CN201352684Y - 用于电动机控制中心的垂直中性总线和支撑件 - Google Patents

Abstract

公开了一种总线支撑件系统(20)，它接纳三相三线制电路(36)和三相四线制电路(36，38)。一个主总线支撑件元件(40)被设计为用于接受水平总线条(28，30，32，34)和垂直总线条(36)，用于安装在一个电气外壳(10)内。该主支撑元件(40)得到一个附加总线支撑件元件(58)的补充，其中为了三相四线制运行要求有一个中性总线(38)。

Description

用于电动机控制中心的垂直中性总线和支撑件

发明背景

[0001]本发明总体上涉及成套电气系统的领域，例如用于对受控设备的动力信号的分配。更具体地说，本发明涉及一种用于电气外壳的总线支撑系统，它能够接纳用于三相四线制系统和三相三线制系统的多个总线。

[0002]与动力电子设备和开关装置一同使用的电气外壳是为人所知的，并且已经使用了很多年。例如，在工业应用中，此类开关装置连同半导体动力电子电路、可编程逻辑控制器、电动机控制器等等，经常放置在大型电气外壳中。这些外壳经常分成单独的间隔室或区段，其中可以放置相关的设备和电路。可以通过一扇门来接触这些部件，在大型外壳中，典型地为单独的间隔室提供单独的门。此类外壳当前是在总体上称为电动机控制中心(motor controlcenters，MCCs)的系统中使用。

[0003]这样的系统对于不同的市场(特别是在国际市场中)是以不同的方式进行配置。例如，在某些市场中，这些系统可以接纳三相三线制动力，而在其他市场中，这些系统是为三相四线制动力而设计。总的来说，所有的三相动力系统都在三根导线上以正弦波携带电力，这些正弦波彼此之间相位差为120°。四线制系统增加了相对于这三根动力导线的一根第四中性导线。这些配置可以应对本地电气规范、国家或地区电网或系统、惯例等等的要求。

[0004]此类电气系统的制造商总体上必须接纳三相三线制和三相四线制两种动力配置。然而，为这三相的动力提供动力总线，以及为一个中性导线提供一个第四动力总线的需求可能增加所有系统的成本，或者增加系统供应商必须制造、组装和贮备的不同的系统的数目。这就是说，如果为三相四线制动力配备了一个通用的系统，那么当顾客仅需要三相三线制动力时，这些系统中就添加了额外的成本。相反地，仅为三相三线制动力构建的系统自然不适合于需要使用三相四线制动力的场合。

[0005]因此，存在对于改进的电力系统配置的需要，这些配置对三相三线制动力和三相四线制动力均可接纳。对于一个基于单一物理标准、可方便地并且经济地为不同的市场进行配置的系统存在一种特别的需求。

发明简述

[0006]本发明提供了一种技术，用于配置设计成应对此类需求的电气系统。该系统围绕一个电气总线系统进行设计，该电气总线系统依靠一个用于支撑三相总线的主支撑元件。该支撑元件将典型地在它的一侧支撑垂直的三相总线。然后，配置一个附加支撑元件与该主支撑元件对接并支撑一个中性总线。这些支撑元件连同动力和中性总线可以组装成一个分组件，用于安装在一个电气外壳中。因此，当需要三相三线制动力时，可以仅提供主支撑元件和三相的总线条(bus bar)。当规定了三相四线制动力时，附加支撑元件可以与主支撑元件结合使用，并且可以增加一个第四中性的总线条。

