CN101577195A - 模块化电装置 - Google Patents

Abstract

一种模块化电装置(1)，其被设计为固定在直线形支承件上，包括配备有两个连接板(9、10)的壳体，中性点接线端子(31)和至少一个相端子(32)开放到所述两个连接板的每一个上，所述装置包括至少两个模块(2、3)，所述模块具有限定了连接间距的预定宽度(L)，所述或每个相端子包括排布在连接轴线(38)上的开口(34)，且所述开口布置在相对于同一装置的或装配在同一支承件上的其它装置(21－25)的其它相端子的开口相距等于连接间距的整数倍的距离处，中性点接线端子包括相对于连接轴线偏移的开口(33)，中性点接线端子的所述开口经过两个模块之间的分隔平面(26)。

Description

模块化电装置

技术领域

本发明涉及模块化电装置的领域，所述装置包括至少两个模块，具体说所述装置包括差动(differential)功能和至少一种断路功能。

更准确地说，本发明涉及一种被设计为以可拆卸的方式固定在直线形支承件上且能通过连接梳或电导体进行连接的模块化电装置，所述装置包括壳体，该壳体具有用于固定到所述支承件的后板、两个彼此大致平行且垂直于后板的主侧板和两个连接板，其中所述壳体经由所述主侧板邻接到相同类型的其它装置，中性点接线端子和至少一个相端子开放到两个连接板的每一个上，所述装置包括至少两个模块，所述模块具有限定了连接间距的预定宽度，所述模块通过大致平行于主侧板的分隔平面彼此分开，所述相端子或每个相端子包括在至少一个连接板上的且排布在连接轴线上的开口，所述连接轴线与连接梳的轴线相同，所述相端子或每个相端子的所述开口布置在与同一装置的或装配在同一支承件上的其它装置的其它相端子的开口相距等于该连接间距的整数倍的距离处。

背景技术

模块化电装置通常包括相端子(phase terminal)和可能存在的中性点接线端子(neutral terminal)，所述端子以相等距离并以给定的连接间距布置在它们的连接板上。该连接间距对应于装配在同一支承件上的装置的每个端子之间的最小距离。给定类型的模块化装置的端子由此能通过连接梳连接，该连接梳具有用于该类型模块化装置的适当连接间距。

如果可应用到每种类型的模块化装置的话，相端子和中性点接线端子通常以预定的顺序布置。例如，通常使用的模块化装置可以是：

-“单相”1P类型，包括一个相端子，

-“单相+中性”1P+N类型，包括一个相端子和一个中性点接线端子，

-“三相+中性”3P+N类型，包括三个相端子和一个中性点接线端子，或

-“三相”3P类型，仅包括三个相端子。

限定了模块化装置类型的端子的这种预定顺序通常需要使用连接梳，该连接梳以这种顺序提供齿。同一类型的模块化装置可以由此通过特定的连接梳连接，这种连接梳具有适于这种类型装置的齿结构。在同一直线形支承件上混用不同类型的模块化装置和通过具有预定齿结构的连接梳进行这些装置的连接因此会引起问题。

现存的模块化装置包括用于实现辅助功能而不包括任何连接端子的模块，对于这种装置，混用问题已经通过装备一种模块而得到了解决，该模块不具有任何连接端子但具有被设计为容纳面向该模块的连接梳的齿的定位部或凹部。这种解决方案避免了对面向该不具有任何连接端子的模块的梳齿的被迫造成的破坏。

还存在一系列模块化装置，其中，连接端子在连接板的至少一个上的位置必须改变以便解决混用的问题。这种装置具体在法国专利申请FR2787238中有记载且也可装备有被设计为容纳梳齿的定位部。这种系列的模块化装置对于每个模块和在至少一个连接板上通常包括沿壳体的深度方向布置在两个不同层面上的定位部和端子。第一层面用于中性点接线端子而第二层面用于相端子。这种系列的多个模块化装置的端子由此可以通过具有布置在两个连接轴线上的齿的两个梳或一个梳来连接，每个连接轴线排布在这两个层面的每个的端子上或定位部上。包括中性点接线端子的这种系列的模块化装置由此可通过连接梳与同一系列的但不包括中性点接线端子的模块化装置连接。

