CN203870997U - 接触轨 - Google Patents

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克里斯托弗·艾斯曼
约尔格·哈塞尔
约尔根·胡伯
亚历山大·卢夫特
马库斯·普法伊费尔
卡斯滕·普罗博尔
于尔根·鲁普
安德烈亚斯·施雷格尔曼
斯文·齐梅拉特
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    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G5/00Installations of bus-bars
    • H02G5/005Laminated bus-bars

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Abstract

本实用新型涉及一种接触轨(2),具有至少两个通过绝缘体(3)分隔开的导体(11,12)。其中,绝缘体(3)布置在导体(11,12)之间,绝缘体(3)超过导体(11,12)伸出,绝缘体(3)的表面的超过导体伸出的一部分配有留空,并且,导体具有层压结构(7)。本实用新型是为了改进各个导体的绝缘性以及为了防止绝缘体(3)由于颗粒沉积而受到污染而提出,绝缘体(3)和/或附加层(9)超过导体(11,12)伸出。在此,绝缘体(3)可完全填满中间区域,或者附加层(9)保护由于颗粒沉积特别有危险的区域。

Description

接触轨
技术领域
本实用新型涉及一种接触轨,尤其是用于中压范围中的直流电压的接触轨,具有至少两个通过绝缘体分隔开的导体,其中,所述绝缘体布置在所述导体之间,其中,所述绝缘体超过所述导体伸出。
背景技术
在电机内,通常通过接触轨引导中压范围内的电压的电流。接触轨通常也被称作母线或者称作导电轨,但下面使用接触轨这个概念。因为这种接触轨大多不能独立地防止颗粒、例如灰尘或者来自环境空气的微粒以及其他污渍在靠近导体的表面上沉积,这些污渍可能影响绝缘性。由绝缘体表面上的颗粒构成的层可能连同导体之间的电场一起导致泄漏电流。这些泄漏电流是这个颗粒层内的极小区域变干的原因。那么,变干的区域就具有明显更高的电阻,由此导致很高的电场强度。这些首先局部出现的电场作为不受控地放电的起点。尤其是后面提到的这种效果尤其会导致影响直到破坏接触轨和/或所连接的组件。对于那些用于传输在中压范围内的电压以便控制大型电机的接触轨而言,泄漏电流和放电可能导致变流器的损坏。除了极高的维护成本以外,这通常还导致电机的故障。至今,尝试通过定期清洁接触轨来避免这种情况的发生。因为为了清洁,接触轨在大多数情况下必须是仅仅可触及的,这种做法也带来了高维护成本。
根据当前的现有技术,接触轨中的单个的导体被层压。为了附加的绝缘,将实心板定位在导体之间作为绝缘体。取决于结构地,层压的导体在此超过这个板状的绝缘体伸出。
DE 2502214 C2公开了一种用于制造层压的母线的方法,其中,母线布置在介电的绝缘层之间。
DE 197 10 881说明了一种电绝缘的、用于汇流排分配器的接触轨,汇流排分配器用于线状地分配电能,其中,接触轨可以简单的方式制造。此外,接触轨相对于两个涂层带三明治式地绝缘。
US 2,376,30说明了一种接触轨的***,其中,接触轨的导体被U形或者O形的绝缘层包围。
US 2012/0273252 A1同样说明了一种接触轨的***,接触轨通过一个或三个布置在第一导体与第二导体之间的绝缘层将导体的所需的绝缘彼此隔离开来。
DE 1 891 847说明了一种优选为绝缘的接触轨在敞开的配电柜中的布置。在此,导体与绝缘体以螺钉相连。
EP 0 616 401 A1说明了一种用于优选地应用在计算机柜中的接触轨***。所述接触轨***由金属的接触轨构成,在接触轨之间和其上松散地放置有绝缘材料的层。接触轨***通过连接元件被保持在一起。
发明内容
本实用新型的目的在于,改进接触轨的各个导体的绝缘性,并且保护绝缘体防止由于颗粒沉积的污染。
该目的通过一种接触轨得以实现,其尤其是用于中压范围中的直流电压的接触轨,具有至少两个通过绝缘体分隔开的导体,其中,所述绝缘体布置在所述导体之间,其中,所述绝缘体超过所述导体伸出,其特征在于,所述绝缘体的表面的超过所述导体伸出的一部分配有留空,并且,所述导体具有层压结构。
此外,该目的还通过一种方法得以实现。
