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    关 键 词:
    配电 系统
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    摘要
    申请专利号:

    CN201080001564.7

    申请日:

    2010.11.10

    公开号:

    CN102232260A

    公开日:

    2011.11.02

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H02G 3/08申请日:20101110|||公开
    IPC分类号: H02G3/08; H02G3/16 主分类号: H02G3/08
    申请人: 配电股份有限公司
    发明人: 罗伯托·卡多索; 蒂莫西·科特斯; 恩里克·霍达; 米格尔·乔雷吉; 约翰·卡米特; 艾伦·卡兹; 基思·施密特
    地址: 美国弗吉尼亚
    优先权: 2009.11.12 US 12/617,289
    专利代理机构: 北京鸿元知识产权代理有限公司 11327 代理人: 林锦辉;陈英俊
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201080001564.7

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2017.09.08|||2012.12.26|||2011.11.02

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    一种能在其长度的任何点向负载设备提供电力的配电系统,包括两个主要构件:电源轨道机壳组件,所述电源轨道机壳组件包括能够被安装到墙面,天花板或者地下的载流导体,和插入式电源分接头。电源轨道机壳组件包括机壳,绝缘体,和两个或多个导体。为了增加机壳组件的长度,机壳组件优选地设置为多个机壳组件可以通过使用凸轮操作的接合组件接合在一起,所述凸轮操作的接合组件形成直的、“90度”的、和/或“T”形的接合,从而使系统的配置匹配设备的排列,凸轮操作的接合组件还允许在不同机壳组件里的全部导体能同时互相连接。插入式电源分接头也采用了一个系统,比如轴-凸轮装置,所述装置允许设备在电源轨道机壳组件里能同时被电子连接到所有的相导体。另外,电源分接头可以包括断路器或其它?;ば陨璞?,和/或其它子???。