但是，对混用问题的这种解决方案并不适用于工业设施(installation)或电力系统，其会不定期地断开中性点或打开中性接触，且不适用于这些工业设施的模块化电装置。用在这些工业设施中的模块化装置实际上通常包括定位在每个模块的中间平面中间的相端子，这些端子通过具有一个连接轴线的一个连接梳连接。将诸如差动电路断路器这样的具有中性点接线端子的模块化装置装配在这种工业设施中由此会引起混用的问题。实际上，不仅面向中性点接线端子的梳的齿需要被破坏，而且通过导体建立的该中性点接线端子的连接不能保证中性点接线端子与相的电绝缘。

本发明的一个问题是提供一种具有中性点接线端子的模块化装置，其能在同一直线形支承件上与适用于不定期断开中性点的工业设施的其它模块化装置混用，同时通过分开的导体建立中性点接线端子的连接。

发明内容

本发明的目的是，通过提供一种以可拆卸的方式固定在直线形支承件上且通过连接梳连接的模块化电装置来解决已有技术的模块化电装置的技术问题，所述装置包括壳体，该壳体具有用于固定到所述支承件的后板、两个彼此大致平行且垂直于后板的主板和两个连接板，其中所述壳体经由所述主板邻接到相同类型的其它装置，中性点接线端子和至少一个相端子开放到两个连接板的每一个上，所述装置包括至少两个模块，所述模块具有限定了连接间距的预定宽度，所述模块通过大致平行于所述主板的分隔平面彼此分开，所述相端子或每个相端子包括在至少一个连接板上的且排布在连接轴线上的开口，所述连接轴线与连接梳的轴线相同，所述相端子或每个相端子的所述开口布置在与同一装置的或装配在同一支承件上的其它装置的其它相端子的开口相距等于连接间距的整数倍的距离处，该装置的特征是，中性点接线端子包括在所述连接板上的开口，该开口相对于连接轴线偏移，中性点接线端子的所述开口穿过在两个模块之间的分隔平面。

中性点接线端子的开口优选地相对于连接轴线朝向后板偏移。

该装置优选地包括开放到每个连接板上的多个端子，该端子的数量小于或等于模块的数量。

所述或每个相端子的开放到所述连接板上的开口优选地完全包含在通过每个模块之间的分隔平面界定的所述板的一部分中。

根据一个实施例，该装置包括开放到所述连接板上的定位部，该定位部被设计为容纳连接梳的齿，所述定位部包括排布在连接轴线上的开口，该开口布置在相对于同一装置的或装配在同一支承件上的其它装置的其它相端子的开口相距等于连接间距的整数倍的距离处。所述或每个相端子和开放到所述连接板上的定位部优选地包括梳齿的插入轴线，该插入轴线位于每个模块的平行于主板的中间平面中。

根据一个实施例，所述或每个相端子和中性点接线端子为隧道式端子。隧道式端子优选地包括固定螺钉，其头部可经由开放到所述装置的前板上的管道来接近。有利的是，管道在前板上具有排布在紧固轴线上的开口。前板优选地包括沿装置的深度方向偏移的部分，所述部分中的一个部分包括操作把手且所述部分中的其它部分包括能接近固定螺钉头部的开口。

