CN101176177B - 一种容纳连接开关附件的装置及装配该装置的开关和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于容纳和连接附件的装置，特别用于低压自动开关，所述装置包括一个集成布线支撑件。特别地，该容纳和连接装置(1)具有一个成形结构(10)，该成形结构包括一个用于与所述附件电连接的集成布线母线。该成形结构(10)还包括一个或多个用于容纳所述附件的底座(20，21，22，23，24)。

Description

一种容纳连接开关附件的装置及装配该装置的开关和方法
技术领域
本发明涉及一种用于容纳和连接附件的装置，特别是用于低压自动开关和隔离开关，所述装置包括集成布线支撑件。
背景技术
众所周知，低压自动开关和隔离开关(即对于工作电压高至1000V的应用)是被设计用于确保电子布线***特定部分以及相应负载正确工作的装置，其中该装置被***到该电子布线***。自动开关(例如，确保不同负载所需的额定电流)能够将负载与电路正确连接或从电路断开，并实现被保护电路的自动隔离。众所周知，在布线***的特定分支发生故障的情况下，通过特别提供的触头的电流隔离或切断，发生所述自动隔离，以获得负载相对于电源的完全隔离。该装置可使自动开关识别故障工作状态，并通过断开电路来进行干预，该装置通常被称作保护单元。其可为热、磁、磁热或电类型，或它们的组合。
自动开关和隔离开关，在下文中为简明起见被称作“开关”，所述开关通常可配置有各式各样额外的附件。在可能被提及的这些附件之中，例如用于指示状态(可能为断开、闭合或跳闸)的辅助触头，用于断开、闭合和重置的伺服辅助致动装置(电磁控制器或电机驱动控制器、用于加载弹簧的装置)，最低电压继电器，最高电压继电器，温度传感器以及其他类似装置，如下文所述，也可被包括在本发明中。
根据现有技术，所述附件通常通过一根或多根母线彼此独立布线，所述母线设计成用于供电、控制、或与之相应的信号传输的各种功能。
如此设想的开关可被不同类型的辅助电缆以各种方式横穿，当特殊情况可能需要时，所述电缆能够保持在自动开关体内，或者终止在该自动开关之外，以便形成与***其他部分的有效连接，所述***其他部分例如为外部显示装置、按钮和电控单元、互锁***、对话单元 或监视器单元。
传统技术解决方案在例如专利申请No.WO2004068669和WO9532512中被提出。
WO9532512提出一种用于保护继电器和附件的公共支撑件，通过使用位于所述支撑件基座上的特殊连接器，每个所述继电器和附件被连接到电缆以用于供电和信号和/或命令的传输。众所周知，辅助电缆的存在决非安装者所期望的，例如由于在布线和维修阶段，会使***受到较高出错的危险。另外，从电学、机械和热学观点上，和电磁兼容性的观点上来说，所有辅助导线在技术上必须是满足要求的。此外，所述辅助导线必须容易辨别，这显然导致***的整体高复杂性，而这又不可避免地与高费用负担联系在一起。与存在过量辅助电缆相联系的另一个缺点在于需要保证每根辅助电缆得到足够保护，以免受任何不期望的机械作用或热作用，这些作用的出现可能是在长期工作中由容纳它的自动开关或配电盘中存在的其他组件造成的。在任何情况下电缆的存在都导致需要启动足够的维修周期，维修周期的花费也会根据***的复杂性随之增加。
WO2004068669提出单一数字母线以及电子接口单元的使用，所述母线为多个附件共有，所述电子接口单元能够识别所述附件中的每一个并使其正确工作。众所周知，在电子布线***中，电子接口单元的存在需要有电源使其工作，甚至在***所需的各个附件仅为无源类型的时候，比如为辅助触头的时候。因此这方面造成应用范围的限制。如果，例如在所述辅助电源中发生断电，将会导致每个附件的故障，因此所有附件，包括无源类型的附件，都不能工作。
从上述说明中很明显地看出，现有技术中存在对技术解决方案的需要，该方案将提出一种对已知方法和装置的有效替代，以便用于安装用于自动开关的附件。
发明内容
本发明的主要任务在于提供一种用于容纳和连接附件的装置，特别是用于低压自动开关和隔离开关，该装置能够克服上述缺陷，从而 简化各种附件的安装。
在该任务的框架中，本发明的一个目的在于提供一种用于容纳和连接附件的装置，特别是用于低压开关，其中已知技术的开关中典型存在的过量布线和连接的问题被解决。
本发明的另一个目的在于提供一种用于容纳和连接附件的装置，特别是用于低压开关，与已知类型的***相比，其能够完全消除或至少显著地减少与错误布线可能性相关的可能危险。
本发明的再一个目的在于提供一种用于容纳和连接附件的装置，特别地用于低压开关，该装置能够有利于在所述开关内安装附件和装置。