附图

[0007]当参照附图阅读以下的详细说明时，本发明的这些特征、方面和优点以及其他的特性、方面和优点将变得更易于理解，在所有附图中类似的符号代表类似的零件，其中：

[0008]图1是根据本发明的多个方面、结合了总线支撑系统的一个示例性电气外壳的透视图；

[0009]图2是一个正视图，展示了具有单独总线的一个组装的总线支撑结构，以及用于同这些动力总线对接的部件一个覆盖件；

[0010]图3是图2的组件的一个侧视图；

[0011]图4是用于图2所示组件的一个主支撑元件的正视图，展示了一个已安装的单独的动力总线并将用于中性总线的一个附加支撑元件去除；

[0012]图5是通过图4的支撑元件沿直线5-5截取的一个截面图；

[0013]图6是图4的支撑元件沿直线6-6截取的一个截面图；

[0014]图7是与图4的主支撑元件一起使用的一个附加支撑元件的正视图；

[0015]图8是组装了图7的附加支撑元件的图4的主支撑元件以及由这两个元件支撑的一个中性总线条的正视图；

[0016]图9是配置为有待插入或者另外对接到图2的组件的一个部件支撑件的后视图；以及

[0017]图10是一个示例性水平总线条的正视图，其类型适合于同以上图中所展示的总线支撑元件一同使用。

详细说明

[0018]现在转到这些附图，首先参见图1，它展示了一个外壳10，其中可以安装不同类型的电气部件。例如，该外壳可以适合于组装一个电机控制中心或其他工业、商业、海事或其他电气系统。总的来说，该外壳形成围绕一个装置安装空间12的壳体。该壳体可以由任何适合的材料制成，例如厚金属板、增强塑料等等。在所展示的实施方案中，该装置安装空间12的侧面是一个线通道14，其中可以安装线路和负荷电线、电缆等等，以便维护在装置安装空间12内的部件。提供了多个单独的门16用于封闭该外壳的单独的间隔室，该外壳随后可以由多个隔板(为清楚起见而被移除)或支撑这些电气部件的其他结构来限定。邻近该装置安装空间处提供了一个闩锁轨道18，用于与这些单独的门上的闩锁对接。

[0019]沿外壳10的一个后壁布置有一个总线分组件20。如以下更详尽的说明，这个总线分组件允许动力以一种插入的方式遍布该外壳进行分配。该总线分组件20总体上形成具有多个缝隙22的一个底板，这些缝隙用于在接受于该外壳内的多个装置支撑件的背面接受常规的插件型电连接。这样的缝隙和插件的安排在本领域中是众所周知的。在所展示的实施方案中，这些缝隙22被分成对，以便接受用于电气动力的每一相的对应的双脚插件。提供了多行这样的缝隙以允许将多个装置支撑件安装在该外壳内不同的高度上。通过适当的管道(如在图1中总体上以参考号24表示)为该外壳提供了电气动力和数据信号。

[0020]图2展示了从图1的外壳上取下的总线分组件20。如图2的正视图所示，该总线分组件20总体上包括一个总线覆盖件26，它是布置在一系列总线上的一种模制的合成材料板；以及包括下文中更详细说明的一个背部总线支撑件。这个总线覆盖件用于防止与下面的动力和中性总线的接触，通过多个缝隙22的接触除外。

[0021]总线分组件20包括并支撑一系列动力总线以及(希望时)一个中性总线。在图2展示的实施方案中，除了一个中性总线34之外，三相总线28、30和32是由该组件支撑。当安装在该外壳之内时，这些水平总线将联接到从一个外部电源(例如一个供电网)提供三相动力和中性连接的电缆上。如以所提及并且在下文中更详细的说明，图2的安排是特别为三相四线制配电而设计的。当该系统仅三相三线制动力一起使用时，除去中性的水平总线34。

[0022]除了这些水平总线之外，组件20包括一系列的垂直相的总线条36。由于这些总线条被总线覆盖件26盖住，它们在图2中以虚线示出。此外，由于图2的分组件的配置是一个三相四线制系统，提供了一个第四总线条38作为中性总线条。这些垂直总线条典型地是由棒材或管材制成，带有一个扁平部(以下说明)它允许这些总线条机械地和电气地联接到该组件中对应的水平总线条上。部件支撑的连接(例如在板上或抽屉上的安装，未示出)是由多个双脚的插件来进行，通过多个缝隙22来接受这些插件并在总线覆盖件26后面接合各个单独的总线。