根据一个实施例，该模块化装置是单极且中性类型的差动保护单元，包括断路模块和差动保护模块。

附图说明

从本发明具体实施例的以下描述可更加清楚地理解其它优点和特征，这些实施例仅以非限制性的方式给出且在附图中示出。

图1为根据本发明的模块化电装置的实施例的透视图，该装置包括断路模块和差动保护模块。

图2为多个模块化装置的前板的视图，包括图1的模块化装置的这些装置装配在同一直线形支承件上且通过连接梳连接。

图3为图2所示的模块化装置的连接板的视图。

图4为图2所示的多个模块化装置的透视图，其中，可以看到每个装置的后板和连接板中的一个。

图5为图2所示的多个模块化装置的透视图，其中，可以看到每个装置的前板和连接板中的一个。

图6为图1所示的模块化装置通过电导体进行连接的一个例子。

图7为根据本发明的模块化电装置内部的示意图，包括差动保护模块和一相上的断路模块。

图8为模块化电装置的拆卸部分的透视图，包括差动保护模块和一相上的断路模块。

图9为图8的模块化电装置的拆卸部分的另一透视图。

具体实施方式

显示于图1中的模块化装置1是差动电路断路器，包括具有单相和一个中性点(neutral)的断路模块2和差动保护模块3。这些模块中的每一个根据模块化装置的模块性(modularity)具有预定宽度L。该模块性相对于例如“UTE C 61-920”标准这样的标准来定义。差动电路断路器的壳体包括配备有操作把手5的前板4和与所述前板相对的后板6，该后板配备有用于固定到诸如固定轨道这样的直线形支承件的部件。壳体还包括两个主表面7、8，其中仅有一个可以看到，所述表面彼此大致平行且垂直于后板。壳体还包括两个连接板9、10，其中仅可以看到标有9的板。

显示于图2中的差动电路断路器1带有以可拆卸的方式固定在看不见的固定轨道上的其它模块化装置21、22、23、24、25。在该附图中，这些其它的模块化装置包括具有与差动电路断路器1的模块的预定宽度L相同的宽度的一个模块，且这些其它的模块化装置经由它们的主板彼此邻接。图2所示的这些其它模块化装置实际上是五个单相电路断路器，每个电路断路器包括断开一相的断路模块。

如图1和2所示，差动电路断路器1的两个模块通过分隔平面26彼此分开，该分隔平面大致平行于壳体的主板。该分隔平面可以是虚拟的。该分隔平面通常通过隔板来实体化。装配在同一直线形支承件上的模块化装置的每个模块的分隔平面按预定宽度L分开。

通常，中性点接线端子和如相数那么多的相端子开放(open out)到模块化装置的每个连接板上。差动电路断路器1包括开放到连接板9和10上的两个中性点接线端子和两个相端子。

模块化装置通常包括两个连接板。在这种情况下，一个连接板用于输入端子而另一连接板用于输出端子。这种类型的模块化装置通常包括开放到每个连接板上的多个端子，该端子的数量等于模块的数量。这就是具有两个模块和因而在每个连接板上具有两个端子的差动电路断路器1的情况。模块化装置还可在每个连接板上包括比模块数量少的端子数量。这例如是包括不具有任何连接端子的一个或多个辅助模块的模块化装置的情况。在后种情况中，连接板可在辅助模块的层面处包括定位部或凹部，这些定位部或凹部设计为容纳面向这些模块的梳齿，这避免了所述齿被损坏的问题。

如图1所示，中性点接线端子31和相端子32开放到连接板9上。中性点接线端子31和相端子32包括分别标为33和34的开口。

装配在同一直线形支承件上的模块化装置通常通过连接梳在它们的连接板上的至少一个上连接。如图3和4所示，模块化装置1、21-25通过具有一系列齿36的梳35连接。在目前的情况下，模块化装置是单相类型的且梳的每个齿连接到一个相。对于梳的齿来说，它们通过电导体37连接到所述相。通过梳进行的连接简化了装配者的工作且还能使得使用者更容易地理解设施。

为了通过梳来连接差动电路断路器1，开放到连接板9上的相端子32的开口34和模块化装置21-25的相端子的开口排布在平行于后板6且因而平行于固定轨道的连接轴线38上。如图3所示，差动电路断路器1的相端子的开口34相对于装配在同一支承件上的其它装置21-25的其它相端子的开口以等于连接间距P的整数倍的距离布置。换句话说，开口34具有连接轴线38上的轴向分量39。该分量相对于原点定义，该原点对应于装配在同一轨道上的任何其它装置21、22、23、24、25的相端子的轴向分量40、41、42、43、44中的一个。换句话说，该分量通过连接梳的任何齿的位置来定义。在差动电路断路器1的相端子的开口34的连接轴线38上的该轴向分量39大致等于连接间距P的整数倍，该连接间距大致等于每个模块的预定宽度L。

为了避免将中性点接线端子与连接到相的连接梳的齿连接，开放到连接板9上的差动电路断路器1的中性点接线端子31的开口33相对于连接轴线38偏移。如图3所示，中性点接线端子31的开口33相对于连接轴线38朝向后板偏移。中性点接线端子31的开口33朝向后板的这种偏移使得可以使用诸如在图3和4所示之一的连接梳，即朝向模块化装置前板4的包括主要部分51的连接梳。

