)。所述切口(21)優(yōu)選在供電板(10)上構(gòu)成具有m行和n列的網(wǎng)格。所述供電板(10)至少由多層通過(guò)絕緣材料相互絕緣的導(dǎo)電板(11－16)組成。
文檔編號(hào)H02B1/00GK1324508SQ99812559
公開日2001年11月28日 申請(qǐng)日期1999年8月16日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月28日
發(fā)明者萊因哈德·梅爾 申請(qǐng)人:西門子公司