绝缘体伸出导体不仅减少颗粒沉积在绝缘体上,而且延长了泄漏电流由一个导体到另一个导体所必须经过的距离。这就持续地避免了构成泄漏电流,由此提高了接触轨的使用寿命。一方面,绝缘体必须填满导体之间的整个容积。绝缘体超过导体边缘伸出的部分使得颗粒层所必须覆盖的表面积显著变大。附加地,绝缘体的外侧指向至少两个方向。因而就降低了颗粒聚积在每个侧面上的可能性。此外,在接触轨的外部区域中的电场强度明显更低。所有这些都对泄漏电流更加不利。另一种避免在导体上的颗粒沉积的方案在于通过一个附加层来覆盖有危险的区域。这个层例如由柔性的塑料制成,并且优选地通过粘合连接与导体的外侧相接。附加层也可由一个或两个导体的层压的延长部构成,其中,再次优选地通过粘合连接实现层压的结合。在维护的范畴中给已处于运行状态的接触轨加装附加的绝缘体和/或附加层,就明显提高了使用寿命并且附加地降低了必需的维护间隔。如果附加层的一部分松散地设置在接触轨上并且由此在局部地是可自由活动的,那么,就可能由于气流而引发其运动。这种运动可能反作用于颗粒的沉积。
在一种有利的设计方案中,绝缘体的表面的一部分超过导体伸出并且配有留空。这些留空可能具有矩形的形状,它们平行于导体沿着绝缘体的表面延伸。通过这些留空使可能出现的沉积层局部地中断,因为一些表面区域由气流保护。此外,还延长了泄漏电流原本必须要经过的行程。因此,不取决于接触轨的位置,有效地抑制不受控地放电这种趋势。
在另一种有利的设计方案中,所述绝缘体由塑料和/或无机复合材料构成,并且所述绝缘体部分地或者完全地包围导体。主要应用于高压范围的无机复合材料、例如陶瓷就具有很高的使用寿命,并且耐划刻。因为由陶瓷构成的绝缘体在制造生产上的投入较高,因而在中压范围可以选择塑料。尤其优选地选择热塑性塑料用于导体的绝缘,因为其可由于热而变形并且进而简化制造流程。利用由塑料构成的附加绝缘体也能够更加简单地 实现对现有接触轨的加装。由包括聚酯以及聚丙烯或者聚苯乙烯的组构成的热塑性塑料由于其较高的抗击穿特性而非常适用。如果要求有较高的热稳定性,那么就应在中压范围中选择的无机复合材料。也可应用这两种材料的组合。
在另一种有利的设计方案中,所述绝缘体由多个层构成。按照这种构型,就存在这种可能,即:将绝缘材料的不同组合结合起来,并且由此一方面提高了抗击穿特性,并且同时提高了尤其是靠近导体的边缘、端部或者类似尖端形状的电场强度,也通过适合地选择材料降低了出现的危险几率。
在另一种有利的设计方案中,各个层的表面并不平行于导体的表面,和/或所述层具有不同的尺寸规格。这种设计方案包括例如两个彼此推入的、楔形的绝缘体,所述绝缘体在彼此推入后由于静摩擦而形成与导体的固定连接。
在另一种有利的设计方案中,绝缘体的表面配有能导电的涂层。能导电的涂层例如由一种能导电的聚合物构成。在这种设计方案中,电阻应该在千兆欧(10^9Ohm)的范围内。能通过这个涂层有效地导出可能出现的泄漏电流,这是因为能导电的涂层的电阻通常要小于颗粒层的电阻。从而避免了颗粒层局部出现的变干,并且因此阻止了高电场强度的各个区域。
在另一种有利的设计方案中,这样来固定附加层,使得存在-通过附加层、绝缘体和/或导体所限定的-间隙。附加层优选为柔性的条带,所述条带并不引导电流,并且其例如由纸、塑料薄膜或者硅材料或者橡胶材料构成。此外,附加层覆盖绝缘体以及导体的外侧面,由此避免了颗粒沉积在所述绝缘体和导体上。由于附加层的柔性,这个附加层会由于可能存在的气流而运动。颗粒就很难良好地沉积在运动的表面、在这种情况下是由柔性材料构成的附加层上。附加地,这些颗粒通常由于变形而可能再次被推开。附加层的这种变形例如能通过与围绕接触轨的气流的相互作用来实 现、或者通过专门针对此的鼓风机或者喷嘴来引发。即便是在颗粒层通透的条件下,也显著延长了泄漏电流的行程。但这种设计的一个重要优点在于,这个附加层可以以简单的方式设置在现有的接触轨上,并且因此不再必需更换或者复杂地扩大现有的绝缘体。但这个附加层并不仅限于就像这样应用于接触轨,而是还能安装在其他受泄漏电流威胁的位置上,并且由此促进了安全性能的提升。
在另一种有利的设计方案中,导体附加地具有层压结构(Laminierung)。层压结构能反作用于导体由于与其周围环境的接触而受到的影响,并且在人工维护时,构成了防触保护体。此外,层压结构还提供了防止导体受到机械性影响的保护,并且防止由于空气中的氧气而被氧化。
这种设备的一种优选应用是接触轨,尤其用于中压范围内的直流电流,包括用于绝缘的设备。接触轨尤其是在开关柜或者在工业加工中具有广泛应用,在此,多个用电设备要与一个电压源并联连接。附加地,用电设备能在接触轨的不同位置上分接电压,并且可能也能沿着接触轨运动而不失去接触。所提出的对绝缘的改型导致更高的安全性以及更低的维护需求。