除了相对于连接轴线38偏移，中性点接线端子31的开口33经过两个模块2和3之间的分隔平面26。换句话说，中性点接线端子31的开口33在两个模块2和3之间的分隔平面26的每一侧上延伸。中性点接线端子的这种结构使得装配在同一直线形支承件上的所有模块化装置的相端子通过连接梳35的齿36连接，而不会阻碍中性点接线端子31的开口33。由此能够通过电导体52连接中性点接线端子。令人惊奇的是，在跨过两个模块的区域中偏移地定位差动电路断路器的中性点接线端子不会妨碍每个这些模块的符合要求的运行。

为了通过梳进行连接而不破坏面向差动保护模块的梳的齿，差动电路断路器1的连接板9包括设计为安放梳的该齿的定位部。该定位部通常为凹部61。该定位部包括排布在连接轴线38上的开口，该开口相对于同一装置或装配在同一支承件上的其它装置21-25的其它相端子的开口以等于连接间距的整数倍的距离布置。

如图4所示，在差动电路断路器1中，相端子32和开放到连接板9上的定位部61包括分别标记为62和63的插入轴线。这些插入轴线限定了执行连接的简单电导体或连接梳的齿的平移运动。相端子32和定位部61的插入轴线分别包含在中间平面65和66中。相端子32和定位部61的这种结构使得差动装置能在同一连接梳上与不具有中性点的其它装置混用。

如图6所示，差动电路断路器1的相端子和中性点接线端子还能通过电导体69、70连接。对于图4所示的电路断路器21的相端子来说，电路断路器1的相端子连接到连接梳的齿和电导体二者。当差动电路断路器1布置在固定轨道的端部处时这会很有利，这使得梳的所有齿能连接到所述相或多个相中的一个。

如图1所示，开放到连接板9上的相端子的开口完全包含在由每个模块之间的分隔平面26限定的所述板的一部分中。与中性点接线端子的开口不同，分隔平面26不经过相端子的开口。这种结构使得每个模块面向与之相关的相端子定位，该模块因此同与该相端子连接的连接梳的齿相关。该结构在包括多个相的模块化装置中特别有利。在该情况下，相端子的每个开口实际上布置在与之关联的模块的中间平面中。以这种方式，装配者可以一眼就看到每个模块连接到哪个相。

在差动电路断路器1的壳体内的主要部件在图7中示意性地显示。差动电路断路器1包括在一个连接板上的相端子32和另一连接板上的另一相端子72之间延伸的相电路71。相端子32可作为相输入端子且相端子72可作为相输出端子。差动电路断路器1还包括在作为中性输入端子的中性点接线端子31和中性输出端子74之间延伸的中性电路73。在相电路上，电路断路器模块2包括热跳闸机构75和电磁跳闸机构76，且还包括装配在每个电路上的两个开关77、78。对于差动保护模块3来说，差动保护模块包括差动变换器(differential transformer)79和两个主绕组80、81，所述绕组分别对应相电路和中性电路。

如图7所示，相输入端子32和定位部61包括包含在每个模块的中间平面65、66中的插入轴线。进而，中性点接线端子31被移位以位于两个模块2和3之间的分隔平面26所经过的区域中。这种结构使得可以安放中性点接线端子31的所有元件，而同时优化了连接区域所在层面的空间占据。此外，中性点接线端子31骑跨两个模块的这种结构对模块2和3的每一个的功能完整性来说是无害的。

如图8和9所示，差动电路断路器的端子是与标有101的端子类似的隧道式端子(tunnel terminal)。端子32、31的螺钉头可经由开放到所述装置前板4上的管道103和104来接近。在所有因素中，将中性点接线端子布置在两个模块2和3之间的分隔平面26所经过的区域中使得中性点接线端子31的管道104沿平行于相端子32的管道103的方向行进。在与连接板9有关的连接区域中的空间占据由此被优化。进而，由于该结构，对中性点接线端子31的螺钉头的紧固更加简单。该螺钉的紧固可以实际上用与相端子32所用的方式相同的方式来执行，即通过经由前板沿大致垂直于所述前板的同一插入轴线来插入螺丝刀。