[0023]图3是图2的组件的一个垂直侧视图。如图所示，水平总线构件28、30、32和34是由一个总线支撑件40来支撑。在当前的安排中，总线支撑件40用作一个主总线支撑件元件。根据下文中更详细的说明，总线支撑件40机械地支撑不同的垂直和水平的总线条。在该组件中，并且总体上在总线支撑件40和总线覆盖件26之间，每个垂直总线条总体上包括一个连接部分42，它由部件支撑的多个插件接合，以及一个总线锚定部分44。该总线锚定部分44(它总体上是该垂直总线条的一个扁平部分)贯通地接受在总线支撑件40的一个凹陷(以下说明)中，并且机械地和电气地联接到对应的水平总线部分上。为此目的，在该总线支撑件中提供了一个孔46。

[0024]总线支撑件40的前侧的正视图如图4所示。如上文所指出，水平总线总体上支撑在总线支撑件40的背面，而垂直总线安排在它的正面。在图4所示的实施方案中，主总线支撑件40包括用于接受安装螺栓或螺钉的一系列的孔或洞，由参考号48表示。这些孔总体上与该外壳的后部对应的孔对齐以支撑该总线分组件(当在那里安装时)。此外，在该总线支撑件内垂直地提供了伸长的总线条支撑凹陷50。如下文所述，这些伸长的总线条凹陷总体上是半圆槽，其中可以放置单独的相总线条和中性总线条。与这些凹陷相邻而深度稍大的是一系列的凹穴52。这些凹穴52被设计成用于接受和接纳部件支撑件的插件(未示出)，这些插件将在上述的总线覆盖件内穿过这些缝隙而伸出。最后，该主总线支撑件40包括一系列的孔54，这些孔完全穿过该总线支撑件而延伸，并允许扁平的总线锚定部分从中穿过用于到水平总线部分(图4中未示出)的机械和电气的连接。

[0025]在本实施方案中，主要总线支撑件40形成为单件的模制塑料材料。这种材料优选为在正常工作时可能出现的高温下不会降解或融化的一种材料。在本实施方案中，该主总线支撑件40由填充了玻璃的聚酯(一种热固塑料)制成。应该指出，在模制的主总线支撑件40内形成了一个侧部凹陷56。尽管沿该支撑的右侧提供了一些伸长的总线条凹陷和凹穴由于一个中性总线条，当不需要中性总线条时(即：对于三相三线制系统)，该凹陷56是开放的，如图4所示。

[0026]图5是沿直线5-5通过主要总线支撑件40的一个截面图，而图6是沿直线6-6的一个类似的截面图。如图5所示，该总线支撑件在它的前侧和后侧之间提供了一个电绝缘屏障。这些凹穴52的深度足以接纳这些部件支撑件的插件。这些伸长的总线条凹陷50有效地保持了这些总线条的排列，并且用于作为这些总线条的一个后部支撑，总体上与这些凹穴52对齐。在本实施方案中，沿主支撑40的高度方向提供了12行这样的凹穴。

[0027]图7是一个示例性插入件58的正视图，它用于与主支撑40一起接纳中性垂直总线条。该插入件58被配置为一个可以机械地附着在主总线支撑件40上的一个附加总线支撑件元件，这种联接例如可以借助于接受在该主要总线支撑件的缝隙中的插件。然而，可以为插入件58设想任何适用的附着安排。在插入件58中也提供了多个安装螺栓孔49，用于在系统组装期间将该插入件紧固到该水平总线和机械支撑件上。类似地，提供了与上述的主支撑件中相同的多个伸长总线条凹陷50，以及多个凹穴52。当插入件安装在主支撑中时，该插入件的这些伸长凹陷和凹穴总体上和主支撑件右侧的对应部件对齐，从而便于支撑该中性总线条。最后，该插入件内提供了多个孔54，用于接受该中性总线条的扁平部分，这些部分用于机械地和电气地将该中性总线条联接到支撑在该主支撑背面的水平中性总线上。应该指出，在这个展示的实施方案中，提供了两个这样的孔，一个孔用于电气地将这些中性总线元件彼此联接，第二个用于机械地支撑垂直总线条在该组件内保持位置，以承受在故障情况的事件(例如短路)中产生的力。

