专利名称：用于保护性继电器的接线盒的制作方法
技术领域：
本发明涉及为配电系统提供保护控制的保护性继电器。更具体地说，本发明与将继电器电路和配电系统相连的终端连接有关。
背景技术：
配电系统的保护性继电器提供与保护性控制有关的许多功能，包括过流保护和欠压保护，因而是任何配电系统的基本单元。保护性继电器包括对与之相关联的配电系统部分(如一条馈电线)进行监控的内部数据处理电路，并在必要时提供保护和控制功能。普通保护性继电器包含的数字电路中的逻辑函数决定着继电器的动作，使得继电器在某些特定的具有潜在危险的情况下动作以提供保护性控制。
保护性继电器的动作必须与它所监控的配电系统相连。这种保护性继电器内部电路与配电系统间的连接通常是由接线盒实现的。当保护性继电器与电流变压器相连时，接线盒可以使继电器将变压器的终端短路。
普通接线盒提供交错式连接端子以方便用户使用。然而由于保护性继电器和配电系统之间可能有多种连接方式，交错式端子可能不能满足用户的使用要求。
另外，普通接线盒的连接端子，即使是交错式的，一般都是固定式结构。人们希望接线盒能提供活动式安装结构，尽管普通的接线盒还不具备这种能力。
还有，许多接线盒结构上还不具备在多个位置以及在盒中任何位置实现短路的能力。
发明概要本发明可以克服上述不足并具有其它一些优点。为此，把保护性继电器接线盒的结构做成多层状(排)，每层具有不同的长度，使与每一层相关的继电器连接处与保护性继电器的距离都不相同，因而使用更方便。
按照本发明的一种接线盒范例包括多个可分的模块式层。每一层有一第一端，提供与配电系统作电连接的端子结点。与第一端相对的第二端则提供一组与保护性继电器中一个模块的信号端作电连接的触点。第一端和第二端之间的长度对每一层是不一样的。每一层至少有一个燕尾形定位元件，通过它将该层与相邻层的燕尾定位元件滑动连接而将相邻各层连起来。
按照本发明的另一种式样，一个典型的保护性继电器包含对配电系统起保护和控制作用的继电器数据处理电路，和至少一个接线盒。每个接线盒有多个可分的层。每一层有一第一端，提供与配电系统作电连接的端子结点，与第一端相对的第二端则提供一组与继电器数据处理电路作电连接的触点。第一端和第二端之间的距离对各层都是不一样的。
按照本发明的任何一种式样，一个典型的接线盒可以有选择性地包括一些与每个触点作电连接的短路条，每个短路条的形状应使当没有模块和接线盒相连时，能接触上一个与相邻触点相连的短路条。每个端子的连接可通过螺丝来实现，它在接线盒上与之相关的一层的第一端形成一个接触片。每个接触片最好伸到相关层的第二端之外一个基本上恒定的长度。
按本发明制作的接线盒的好处是能使用户更方便，因为至少你能采用不同数量的模块层。此外，这种接线盒可以沿几个方向(例如左方或右方)安装，而且当采用适当的短路条时能在任何两个相邻的端子连接间实现短接。
附图简介参照附图阅读下面的优选实施例的详细说明，可对本发明有一个更清楚的了解，附图中相同的记号表示相同的元件，其中
图1是一个继电器连接接口图，展示将继电器与配电系统相连的终端结点；图2是本发明一个实施例的接线盒的剖面图；图3A-C分别是适用于图2接线盒的一种接触器的顶视，侧视和正视图；图4A-B分别为适用于图2接线盒的一种短路条的侧视和正视图；图5A-C为适用于图2接线盒的一层单元的顶视，正视和剖面侧视图。