    权利要求书

    1.一种配电系统,包含:
    电源轨道机壳组件,包括:
    机壳;
    多个导体,所述导体从所述机壳的第一端延伸到所述机壳的第二端;
    开口,所述开口在所述机壳组件的底部,并且从所述机壳的第一端连续
    延伸到所述机壳的第二端,所述开口被设置为沿着所述机壳组件的长度上的
    任何位置收纳插入式电源分接头;以及
    额外的端部开口,所述开口在所述机壳的所述第一和第二端,所述额外
    的端部开口被设置为收纳用于将多个所述机壳组件连接在一起的接合组件;
    插入式电源分接头,所述插入式电源分接头的一部分被设置为通过所述
    底部开口插入所述电源轨道机壳组件,所述插入式电源分接头包括:
    接触扩展设备;以及
    多个弹性弹簧件,
    其中,在所述插入式电源分接头插入所述机壳后,所述接触扩展设备放
    置为咬合和按压至少一个所述弹性弹簧件,使所述弹性弹簧件紧靠各个所述
    导体,从而在所述弹性弹簧件和所述导体之间建立电力连接,所述插入式电
    源分接头还包括连接到至少一个所述弹性弹簧件的至少一个插座,用于当所
    述凸轮件旋转而与所述弹性弹簧件咬合,并且所述设备与所述插座连接时,
    向所述设备供电。
    2.根据权利要求1所述的配电系统,
    其中,所述接触扩展设备包括安装在轴上的凸轮,所述凸轮设置为在将
    所述插入式电源分接头插入所述电源轨道机壳组件后旋转,
    其中,弹性弹簧件安装在所述凸轮的相对侧,从而所述凸轮的旋转使得
    所述凸轮的每侧上的所述弹性弹簧件与各个所述导体中的一个咬合,
    其中,多个所述凸轮安装在所述凸轮轴上,一个所述凸轮用于每对弹性
    弹簧件和导体,
    其中,所述导体的数量是四个。
    3.根据权利要求1所述的配电系统,还包括
    接合组件,所述接合组件设置为收纳在所述电源轨道机壳组件的所述端
    部开口的一个中,以便通过将所述机壳组件与另一个所述电源轨道机壳组件
    连接而延伸所述机壳组件的长度,所述接合组件包括多个导体,所述导体设
    置为咬合所述机壳组件的所述弹性弹簧件,
    其中,所述接合组件包括接触扩展装置,所述接触扩展装置设置为在所
    述接合组件插入所述电源轨道机壳组件的所述端部开口的所述一个后,咬合
    并推动所述弹性弹簧件,使所述弹性弹簧件与所述电源轨道机壳组件的所述
    多个导体咬合,
    其中,所述接触扩展装置是凸轮装置,
    其中,所述接合组件还包括电压和温度监控构件中的至少一个,
    其中,所述插入式电源分接头包括电路断路器或者保险丝,
    其中,所述插入式电源分接头包括直流电源、变压器、电压逆变器/转换
    器、转换开关、和变频率/频率转换器中的至少一个,
    其中,所述插入式电源分接头包括监控电路,所述监控电路包括电力监
    控电路和温度监控电路中的至少一个。
    4.根据权利要求1所述的配电系统,还包括
    由所述电源轨道机壳组件承载的电缆,所述电缆用于将来自所述监控电
    路的电信号传送到远程监控或者显示设备,
    其中,所述电缆是光纤电缆,
    其中,所述插入式电源分接头和用于所述电源轨道机壳组件到另一个电
    源轨道机壳组件的接合组件中的至少一个包括用于与远程监控或者显示设备
    通信的收发器,
    其中,所述收发器连接到从所述插入式电源分接头延伸的天线,当所述
    插入式电源分接头的所述部分插入所述电源轨道机壳组件时,所述天线插入
    所述电源轨道机壳组件,
    其中,所述插入式电源分接头还包括托架,所述托架用于在将所述插入
    式电源分接头的所述部分插入所述电源轨道机壳组件后,将所述插入式电源
    分接头固定到所述电源轨道机壳组件,
    其中,所述插入式电源分接头还包括滑动式锁定部件,所述滑动式锁定
    部件设置为向锁定位置可移动和向不锁定位置可移动,所述锁定位置防止所
    述接触扩展设备移动,从而与所述至少一个弹性弹簧件咬合或者松开,在所
    述不锁定位置,所述凸轮自由地被手动移动,从而与所述至少一个弹性弹簧
    件咬合或者松开,
    其中,所述插入式电源分接头包括:塔式子组件、分配子组件和电子子
    组件,所述塔式子组件包括设置为插入所述电源轨道机壳组件的部分,所述
    部分包括所述接触扩展设备和弹性弹簧件,所述分配子组件包括所述至少一
    个插座,所述电子子组件包括监控电路,
    其中,所述插入式电源分接头包括至少一个从所述插入式电源分接头的
    顶端延伸的接地部件,并且所述接地部件设置为当所述插入式电源分接头的
    所述部分插入所述电源轨道机壳组件时,接触所述电源轨道机壳组件的接地
    的构件。
    5.根据权利要求1所述的配电系统,还包括
    内部机械支撑设备,所述内部机械支撑设备设置为插入所述电源轨道机
    壳组件并且咬合所述导体,以便在发生短路时防止所述导体变形,
    其中,所述电源轨道机壳组件的所述机壳由EMI防护材料制成,
    其中,所述电源轨道机壳组件的所述机壳由导电材料制成,
    其中,所述电源轨道机壳组件的所述机壳包括用于收纳EMI防护板的外
    部槽,
    其中,所述电源轨道机壳组件的所述机壳包括用于容纳包围所述导体的
    绝缘体的内部槽。
    6.根据权利要求1所述的配电系统,还包括
    终端子组件,所述终端子组件包括用于将所述导体连接到输入电源的电
    源终端接线盒,所述终端子组件设置为通过使接合组件的一端装入所述电源
    轨道机壳组件的一个所述端部开口中,并且第二端装入所述终端子组件的对
    应的开口中,而与所述电源轨道机壳组件连接,
    其中,所述终端子组件还包括用于机壳监控电路的电子部分,所述机壳
    监控电路通过电缆或者无线连接与所述插入式电源分接头中的监控电路连
    接,并且所述机壳监控电路进一步通过电缆、无线连接或者网络与远程监控
    器或者显示器连接,
    其中,所述电源轨道机壳组件是线形的,
    其中,所述电源轨道机壳组件是“T”形的,
    其中,所述电源轨道机壳组件是“X”形的。
    7.一种用于配电系统的电源轨道机壳组件,包括:
    机壳;
    多个导体,所述导体从所述机壳的第一端延伸到所述机壳的第二端;
    开口,所述开口在所述机壳组件的底部,并且从所述机壳的第一端连续
    延伸到所述机壳的第二端,所述开口设置为沿着所述机壳组件的长度上的任
    何位置收纳插入式电源分接头;和
    额外的端部开口,所述开口在所述机壳的所述第一和第二端,所述额外
    的端部开口被设置为收纳用于将多个所述机壳组件连接在一起的接合组件;
    其中,所述电源轨道机壳组件适于通过所述底部开口收纳插入式电源分
    接头的一部分,所述插入式电源分接头包括接触扩展设备和多个弹性弹簧件,
    在所述插入式电源分接头插入所述机壳后,所述接触扩展设备放置为咬合和
    按压至少一个所述弹性弹簧件,使所述弹性弹簧件紧靠各个所述导体,从而
    在所述弹性弹簧件和所述导体之间建立电力连接,并且
    其中,所述电源轨道机壳组件还包括间隔间,所述间隔间用于承载至少一
    个在所述插入式电源分接头中的监控电路和远程监控器或者显示器之间建立
    通信的数据总线。
    8.根据权利要求7所述的电源轨道机壳组件,
    其中,所述电缆是光纤电缆,
    其中,所述电源轨道机壳组件的所述机壳由EMI防护材料制成,
    其中,所述电源轨道机壳组件的所述机壳由导电材料制成,
    其中,所述电源轨道机壳组件的所述机壳包括用于收纳EMI防护板的外部
    槽,
    其中,所述电源轨道机壳组件的所述机壳包括用于容纳包围所述导体的
    绝缘体的内部槽,
    其中,所述电源轨道机壳组件的所述机壳适于收纳从所述插入式电源分
    接头延伸的天线,所述天线与所述插入式电源分接头中的监控电路连接,并
    且在将所述插入式电源分接头部分插入所述机壳中时,所述天线由所述机壳
    ?;?,其中,所述电源轨道机壳组件是“L”形的。
    9.根据权利要求7所述的电源轨道机壳组件,其中,所述电源轨道机壳
    组件是“X”形的。
    10.一种用于配电系统的插入式电源分接头,所述配电系统包括具有机
    壳的电源轨道机壳组件;多个导体,所述导体从所述机壳的第一端延伸到所
    述机壳的第二端;开口,所述开口在所述机壳组件的底部,并且从所述机壳
    的第一端连续延伸到所述机壳的第二端,所述开口被设置为沿着所述机壳组
    件的长度上的任何位置收纳所述插入式电源分接头,所述插入式电源分接头
    包括:
    接触扩展设备;和
    多个弹性弹簧件,
    其中,在所述插入式电源分接头插入所述机壳后,所述接触扩展设备放
    置为咬合和按压至少一个所述弹性弹簧件,使所述弹性弹簧件紧靠各个所述
    导体,从而在所述弹性弹簧件和所述导体之间建立电力连接,所述插入式电
    源分接头还包括连接到至少一个所述弹性弹簧件的至少一个插座,用于当所
    述凸轮件旋转而与所述弹性弹簧件咬合,并且所述设备与所述插座连接时,
    向所述设备供电。
    11.根据权利要求10所述的插入式电源分接头,其中,接触扩展设备是
    凸轮并且所述凸轮安装在凸轮轴上,所述凸轮轴设置为在将所述插入式电源
    分接头插入所述电源轨道机壳组件后旋转。
    12.根据权利要求10所述的插入式电源分接头,其中,所述插入式电源
    分接头包括电路断路器。
    13.根据权利要求10所述的插入式电源分接头,其中,所述插入式电源
    分接头包括监控电路,所述监控电路包括电力监控电路和温度监控电路中的
    至少一个。
    14.根据权利要求10所述的插入式电源分接头,其中,所述插入式电源
    分接头包括用于与远程监控或者显示设备通信的收发器。
    15.根据权利要求14所述的插入式电源分接头,其中,所述收发器连接
    到从所述插入式电源分接头延伸的天线,当所述插入式电源分接头的所述部
    分插入所述电源轨道机壳组件时,所述天线插入所述电源轨道机壳组件。
    16.根据权利要求10所述的插入式电源分接头,其中,所述插入式电源
    分接头还包括托架,所述托架用于在将所述插入式电源分接头的所述部分插
    入所述电源轨道机壳组件后,将所述插入式电源分接头固定到所述电源轨道
    机壳组件。
    17.根据权利要求10所述的插入式电源分接头,其中,所述插入式电源
    分接头还包括滑动式锁定部件,所述滑动式锁定部件设置为向锁定位置可移
    动和向不锁定位置可移动,所述锁定位置防止所述接触扩展设备移动,从而
    与所述至少一个弹性弹簧件咬合或者松开,在所述不锁定位置,所述凸轮自
    由地被手动移动,从而与所述至少一个弹性弹簧件咬合或者松开。
    18.根据权利要求10所述的插入式电源分接头,其中,所述插入式电源
    分接头包括:塔式子组件、分配子组件和电子子组件,所述塔式子组件包括
    设置为插入所述电源轨道机壳组件的部分,所述部分包括所述凸轮和弹性弹
    簧件,所述分配子组件包括所述至少一个插座,所述电子子组件包括监控电
    路。
    19.根据权利要求10所述的插入式电源分接头,其中,所述插入式电源
    分接头包括至少一个从所述插入式电源分接头的顶端延伸的接地部件,并且
    所述接地部件设置为当所述插入式电源分接头的所述部分插入所述电源轨道
    机壳组件时,接触所述电源轨道机壳组件的接地的构件。
    20.一种用于配电系统的接合组件,所述配电系统包括具有机壳的电源
    轨道机壳组件;多个导体,所述导体从所述机壳的第一端延伸到所述机壳的
    第二端;开口,所述开口在所述机壳组件的底部,并且从所述机壳的第一端
    连续延伸到所述机壳的第二端,所述开口被设置为沿着所述机壳组件的长度
    上的任何位置收纳所述插入式电源分接头;以及用于收纳所述接合组件的端
    部开口,所述接合组件包括:
    多个弹性弹簧件;
    支撑设备,所述支撑设备用于支撑所述多个弹性弹簧件;以及
    接触扩展装置,所述接触扩展装置设置为在所述接合组件插入所述电源
    轨道机壳组件的所述端部开口的所述一个后,咬合并推动所述弹性弹簧件,
    使所述弹性弹簧件与所述电源轨道机壳组件的所述多个导体咬合,
    其中,所述接合组件设置为收纳在所述电源轨道机壳组件的所述端部开
    口的一个中,以便通过将所述机壳组件与另一个所述电源轨道机壳组件连接
    而延伸所述机壳组件的长度。

