用于使用弯折的绝缘片隔离电力导体的系统技术方案

本申请涉及一种用于使用弯折的绝缘片隔离电力导体的系统。可以通过使用一个或更多个大致平坦且电气绝缘的片对复杂的总线几何结构进行电气隔离来提供改进的电气系统。片可以具有允许片在电力导体的可变的构型上沿多个方向且以多种方式弯折的一个或更多个弯折线。片可以在预配置的电气系统部件的约束范围内配装而不需要重新设计这些部件。片可以具有基于电力导体的最大电荷和接近度而使电力导体有效地隔离的每密耳的介电强度。

System for isolating power conductors using bent insulation sheets

The present application relates to a system for isolating an electric conductor from a bent insulating sheet. An improved electrical system can be provided by electrically isolating the complex bus geometry using one or more substantially flat and electrically insulated chips. The sheet may have one or more bent lines that allow the sheet to be bent in a variety of directions in a variety of directions on a variable configuration of the electric conductor. The chip can be assembled within the constraints of the pre configured electrical system components without the need to redesign the components. The chip may have dielectric strength of each ear that is effectively separated from the power conductor based on the maximum charge and proximity of the power conductor.

【技术实现步骤摘要】
用于使用弯折的绝缘片隔离电力导体的系统相关申请的交叉引用本申请要求2015年10月2日提交的题为“SystemforIsolatingPowerConductorsUsingFoldedInsulatedSheets(用于使用弯折的绝缘片隔离电力导体的系统)”的美国临时专利申请第62/236,399号的优先权，该申请的全部内容通过引用合并到本文中。
本专利技术一般涉及电气系统，比如用于将电力信号分配至受控设备的电气系统，更具体地，涉及这种系统中的电隔离。
技术介绍
具有封装的电气部件和电子部件的电气系统是已知的并且在使用中。例如，电机控制中心(MCC)被用于大型和工业操作中的电力及数据分配。在MCC中，诸如开关设备、半导体电力电子电路、可编程逻辑控制器、电机控制器之类的各种部件被容置于可以被再分为部段或列的大的电气壳体中，所述部段或列还可以被再分为隔室。MCC包括用于将电力分配至各个隔室的相关联的母线、相互连接件以及支承结构件。通常，MCC连接至主电力线，该主电力线可以将三相AC电力馈送至MCC的水平母线。水平母线转而可以将三相电力馈送至布置在MCC的部段或列中的每一者中的竖向母线。竖向母线转而可以将三相电力馈送至安装在部段的隔室中的各个单元(所述各个单元通常包括电气部件)。这些单元转而可以提供电力端子(导体)——比如，铜母线——用于将三相电力馈送至如可能为各种应用所需的系统环境，比如电机。然而，为了满足最小电气短路保护，比如依照InternationalElectrotechnicalCommission(国际电工技术委员会)(IEC)和/或UnderwritersLaboratories(保险商实验室)(UL)标准，电力导体应当充分地绝缘和/或以与其他传导部件(包括相邻的电力导体)具有足够距离的方式安装。在MCC的存取和/或尺寸约束条件和/或MCC的组成成分之内完成上述内容是特别具有挑战性的。因此，需要在这种存取和/或尺寸约束条件之内提供最小的电气短路保护。
技术实现思路
