一种电力汇流排,尤其是用插接方式结合的电力汇流排用插接装置、插入式导通装置,以及具该插接装置的汇流排组件。
背景技术:
因社会发展快速,工业生产量大,众多工厂内的电缆都需要传输大电流,稍有不慎,火灾风险便大幅提升,为保障使用者操作时的安全,并且为有效的布置电缆、便利电器设备的架设安装,故发展出一种传输大电流的汇流排,因汇流排外层包覆一包覆壳体,电缆间也以绝缘材料相互隔绝,且走线可依照工厂的空间格局做适当的布置,为现代化工厂最常见的电力传输方式。
然而,当现有的设备要变换至其他位置、或生产线更动要添加设备时,就必须重新布置汇流排,如此工程不仅拆装不易,更麻烦地是需要停机而耗费作业时间,无谓增加成本损耗。为了增加使用上的便利性,目前工厂中发展出一种配合汇流排用的插接装置,该插接装置可于汇流排的任何一处插接,而且可以在不断电的情况下热插拔,不仅让使用者更便利、更安全,而且提升作业机台安装、变迁的效率。
现有的一种汇流排结构如图11所示,是在厂房内凌空架设一组汇流排6,供厂内的电力传输,并且沿着汇流排6走向,在汇流排6下方形成有一长条状的开口61,供插接装置5的插入部50进入。由于汇流排6中的多根导电片63是以水平方向平行布设,各导电片63间相互绝缘,插入部50也是以对应的水平方向设置多层导接线51结构,且在沿图式Z轴方向向上插接后,再沿着图式X-Y平面方向进行旋转,使得插入部50中的导接线51请一并参考如图12所示,分别对应导接至汇流排6中的导电片63,藉此达成热插拔。
但是,由于上述结构的汇流排中,必须保留容许插接装置旋转九十度的转动空间,无疑迫使汇流排体积增大,造成工厂中的空间浪费,也无谓地增加汇流排的总体积和重量;此外,插入部必须将导接线由水平方向转为铅直方向伸出,又使得结构更为复杂,不仅耗费材料成本,更使得支撑架高汇流排的架体必须随之而更粗壮、强固,架体所占用的区域也进一步限缩厂内可以自由使用的空间。尤其是考量插接装置本身具有一定重量,操作人员必须仰头向上将其插入汇流排,还需保持上举的姿势而水平旋转插接装置,并且旋转至特定角度后,再以螺丝穿入锁固,在安装过程中相当不符合人体工学,而使得安装操作人员费时费力。
另一方面,熟知汇流排技术的人更可轻易得知,为搬运及组装方便,汇流排必须限制每一截的长度,每隔例如三、五公尺为一段,再与相邻的汇流排结合,两段汇流排间的结合,一方面要考虑机械定位没有偏差,另方面则要确保电力导接没有漏失。若是在安装过程中接合略有不精准,让导电片和相邻汇流排的对应导电片间,产生些许间隙,就会造成无谓的阻抗,尤其考虑导电片上的大电流,将发生汇流排过热,不仅无谓损耗所传输的电能,严重者甚至造成失火的风险,即使装设有断路的安全装置,也必须额外耗费人力,排除汇流排的断路问题,期间的停工损失也不在话下。
发明人为了解决上述问题,也曾经提出一些汇流排接头模组的相关专利,确保汇流排间的导接良好及绝佳的防水效果,但是,这些设计仍然使得衔接部分的装置构造复杂化,也让安装过程费力,因此留有进一步改良的空间。
因此,本实用新型将尝试,第一,在确保汇流排和插接装置间的接合必须紧密且牢固的条件下,如何有效导引安装程序而符合人体工学,藉此提升安装的便利性;并且简化插接装置和变更汇流排的相对结构设计,降低制造成本,也进一步确保插接装置被组装至汇流排时的组装良率和可靠度。第二,将上述插接装置稍加修饰,形成结构简化的插接装置,让汇流排间的机构和导电连结更为简便,藉此达到汇流排架设过程省时省力,并且降低损耗的机率而确保用电的安全,同步解决上述的问题。
技术实现要素:
本实用新型的主要目的,在于提供一种操作符合人因工程,使得组装便捷、效率得以提升的电力汇流排用插接装置。
本实用新型的另一目的,在于提供一种具有初步导引效果的电力汇流排用插接装置,提高组装时的便利性,藉以提升组装良率。
本实用新型的再一目的,在于提供一种具有电力汇流排用插接装置的汇流排组件,藉由简便的电力汇流排设计,降低整体制造成本。
本实用新型的又一目的,在于提供一种结构简单的具有电力汇流排用插接装置的汇流排组件,藉由减少整体体积,缩小对于厂房空间的占用。