    说明书

    配电系统

    要求优先权?

    本申请要求2009年11月12日提交的、申请号为12/617,289、名称为“配电系统”的美国实用新型申请的优先权。?

    技术领域

    本发明涉及通过母线槽或轨道从一个接线盒分配电力到电气设备的系统,在母线槽或轨道中,分配子装置或者电源分接头能够实现可拆卸连接而不需要关闭电源供应。通过由独特凸轮运作的接合装置连接的多个轨道部件或机壳组件,并将电源分接头也通过接触扩展装置或设备连接到轨道部件或机壳组件,母线槽或轨道包括多个导体从而可以提供直流电源,单相或多相交流电源。在这里,联系扩展设备,比如凸轮,一旦被安装到电力轨道机壳组件中后,不要求电源分接头机械结构旋转以此保证轨道导体的电力连接。?

    背景技术

    对关键任务数据中心站的严格需求要求解决方案能在不中断电源的情况下迅速中断与设备的连接或迅速连接设备。另外,所有此类的用于关键任务数据中心和其它要求对多设备进行持续电力分配的网站的配电系统必须能够提供本地和远程的电源参数的监控。?

    本项发明中的“持续母线配电系统”(CBusPDS)对地面安装配电单元(PDUs)提供了附加的地下或架空电缆,该地下或架空电缆在传统技术上通常被用在关键数据中心和类似网站中进行配电。不同的是,本项发明中的CBusPDS能够被架空安装或者安装到墙面上,同时如果需要的话,还能被安装到升高的地板下,这样的话,对设备或设备箱的电力提供能够持续。架空安装的或者在墙面上安装的CBusPDS配置允许使用者或者安装者为增加或者更换设备电力中断时能快速地插入或者重新定位插入式电源分接头,并能快速根据修理或置换需要拆卸电源分接头。?