本发明相当重要的目的在于提供一种用于容纳和连接附件的装置，特别地用于低压开关，该装置能够表现出高可靠性，容易制造并且提供具有竞争力的成本。
上述任务和目的，以及其他的任务和目的将通过下文展现得更加清晰，这些任务和目的通过根据本发明的一个用于容纳和连接用于低压开关的附件的装置来实现，其特征在于所述装置包括一个成形结构，该成形结构包括用于所述附件的电连接的集成布线母线，一个或多个用于容纳所述附件的底座被配置在所述成形结构上。
由于其创新结构，根据本发明的所述容纳和连接装置使得所述开关的各种附件的可能安装方式以简化的方式进行，并且不需要依赖复杂的布线***。
附图说明
根据本发明的低压开关的优选但并非排他性的实施例的后续说明，其他特征和优点将展现得更加清楚，所述说明借助于附图以示意性和非限制性的例子的方式示出，其中：
图1是根据本发明的容纳和连接装置的实施例的透视图；
图2是图1示出的容纳和连接装置的分解图；
图3是说明向图1所示容纳和连接装置中***附件的过程的第一步骤的透视图；
图4是说明向图1所示容纳和连接装置中***附件的过程的第二步骤的透视图；
图5是示出一个整体的透视图，该整体包括***到图1所示容纳和连接装置中的一些附件；
图6是一个透视图，说明了将图5所示的整体***到低压自动开关中的过程的第一步骤；
图7示出了一个低压自动开关的透视图，其中图5所示的整体被***到该自动开关中；并且
图8示出了一个低压自动开关的透视图，其中图1所示的容纳和连接装置被***到该低压自动开关中。
具体实施方式
参照图1，根据本发明，用于容纳和连接低压开关附件的装置1包括成形结构10。而所述成形结构10包括用于所述附件的电连接的集成布线母线(图1中不可见)以及用于容纳所述附件的一个或多个底座20、21、22、23和24。
特别地，参照图2，所述集成布线母线能够方便地包括一个或多个印刷连接通路11，12。在这些通路上，在对应于其适当点的位置上，定位有一个或多个端子板或端子13、14、15、16、17、18、19以用于连接到所述附件或其他装置。在图2示出的实施例中，所述端子板或端子15、16、17、18、19设计成用于连接到附件或装置，所述装配一旦完成，该附件或装置将被容纳在开关内部，而所述端子13和14被设计成用于连接到开关外部的装置和附件。
再次参照附图2，依照根据本发明的容纳和连接装置1的一个优选实施例，成形结构10包括第一半壳110和第二半壳120，两者通过几何上相配的结合表面111和123彼此结合。术语“几何上相配的”是指所述表面具有设计成能促进对应半壳的相互结合的几何形状。
特别是，所述第一半壳110优选地具有第一表面111，以用于定位所述集成布线母线，所述母线在示出的实施例中以通路11和12表示，第二表面112包括一个或多个底座22、23和24，用于容纳所述 附件。所述第二半壳120优选地具有一个第三表面123和一个第四表面124，所述第三表面123用于定位通路11和12，并且与所述第一半壳110的所述第一表面111结合，而所述第四表面用于与低压开关结合。
因此，根据本发明的容纳和连接装置1的该实施例，一旦所述第一和第二半壳110和120彼此结合在一起，所述连接母线最终将位于所述两个半壳之间，如图1所示。
优选地，除了存在于所述第一半壳110的表面112上的所述底座22，23和24以外，根据本发明的所述容纳和连接装置1还可包括一个或多个底座20，21，以用于容纳所述附件，所述底座通过在所述第一半壳110和所述第二半壳120之间的结合获得。实际上可以从附图中看出，半壳110和120合适的构造使得，例如，一旦所述半壳之间的结合已经完成，便可在成形体10的底部中获得两个另外的底座20和21。
此外，在对应于所述底座的位置上，所述第一半壳110能够具有一个或多个容纳底座20、21、22、23和24以及一个或多个用于使连接端子板或连接端子13、14、15、16、17、18和19穿过的开口。特别是，参照图2、3和5，可以看出端子板18如何在对应于底座20的位置上，穿过开口113，从所述第一半壳110中伸出来。以相同的方式，端子板19在对应于底座24的位置，穿过开口114，从所述第一半壳110中露出来。
所述端子板和端子还可以使用其他解决方案从所述半壳中伸出。例如，端子板16穿过合适的延长通路11进入对应于底座23的位置上，其中所述通路11经所述第一半壳110向外延伸。
依照根据本发明的容纳和连接装置1的一个优选实施例，所述第一半壳110和/或所述第二半壳120具有用于将所述集成布线母线保持在适当位置的装置。特别是，用于保持所述母线在适当位置的所述装置能够由正确定位在所述第一半壳110的第一表面111上的销钉构成。所述销钉(未在图中示出)横穿通路11和12中存在的适当的孔45， 并与所述第二半壳120的第三壁123上对应的孔122相接合，从而有助于将所述通路11和12保持在适当的位置上，并且有助于所述半壳110和120的机械结合。