本实用新型的又另一目的,在于提供一种组装便捷的具有电力汇流排用插接装置的汇流排组件,让拆装更换容易,使热插拔更易于实施。
本实用新型的又再一目的,在于提供一种插入式导通装置,复制上述插接装置结构,简单连结两段相邻的电力汇流排,达到简化接头模组的功效。
本实用新型的又更一目的,在于提供一种组装快速的插入式导通装置,提升组装电力汇流排组件的速度和可靠度。
本实用新型揭示的一种电力汇流排用插接装置,是一种插接于沿一长向延伸的电力汇流排上且将电力汇流排传输的大电流分流给电器设备的插接装置,该电力汇流排用插接装置包括:一个分流单元,具有一个插头外箱,至少一对平行于上述长向且衔接于前述插头外箱相对两侧的固接壁,以及复数分别设置于前述插头外箱且供分别对应导接各片状导体的导电埠,致使该分流单元可沿一重力方向,在一个上方导接位置和一个下方脱离位置间移动,且当该分流单元位于该上方导接位置时,上述导电埠系分别对应导接于上述片状导体;及至少两个分别沿一枢轴对应枢接于上述固接壁的扣具单元,每一前述枢轴均是沿平行于上述长向方向延伸,每一前述扣具单元分别包括至少一个沿上述枢轴衔接上述固接壁的枢接臂、及一个平行枢接于该枢接臂远离上述固接壁的卡制柄;其中该枢接臂更具有一个当该分流单元位于上述上方导接位置时,供抵靠电力汇流排的包覆壳体的定位部,以及该卡制柄更包括至少一个当该定位部抵靠于上述包覆壳体时,供搭接卡制固定的卡梢。
由于本案的电力汇流排用插接装置,在由下而上接合至电力汇流排后,仅需以扣具单元由侧面卡固即可,其中更因为扣具单元包括有卡制柄和防松脱凸檐,使得当插接装置接触电力汇流排时,防松脱凸檐可以阻止枢接臂脱离而达到初步导引定位的效果,完全符合人因工程,所以在组装结合方面更迅速,不仅机动性能提升,工作也更有效率。
又,将上述电力汇流排用插接装置搭配对应的电力汇流排,就成为本案的一种具有电力汇流排用插接装置的汇流排组件,包括:一电力汇流排,是沿一长向延伸,并包括复数彼此绝缘的片状导体,及一个包覆前述片状导体的包覆壳体,前述包覆壳体形成有复数分别绝缘容置前述片状导体的槽道,以及至少一组分流座插口,前述分流座插口形成有分别逐一对应上述片状导体的复数向下穿孔;及至少一个电力汇流排用插接装置包括一个分流单元,具有一个插头外箱,至少一对平行于上述长向且衔接于前述插头外箱相对两侧的固接壁,以及复数分别设置于前述插头外箱且供分别对应导接上述各片状导体的导电埠,致使该分流单元可沿一重力方向,在一个上方导接位置和一个下方脱离位置间移动,且当该分流单元位于该上方导接位置时,上述导电埠是分别对应导接于上述片状导体;及至少两个分别沿一枢轴对应枢接于上述固接壁的扣具单元,每一前述枢轴均是沿平行于上述长向方向延伸,每一前述扣具单元分别包括至少一个沿上述枢轴衔接上述固接壁的枢接臂、及一个平行枢接于该枢接臂远离上述固接壁的卡制柄;其中该枢接臂更具有一个当该分流单元位于上述上方导接位置时,供抵靠上述包覆壳体的定位部,以及该卡制柄更包括至少一个当该定位部抵靠于上述包覆壳体时,供搭接卡制固定的卡梢。
由于电力汇流排中的片状导体是向下暴露,插接装置直接向上插入安装,不需如公知技术还要保留旋转或螺锁位置,电力汇流排的结构因而简化、体积从而大幅缩小,重量随之减轻,尤其安装过程符合人体工学,装设过程较为便捷,组装良率也可一并提升;且布设于厂房中时,可以有效减少无谓的空间占用,还可以减轻下方架体的负重,同时减低电力汇流排本身以及下方支撑架体的成本,一举达成本案上述目的。