    母线槽或轨道形式的配电系统是大家都知道的。例如,轨道被经常用于在所谓的“轨道照明系统”中给照明设备配电。其它例子包括在美国专利5,336,097;5,449,056;6,039,584;6,105,741;6,296,498;6,521,837;6,517,363;6,805,226;7,374,444;7,468,488;and?7,470,861中以及在美?国专利公告号为2008/0302553的专利申请中披露的配电系统。这些专利或专利申请代表了部分直接与母线槽或轨道相关的配电系统的专利或专利公告。然而,由于缺乏足够的?;ず图嗫靥氐?,大部分的在先轨道或母线槽系统并不适合关键任务应用,由此造成的结果就是,关键任务数据中心和其它类似网站的操作员继续主要依靠地下线路和能够提供必要监控的分配子系统。?

    发明内容

    相应的,本项发明的目的是为需要持续电力供应的网站和设备提供配电系统,该配电系统适于为关键任务应用系统提供?;ば怨δ芎?或监控功能(尽管本项发明中的配电系统能同时也被应用在非关键任务应用上,附加或不附加上述全部的?;ば院?或监控特征)。?

    本项发明的进一步目标是提供可以架高安装或墙面安装的,并且能地面安装的,能通过插入式电源分接头方便操作的配电系统。?

    根据本项发明的最优实施方式,该配电系统采取“持续性母线配电系统”或者CBusPDS的形式,能够在沿着其长度的任何点向负载设备提供电力,并且包括两个主要组件:具有载流导体的电力轨道机壳组件,该组件能被安装在墙面上,天花板上,或者地板下,和插入式电源分接头,该插入式电源分接头能够被安装在电力轨道机壳组件沿着其长度的任何位置。?

    最优实施方案中的电力轨道机壳组件包括机壳,绝缘体,和两个或多个具有不同载流能力的导体。为了增加机壳组件长度,机壳组件被最优化设计从而使多个机壳组件能通过接合组件接合在一起。接合组件包括凸轮,楔子,或者其它类似的能够在机壳组件中使接合组件中发生接触以咬合母线的设备。接合组件形成直线,“90度”,“T”,“X”,或者其它接合从而配置CBusPDS以使其匹配设备安排。同时接合设备还允许在各个机壳组件中的所有导体能自动同时连接。?

    最优实施方案中的电力轨道机壳组件的电力由一个电源终端组件提供。为了将配电系统与电源连接,该终端组件能够与电力轨道机壳组件接合。该终端组件还可以包括断路器或其它?;ば陨璞?,和/或其它子???,比如但不限于,电力和温度监控线路,直流电源,变压器,电压逆变器/转换器,或?者变频器。CBusPDS能够或者由电源终端组件从终端提供电力,或者能够通过一个“T”接头由电源终端组件从中心提供电力。?

    就像上面提到的机壳组件接头一样,最优实施方案中的插入式电源分接头包括轴凸轮(或者类似的接触扩展装置或设备)。插入式电源分接头允许接合组件能与CBusPDS电源轨道机壳组件中的所有相导体进行电力连接。另外,电源分接头可以包括断路器或其它?;ば陨璞?,和/或其它子???,比如但不限于,电力和温度监控线路,直流电源,变压器,电压变流器或电源转换器,或者变频器。?

    由于接触扩展轴凸轮系统被用来连接电源分接头和最优实施方案中的电源轨道机壳组件,优选的电源轨道机壳组件有一大优势,即一旦插入式电源分接头被安装在机壳组件里以便如其它产品一样进行电力连接,它就不再要求插入式电源分接头机械结构被转动,如此,不恰当安装的几率或者在重复性的连接和卸载过程中的过度损耗能被减低。?

    除了电源导体外,最优实施方案中的电源轨道机壳组件能选择性的被设计成允许“裸”光纤束并入到机壳组件里,从而能拾取IR或其它来自插入式机壳组件中电源分接头电子的光频信号,进而实现通过轨道机壳电源终端组件和/或者一个或多个其它有线的或无线的网络连接的通信单元进行网络通信,该网络连接的通信单元被连接到或包括在一个或多个机壳组件中。?

    最后,除了最优实施方案中的插入式电源分接头,本领域技术人员可以理解其它类型的插入式下拉/取消设备能被安装到本轨道机壳组件中,并且可以理解所示组件的机壳组件和插入式电源分接头不必一起使用。例如,为了提高CBusPDS的机械稳定性和结构,插入式下拉/取消设备能够被加入到CBusPDS中,使其能承受与极端过电流和短路状况有关的机械力。另外一个方面,轴凸轮系统能够?;げ迦胧降缭捶纸油?,但是不能用来?;そ油坊蛘叩缭粗斩俗幼榧?。本项发明内容包括以上这些和上述说明的最优实施方案的其它变型。?

    附图说明

    图1是根据最优实施方案设计的电源轨道机壳组件的等距视图。?

    图1A是图1中电源轨道机壳组件的横断面端视图。?

    图2是根据最优实施方案设计的电源轨道接合组件的等距视图。?

    图2A是被嵌入到图1的电源轨道机壳组件中的电源轨道接合组件的等距视图。?

    图2B是图2和图2A中的电源轨道机壳组件的分解等距视图。图例是展示电力供应基本要素的示意性框图,本项发明的最优实施方案的原理可以应用在该电力供应中。?

    图3是图1中电源轨道机壳组件及其内部机械支撑设备的端部视图。?

