CN101582565A - 用于电气系统的封闭的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于电气系统的封闭的装置和方法，具体而言，本发明描述了一种用于封闭电气设备的装置。其提出了带有至少一个活门孔口的活门面板、至少一个被配置成用于使活门面板与单元区域的插头接通孔对准的引导件、操作部件以及与汇流条组件互连的安装部件。其还提出了一种用于接近马达控制单元中的电气设备的方法。

Description

用于电气系统的封闭的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种用于电气系统的封闭的装置和方法。更具体地说，本发明涉及一种用于安全地接近(accessing)电气系统的装置和方法。

背景技术

根据政府统计，每天有一名工作人员在工作地点触电致死，且此外至少五人因触电型烧伤而需入院。因此，诸如汇流条(bus bar)组件等的危险电气设备的制造商须以如下方式来设计其设备，即，使得对产业工人的意外电击被减到最少，这一点已经变得非常重要。

许多现有的提供保护以防电接触的解决办法已得到利用。非常早的解决办法包括任由汇流条敞开并张贴警告工人当心电击的标志和标签。这些方法已被证明是极为不足的，且无法提供保护以防意外的接触。

后来，提供了一种作为手动的活门(shutter，有时或称遮蔽物)而为人所知的装置。这种活门通常包含活门面板(shutter panel)，其具有这样的孔，当活门放置在打开位置时，这些孔与安装面板的孔相匹配，从而，电气装置可通过活门和面板而被装入(installed)至与汇流条的接触中。该活门通常包含位于孔之间的一个或多个腹板区域，在活门处于关闭位置时，该腹板区域遮盖面板中的电连接器开口。然而，在手动地关闭活门之前、且在当活门被手动地打开的任何时间段期间，汇流条是暴露的。

更近年来，已经出现了利用自动活门机构的不同解决办法，在与汇流条相接触的电气装置被自包壳(enclosure)移除时，这种自动活门机构自行关闭，而无须技术人员或操作员采取任何动作。这些解决办法包括(例如)通过倾斜面而在重力的作用下操作的活门，以及利用活门促动系统(其通常包括凸轮、杠杆、链条和链轮等的复杂的装置)的活门。这些现有的自动活门促动系统倾向于为笨重且复杂的。此外，这些设计组件必须在装配组件时被装入。

因此，迄今为止，仍然需要一种更简单的用于封闭电气设备的装置或方法。

发明内容

本发明公开描述了一种包括活门面板的用于电气系统的封闭的装置和方法。活门面板可包括至少一个活门孔口、至少一个引导件，以及操作部件，该引导件被配置成用于使活门面板与单元区域(unitarea)的插头接通孔(stab-on bore)对准(align)，操作部件可被可操作地连接至活门面板的第一侧并被配置成用于使活门面板滑动到打开位置或关闭位置，还可包括，连接至该操作部件的安装部件，该安装部件与汇流条组件互连。

在本发明的另一实施例中，本发明描述了一种用于接近马达控制单元中的电气设备的方法，该方法包括提供一种用于至竖直汇流排(bus)组件的安装的活门面板。活门面板可包括至少一个活门孔口、被配置成用于将活门面板与单元区域的插头接通孔对准的至少一个引导件，以及可操作地连接至活门面板的第二侧的操作部件。操作部件可被配置成用于使活门面板滑动到打开位置或关闭位置。活门部件还可包括连接至该操作部件的安装部件，该安装部件可与汇流条组件互连。因而，该方法还可包括，当电气元件被装入时，使活门面板横向地横过(transversely across)单元区域(有时或称为桶状物(bucket))的纵轴线而滑动，暴露出汇流条组件，从而容许将电气元件附连至汇流条组件，并且，当该电气元件从该汇流条上被移除时，使活门面板在横过该单元区域的相反的方向上横向地横过单元区域的纵轴线而滑动，从而封闭该汇流条组件。

结合附图，通过参考以下的描述，将明晰本发明公开的其它特征和优势。

附图说明

现在简要地参照附图进行描述，其中：

图1为本发明实施例所涉及的马达控制中心的示意性的框图。

图2是显示了本发明实施例所涉及的活门板的简图。

图3为本发明实施例所涉及的操作部件和安装部件的放大视图。

图4为显示了本发明实施例所涉及的示例性的活门板与操作部件的简图。

图5为显示了安装至单元区域的活门组件的简图。

图6是流程图，其描述了根据本发明的另一实施例的逐步式的方法。

相似的标号标明遍及该若干视图的相同或相应的元件和单元，除非明确指出，否则，它们并非按比例的。

具体实施方式

本发明的一个实施例包括被配置成用于封闭诸如竖直汇流条组件等的电气设备的活门组件，其包括活门、引导件、操作部件和安装部件。本发明所提供的两个特别的优点是，活门组件的制造的简化，以及在汇流条组件已被装入之后装入该活门组件的能力。