本实用新型揭示的另一种插入式导通装置,是供插接于两相邻电力汇流排,且将电流由一电力汇流排导通至另一电力汇流排中,致使电力传输得以延伸,该插入式导通装置包括:一个导接单元,具有一个插头外箱,至少一对平行于上述长向且衔接于前述插头外箱相对两侧的固接壁,以及分别设置于前述插头外箱的两组导电埠,前述两组导电埠分别对应导接上述两相邻电力汇流排中的各片状导体,致使当该导接单元位于该衔接位置时,上述两组导电埠是分别对应导接于上述两段电力汇流排的上述片状导体,并将上述两段电力汇流排中的上述片状导体一对一对应导接;及至少两对扣具单元,每对扣具单元分别沿一枢轴对应枢接于上述固接壁,且每对前述扣具单元分别对应上述电力汇流排之一,每一前述枢轴均是沿平行于上述长向方向延伸,每一前述扣具单元分别包括至少一个沿上述枢轴衔接上述固接壁的枢接臂、及一个平行枢接于该枢接臂远离上述固接壁的卡制柄;其中该枢接臂更具有一个当该导接单元位于上述衔接位置时,供抵靠上述对应的包覆壳体的定位部,以及该卡制柄更包括至少一个当该定位部抵靠于上述对应的包覆壳体时,供搭接卡制固定的卡梢。
附图说明
图1为本实用新型第一较佳实施例,一种具有电力汇流排用插接装置的汇流排组件的立体示意图,用于说明电力汇流排和电力汇流排用插接装置的相对关系。
图2为本实用新型第一较佳实施例电力汇流排的立体仰视图,用于说明电力汇流排结构。
图3为本实用新型第一较佳实施例电力汇流排用插接装置的立体示意图。
图4为图1实施例的部分剖视示意图,用于说明电力汇流排用插接装置位于上方导接位置和下方脱离位置时,与电力汇流排的相对衔接关系。
图5至6为图1实施例的剖视示意图,说明电力汇流排用插接装置安装的过程。
图7为图1实施例的剖视示意图及其部分放大图,用于说明防松脱凸檐与防松脱凸檐槽功能及位置。
图8为本实用新型第二较佳实施例电力汇流排用插接装置的立体示意图。
图9为运用图8电力汇流排用插接装置的汇流排组件实施例的剖视示意图。
图10为本实用新型插入式导通装置第一较佳实施例的立体示意图,说明插入式导通装置如何跨接相邻的电力汇流排,提供传输的功能及其相对位置。
图11为公知技术汇流排组件的立体示意图,说明插接装置的安装过程。
图12为公知技术汇流排组件的Z-Y平面部分剖视示意图,说明插接装置和汇流排间的组合关系。
符号说明
1、1’…电力汇流排用插接装置 11、11’…分流单元
111、111’…插头外箱 113、113’…固接壁
115…铜夹 115’、115”…导电埠
116…介电插头 117…密封外壳
13、13’、13”…扣具单元 131、131’…枢接臂
132、132’…定位部 133…防松脱凸檐
134、134’…卡制柄 135、135’…卡梢
136…施力部 137…护框
138…窄化操作顶缘 139…纵向侧缘
2…电力汇流排 2’…上游电力汇流排
2”…下游电力汇流排 20…下方绝缘部件
21、21’…片状导体 22…上方屏蔽部件
23…槽道 25、25’…分流座插口
27…包覆壳体 29、29’…卡槽
3…插入式导通装置 31…导接单元
311…截断开关 312…显示器
313…温度感应器 314…警示器
5…插接装置 50…插入部
51…导接线 6…汇流排
61…开口 63…导电片
7…防松脱凸檐槽 8…辅助枢轴
9、9’…枢轴
具体实施方式
有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效,在以下配合说明书附图的较佳实施例的详细说明中,将可清楚呈现;此外,在各实施例中,相同的元件将以相似的标号表示。
为求简化电力汇流排的结构和体积,本实用新型第一较佳实施的一种具有电力汇流排用的汇流排组件如图1所示,可藉由电力汇流排用插接装置1,由下方插入上方的电力汇流排2,将电流导引分流出来作为工厂内电器设备的电源使用,电力汇流排2同样是沿着预定的规划,在工厂内凌空设置,为便于说明起见,在本例中仅撷取其中一段绘示,并且将电力汇流排2的延伸方向定义为一个长向。
请一并参照图2所示,本例中的电力汇流排2是以可以提供三相的电源为例,因此包括有五片沿着上述长向延伸的导电铜片以及最外侧较窄的两片接地导电片,在本例中将中央的五片导电铜片称为片状导体21,在本例中,由下方绝缘部件20上表面形成多条槽道23,供彼此间隔地分别对应置放固定每条片状导体21,下方绝缘部件20的上方,则搭配例释为铝合金的上方屏蔽部件22共同环绕出一个容置空间,藉由铝合金提供更佳的机械强度,确保电力汇流排2的牢固性。本例中,容置空间内更以绝缘树脂封灌隔离每一片状导体21,确保电力汇流排2在传输大电流时的安全性。