    图3A是将图3中所示的电源轨道机壳组件和内部机械支撑设备接合在一起的等距视图。?

    图4是根据最优实施方案设计的插入式电源分接头等距视图。?

    图4A是图4所示的插入式电源分接头的横断面端部视图。?

    图4B是图4中插入式电源分接头的连接部分的放大等距视图。?

    图4C是图4中插入式电源分接头的接地弹簧的侧视图。?

    图4D是显示将图4中的插入式电源分接头安装到图1所示的电源轨道机壳组件的等距视图。?

    图4E是图4所示的插入式电源分接头的俯视图,显示弹簧夹如何被凸轮扩张延伸。?

    图4F是图4所示的插入式电源分接头的电源分配和塔式子组件的后视图。?

    图4G是图4所示的插入式电源分接头的变型的等距视图,不仅包括多个?;ば陨璞?,还包括多个插座。?

    图4H是从图4G所示的插入式电源分接头后部观看时的等距视图。?

    图4I是从图4G所示的插入式电源分接头底部观看时的等距视图。?

    图5,5A,和5B是展示根据本项发明的最优实施方案设计的“T”,“X”,和90度的接合组件。?

    图6是展示根据本项发明的最优实施方案设计的一个轨道机壳电源终端子组件及其配套接合组件的等距视图。?

    图7是由图1-6所示的部分组件组成的CBusPDS的可能的应用之一的等距视图。?

    具体实施例

    根据本项发明的最优实施方案,图1和1A展示了具有隔离的高电流导体或总线3的电源轨道机壳组件。图1中的电源轨道机壳组件由四个主要组件构成:机壳或外壳1;绝缘体2;高电流导体或总线3;通信组件包括信号连接器4和电缆7.机壳或外壳1可以包括沟槽线路6,该沟槽线路线沿着机壳组件的顶部和侧面延伸,用于安装或固定EMI防护层。EMI防护层可以是由磁性导电材料,例如钼金属,制作为平板形式(没有显示),EMI防护层也可以是由磁性导电材料制作的用于将线路安装到墙面或天花板上的安装板(没有显示)。?

    另外,电源轨道机壳组件中的机壳1可以设置有子腔9,和/或间隔间,通道,沟槽,凹槽等,以便容纳绝缘体和/或信号传送构件。当信号连接器4由沿着信号组件间隔间延伸的电缆7信号连接时,信号组件可以在一个单独的间隔间中,该间隔间沿着机壳的长度延伸并为了安全或EMI防护层的原因被可选的沟槽盖8覆盖。连接器4和电缆7能够根据需要携载电子信号或者用于光纤通信。?

    除了EMI防护板之外,或者在不用EMI防护板时,机壳1本身可以由能构成合理的电流导体或磁通量导体的材料制造或者挤压。电流导体将会是电场干扰的防护层,如果机壳材料是磁导体的话,这个电流导体将会是磁场防护层。?

    图1中的机壳1有一个挤压材料的复杂横截面。然而,本领域技术人员将理解只要如图4和4A至4I所示的那样在机壳底部设置有连续的开口能允许插入式电源分接头的插入,这个横截面可以是简单的矩形横截面,该矩形横截面具有通过托架安装的导体或者其它任何配置。尽管图1和1A中展示了四个高电流导体或母线3,本领域技术人员将理解本项发明不局限于四条母线的设置,并不局限于所示的导体的特定的形状、尺寸规格和配置。?

    另外,这些导体可以用于单相电源,两极电源,中性两极电源,或者带着地面电源或直流电源的中性或非中性三相电源。更进一步的是,在接地的导电机壳的实例中,只要绝缘体的厚度在导体3和机壳1之间提供足够的距离从而避免电弧的形成,绝缘体2的设计就可以是多种多样的从而能容纳不同的导体。?

    在所示的实施方案中,最好使用单独的绝缘体,而不是连续的绝缘体,因为虽然用其它取代连续的绝缘体不会偏离本项发明的范围,但是单独绝缘体能阻止导体之间的电弧形成。如果电弧形成的话,它将存在于导体和接地机壳之间,并且通常导体到机壳的电压低于导体到导体的电压。?

    图2,2A,和2c展示的是根据本项发明的最优实施方案的用于连接电源轨道机壳组件的接合组件11。据图1和1A所示,所示的接合组件适于连接具有四个高电流导体或母线的机壳组件上,但是,类似的,根据上述的讨论,这个接合组件也适于连接具有不同数目和设置的导体或母线的机壳组件上。?

    如图2A所示,接合组件11中的机壳12的一端设置为插入第一个电源轨道机壳组件1的一端,接合组件的相对端设置为插入第二电源轨道机壳组件(没有显示)的一端,以便通过将机壳组件联结在一起而将CBusPDS延伸到希望的长度。每组接合组件包括与将要被连接的电源轨道机壳组件中的导体3的数目相同的多个弹性载流指。如图2A所示,当接合组件被插入到电源轨道机壳组件的机壳1时,那么,图2和2B中所示的载流指13将被接触扩展装置或设备(例如,下面更详细描述的凸轮14)扩展,与导体3发生咬合,从而在连接在一起的机壳组件中的各个导体3中传导电力。尽管在此我们将凸轮作为接触扩展装置或设备进行演示,可以理解其它能够移动导体的设备,比如锲形插入设备,可以用来代替所示的凸轮。?