附图说明
下面借助附图中所示的示例性实施方式进一步说明并阐述本实用新型。其中:
图1为根据当前的现有技术的接触轨的横截面;
图2为一种改进的接触轨的横截面;
图3为接触轨的另一种设计方案的剖面;
图4为接触轨的绝缘体的一种简化的设计方案的横截面图;
图5为一种接触轨的横截面,在接触轨中绝缘体由多个层构成;
图6为接触轨的横截面,其中,所述层压结构彼此相连;以及
图7为接触轨的横截面,所述接触轨配有附加层。
具体实施方式
图1示出了根据当前的现有技术的接触轨2的横截面。这种接触轨包括两个通过绝缘体3分隔开的导体11,12。导体11,12附加地具有层压结构7。沿着剖面有间隙,该间隙通过绝缘体3和导体11,12封闭。可能占支配地位的气流通常不能充分到达这个间隙,因而在该间隙内轻易地构成了一个由颗粒和湿气构成的层,在这里被称作颗粒层5。泄漏电流通常沿着这个颗粒层5定位。如上所述,这种泄漏电流会引起不受控地放电。
图2示出了一种改进的接触轨2的横截面。在这种结构方式中,导体11,12之间的空间完全被绝缘体3填满。附加地,绝缘体3有一段超过导体11,12的两个外侧面的连接线伸出。绝缘体3的朝向外的、并未接触导体11,12的表面由此明显变得更大。因此有效地避免了颗粒局部封闭地聚积在绝缘体3的表面上,这是因为这些侧面或者直接处于气流中,或者与其隔绝。此外,延长了可能出现的泄漏电流的行程。附加地,所述绝缘体能配有能导电的涂层13。这个涂层具有这样的目的,即:导出可能形成的泄漏电流并且进而避免升高的电场强度。
图3示出了接触轨2的另一种设计方案的剖面。这种设计与图2中所示的接触轨(没有能导电的涂层13)相类似,但也有着不同,即:通过矩形的留空扩大了绝缘体3的表面。这些留空不仅促进了泄漏电流所必须经过的距离的加大,还有利于局部有效地保护防止颗粒沉积。尽管与图2中 所示的实施方式相比这种设计方案提供了一种更佳的防泄漏电流的保护,但也可能带来更高的制造成本。
图4示出了接触轨2的绝缘体3的一种简化的设计方案。在这里也以横截面示出了图示。其中,绝缘体3并未或者仅在最小程度上超过导体11,12的外缘伸出。通过表面的、沿着平行于导体11,12的外边缘的连接线的矩形留空增大了表面积。这种实施方式具有这样的优点,即:接触轨2的规格尺寸并未-或者并不明显地-变大,但用于可能出现的泄漏电流的行程变长。与之前的构型相类似,由于这些留空,阻止了颗粒在部分地沉积。附加地,与上面所实施的构型相比,还可节省绝缘材料。
图5示出了一种接触轨的横截面,其中,绝缘体3由多个层-标为31,32,33,34-构成。通过这种布置,例如可实现这样一种绝缘体3,其由不同的材料构成。通过使用具有不同介电常数的材料,来有利地修改导体之间的电场。这尤其是在绝缘体3的边缘上会导致泄漏电流的减少。因此,绝缘体3的内部区域例如能选择具有与靠近导体的材料相比介电常数更小的材料。附加地,绝缘体层31,32,33,34能彼此相对地移动,并且因此以简单的方式和方法在接触轨2的外侧面上生成有利的剖面。附加地,能通过引入由无机材料、例如云母构成的层(例如:32)明显增高了绝缘体3,由此减小接触轨2所必需的厚度。
图6示出了接触轨2的横截面,其中,层压结构7彼此相连。在此,导体11,12的层压结构7在导体11,12的外侧面上延长并且彼此相连。例如能选择胶粘带或者以纤维提供辅助的连接体作为连接工具。在此,这样来选择长度和连接,使得通过与周围气流的相互作用形成持续不间断的运动。
图7示出了接触轨2的横截面,所述接触轨配有附加层9。附加层9覆盖了导体11,12与绝缘体3之间的临界区域,并且优选在接触轨2的外侧面上设置在导体11,12的层压结构7上。为了将附加层9固定到层 压结构7上,优选使用胶粘连接。这种实施方式构成了图6中所示实施方式的简化。一个导体11的层压结构7的扩展部也能作为附加层9,其另一端与另一个导体12这样相连,从而保护绝缘体3和导体11,12的内侧防止颗粒沉积。附加层9例如可以是柔性材料带,其例如由塑料、纤维素或者纤维织物构成,这样被固定在接触轨2的外边缘上,从而保护绝缘体3以及导体11,12防止颗粒沉积。
总的来说,本实用新型涉及一种用于尤其是在接触轨2内使导体11,12绝缘的设备,接触轨具有至少两个过绝缘体3分隔开的导体11,12。为了改进各个导体的绝缘性以及为了保护绝缘体3防止由于颗粒沉积污染绝缘体,提出绝缘体3和/或附加层9超过导体11,12伸出。在此,绝缘体3能完全填满这个中间区域,或者附加层9保护尤其由于颗粒沉积特别有危险的区域。