另外，根据本发明的容纳和连接装置1，能够包括低压开关的一个或多个运动装置的机械接口装置30。这些机械连接装置，通过与所述开关合适的运动装置相结合，能够例如用于将开关的状态(例如断开、闭合、跳闸)传输到装置1中所容纳的一个或多个附件上。
参照图3至5，所述附件(以非限制性例子的方式，可例如是用于指示状态的辅助触头，用于断开、闭合和重置的伺服辅助致动装置，最小电压或最高电压继电器，或温度传感器)通常配备有触头装置，所述触头装置设计成与在对应容纳底座中存在的对应端子板或端子相结合。
从图3和4中可看出，所述附件50被***到例如底座20中，然后通过提供在底座20底部上的端子板17(在图3中仅部分可见)与布线母线电耦合。以相同的方式，附件52、53、54和55被***到底座22中，然后与端子15(在上述图中不可见)电耦合，同时附件51被***到底座21中，然后与提供在所述底座21底部上的端子板18电耦合。
有利地，底座20、21、22和对应的附件50、51、52、53、54和55具有相配的几何形状，该形状设计成有助于其相互结合。
优选地，根据本发明的容纳和连接装置1还包括用于固定所述附件的装置。在图3-5中所示的实施例中，所述固定装置由例如螺钉41和通杆40构成，所述螺钉用于将附件50和51保持在适当的位置上，所述通杆用于将附件52、53、54和55保持在适当的位置上。
参照图5，由此以极其简单的方式获得一个整体，其中所述附件连接到各自的端子上，所述整体随时可被***到自动开关中。
本发明的另外一方面，实际上还涉及一种低压开关(自动开关或隔离开关)。
参照图6，根据本发明的低压开关90包括一个主体91、至少一个 控制装置以及一个或多个运动链，所述主体91包含一个或多个固定触头和相应的移动触头。根据本发明的开关90还包括一个底座92，用于容纳如上所述的容纳和连接装置1的成形结构10。
优选地，底座92具有与所述容纳和连接装置1的第二半壳120的第四表面124几何上相配的构造，这里的术语“几何上相配”用来表示所述底座92和所述表面124具有这样一种几何结构，该结构设计成有助于所述容纳和连接装置1和开关90之间的***和彼此结合。所述结合能够通过例如固定螺钉或其他功能相当的装置的使用来有利地加固。
此外，开关90和装置1之间的结合还可有利地包括一个介于所述开关的一个或多个运动链与所述装置1的机械接口装置30之间的有效连接。
从图7和8中可看出，一旦所述装置1***到所述开关中，所述布线母线的一个或多个端子，例如端子13(不可见)和14便能够***到端子板中，该端子板使得所述布线母线以及所述附件能够与开关外部的其它装置相连接。
由此，低压自动开关以及一个或多个附件的装配能够以非常简单的方式来实施。如图6和7中所示，实际上，只需要提供一个包括根据本发明所述容纳和连接装置1的整体，该装置配备有合适的附件，然后将该装置1***到所述开关90上配备的底座92中，即可充分地实现。
作为选择，如图8所示，可以将根据本发明的容纳和连接装置1***到配备在开关90上的底座92中，而不安装附件装置，然后推迟到日后再***附件。由于布线和连接已经正确地预安装在所述容纳和连接装置1上，只需要将所述附件***到配备的底座20、21、22、23和24中，以便获得配备有所需附件的开关，就此而言，这能够以非常简单的方式来实现。
从以上说明中可以看出，通过将布线母线集成到所述装置中，所述布线和连接能够被除去，或者总之被减少，就此而言，根据本发明 的用于容纳和连接附件的装置能够解决现有技术的开关中典型存在的过量布线和连接的问题。
另外，可将端子和电缆夹保持在合适和预定位置上，该事实能够完全消除或至少显著地减少与错误布线可能性相关的可能风险。由上可见，由于提供了所有的连接，只需将所述附件和装置***到合适的底座中，即可提供一个具有根据“即插即用”原则的功能的整体，该“即插即用”原则是指不需要对特别类型的布线进行任何干预或操作，就此而言，表明在所述开关中安装附件和装置是极其方便的。
由此已经得知：根据本发明的所述容纳和连接装置以及包括所述装置的低压开关是如何完全实现预先设定的目的和任务的。在所提供说明的基础上，具有其他特征、变型或改进是可能的，所具有的这些特征、变型或改进对于该领域中的普通技术人员来说是很容易理解的。因此所述特征、变型或改进被认为形成了本发明的一部分。
在实际中，所用的材料，以及附随的尺寸或形状可为任意的，可根据需求和现有技术而定。

Claims (16)