以下参照附图所讨论的本发明的特定配置和布置仅仅用于说明性的目的。在熟练技术人员能力范围之内的其它配置和布置可被制作、使用或销售，而不会背离所附权利要求的精神和范围。例如，虽然本发明的某些实施例在这里参照竖直汇流条而进行描述，但是熟练技术人员应认识到，可在任何这样的设备中应用本发明的实施例，在该设备中，电气设备的封闭是有利的。例如，非限制性的示例中的一部分可包括，封闭主汇流排，或在配电盘中封闭通电的电路。

在此处被使用时，以单数形式来叙述、其前带有“一”的元件或功能应被理解为，不排除所述元件或功能的复数，除非明确地陈述了这种排除在外的情形。此外，对本发明的“一个实施例”的提及不应被理解为排除同样包含所陈述的特征的其它实施例的存在。

现在参照图1，在此显示了本发明的实施例所涉及的马达控制中心的功能框图。马达控制中心可包括主汇流排102、竖直汇流排组件104、马达控制单元106和包壳108。在一个示例性的实施例中，本发明是一种附连至竖直汇流排组件104的安全构件。

主汇流排可被配置成用于将电功率从未显示的供电干线传送至竖直汇流排以及传送至各个的马达控制单元106。因此，主汇流排102可通过线110而电连接至竖直汇流排104。

竖直汇流排组件104可包括竖直汇流条112、竖直汇流排屏障(barrier)114、梯子(Ladder)116、左翼板和右翼板118和120，以及活门组件122。竖直汇流排组件可被配置成用于通过线路124将功率分配至单独的马达控制单元106。进一步地，竖直汇流排屏障114可被安装到左翼板和右翼板118和120中的各个上。活门组件122同样可被安装至汇流条的左翼板和右翼板118和120，且翼板可被配置成用于向竖直汇流排屏障提供支撑。

在装入马达控制单元时，梯子116可为未示出的、支撑着马达控制单元的支架提供安装部，从而将重力传递至梯子116。例如地，梯子可通过线130而被连接至右翼板120，从而提供重力传递。在本发明的这个示例性的实施例中，梯子可进一步被配置成用于支撑和定位支架(未显示)，充当用于包壳的门的闭锁点，并提供电线管道，其中，操作员可将至各个马达控制单元106的以及来自各个马达控制单元106的电线或控制电缆和马达带入和带出。

活门组件122(以下将参照图2至图6更详细地对其进行讨论)通常被配置成用于封闭与竖直汇流排相邻的插头接通孔、手指、触头等等。在实践中，操作员将起动器置入插头接通孔中以便连接到竖直汇流排上。因此，活门组件可被配置以轴向地或横向地横过单元区域而滑动以便露出插头接通孔从而容许对竖直汇流排的接近。

现在参照图2，其总体以标号200显示了可适用于本发明的实施例的活门面板的示例性的简图。活门面板可包括至少一个孔口204、活门208和成形的槽206。

活门面板202和活门引导件(未显示)可由任何非传导性的材料制成，例如，不传导电流且能够承受竖直汇流排组件发出的固有的热量的任何复合物(composite)。活门面板可包括孔口204，在参照图4和5作讨论的情形下，该孔口204可被配置成用于暴露出在下面的竖直汇流排组件，以便操作员插入电气元件(例如，起动器和插头)。

在本发明的另一实施例中，有利的是，活门面板202在活门面板202的一端处或两端处均包括有活门208。如果活门面板200处于打开位置，左翼板可充当对活门组件的止动机构。然而，在关闭位置中，操作部件可充当靠着竖直汇流排屏障的止动机构。例如，当活门面板横向地横过单元区域组件(未显示)的纵轴线而移动时，活门可支靠在左翼板上从而防止(impinging)横过该单元区域组件的任何进一步的运动。

进一步参照图2，活门面板还可包括安装部件206。安装部件206的尺寸可被给定成(dimensioned)用于操作部件(未显示)至活门面板202的、在第一端处的附连。例如，安装部件206可包括成形的槽，其可与扁簧的第一端相对应，并被配置成用于容纳扁簧的第一端，该扁簧将参照图3进行论述。在本发明的可选实施例中，任何的将操作部件安装至活门面板的方式都是可用的(例如，安装部件可通过铆钉、螺钉、粘接剂等等而被固定)。此外，应该懂得，虽然在图2的当前的示例性实施例中，安装部件位于活门面板的第一端上，但是，操作部件可被附接在任何有利的位置处，以用于实现本发明的目的。