[0028]图8展示了在一个安装了中性垂直总线条的组件中安装在一起的主支撑件40和插入件58。如上所示，附加总线支撑插入件58装配在图4示出的凹陷56中，并且机械地紧固在这个主总线支撑件上。然后，中性垂直总线条放置在主支撑和插入件的伸长总线条凹陷中，两个支撑元件的凹穴总体上对齐，以便接受这些部件支撑件的插件。由此，对于三相三线制和三相四线制系统可以使用相同的主支撑件。为了将图4的安排转换成图8的三相四线制安排，使用者只是添加图7的插入件以及一个垂直总线条。还应该指出的是，这个插入件可以(并在本实施方案中已经)同样地附着在水平总线上。

[0029]以上安排可用于常规的部件支撑件，例如在MCC和其他系统中典型地见到的支撑件。然而，为了进一步减小单独的部件的数量和相关的成本，用于这些部件支撑件的连接或插件壳也可以设计成一种模块化的形式。图9总体性地表示出可以用于上述的通用总线支撑件系统的插件壳。如图9所示，一个部件支撑件60的背面可以包括一个相插件壳62，该插件壳设计用作该外壳内不同部件的电气连接，并在一个背面上展示了一系列的插件66。这个插件壳本身是一个绝缘的外壳，这些插件从其中伸出。这些插件中每一个都表示一对脚，为电气动力的每一相提供一个插件。穿过在上述(例如，参见图2)的总线覆盖件内的缝隙中来接受这些脚。然后，可以将一个附加的插件壳68添加到这个组件中，用于三相四线制系统。这就是说，这个附加的插件壳68被设计为仅用于同上述的中性垂直总线条对接。这个外壳68总体上与插件壳62类似，展示了当部件支撑60完全安装在该外壳内时，一个与该垂直中性总线条进行电气连接的插件70。在系统被设计为用于三相三线制运行时，这个附加插件壳68可以从该部件支撑件上去除，进一步减小了复杂性和成本。

[0030]图10展示了用于上述的系统的一个示例性水平总线条。这个总线条希望用作或者是一个相导体或者是一个中性导体，并且能够在上述的任何一个位置进行对接(例如，参见图2)。如所示，通用总线条72包括每一端附近的一系列的孔72，用于将总线的多个段彼此结合在一起。提供了额外的孔76，用于将该总线条机械地连接到上述的主总线支撑件上。最后，在对应这些垂直总线和这些总线支撑件开口(例如，参见图2、图4和图8)的位置提供了一系列的孔76，用于将这个水平总线连接到任何一个垂直总线条上。

[0031]虽然这里仅展示和说明了本发明的某些特性，但是对于本领域的普通技术人员，将会想到许多修改和变化。因此，应理解到，所附的权利要求旨在涵盖落入本发明的真正的精神之内的所有的此类修改和变化。

Claims (20)

1.一种电气总线系统(20)，其特征在于，包括：

一个主支撑元件(40)，该主支撑元件被配置为在它的一个第一侧支撑垂直的三相总线；以及

一个附加支撑元件(58)，该附加支撑元件被配置为与该主支撑元件(40)对接，以便在该第一侧支撑一个垂直的中性总线(38)。

2，权利要求1的电气总线系统(20)，其中，该主支撑元件(40)包括多个开口(54)，这些开口用于在它的一个第二、相对侧将这些垂直总线(36)电气地联接到水平三相总线(28，30，32)上。

3.权利要求1的电气总线系统(20)，其中，该附加支撑元件(58)包括至少一个开口(54)，该开口用于在它的第二侧将该中性总线(38)电气地联接到一个水平中性总线(34)上。

4.权利要求1的电气总线系统(20)，其中，该附加支撑元件(58)包括一个开口(54)，该开口用于将该中性总线(38)电气地联接到该水平中性总线(34)上；以及一个第二开口(54)，该第二开口用于将该中性总线(38)机械地附着在位于该附加支撑元件(58)的该第二、相对侧上的一个支撑结构上。

5.权利要求1的电气总线系统(20)，其中，该主支撑元件(40)包括一个凹陷(56)，其中装配了该附加支撑元件(58)用于支撑该中性总线(38)。

6.权利要求1的电气总线系统(20)，其中，该主支撑元件(40)被配置为有待紧固在一个支撑外壳(10)上，该附加支撑元件(58)被配置为有待紧固在该主支撑元件(40)上。

