具有正闩锁连接的自对准电源连接系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开通常涉及电源分配设备和系统，以及更具体地说，涉及用于将断路器电耦合至电源汇流条或用于进行其它电连接的连接器。
[0002]背景
[0003]断路器最常见地用于防止电气设备的过载和短路事件。承载数以千计安培电流的大断路器时常被安装在也被称为“配电盘”的金属封闭开关设备组件内。开关设备组件具有被称为汇流条(bus bar)(或“汇流排(buss bar)”)的大的电导体，该大的电导体通过断路器将来自诸如发电站的电源的电流传输至由断路器保护的负载。可重达数百镑的这些大断路器通常被抬进开关设备并通过将断路器安装进抽出式底座中而被放在架子上。手动控制或远程操作机构通常用于曲柄转动抽出式底座装并将断路器装进开关设备并完成由断路器保护的电气电路。
[0004]在面向开关设备柜的后部内部的这些大断路器的背面是诸如汇流条的连接件以及具有伸出的枢轴的伸长的群集支座。在这些枢轴上安装了多个“群集”，其是具有类似板状棘爪的相对的堆叠件的电连接器。这些棘爪跨装枢轴并允许群集调整其位置以接合汇流条连接器，诸如固定的刺端子(“刺”)或可旋转的接合安装(TJM)连接器，该连接器被容纳在开关设备柜内，例如，用于盲齿条式连接。这些棘爪被弹簧件偏置以停留在枢轴上以便群集“卡扣”在枢轴上。重要的是，这些群集在枢轴上保持固定，因为当断路器被装进开关设备或在开关设备的操作期间，如果它们变得松散或离开原位，可发生从电相位到地的交叉相位连接或短路。
[0005]开关设备组件通常包括容纳用于接收和支撑断路器的抽出式断路器底座的机柜。抽出式底座简化了从现场维护连接中安装和卸除断路器，允许方便的安装、移除和维护。在机柜的远端在断路器通过其被接收的开口的相反侧是断路器背模(backmold)，其通常由诸如酚醛树脂的坚硬的热固性材料制成，并用作安装接口。例如，背模连接在断路器底座上并提供安装表面用于电流互感器、计量互感器和电源连接器(如刺或TJM)。电源连接器通常被设计为接合断路器群集、现场维护连接以及电流和计量互感器。
[0006]迄今为止，各种现有技术方法已经被提出用于使群集固定于断路器的枢轴上。例如，一个当前的方法需要使用U形固定销和固定夹使群集固定在枢轴上。另一个当前的方法需要使保持架围绕每一组群集固定以将它们固定在枢轴上。由于对安装额外部件和对执行额外安装步骤的需求，这些用于使群集固定于断路器枢轴的方法不期望地需要额外的安装时间和人工。当使群集固定于枢轴或当使群集与刺端子配对时，很多现有技术的方法很少试图通过设计以阻止电传导棘爪的不对准。同样地，在断路器的处理和装架期间，很多现有技术的设计对阻止群集被移动和/或变得离开原位做得很少。所需要的是以最小的复杂性和更少的部件稳固地并可靠地将群集固定于它们的枢轴上从而减少人工和材料成本的解决方案。
[0007]概述
[0008]本文公开的是电源连接系统，包括帮助避免前述提到的一项或多项现有技术中的缺陷的自对准特征和正R锁连接器(positive-latching connector)。例如，本文呈现了用于自锁定自对准群集连接器和正闩锁群集支座的各种不同的配置。在示例性的配置中，每一个群集连接器包括被成形和定义尺寸以跨装电传导支座的互补枢轴的电传导棘爪的相对堆叠件。棘爪堆叠件被可枢转地安装在保持架内，各自的板弹簧压向每一个棘爪的堆叠件。板弹簧合作地将棘爪堆叠件的近端偏置在一起以从而将群集保持在枢轴上。
[0009]棘爪堆叠件的近端合作地界定通道，群集支座的互补枢轴被接收在通道内。从枢轴伸出的是诸如T形轨的波状外形闩锁件(contoured latch)，用于将枢轴闩锁到群集组件。波状外形闩锁件可采取可提供期望的正闩锁功能的其它功能性形状，诸如T形、蘑菇形或三角形凸出物和轨。一旦被接收在由群集棘爪的近端合作地界定的槽内，枢轴的波状外形闩锁件和群集的偏置的棘爪一起将群集连接器锁定到群集支座。另外，波状外形闩锁件的面向前方的表面设置有成角度倾斜的引导表面，当群集正被固定于枢轴时，该成角度倾斜的引导表面与棘爪堆叠件的互补引导表面合作以自动地对齐棘爪。枢轴和波状外形闩锁件还可被成形和定义尺寸以允许群集在枢轴上旋转，允许群集当被压在汇流条连接器的刺上时可重新对齐其自身。一些公开的实施方案消除了群集棘爪之间的所有空间；这种设计允许将一个群集棘爪直接堆叠件在另一个的上面，这增加传导材料的横截面并进而增加群集组件的电流承载能力。