为便于说明起见,在此将下方绝缘部件20和上方屏蔽部件22共同定义为包覆壳体27,且在下方绝缘部件20的下方形成有多组分流座插口25,在本例中,是以一组插口紧邻下一组插口的方式紧密地成型,在任何一组分流座插口25处,加装本案的插接装置,藉以提供使用者绝佳的使用弹性,供电装设用电机台。每一组分流座插口25分别包括五个各自对应上述五条片状导体21的穿孔。包覆壳体27的两侧则设有一对卡槽29,在此例释为鸠尾槽。
电力汇流排用插接装置1则请参考图1及图3所示,主要包括:一个位于中央的分流单元11,以及在分流单元11两侧的两组扣具单元13。其中,分流单元11包括一个插头外箱111、五个大致设置于插头外箱111中并且分别对应上述电力汇流排的槽道23内片状导体21的导电埠,导电埠在此例释为铜夹115,且每一铜夹115的外侧皆被对应的绝缘介电插头116包覆,以确保安装人员的安全性,不致有触电的风险。同样地,在本例中插头外箱111也是由铝合金的密封外壳117和位于顶部的绝缘介电插头116所共同构成,藉由铝合金箱体提供较佳的机械强度和屏蔽效果。本例中,一对固接壁113是用例如螺丝锁固于插头外箱111的两相反侧面。
基于导电埠的结构是单纯Z轴走向,不需任何额外弯折,使得本案分流单元的结构明显比公知技术更简单,不仅可以缩减分流单元的体积和重量,也可以进一步减少电力汇流排的体积和重量,并且降低两者的制造成本而提升产品的市场竞争力。
请一并参考图2,上述两组扣具单元13则分别包括:一个沿着枢轴9衔接上述固接壁113的枢接臂131、一对供抵靠包覆壳体27的定位部132、一个阻挠上述枢接臂131远离上述包覆壳体27的防松脱凸檐133、一个平行衔接辅助枢轴8枢接于该枢接臂131的卡制柄134,一段搭接卡制固定于卡槽29的卡梢135,一个由卡梢135延伸出辅助减轻施力的施力部136,每一上述固接壁113分别包括一个由枢轴9的位置向上延伸形成的护框137,为便于说明,每一护框137再进一步划分为向上延伸的两纵向侧缘139及一平行于上述长向延伸连接前述纵向侧缘139的窄化操作顶缘138。
为便于说明起见,请参考图4,当分流单元11位于虚线所示的起始状态,尚未接触到分流座插口25时,定义该位置为下方脱离位置。随后,操作者抵抗重力方向,将分流单元11向上推,使得分流单元11如实线所示,且其中的导电埠分别对准相对应的分流座插口25,并插入而与片状导体21导接时,定义为上方导接位置。因此,操作者进行插接安装时,仅需先将电力汇流排用插接装置由下方脱离位置移动至上方导接位置,即可使铜夹115和片状导体21良好接触,让片状导体21中传输的电流经由铜夹115传输至分流单元11。
随后,请参考图5和6,待电力汇流排用插接装置1于上方导接位置时,此时扣具单元13则处于分离位置上,操作人员可以用双手分别将两枢接臂131沿着枢轴9旋动,枢接臂131上的定位部132抵靠于卡槽29;再顺手加力于施力部136,此时改以辅助枢轴8为轴心,旋转卡梢135将其搭接固定于卡槽29内。为便于说明,定义此时扣具单元13与卡槽29的相对位置为卡制位置,因卡梢135已经深入卡制于卡槽29内,增加电力汇流排2和电力汇流排用插接装置1的稳固结合。
由于整体操作步骤其实仅需要双手上推导接、及两手轮流顺向压扣固定两个步骤,而且两个步骤的手动方向完全对应,操作顺序符合人因工程,便利性相对增强,不仅可以提升组装的效率,也可以进一步确保组装的正确性和牢固稳定,让安全性大幅提升。
请一并参考图3及图7,由于有护框137保护住卡制柄134及枢接臂131的卡制连结位置,在一般操作过程中,操作者无法轻易碰触甚至旋动枢接臂131,完全避免电力汇流排用插接装置1不慎掉落或被错误触碰脱落,确保其安全性。相对地,要卸下电力汇流排用插接装置1,则必须特别由宽度Y方向较护框137 窄的窄化操作顶缘138处,伸手到施力部136才能进行拆卸。为了提高操作安全性,当随后于施力部136施力将卡制柄134由卡制位置旋动到分离位置时,防松脱凸檐133还进一步与枢轴9上形成的防松脱凸檐槽7相抵触,如操作者对卡制柄134操作不当时,可由防松脱凸檐133卡制住枢接臂131,避免扣具单元13脱落形成工安问题。