对优选实施例的详细说明图1所示为一继电器连接接口12，它包含具有将继电器连到配电系统(图中未示)的终端结点16的接线盒14。通常把接口12装在继电器外壳的表面。如图1及后面将要更详细地表示的那样，接线盒14可有三排或三层14a-c，每层都有一些终端结点。每一层的长度都不相同，使得每列终端结点处在与继电器外壳表面不同的距离处。由于终端结点与继电器外壳表面的距离可变，本发明使得使用者能更容易地接近终端结点。此外，如图1所示，按本发明的接线盒可以面朝几个方向安装(例如朝左或朝右)。这使得本发明的接线盒具有比普通接线盒更为灵活的安装方式。
图2是按照本发明的一种接线盒范例的剖面图。在此例中，接线盒三个可分的模块层14a，14b，和14c组成。容易理解，由于各层为模块式结构，层的数目很容易改变。各层的结构以及它们组装成图2的接线盒的方法将在下面详细叙述。每一层包括一个模压塑料块18，一个接触片20，和一个终端连接螺丝22。如图2所示，终端连接螺丝22拧在一个安装孔内，且与接触片20在其第一端有机械和电接触。在一种实施范例中，终端连接螺丝22提供的终端结点能容纳#8号环形终端。接触片20的第二端伸到接线盒14表面以外，以便与保护性继电器的内部电路26作电连接。
按照本发明的一种样式，如果希望的话每个接线盒可以带有短路条24。短路条与相关的接触片20作机械和电连接。而且不同接触片的短路条在形状、安装和结构上应使得在接线盒不与继电器监控和数据处理电路相连时，短路条相互接触。短路条在模块式继电器电路中特别有用，这时每个继电器包含数目可变的模块，如有选择地安装或卸去一些模块，则可改变继电器的功能。运行中如接线盒不与一个模块相连，相邻接触片的短路条就彼此接触，使得相邻接触片自动短路。反过来，当接线盒与继电器电路相连时(例如，将一个模块插入式装在接触片20上)，短路条就会被装在横块上的非导电元件分开，使每个接触片20单独与继电器数据处理电路作电连接。短路条的这种作用可以防止出现“带电的”接触片的危险情况，那时一个或几个终端螺丝22与配电系统有电连接，而且接触片不与任何继电器电路相连。
短路条的第二个功能是使接线盒上任意两相邻的终端结点之间产生短路。为了实现两个希望的终端结点间的短路，需要在适当的相邻信号结点之间接上短路条。
图3A-C分别为用于图1-2中接线盒的一个接触片的顶视，侧视，和正视图。接触片的第一端有一个支撑部分30，它与下面要叙述的一个层单元的相应支撑部分相配合。如图3C所示，支撑部分30上有一个小孔32，象终端连接螺丝之类的连接件可以插入此孔，以将接触片与层单元作机械连接。接触片在与支撑部分相对的一端还有一个接触部20，可与继电器数据处理电路相连。虽然在图3A-C所示的实例中，接触部20的结构是适于和继电器数据处理模块连接，但需要时也可以将它改成能与几乎任何类型的继电器数据处理电路相连接的结构。
图3A-C的接触片还有第二个孔34。下面将会更详细地说明，这个孔可用来将一个短路条24连到接触片上。
图3A-C的接触片包括两部分，第一部分长度为L1，第二部分长度为L2。下面会谈到，L1是根据与接触片相关的层的长度来选定的，而L2则基本上固定不变，以让已装配好的接线盒的接触片20伸出与接线盒本体一个基本上固定的预定距离。例如，按本发明一种实施例的一个三层接线盒，可以包含三个不同型式的接触片，各自的L1长度都不相同且取决于该接触片将要安装的层，但每个接触片的L2长度都相同。我们希望用3A-C的接触片采用冲压成形，且最好在大约1秒钟内能承受500安培左右的电流。接触片20可用费铜或其它适当的材料制造。
图4A-B分别为按本发明的短路条24的侧视图和后视图。短路条24上有一个小孔40(图4B)，它可以和相联接触片的支撑部分30的小孔对准。短路条与接触片的连接可以采用铆钉或其它适当的方式。最好采用导电材料如BeCu合金来制造短路条，其厚质为0.016英寸左右。根据接线盒的不同用途，短路条可以设在所有的接触片上都有，或只有一部分接触片上有，或者所有接触片上都没有。