现在参照图3，在此，在标号300下显示了示例性的操作部件和安装部件。在这个示例性的实施例中，操作部件包括扁簧302。扁簧的第一端310可包括椭圆端312，其与参照图2所论述的安装部件相对应，并可被给定尺寸，以配合到安装部件中。如本领域中所知，扁簧被配置成用于在有限空间的条件下(即，包括凸起的翼板的单元区域组件)保持作用力。扁簧可设计成，当电气元件被插入时，在推动活门面板横向地横过单元区域组件的方向上施加扭矩或作用力。该插入的动作可例如为这样的作用力，其比扁簧所施加的力更大、作用在相反方向上、因而在横向地相反的方向上推动该扁簧横过该单元区域组件。相反地，移去电气元件的动作可消除该反向的力，从而允许扁簧力重新将活门面板推回横过该单元区域组件，并由此遮盖住电气插头孔。

扁簧310可例如由高碳弹簧钢、磷青铜、铍铜、镍银合金、高镍特种合金(specialty alloys)等等制造。扁簧可进一步设计成使扁簧的总长度中的大约25％或更少发生偏转。一种可用于本发明的合适的扁簧由Katy Spring&Mfg.Inc所制造，并且可以在万维网中在如下的网址上被找到：http://www.katyspring.com。在本发明的可选实施例中，操作部件可包括扭簧、片簧、悬臂(cantilever)等等。

进一步参照图3，安装部件304可包括安装孔306且可在308处被附连至操作部件。安装孔可被配置成用于通过铆钉、螺钉等等而将安装部件306附连至翼板(未显示)、包壳(未显示)、或汇流排组件(未显示)上。至操作部件的在308处的附连还可包括铆钉、螺钉等等的使用。

现在参照图4，其大体以标号400显示了用于封闭电气设备的装置。该装置可包括具有孔口410的活门面板402、引导件405、操作部件406和安装部件408。如所示，这种示例性的组件可促进竖直汇流条组件与起动器组件之间的安全的相互作用和连通(communication)，起动器组件具有在尺寸方面与竖直汇流条组件的插头接通孔相对应的插头，其将参照图5进行论述。

引导件405可被配置成用于使活门面板402与单元区域组件的插头接通孔对准。引导部405可包括保持耳404。保持耳404可被配置成用于在打开位置和关闭位置之间引导该活门。引导部还可包括未示出的保持部件(retaining member)，其在尺寸上与竖直汇流排组件中的预定的孔口相对应。而该保持部件又可咬合入竖直汇流排屏障的孔口中并作为用于活门组件的支撑结构。

现在参照图5，其总体上在标号500下显示了活门组件和竖直汇流排组件的一部分。该竖直汇流排组件的部分包括单元区域516、多个插头接通孔514、翼板522和524，以及插头518。活门组件包括活门面板502，孔口504，包括扁簧的操作部件508，以及安装部件512。

如所示，活门面板502处于打开位置。“打开位置”意味着活门孔口504处于容许插头518被插入到单元区域516的插头接通孔514中的位置。插头518可包括待被插入到单元区域中的任何电气装置，并且可通过装置安装器526而被插入，或者由操作员手动地插入。以同样的方法，应该懂得，活门孔口可在插头被插入至插头接通孔时通过至装置安装器526的某些机械连接或操作员的动作而变成处于打开位置中。例如，当插头518移入插头接通孔514时，作用力在箭头528的方向上施加到操作部件508上，该作用力比操作部件508在与箭头528相反的方向上所施加的力更大，从而使活门横向地横过单元区域的轴线而移动，并暴露出用于插头的插入的插头接通孔。

相反地，“关闭位置”意味着活门孔口504处于遮盖住单元区域516的插头接通孔514的位置。活门可由于以下原因而变成处于这个位置中，即，当插头的移除发生时，其消除了将操作部件保持住以防其使活门横向地横过单元区域组件而(在与箭头528相反的方向上)滑动从而遮盖住至插头接通孔的接近通路的作用力。因此，操作部件可将活门面板偏压至关闭位置。然后，操作部件可与汇流排屏障相接触，以停止活门面板横过单元区域的运动。因此，可以看出，关闭位置可作为组件的默认位置以助于确保工作人员不会意外地接触到汇流条的那些危险的构件。