管道103、104具有开放到前板4上并排布在同一个轴线113上的开口111、112。管道103、104具有在同一个轴线上的开口的这种结构使得用螺丝刀更容易地接近螺钉，由此使得连接操作更容易。

前板4包括沿装置的深度方向偏移的部分。前板的中间部分114包括作动或控制把手5且相对于该前板的其余部分突出。前板4的两个横向部分115、116包括为端子的螺钉头提供通路的管道的开口111和112，该开口开放到连接板的每一个上。

如图1到9所示的差动电路断路器1是包括两个模块2和3的单极和中性类型的差动保护设备，模块2为断路模块且模块3为差动模块。根据本发明的装置还可以是包括多个极的差动保护设备，如三极和中性类型设备，其包括一差动保护模块和用于每相的三个断路模块。

Claims (11)

1、一种模块化电装置(1)，其被设计为以可拆卸的方式固定在直线形支承件上且通过连接梳连接，所述装置包括壳体，该壳体具有用于固定到所述支承件的后板(6)、两个彼此大致平行且垂直于后板的主板(7、8)和两个连接板(9、10)，其中所述壳体经由所述主板邻接到相同类型的其它装置，中性点接线端子和至少一个相端子开放到两个连接板的每一个上，所述装置包括至少两个模块(2、3)，所述模块具有限定了连接间距的预定宽度(L)，所述模块通过大致平行于所述主板的分隔平面(26)彼此分开，所述相端子(32)或每个相端子包括在至少一个连接板(9)上的且排布在连接轴线(38)上的开口(34)，所述连接轴线与连接梳的轴线相同，所述相端子或每个相端子的所述开口布置在与同一装置的或装配在同一支承件上的其它装置(21-25)的其它相端子的开口相距等于该连接间距的整数倍的距离处，

其特征在于，中性点接线端子(31)包括在所述连接板(9)上的开口(33)，该开口相对于连接轴线(38)偏移，中性点接线端子的所述开口穿过在两个模块(2、3)之间的分隔平面(26)。

2、如权利要求1所述的装置，其特征在于，中性点接线端子(31)的开口(33)相对于连接轴线(38)朝向后板(6)偏移。

3、如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，该装置包括开放到每个连接板(9、10)上的多个端子(31、32)，所述端子的数量小于或等于模块(2、3)的数量。

4、如权利要求1到3中的任一项所述的装置，其特征在于，所述或每个相端子(32)的开放到所述连接板(9)上的开口(34)完全包含在通过每个模块(2、3)之间的分隔平面(26)界定的所述面的一部分中。

5、如权利要求1到4中的任一项所述的装置，其特征在于，其包括开放到所述连接板(9)上的定位部(61)，该定位部被设计为容纳连接梳(35)的齿(36)，所述定位部包括排布在连接轴线(38)上的开口，该开口布置在相对于同一装置的或装配在同一支承件上的其它装置(21-25)的其它相端子的开口相距等于连接间距的整数倍的距离处。

6、如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述或每个相端子(32)和开放到所述连接板(9)上的定位部(61)包括梳(35)的齿(36)的插入轴线，该插入轴线位于每个模块(2、3)的平行于主板的中间平面(65、66)中。

7、如权利要求1到6中的任一项所述的装置，其特征在于，所述或每个相端子(32)和中性点接线端子(31)为隧道式端子。

8、如权利要求7所述的装置，其特征在于，隧道式端子包括固定螺钉，其头部可经由开放到所述装置的前板(4)上的管道(103、104)来接近。

9、如权利要求8所述的装置，其特征在于，管道(103、104)在前板上具有排布在紧固轴线(113)上的开口(111、112)。

10、如权利要求8或9所述的装置，其特征在于，前板(4)包括沿装置的深度方向偏移的部分(114、115、116)，所述部分中的一个部分(114)包括操作把手(5)且所述部分中的其它部分(115、116)包括能接近固定螺钉头部的开口(111、112)。

11、如权利要求1到10中的任一项所述的装置，其特征在于，所述装置是单极且中性类型的差动保护设备，其包括断路模块(2)和差动保护模块(3)。

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