[0010]很多所公开的电源连接系统可被工厂安装，也可改装到已有的开关设备组件中，并包括在现场容易替换的部件。当被恰当地安装时，在处理、安装和移除断路器组件期间，这些系统可显著降低群集组件跌落的风险。在一些公开的实施方案中，电源连接系统的设计被优化以增加功能同时还通过减少的部件复杂性和减少的部件数来减少成本。另外，自对准特征允许安装带电的电流承载件。在一些实施方案中，在群集组件的每一侧的弹簧允许电传导棘爪中的每一个单独地适应于枢轴的接触表面点上的不规则性。另外，通过消除对用于安装的特殊工具的需求，这些设计对生产和安装更有效。对于一些配置，对于群集组件的安装和移除，群集棘爪可用手挤压。
[0011]依据本公开的一个方面，呈现了用于将断路器电连接至电传导汇流条的电源连接系统。电源连接系统包括被配置为连接至断路器的电传导群集支座。群集支座具有基座、从基座伸出的枢轴和从枢轴伸出的波状外形闩锁件。电源连接系统还包括被配置为电耦合至汇流条的电传导群集连接器。群集连接器包括保持架和可枢转地连接至保持架的电传导棘爪的相对的对(opposing pairs of electrically conductive fingers)。每一个棘爪具有相对的近端部分和远端部分。棘爪的相对的对的近端部分被配置为跨装群集支座的枢轴。群集连接器还包括将棘爪的相对的对的近端部分向着彼此偏置的第一和第二弹簧构件。棘爪的近端部分合作地界定了被配置为接收枢轴的通道。近端部分还界定了被配置为接收枢轴的波状外形闩锁件从而使群集连接器固定于群集支座的槽。
[0012]依据本公开的其它方面，呈现了用于将断路器电耦合至电传导电源汇流条的开关设备组件。开关设备组件包括被配置为在其中接收断路器的壳体，以及安装在壳体远端的背模。开关设备组件还包括电源连接器，其刺端子从基座伸出。电源连接器的基座被安装在背模上并被配置为电连接至汇流条。还被包括的是被配置为连接至断路器的电传导群集支座。群集支座具有基座、从基座伸出的枢轴和从枢轴伸出的波状外形闩锁件。开关设备组件还包括电传导群集连接器，其包括保持架、群集以及第一和第二弹簧构件。群集包括可枢转地连接至保持架的电传导棘爪的相对的对。每一个棘爪具有相对的近端和远端部分，其中棘爪的近端部分被配置为跨装群集支座的枢轴，而远端部分被配置为与电源连接器的刺端子电匹配。弹簧构件将棘爪的相对的对的近端部分向着彼此偏置。群集棘爪的近端部分合作地界定了被配置为接收枢轴的通道，并且还界定了被配置为接收枢轴的波状外形闩锁件从而使群集连接器固定于群集支座的槽。
[0013]依据本公开的另外的方面，公开了用于将断路器连接至电传导汇流条的自锁群集连接器。汇流条包括具有刺端子的电源连接器，而断路器包括具有从基座伸出的枢轴的群集支座。群集连接器包括保持架，其中电传导非对称板的第一和第二相对的堆叠件布置在保持架中并被可枢转地连接至保持架。每一块板具有相对的第一和第二端部分，其中，第一端部分被配置为接收并连接至断路器的群集支座，而第二端部分被配置为接收并与汇流条的刺端子电匹配。群集连接器还包括第一和第二偏置构件，每一个偏置构件与板的堆叠件中的相应一个相接合。第一和第二偏置构件合作地向着彼此偏置板的堆叠件的第一端部分。非对称板的第一端部分合作地界定了被配置为在其中容纳群集支座的枢轴的通道。第一端部分还界定了被配置为在其中捕获从枢轴伸出的互补波状外形闩锁件从而将群集连接器锁定到群集支座的槽。
[0014]前述概要无意于表示本公开内容的每个实施方案或每个方面。相反，前述的概述仅提供一些包括在本文中的新颖特征和方面的例证。当结合附图和所附权利要求时，上面的特征和优点以及本公开的其它特征和优点将从下面的用于实施本发明的示例性实施方案和模式的详细描述中变得明显。
[0015]附图简述
[0016]图1是依据本公开的方面电耦合至典型的开关设备组件的典型的断路器组件的透视图。
[0017]图2是依据本公开的方面的示例性断路器群集支座的透视图。
[0018]图3是根据本公开的方面的示例性自锁群集连接器的透视图。
[0019]图4是图3的自锁群集连接器的分解透视图。
[0020]图5是示例性群集连接器和示例性群集支座的平面图，显示了张开以接收群集支座的枢轴的群集连接器的群集棘爪的近端部分。
[0021]图6是图5的群集连接器和群集支座的另一个平面图，显示了收缩以跨装枢轴并使波状外形闩锁件固定于棘爪内的群集棘爪的近端部分。
[0022]图7是图5的群集连接器和群集支座的另一个平面图，显示了张开以接收刺端子的群集棘爪的远端部分。
[0023]图8是图5的群集连接器和群集支座的可选的平面图，显示了旋转以接收刺端子的群集棘爪的远端部分。
[0024]图9是依据本公开的方面的两个其它示例性群集连接器和两个其它示例性群集支座的平面图。
[0025]尽管本公开容许各种修改和替代形式，但是特定的实施方案已通过示例的方式在附图中示出并且将