Claims (8)

1.一种接触轨(2),尤其是用于中压范围中的直流电压的接触轨,具有至少两个通过绝缘体(3)分隔开的导体(11,12),其中,所述绝缘体(3)布置在所述导体(11,12)之间,其中,所述绝缘体(3)超过所述导体(11,12)伸出,其特征在于,所述绝缘体(3)的表面的超过所述导体伸出的一部分配有留空,并且,所述导体具有层压结构(7)。
2.根据权利要求1所述的接触轨(2),其特征在于,由塑料和/或无机的复合材料构成的所述绝缘体(3)部分或者完全地包围着所述导体(11,12)。
3.根据权利要求1或2所述的接触轨(2),其特征在于,所述绝缘体(3)由多个绝缘体层(31,32,33,34)构成。
4.根据权利要求3所述的接触轨(2),其特征在于,各个所述绝缘体层(31,32,33,34)的表面相对于所述导体(11,12)的表面楔形地存在,和/或所述绝缘体层(31,32,33,34)具有不同的尺寸规格或者相互交错。
5.根据权利要求1或2所述的接触轨,其特征在于,所述绝缘体(3)的表面配有能导电的涂层(13)。
6.根据权利要求4所述的接触轨,其特征在于,所述绝缘体(3)的表面配有能导电的涂层(13)。
7.根据权利要求1或2所述的接触轨(2),其特征在于,附加层(9)被固定,以产生间隙,所述间隙通过所述附加层(9)、所述绝缘体(3)和所述导体(11,12)界定出。
8.根据权利要求6所述的接触轨(2),其特征在于,附加层(9)被固定,以产生间隙,所述间隙通过所述附加层(9)、所述绝缘体(3)和所述导体(11,12)界定出。
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