    载流指13位于接合机壳12的两侧的凹槽里,为了能电隔离每个载流指13,接合机壳12由电绝缘材料制成,并被设计成能放入各个电源轨道组件中的机壳1的形状?;?2的形状取决于接合组件11将要插入的电源轨道机壳组件的形状和载流指13的形状和配置。载流指的形状和配置反过来将要取决于电源轨道机壳组件中导体3的配置。如图2c所示,额外的绝缘物质16可以被添加从而增加载流指之间的距离,以便提供额外的电弧?;?。另外,如图2c所示,载流指13可以是导电条的形式,这些导电条可以通过固定架17被嵌入到添加的绝缘体16和/或接合机壳12中。?

    为了保证接合组件中载流指13和电源轨道机壳组件中导体3之间的良好电力连接,最优实施方案中的凸轮14被设计成一种形状,这种形状使得载流指13在与插入方向成直角的方向延伸并远离接合组件机壳12,这样设计的目的是为了在接合组件被插入到轨道机壳组件后,轨道机壳组件中的导体3能?安全的咬合。在插入后,通过载流指13咬合导体3,在载流指和导体上的不必要的损耗就能被避免,并且将接合组件插入到电源轨道机壳组件也容易些。除了保证良好的电力连接,载流指13和导体3的后续咬合还能帮助保留各个机壳组件里的接合组件,尽管这种保留或许不是很必要,因为被连接的各个机壳组件将会被安装到一个共同的表面,接合组件在其间交叉。?

    虽然本领域技术人员将理解可以使用其它使凸轮旋转的方式,比如一体式旋钮,螺丝刀槽口,等等,如图2B所示,凸轮14可以更进一步包含插件18,以便在接合组件被插入到电源轨道机壳组件后,能帮助凸轮旋转。凸轮14的精确的横截面形状和尺寸将取决于载流指13将承受的压力,本领域技术人员应该能很容易确定。?

    除此之外,为了电流监控或?;?,接合组件可以包括子组件17。该子组件包括构件和/或电子元件(没有显示),以及连接件(没有显示)可以用于连接电源轨道机壳组件部分之间的光纤束和/或电缆。在指组件的每端还可以设置电力连接,从而能够测量电压的降落,能允许温度传感器直接附加在载流指3上,能允许电压降落测量连接,以及能允许温度传感器连接到包含在电子部件中的集成的电压和/或温度监控线路并且设置为与网络、远程显示或集合显示进行通信?;蛘?,IR或其它类别的远程温度传感器能够嵌入用以监控载流指的温度并且直接与网络或者子组件19中的电子元件通信。?

    图3和3A是根据本发明的最优实施方案的内部机械支撑设备23,该设备用于在希望的位置插入电源轨道机壳组件。安装该支撑设备23以便阻止导体变形,变形通常由短路时高电流产生的冲力造成,支撑设备23通常安装在现场或生产场所。如图所示,机械支撑设备23包括垂直支柱24和咬合导体3的横向延伸臂25,以防止它们向内变形。尽管本项发明的范围包括了各种各样不同形状和配置的支撑设备,包括提供一个在插入到机壳组件后能使凸轮3旋转并与导体3咬合的设计,但是通过插入到端子前面的部分的开口端或者接合到其它机壳组件中,并且由底板22固定,支撑设备能够被滑入安装到机壳组件中。因为支撑设备的目的是为了咬合导体3从而避免变形,所以支撑设备应该由不导电的材料制成。?

    根据本项发明的最优实施方案,图4和4A到4I展示了子组件中带有可选择的电源转换和/或监控电路的插入式电源分接头。正如图2,2A,和2c所?示的接合组件,本处的电力连接使用了通过接触扩展装置或设备(例如,下面描述的轴-凸轮组件47)而扩展的弹簧夹36来实现与电源轨道机壳组件中导体3的接触,从而有利于将插入式电源分接头插入到电源轨道机壳组件,同时减少了磨损并保证了良好的电力连接。?

    本领域技术人员将理解电流传导弹簧夹36的数量和设置安排应该对应于电源轨道机壳组件中导体3的数量和设置安排,如上所述,导体3的数量和设置安排是可变的。这样的设计使得插入式电源分接头能够被安装到沿着电源轨道机壳组件的长度上的任何地方。此外,如图4所示,每个对应于母线或导体3的弹簧夹单元可以由四个不关联的弹簧夹构成,可以包含少于或多于四个弹簧夹或导电元件,或者可以只由单个导电元件构成。?

    在插入式电源分接头被插入到电源轨道机壳组件里后,包含单个凸轮43的轴-凸轮组件47将旋转从而使弹簧夹36延伸,如图4E所示,并与电源轨道机壳组件导体接触。这允许所示实施方案中的插入式电源分接头能够沿着电源轨道机壳组件的长度在任何位置被放置和牢固连接。?

    如图4和4A到4G所示,并不局限于上述示例,优选的插入式电源分接头能由三个子组件组成:塔式子组件38;分配子组件40;和电子子组件42(本项发明的范围还包括将子组件集成为单个组件或两个子组件)。如图示,为了插入到电源轨道机壳组件中,塔式子组件38的形状基本是平的,塔式子组件38包含了多个安装在塔前和塔后的电流传导指36,而分配子组件40是平行管道或盒子状的闭合,包含电源插座50,并与平行管道或盒子状的电子子组件42邻接,图4非常清晰的演示了上述结构。如图4F和4H的清晰演示,塔式子组件38被安装在分配子组件40上,从而使分配子组件上部的开口能为凸轮轴41提供进入到分配子组件40的通路,在分配子组件40中使用者能操作轴凸轮,以便转动轴。当然,各个子组件的形状并不局限于演示形状,但是塔式子组件38的设置必须配置为能装入电源轨道机壳组件中。?