图5A-C分别为一个层单元14的顶视，正视和剖面图，该层单元与如图3A-C所示的一些接触片装配在一起，以形成如图2所示的整个接线盒的一个层段。如图5A所示，层单元包含一些支撑部分50，它们对应于接触片的支撑部分30，以安装这些接触片。层单元还包含几个安装部分52，其上带安装孔54，以便将接线盒牢固地装在保护性继电器上。层单元还包含对准元件56和燕尾对准元件58。有了燕尾对准元件58就可以与相邻层单元的相应燕尾对准元件作滑动连接，而对准元件56可使与相邻层单元的相应对准元件的对准比较容易。如图5B所示，对准元件可以延伸到几乎整个前面，同时上面开有一些对准槽N，以便与相邻层单元对准元件上的相应对准槽相配合，这有利于多层接线盒的正确装配。图5C是沿图5B的A-A线剖开的剖面侧视图，其中的支撑部分50位于层单元的一端，而接触腔60位于层单元的另一端。在支撑部分50和接触腔60之间开有一个长形腔62，用来容纳如图3A-C所示的接触元件。我们注意到，图5A-C所示的层单元是个一端部层单元，它仅在一边有元件56和58。在多层接线合中，中间的层单元在层单元的每一边有对准元件和燕尾对准元件。
本发明的多层接线盒可按以下步骤进行装配。具有不同长度的层单元采用模压塑料制成。正如前面对图5A-C所作的说明那样，每个层单元可包含几个支撑部分，每个部分上有一第一小孔，以容纳终端连接螺丝。将几个如图3A-C所示的导电接触片插入层单元中并与层单元压配合，以形成图中所示的弯曲结构。每个接触片有一个支撑部分，安装在层单元的相应支撑部分内，而且每个接触片的半段长度相当于层单元的长度。将终端连接螺丝插入接触片支撑部分和层单元支撑部分的孔内，就可以把接触元件固定在相应长度的层单元上。根据继电器的特定用途，可有选择地在接触元件上装上短路条。一旦一个接线盒层做好了，可将不同长度接线盒层上的对准元件正确对准，并与燕尾对准元件滑动连接起来，这样就可以把不同长度的各层(例如三层)装配好，形成图2所示的接线盒。然后将已装配好的接线盒按多个方位的一个(例如，向左或向右，垂直或水平，等)装到保护性继电器上，并用安装螺丝插入安装孔54内以固定在保护性继电器上。这样，已装配并安装好的接线盒就可通过终端连接螺丝与配电系统相连，同时通过继电器接触块与继电器数据处理电路相连接。
由于各层是可分的且为模块式，按本发明接线盒可以包括不同数目的层，这样更容易接近终端连接螺丝。因而，采用每层有8个终端结点的几层，就很容易装配出具有8个，16个，24个等终端的接线盒。
虽然上面的叙述包括许多细节和特征，但这只是举例说明而已，并不能解释为本发明仅局限于此。可以很容易做出很多修改，而不会超出如下面的权利要求书及其相应的法律等同物所限定的本发明的思想和范围。
权利要求
1.一种接线盒，包括若干可分的模块式层，每一层有一个第一端，上有终端结点与配电系统作电连接，及一与第一端相对的第二端，该第二端有一组接触片，与保护性继电器中的一个模块的信号端作电连接；其中，该若干层的每一层于第一和第二表面之间的长度都不相同。
2.如权利要求1的接线盒，还包括与不同组中的接触片作电连接的短路条，每个短路条的结构做成当无模块与接线盒相连时，它能与另一组中和一个相邻接触片相联的短路条接触。
3.如权利要求1的接线盒，其中每个终端结点包括一个终端连接螺丝，它在与其相关层的第一端处将一个接触片连到接线盒上。
4.如权利要求1的接线盒，其中每个接触片伸出相关层的第二端之外。
5.如权利要求1的接线盒，其中所述接线盒具有数目可变的层。
6.如权利要求1的接线盒，其中所述接线盒具有三层。