本专利技术的专利技术人已经认识到，可以通过使用一个或更多个大致平坦且电气绝缘的片对复杂的总线几何结构进行电气隔离来提供改进的电气系统。片可以具有允许片在电力导体的可变的构型上沿多个方向且以多种方式弯折的一个或更多个弯折线。片可以在预配置的电气系统部件的约束范围内配装而不需要重新设计这些部件。片可以具有基于电力导体的最大电荷和接近度而使电力导体有效地隔离的每密耳的介电强度。因此，电气系统中暴露的电力导体可以彼此电气隔离。因此，可以提供改进的电气系统，该改进的电气系统不太容易受“电弧闪光”(当电流通过空气或气体而跳过电路中或者两个导体之间的间隙时形成的电流发光放电现象)和/或其他危害的影响。电气绝缘片(或者弯折护套(boot))还可以包括开口或开孔，开口或开孔允许片连接至各种区域，比如连接至电气系统中的结构安装件，连接至其他片和/或连接至片本身。这些连接件可以例如通过夹子——比如，尼龙的箭头状夹子、推入式紧固件或者舟形夹——制成。替代性地，这些连接件可以通过设计为在片本身中的凸出部制成，该凸出部可以通过各种区域(这些区域也可以设计在片本身中)中的开口或通道来坚定地保持。本专利技术的各方面可以在不需要对现有的电气系统或部件进行重新设计的情况下允许复杂的总线几何结构的绝缘。本专利技术可以是用于绝缘总线(比如，依照由于内部故障在电弧作用的条件下进行测试的InternationalElectrotechnicalCommission(国际电工技术委员会)(IEC)61641:2014指南)的系统的一部分。因此，护套可以由电气绝缘片——比如，聚丙烯片，——形成，这替代了对环氧树脂、注射成型、收缩管和/或缠绕的需要。本专利技术允许基于定制的构型对护套的各种二维模式的便捷设计。这些护套然后可以获得比环氧树脂和/或模制成型的替代物大得多的速度。因此，在本领域中护套可以被容易且直观地设计和安装。本专利技术的各方面可以利用如今商业上可得到的薄的片状材料，这种材料能够被模切成两维形状。片的常规材料可以是聚丙烯基，但也可以采用具有使电力导体有效地隔离的每密耳的介电强度的其他材料。一旦切割成型，片能够在折痕线处弯折以使其卷绕总线部件和连接点并且使总线部件和连接点绝缘，这通常可以用注射成型的护套来完成。弯折的护套是一种前置时间更短、成本更低的解决方案。片可以被弯折为三维体积以用于绝缘，并且可以比如通过使用热结合(比如，通过热熔钉、加热板、超声波等)而与其他片接合，从而通过弯折之后的附加的第二过程而从二维形状形成更复杂的部件。因此，弯折的护套或片消除了工厂对例如下述方面的需要：根据需要，手工切割收缩管的长度、在母线上滑动、用热风枪或油漆烘箱进行加热、修剪到最终长度以及切割用于母线上的紧固件和螺栓连接件的开口。此外，弯折的护套或片消除了对修改绝缘总线支承件工具的需要。电气绝缘片可以由聚丙烯制成，和/或可以是黑色的以使辐射冷却最大化。具体地说，本专利技术的一方面提供了用于隔离电力导体的系统，该系统包括：总线支承件；第一电力导体和第二电力导体，第一电力导体和第二电力导体沿着总线支承件彼此接近布置；以及大致平坦的电气绝缘片，该大致平坦的电气绝缘片具有至少一个弯折线。所述至少一个弯折线可以允许片沿至少两个方向在第一电力导体和第二电力导体中的至少一者上弯折。电气绝缘片可以使第一电力导体的一部分与第二电力导体电气地隔离。通过以下详细描述和附图，本专利技术的这些及其他特征和优点对于本领域技术人员而言将变得明显。然而，应当理解的是，尽管指示了本专利技术的优选实施方式，但详细描述和具体示例是通过说明性而非限制性的方式给出的。在不背离本专利技术的精神的情况下，可以在本专利技术的范围内做出改变和修改，并且本专利技术包括所有这些修改。附图说明图1为根据本专利技术的一方面的可以将各种类型的电子单元容置于其中的示例性的电气系统；图2为根据本专利技术的一方面的可以包括在图1的电气系统的部段内的示例性总线系统；图3为根据本专利技术的一方面的可以支承图2的总线系统的电力总线的示例性预配置的已隔离的总线支承件；图4为根据本专利技术的一方面的侧向总线支承件的后部视图，其中，每个侧向总线支承件具有布置在其上的水平总线导体；图5为根据本专利技术的一方面的具有电连接接合区域的图4的侧向总线支承件的前部视图；图6为根据本专利技术的一方面的具有电连接接合区域的图4的侧向总线支承件的前部视图，其中,电连接接合区域被大致平坦的电气绝缘片覆盖；图7为根据本专利技术的一方面的沿着平面Y-Y截取的图6的截面图；图8A为根据本专利技术的一方面的用于图1的电气系统的总线系统的另一方面的后部视图，并且图8B为根据本专利技术的一方面的图8A的总线系统的前部视图；图9A为根据本专利技术的一方面的图8A的总线系统的后部视图，在该总线系统中，电气绝缘片的各种构型在各种带电的电力导体上弯折，并且图9B为根据本专利技术的一方面的图9A的总线系统的前部视图；图10A和图10B为根据本专利技术的一方面的电气绝缘片的等距视图；图11为根据本专利技术的一方面的竖向绝缘屏障；图12A和图12B分别为根据本专利技术的一方面的替代性电气绝缘片的平面图；图13A为根据本专利技术的一方面的替代性电气绝缘片的平面图，并且图13B为根据本专利技术的一方面的图13A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于隔离电力导体的系统，所述系统包括：总线支承件；第一电力导体和第二电力导体，所述第一电力导体和所述第二电力导体沿着所述总线支承件彼此接近布置；以及大致平坦的电气绝缘片，所述大致平坦的电气绝缘片具有至少一个弯折线，所述至少一个弯折线允许所述片沿至少两个方向在所述第一电力导体和所述第二电力导体中的至少一者上弯折，其中，所述电气绝缘片将所述第一电力导体的一部分与所述第二电力导体电气地隔离。