1.一种用于容纳和连接低压开关附件(50，51，52，53，54，55)的容纳和连接装置(1)，所述容纳和连接装置包括一成形结构(10)，所述成形结构包括用于所述附件的电连接的集成布线母线，用于容纳所述附件的一个或多个底座(20，21，22，23，24)被配置在所述成形结构上，其特征在于，所述成形结构(10)包括第一半壳(110)和第二半壳(120)，所述第一半壳和第二半壳通过几何上相匹配的结合表面(111，123)被结合在一起，所述母线被设置在所述相结合的第一和第二半壳(110，120)之间，所述母线至少沿着所述几何上相匹配的结合表面(111，123)定位。
2.根据权利要求1所述的容纳和连接装置(1)，其特征在于所述集成布线母线包括一个或多个连接通路(11，12)以及一个或多个端子板或端子(13，14，15，16，17，18，19)，以用于连接到所述附件(50，51，52，53，54，55)或连接到其他装置。
3.根据权利要求1或2所述的容纳和连接装置(1)，其特征在于所述第一半壳(110)具有用于定位所述集成布线母线的第一表面(111)以及包括一个或多个用于容纳所述附件的底座(22、23)的第二表面(112)，所述第二半壳(120)具有用于与所述第一半壳的所述第一表面(111)结合的第三表面(123)以及用于与一低压自动开关结合的第四表面(124)。
4.根据权利要求1所述的容纳和连接装置(1)，其特征在于用于容纳所述附件的一个或多个底座(20，21)通过所述第一和第二半壳(110，120)之间的结合来获得。
5.根据权利要求1所述的容纳和连接装置(1)，其特征在于所述第一半壳(110)在对应于所述一个或多个底座(20，21，22，23，24)的位置上，具有一个或多个用于供一个或多个连接端子板或连接端子(13，14，15，16，17，18，19)穿过的开口(113，114)。
6.根据权利要求1所述的容纳和连接装置(1)，其特征在于所述第一半壳(110)和/或所述第二半壳(120)具有用于将所述集成布线母线保持在适当位置上的装置(122)。
7.根据权利要求1所述的容纳和连接装置(1)，其特征在于所述容纳和连接装置(1)包括用于与一低压开关的一个或多个运动装置进行机械相接的机械接口装置(30)。
8.根据权利要求1所述的容纳和连接装置(1)，其特征在于所述容纳和连接装置(1)包括用于固定所述附件的装置(40，41)。
9.一种低压开关，包括根据权利要求1所述的容纳和连接装置(1)。
10.根据权利要求9所述的低压开关(90)，其特征在于所述一个或多个附件从用于指示状态的辅助触头，用于断开、闭合和重置的伺服辅助致动装置，最低电压继电器或最高电压继电器以及温度传感器中选择。
11.一种低压开关(90)，包括一主体(91)以及一个或多个运动链，所述主体(91)包含一个或多个固定触头和相应的移动触头，其特征在于所述开关包括一底座(92)，所述底座(92)用于容纳根据权利要求1所述的容纳和连接装置(1)的成形结构(10)。
12.根据权利要求11所述的低压开关(90)，其特征在于所述底座(92)具有一构造，所述构造与根据权利要求1所述容纳和连接装置(1)的所述第二半壳(120)的第四表面(124)在几何上相匹配。
13.根据权利要求11或12所述的低压开关(90)，其特征在于所述一个或多个运动链被连接到根据权利要求7所述的容纳和连接装置(1)的所述机械接口装置(30)上。
14.一种装配具有一个或多个附件(50，51，52，53，54，55)的低压开关的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：
-提供根据权利要求11所述的开关(90)；
-提供根据权利要求1所述的容纳和连接装置(1)；
-将所述容纳和连接装置(1)***到根据权利要求11所述的开关(90)的一底座(92)中；
-将一个或多个附件(50，51，52，53，54，55)***到所述容纳和连接装置(1)的相应底座(20，21，22，23，24)中。
15.一种装配具有一个或多个附件(50，51，52，53，54，55)的低压开关的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：
-提供根据权利要求11所述的开关(90)；
-提供根据权利要求1所述的容纳和连接装置(1)；
-将一个或多个附件(50，51，52，53，54，55)***到所述容纳和连接装置(1)的相应底座(20，21，22，23，24)中；并且
-将如此获得的整体***到根据权利要求11所述的开关(90)的一底座(92)中。
16.一种低压开关，由根据权利要求14或15所述的方法获得。
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