进一步参照图5，操作器508的安装部件512可附连至汇流条组件的翼板522以用于稳定的目的并用于传递源自插头接通孔的插入的力。在可选的实施例中，安装部件512可安装到包壳上(见图1，标号108)。

现在参照图6，提供了一种用于封闭马达控制单元中的电气设备的方法。该流程图被显示以更好地有助于阐明该示例性的方法。虽然流程图显示了示例性的逐步式的方法，但是应该懂得，熟练技术人员可重新设置或重新安排这些步骤而同时维持相似的结果。

在本发明的一个实施例中，该方法包括提供活门面板602。活门面板可包括至少一个孔口，安装至活门面板的第一侧的至少一个引导件，可操作地连接至活门面板的第二侧、被配置成用于使活门面板滑动至打开位置或关闭位置的操作部件，以及连接至操作部件的安装部件，该安装部件包括至少一个孔，用于至汇流条组件的附连。

在装入电气元件时使活门横向地横过单元区域的纵轴线而滑动以暴露出汇流条组件从而容许电气元件至汇流条组件604的附连可包括，利用电气元件的、比相反方向上的操作部件的作用力更大的作用力。

在电气元件被从汇流条上移除时使活门面板在相反方向上横向地横过单元区域的纵轴线而滑动从而封闭汇流条组件606可利用作用力(该作用力将操作部件保持在原位)的移除。

虽然本发明各种实施例的特定特征可在某些图中被显示而在其它图中未被显示，但这仅仅是出于方便的目的。依照本发明的原理，一张图上的一个或多个特征可与任何其它附图中的任何特征或所有特征相结合。这里所用的词语“包括”、“包含”、“具有”和“带有”等都应作广泛且全面的理解，而不局限于任何物理的互连。此外，任何在此公开的实施例都不应被理解为仅有的可行的实施例。相反，变体以及其它实施例都应被包括在所附权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种用于封闭电气设备的装置，包括：

包括至少一个活门孔口(204)的活门面板(202)；

被配置成用于使所述活门面板(202)与单元区域(516)的插头接通孔(514)对准的至少一个引导件(405)；

可操作地连接至所述活门面板(202)的第一侧且被配置成用于将所述活门面板(202)偏压入关闭位置的操作部件(406)；以及

连接至所述操作部件(406)的安装部件(408)，所述安装部件(408)与汇流条组件(604)互连。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个孔口(204)被配置成用于在所述活门面板(202)处于打开位置时提供对所述插头接通孔(514)的接近。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个孔口(204)被配置，以在所述活门面板(202)处于关闭位置时防止对所述插头接通孔(514)的接近。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述引导件(405)还包括保持部件(404)，其被配置以紧固入所述汇流条组件的事先存在的孔口中。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述操作部件(406)包括扁簧、扭簧、片簧或悬臂。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述活门面板(202)被配置成当电气元件被装入时横向地横过单元区域(516)的轴线而滑动，从而，暴露出所述汇流条组件(604)，容许电气元件的至所述汇流条组件(604)的连接。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述活门面板(202)被配置成当电气元件被从所述汇流条组件(604)移除时在相反方向上横向地横过单元区域(516)的轴线而滑动，从而封闭所述汇流条组件(604)。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述插头接通孔(514)尺寸被给定成用于容纳马达控制单元的插头(518)。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述操作部件(406)被配置成通过在所述关闭位置中支靠着竖直汇流排屏障(114)或者在所述打开位置中支靠着翼板(118)从而在预定的位置处使所述活门面板(202)停止滑动。

10.一种用于接近马达控制单元中的电气设备的方法，其包括：

提供用于至竖直汇流排组件(104)的安装的活门面板(202)，其包括：

至少一个活门孔口(204)；

被配置成用于使所述活门面板(202)与单元区域(516)的插头接通孔(514)对准的至少一个引导件(405)；

可操作地连接至所述活门面板(202)的第二侧、被配置成用于将所述活门面板推至关闭位置的操作部件(406)；

连接至所述操作部件(406)的安装部件(408)，所述安装部件(408)与汇流条组件(604)互连；

当电气元件被装入时，使所述活门面板(202)横向地横过所述单元区域(516)的纵轴线而滑动，暴露出所述汇流条组件(604)，从而容许电气元件的至所述汇流条组件(604)的附连；且

当该起动器被从所述汇流条移除时，使所述活门面板(202)在相反的方向上横向地横过所述单元区域(516)的纵轴线而滑动横过所述单元区域，从而封闭所述汇流条组件(604)。

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