7.如权利要求1的接线盒，其中所述接线盒可沿几个方向安装在保护性继电器上。
8.如权利要求1的接线盒，其中连接终端和接触片在约1秒钟内能承受500安培左右的电流。
9.如权利要求1的接线盒，其中可以在任意两个相邻的终端结点间造成短路。
10.如权利要求1的接线盒，其中每一层至少有一个燕尾对准元件，它与相邻层的燕尾对准元件作滑动连接，以接合相邻的层。
11.一种带一个接线盒的继电器，包括继电器数据处理电路，用于对配电系统提供一种或多种保护和控制功能；以及至少一个接线盒，每个接线盒有若干个可分的模块式层，每一层有一个第一端，上有终端结点与配电系统作电连接，及与第一端相对的第二端，该第二端提供一组接触片与继电器数据处理电路作电连接；其中，所述若干层中每一层在第一端和第二端之间的长度是不相同的。
12.如权利要求11的继电器，其中继电器数据处理电路包含一个或几个可替换的模块。
13.如权利要求11的继电器，还包括与每个接触片作电连接的短路条，每个短路条的结构应使得当无继电器电路与相邻接触片连接时，它能与和一个相邻接触片有关的短路条接触。
14.如权利要求11的继电器，其中每个终端结点包含一个终端连接螺丝，它在与其相关层的第一端处将一个接触片连到接线盒上。
15.如权利要求11的继电器，其中每个接触片伸出相关层的第二端之外。
16.如权利要求11的继电器，其中每个接线盒有三层，每一层包括8个终端结点。
17.如权利要求11的继电器，其中每个接线盒可按几个方向安装在继电器上。
18.如权利要求11的继电器，其中连接终端和接触片在约1秒钟内能承受500安培左右的电流。
19.如权利要求11的继电器，其中可以在任意两个相邻的终端结点之间产生短路。
20.如权利要求1的接线盒，其中每一层至少有一个燕尾对准元件，与相邻层的燕尾对准元件作滑动连接，以接合相邻的层。
21.一种将保护性继电器接线盒装配起来的方法，包括以下步骤模制具有不同长度的若干层单元，每个层单元包含几个支撑部分，每部分有一第一小孔，用以容纳一个终端连接螺丝；将若干个长度不同的导电接触片插入具有不同长度的层单元中，每个接触片的一端包括一个相应的支撑部分，另一端有一个继电器接触部分，该相应支撑部分有一第二小孔，用于容纳一个终端连接螺丝；将接触片压配进层单元中；将若干个终端连接螺丝插入第一和第二小孔中，以形成一个接线盒层，其长度为一个层长；将层长不同的两个或更多个接线盒层装配在一起构成一个接线盒，通过终端连接螺丝连到配电系统上，同时通过继电器接触部分与继电器数据处理电路相连。
22.如权利要求21的方法，还包括将短路条连到接触片上的步骤，每个短路条的结构应使得当没有继电器数据处理电路与继电器接触部分相连时，它能与相邻接触片的短路条电接触。
23.如权利要求21的方法，还包括将接线盒按若干方向的任意一个安装到保护性继电器中的步骤。
24.如权利要求21的方法，其中装配时将第一层上的燕尾对准元件与第二层上相应的燕尾对准元件作滑动连接。
25.如权利要求21的方法，其中接线盒的层单元数目可变。
全文摘要
一种连接配电系统和保护性继电器数据处理电路(26)的模块式接线盒(14)。该接线盒包含好几层(18),每一层都带有一组端子结点(12)和信号接触片(20)。各层(18)的长度不同,因而每组端子结点处在离保护性继电器不同距离的位置上,故使用起来更方便。接线盒可按不同的方向安装,并可将任意两个相邻的端子结点短路。
文档编号H01R13/70GK1272972SQ99800909
公开日2000年11月8日 申请日期1999年6月4日 优先权日1998年6月5日
发明者C·迪尔斯 申请人:通用电气公司