    如图4A所示,当插入式电源分接头被插入到电源轨道机壳组件后,凸轮组件47的多个凸轮或者偏心件43被固定到凸轮轴41上,并且被设置成当凸轮轴41旋转时,按压并因此在塔式子组件38的每侧上延伸各个指36。在演示的配置中,在插入式电源分接头已经被安装到电源轨道机壳组件后,安装人员可以使用工具,比如扳手,来转动凸轮轴并在弹簧夹36和导体3之间建?立电力连接?;蛘?,本项发明的范围还包括提供把手或手柄,或其它机械装置从而有利轴41的转动。如图4所示,在轴41被转动前,一个安装托架44能够用来确保插入式电源分接头被插入到电源轨道机壳组件中,尽管这个托架可以被忽略或者被其它能确保插入的机械装置取代。图4G到4I展示了一个可供替代的安装托架44A。?

    出于安全考虑,如图4D所示,在电流传导指36与可能的高压电源轨道机壳组件导体4接触前,接地指簧35被用来建立电源轨道机壳组件和插入式电源分接头之间的地面连接。?

    同时,如图4G到4I所示,一个采取滑动式锁定部件49形式的安全锁定设备可以被引入用来阻止凸轮轴41转动,从而缩回或延伸指36,除非滑动式锁定部件49移动到“打开”或者不锁定位置,该滑动式锁定部件49具有将锁定凸轮51咬合到凸轮轴41上的延伸。如图4E和4G所示,为了能从子组件外部操作,这个滑动式锁定部件49能延伸到分配子组件40的外部。其它确保阻止插入式电源分接头从电源轨道机壳组件意外脱落的方式包括但不限于:与该滑动件连接并且设置为覆盖与安装托架44配合的安装紧固件的舌片,这样没有“打开”?;ば陨璞?,安装紧固件将不能被转动。?

    如图4和4E到4G所示,分配子组件和/或电子子组件40上的活动盖43能够由任何材料制成,包括IR,RF,或光透明材料。使用IR透明材料将会使用户能很容易地检测IR温度。另外一个方面,使用RF透明材料可以透过盖子实现无线传输,然而使用光透明盖允许光纤接收器被放置在紧贴盖子或者靠近盖子的位置,从而能拾取光传输数据。在任何一种情况下,当光或IR传送器被引入插入式电源分接头组件以便发射/接收电子子组件中监控线路处理过的数据时,图1的电源轨道机壳组件中可置入一束裸光纤用以接收来自插入式电源分接头组件的光或IR传输数据。为了冗余,或者编码或者多路复用的目的,可以安装多个发射器/接收器。?

    如图4所示,为了无线RF数据通信,一个可选择性的天线57可以被安装到电子子组件42中。如果按图4所示将天线安装在电子子组件42的顶部,信号将会在电源轨道机壳组件腔中很容易地被发射/接收,这样一来,来自外界干扰或雷达干扰的信号就会被屏蔽。为了冗余,或者编码或者多路复用的目的,可以安装多个天线。?

    如图4和4D到4I所示,插入式电源分接头组件的分配子组件40可以包括断路器52,插座50,有保险丝的断开器和/或其它电流或电力启动的?;ば陨璞?。这些?;ば陨璞傅氖亢蜕柚萌【鲇诘缭垂斓阑亲榧械继?的数量和设置。这些?;ば陨璞缚梢员涣拥揭桓隽悠骰蚨丝?,或者被连接到电缆44,该电缆44通过用以连接到一个或者多个负载的索环50引出。?

    另外,如图4B所示,塔式子组件40也可以包括电力感应器和接触式或非接触式温度感应器58和59,该温度感应器能从外部发送信号或者向内部电子部分发送信号。导体上可以置入或附加内置的电源感应器用来检测导体和/或插入式电源分接头的电压水平。所有数据都能在一个安装在电子子组件42上的显示器上显示或者能通过有线或无线方式传输到一个远程场所。?

    能够被包括在电子子组件42中的电子线路或组件包括但不限于如下例子:?

    -用来监控和收集数据的???,这些数据包括电压,温度,单独的分配组件电流,单独或全部的电源参数和/或单工通信,双工通信或多工通信数据。?

    -电源转换???,比如:交流电到直流电的转换器,直流电电源,变频器,能量存储组件,转换开关,线路调节器或其它电源转换电路/组件。?

    电子组件的直流逻辑电源可以是来自电源轨道机壳组件导体3提供的电源或者也可以是通过信号电缆46获得的外部电源。有线、无线或光纤通信的终端可以作为独立插入式被包含在电子子组件42中,或者被包含在任何插入式电源分接头的电子和/或分配子组件中。?

    如上对图1和1A的描述,在电源轨道机壳1上每相隔一定距离就安装有连接器4。这样的结果是,这些连接器和与之相关的导体能形成一个通信网路,通过相对应的连接器和信号电缆45和46,插入式电源分接头能够被附加到该通信网路上。如图1和1A所示,为了编码和多路复用的目的,第二套连接器和电缆可以被置入到第二个子腔8里。如图4G所示,为了向和从在地面安装的机柜传输数据,在插入式电源分接头设备的底部可以安装光或IR发射器/接收器52。?

    在插入式电源分接头被插入到电源轨道机壳组件中后,插入式电源分接头之间的开口能够用卡扣式盖子38覆盖。这些盖子可以互相滑动覆盖,因此插入式电源分接头之间的任何尺寸的开口都能被覆盖。出于RF防护或者EMI??;さ哪康?,制成盖子的材料可以是光学上导电材料和/或磁场传导材料。?