7.权利要求1的电气总线系统(20)，其中，该主支撑元件(40)以及该附加支撑元件(58)是由一种填充了玻璃的热固聚合材料制成。

8.权利要求1的电气总线系统(20)，其中，该主支撑元件(40)包括三个伸长的凹陷(50)用于接受这三相总线(36)；以及一个第四伸长的凹陷(50)用于接受该中性总线(38)。

9.权利要求8的电气总线系统(20)，其中，该附加支撑元件(58)包括一个伸长的凹陷(50)，该伸长凹陷与用于接受该中性总线(38)的第四伸长的凹陷(50)对齐。

10.权利要求9的电气总线系统(20)，其中，该主支撑元件(40)以及该附加支撑元件(58)包括与这些伸长凹陷(50)相邻的多个凹穴(52)，这些凹穴用于接受多个电气插件(66，70)，这些电气插件用于将多个部件联接到这些总线(36，38)上。

11.一个电气总线系统(20)，其特征在于，包括：

一个主支撑元件(40)，该主支撑元件被配置为优待安装在一个电气外壳(10)内并包括三个伸长的凹陷(50)用于在它们的一个第一侧上接受垂直的三相总线(36)，该主支撑元件(40)另外具有一个第四伸长的凹陷(50)用于接受一个垂直中性总线(38)；以及

一个附加支撑元件(58)，该附加支撑元件被配置为附着在该主支撑元件(40)的一侧并包括一个伸长凹陷(50)，该伸长凹陷与该主支撑元件(40)的用于接受该垂直中性总线(38)的第四伸长凹陷(50)对齐。

12.权利要求11的电气总线系统(20)，其中，该主支撑元件(40)具有多个开口(54)，它们用于在它们的一个第二、相对侧将这些垂直总线(36)电气地联接到水平三相总线(28，30，32)上。

13.权利要求11的电气总线系统(20)，其中，该附加支撑元件(58)包括至少一个开口(54)，该开口用于在它的一个第二、相对侧将该中性总线(38)电气地联接到一个水平中性总线(34)上。

14.权利要求13的电气总线系统(20)，其中，该附加支撑元件(58)包括一个开口(54)，该开口用于将该中性总线(38)电气地联接到该水平中性总线(34)上，以及一个第二开口(54)，该第二开口用于将该中性总线(38)机械地附着到位于该附加支撑元件(58)的该第二、相对侧上的一个支撑结构上。

15.权利要求1的电气总线系统(20)，其中，该主支撑元件(40)包括一个侧凹陷(56)，其中装配了该附加支撑元件(58)，用于支撑该中性总线(38)。

16，一个电气总线系统(20)，其特征在于，包括：

一个主支撑元件(40)，该主支撑元件被配置为有待安装在一个电气外壳(10)内；

一个附加支撑元件(58)，该附加支撑元件被附着到该主支撑元件(40)的一侧；

三相总线(36)，这些三相总线被紧固到该主支撑(40)的一个第一侧；以及

一个中性总线(38)，该中性总线被紧固到该主支撑(40)的该第一侧以及该附加支撑元件(58)上。

17.权利要求16的电气总线系统(20)，其中，该主支撑元件(40)包括多个开口(54)，并且这些三相总线(36)被配置为通过这些开口有待联接到置于该主支撑元件(40)的一个第二、相对侧的多个水平总线(28，30，32)上。

18.权利要求17的电气总线系统(20)，其中，该附加支撑元件(58)包括至少一个开口(54)，并且该中性总线(38)被配置为通过该至少一个开口(54)有待联接到一个水平中性总线(34)上。

19.权利要求16的电气总线系统(20)，其中，主支撑元件(40)包括多个孔(48)用于将该主支撑元件(40)栓固在一个电气外壳(10)内。

20.权利要求16的电气总线系统(20)，进一步包括一个覆盖件(26)，它安装到该主支撑元件(40)上以覆盖这些三相总线(36)以及该中性总线(38)，该覆盖件包括用于多个电气插件(66，70)的多个开口(22)，这些插件用于将多个电气部件连接到这些总线(36)上。

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