【技术特征摘要】
2015.10.02 US 62/236,399;2015.12.16 US 14/971,0221.一种用于隔离电力导体的系统，所述系统包括：总线支承件；第一电力导体和第二电力导体，所述第一电力导体和所述第二电力导体沿着所述总线支承件彼此接近布置；以及大致平坦的电气绝缘片，所述大致平坦的电气绝缘片具有至少一个弯折线，所述至少一个弯折线允许所述片沿至少两个方向在所述第一电力导体和所述第二电力导体中的至少一者上弯折，其中，所述电气绝缘片将所述第一电力导体的一部分与所述第二电力导体电气地隔离。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电气绝缘片是聚丙烯片。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电气绝缘片完全围绕所述第一电力导体和所述第二电力导体中的所述至少一者弯折。4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述电气绝缘片包括允许所述第一电力导体和所述第二电力导体中的所述至少一者进入所述电气绝缘片的开口区域，并且，所述电气绝缘片还包括与所述开口区域相对的弯折区域。5.根据权利要求3所述的系统，其中，所述电气绝缘片包括在相对侧上的第一开口区域和第二开口区域，所述第一开口区域和所述第二开口区域允许所述第一电力导体和所述第二电力导体中的所述至少一者穿过所述电气绝缘片。6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电气绝缘片还包括用于接纳紧固件的第一开孔。7.根据权利要求6所述的系统，还包括紧固件，其中，所述电气绝缘片还包括用于接纳紧固件的第二开孔，其中，所述电气绝缘片围绕所述第一电力导体和所述第二电力导体中的所述至少一者弯折以允许所述紧固件穿过所述第一开孔和所述第二开孔。8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电气绝缘片还包括凸出部和凸出部开口，其中，所述电气绝缘片围绕所述第一电力导体和所述第二电力导体中的所述至少一者弯折以允许所述凸出部穿过所述凸出部开口。9.一种电气系统，包括：多个隔室，每个隔室被构造成接纳具有电气部件的单元；多个竖向总线导体；多个水平总线导体；电气绝缘总线支承件，所述电气绝缘总线支承件具有被构造成接纳所述竖向总线导体的多个竖向通道，其中，所述竖向总线导体和所述水平总线导体被布置在所述电气绝缘总线支承件的相对侧上；以及大致平...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·P·谢尔迪恩斯基，迪安·T·迈耶，科迪·J·普马拉，
申请(专利权)人：洛克威尔自动控制技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US