    图5,5A,和5B展示了图1和1A中电源轨道机壳组件的各种变型。同图1和1A中演示的基本线形组件一起,这些变型形成“T”,“X”和90度组件,使得安装人员能生成唯一的CBusPDS配置,从而与电力装置的布局安排相匹配。除了图5,5A和5B所示的不同形状的组件之外,这些组件的内部安排是一样的。每个组件都由图2,2A和2B中所示的接合组件与另外的组件连接,每个组件也都能接受一个如图4,4A到4G,及图5所示的插入式电源分接头。?

    根据本项发明的最优实施方案,图6展示了一个轨道机壳电源终端组件的例子。尽管子组件可以被集成为单个子组件,这个组件可选择地包括了两个集成子组件:输入电源子组件68和电子子组件67。?

    输入电源子组件包括用来容纳断路器或其它?;ば陨璞傅募涓艏?1。尽管在上述对电源轨道机壳组件的说明中已经讨论过导体可多可少,在图示中该子组件包含有4个导体。输入电源子组件还可以容纳电流,电压,温度和/或电源感应器。?

    和插入式电源分接头一样,终端设备可以包括一个可选的天线70,用于无线通讯,可选择性IR,光或其它用于通信的发射器/接收器,可选的连接器用以有线通信,和/或可视指示器,这样用户就能判断断路器或有保险丝的断开器或其它设备是“打开”还是“关闭”状态??梢陨柚猛辉?6和引出窗口77,用以电缆连接或者连接到?;ば陨璞?。当天线79被用于发射收集来的数据时,光或IR发射器/接收器可以被设置到插入式电源分接头设备的底部,用以向和从在地面安装的主机柜传输数据。为了减少干涉,这些数据已经被压缩并被短脉冲传输。为了冗余,或者编码或者多路复用的目的,可以安装多个天线。如果光纤束69被使用的话,光纤束69和连接器能被置入到轨道机壳电源终端组件的接线盒用以连接外部???,或者能被置入到内部电子部分67。电子组件的直流逻辑电源可以是输入电源部分导体提供的电源或也可以是通过信号电缆之一获得的外部电源。?

    图6所示的终端组件的子组件机壳的材料可以是金属的,也可以是IR或光透明材料,或者其它任何材料。终端设备也可以包括用以确保电缆和/或其它设备突缘76,电缆引出窗口77,和其它在接线盒里通常保留的结构或特点。一个分离盖(没有显示)可以通过安装孔75被可拆卸地连接到输入电源子组?件68,或者这个??榭梢园桓雒?,这个门可以提供对?;ば陨璞负桶牡缱幼榧牟僮?。优选地,具有和电源轨道机壳组件相似配置的连接部分78从输入电源子组件延伸,这样的话通过一个合适的接合组件,比如图2,2A和2B所示的接合组件11,电源轨道机壳组件可以被连接到终端设备上。?

    最后,根据最优实施方案,图7展示了一个可能的将CBusPDS应用到一个典型的具有地面安装设备的数据中心的应用实例。如图7所示,CBusPDS的一个包含有接合点93的电源轨道机壳组件部分98通过棒条体83被安装在天花板上,与此同时,另外一个电源轨道机壳组件部分91被安装在墙面上,当然可以使用任何墙面,天花板,和/或地面安装组合。这两个轨道机壳电源终端组件接合成“90度”部分90?;蛘?,这些组件可以通过两个带有导体的轨道机壳电源终端组件与两个机壳组件连接而接合到一起。?

    如典型示例一样,负载设备在地上不均匀地分开。然后,由于插入式电源分接头组件可以被安装在沿着电源轨道机壳组件长度的任何位置这一特性,所以负载设备的安装位置并不重要。?

    图7展示了如下插入式电源分接头组件的多种配置中的四种,根据本项发明的原理,这些配置都是可能的:?

    -在第一个配置中,负载机柜86通过使用多个电源电缆传输线84获得电力,这些传输线嵌入到对应的插入式电源分接头101的插座,比如图4G到4I所示的插座,对应于图1和1A所示,这些插座已经被插入到电源分接头机壳组件98中。?

    -在第二个配置中,负载机柜87通过使用一个固定安装在插入式电源分接头组件102中的电源传输线获得电力,一个信号电缆传输线被用来实现通信或其它小的信号功能,电源和信号传输线在图7中的附图标记是83.?

    -在第三个配置中,负载机柜88通过使用多个供应三相电源的电源传输线85获得电力并且被固定安装在插入式电源分接头组件3中。?

    -最后,在第四个所示的配置中,负载机柜89通过使用固定安装在插入式电源分接头组件80中的双导体电源传输线电缆99获得直流电供应,直流电由一个安装在插入式电源分接头组件中的电子子组件上的整流器产生,通信链接94,比如通过IR通信,在插入式电源分接头组件和负载机柜之间设置。?

    在所有演示的配置中,插入式电源分接头组件可以有安装在各个电子子?组件上的本地显示,可以包括过电流?;ず偷缭床问嗫厣璞?。?

    在本应用中的CBusPDS通过,比如,导电管103和轨道机壳电源终端组件97从地面安装的机柜96接收电力。轨道机壳电源终端组件可以包括过电流?;ど璞负?或电源参数及所有CBusPDS数据的本地显示,轨道机壳电源终端组件可以通过RF链接82向机柜96传输数据。另外,一个安装在墙面上的显示器可以被包括从而能显示所有的网络数据。?

    虽然已经对本项发明的最优实施方案及其变型进行了详细描述,还有大量的最优实施方案的变型和修改方案能够被实现而不偏离本项发明的精神。因此,本项发明不限于上述描述或附图,本项发明的范围应该由附随的权利要求书进行单独确定。?

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