当然,如熟悉本技术领域人士所能轻易理解,本案上述实施例的架构并非局限,例如扣具单元的锁固方式,可以如图8和图9第二较佳实施例所示,其基本结构与第一例相似,电力汇流排用插接装置1’同样包括:一个分流单元11’和例如两个扣具单元13’。分流单元11’同样包括插头外箱111’,固接壁113’,及设置于插头外箱111’且分别对应槽道内片状导体的导电埠115’;主要差异在于,沿枢轴9’枢接于固接壁113’的扣具单元13’中,枢接臂131’不再扣合卡制于上述分流单元11’,而是藉由一对定位部132’,卡制柄134’,和卡梢135’,由操作人员将卡制柄134’和卡梢135’彼此搭接固定,增加汇流排组件的运用弹性。
再者,以往当工厂建造电力汇流排系统过程中,电力汇流排与电力汇流排间是以导接良好及防水的接头模组做连结,但也因此形成一结构复杂、安装步骤较多的连结装置,本实用新型利用上述插接装置的主要结构稍加变化,构成如图10所示的插入式导通装置3的较佳实施例,插入式导通装置3具有一个负责插接与导通的导接单元31,以及至少两对扣具单元13”,两对扣具单元13”分别负责扣合至两相邻的电力汇流排,提高结合的稳定性。尤其在本实施例中,导接单元31还可进一步包括一截断开关311,以便在需要断路时,将相邻的电力汇流排下线,而仍维持上游电力汇流排的供电。不仅在更换电力汇流排或机台的过程更有效率,也能大幅降低整条线停工的损失。
必须特别声明,在本实施例中为说明起见,是将电力汇流排在两端的上方额外设置有向上开启的分流座插口25’,但熟悉本技术领域人士可以轻易理解,插入式导通装置3也可以插接在电力汇流排两端下方的分流座插口中,担负起导通两相邻电力汇流排的作用。且为区别两相邻电力汇流排,特以电力传输的方向区分为上游电力汇流排2’和下游电力汇流排2”。
本例的组装过程中,首先将具有插头外箱的插入式导通装置3对应到上游电力汇流排2’与下游电力汇流排2”交界处的上方,两组插头(未标号)则分别对应瞄准两段电力汇流排在端部上表面处形成的分流座插口25’,随后将插头外箱由预备位置向下插入至一衔接位置,使两组插头分别与对应的分流座插口25’完成结合。此时,两组位于插头内的导电埠115”将分别对应导接两组分流座插口25’内的片状导体21’。由于插入式导通装置3的两组导电埠115”是彼此一对一对应导通的,藉此可以将上游电力汇流排2’的片状导体21’,逐一对应导接至下游电力汇流排2”内的对应片状导体21’,促使上游电力汇流排2’与下游电力汇流排2”形成导通回路。
当插入式导通装置3插接于电力汇流排后,操作人员可顺势将其中一对扣具单元13”下压内扣,使卡梢卡制于例如上游电力汇流排2’的卡槽29’,最后再将另一对扣具单元13”依照前一压扣步骤卡制于下游电力汇流排2”的卡槽29’,使两段电力汇流排及插入式导通装置3能形成稳定地电流传输环境。当然,上述两对扣具卡扣的先后顺序并非限制条件,可依照情况自由调整。
另外,为提升工厂内的安全系数,在传输大电流的电力汇流排系统中,更可以进一步在导接单元31中加入一感应器,在本例中是以温度感应器313为例,量测插入式导通装置3中的温度状况,并经由例如无线传输而将所测得的温度标示于一内建的显示器312上,供管理人员随时监控管制,并且当该处温度超过安全数值时,将会启动例释为包括警示灯和警铃的警示器314,警示灯开始闪烁,警铃则发出声响示警,提醒管理人员迅速前往处置,进一步有效提升工作环境的安全性。
惟以上所述者,仅为本实用新型的较佳实施例而已,不能以此限定本实用新型实施的范围,凡是依本实用新型申请权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰,皆应仍属本实用新型专利涵盖的范围内。