配电系统技术方案

一种能在其长度的任何点向负载设备提供电力的配电系统，包括两个主要构件：电源轨道机壳组件，所述电源轨道机壳组件包括能够被安装到墙面，天花板或者地下的载流导体，和插入式电源分接头。电源轨道机壳组件包括机壳，绝缘体，和两个或多个导体。为了增加机壳组件的长度，机壳组件优选地设置为多个机壳组件可以通过使用凸轮操作的接合组件接合在一起，所述凸轮操作的接合组件形成直的、“90度”的、和/或“T”形的接合，从而使系统的配置匹配设备的排列，凸轮操作的接合组件还允许在不同机壳组件里的全部导体能同时互相连接。插入式电源分接头也采用了一个系统，比如轴-凸轮装置，所述装置允许设备在电源轨道机壳组件里能同时被电子连接到所有的相导体。另外，电源分接头可以包括断路器或其它保护性设备，和/或其它子模块。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】配电系统
要求优先权
技术介绍
本申请要求2009年11月12日提交的、申请号为12/617,289、名称为“配电系统”的美国技术申请的优先权。本专利技术涉及通过母线槽或轨道从一个接线盒分配电力到电气设备的系统，在母线槽或轨道中，分配子装置或者电源分接头能够实现可拆卸连接而不需要关闭电源供应。通过由独特凸轮运作的接合装置连接的多个轨道部件或机壳组件，并将电源分接头也通过接触扩展装置或设备连接到轨道部件或机壳组件，母线槽或轨道包括多个导体从而可以提供直流电源，单相或多相交流电源。在这里，联系扩展设备，比如凸轮，一旦被安装到电力轨道机壳组件中后，不要求电源分接头机械结构旋转以此保证轨道导体的电力连接。对关键任务数据中心站的严格需求要求解决方案能在不中断电源的情况下迅速中断与设备的连接或迅速连接设备。另外，所有此类的用于关键任务数据中心和其它要求对多设备进行持续电力分配的网站的配电系统必须能够提供本地和远程的电源参数的监控。本项专利技术中的“持续母线配电系统”(CBusPDS)对地面安装配电单元(PDUs)提供了附加的地下或架空电缆，该地下或架空电缆在传统技术上通常被用在关键数据中心和类似网站中进行配电。不同的是，本项专利技术中的CBusPDS能够被架空安装或者安装到墙面上，同时如果需要的话，还能被安装到升高的地板下，这样的话，对设备或设备箱的电力提供能够持续。架空安装的或者在墙面上安装的CBusPDS配置允许使用者或者安装者为增加或者更换设备电力中断时能快速地插入或者重新定位插入式电源分接头，并能快速根据修理或置换需要拆卸电源分接头。母线槽或轨道形式的配电系统是大家都知道的。例如，轨道被经常用于在所谓的“轨道照明系统”中给照明设备配电。其它例子包括在美国专利5,336,097；5,449,056；6,039,584；6,105,741；6,296,498；6,521,837；6,517,363；6,805,226；7,374,444；7,468,488；and7,470,861中以及在美国专利公告号为2008/0302553的专利申请中披露的配电系统。这些专利或专利申请代表了部分直接与母线槽或轨道相关的配电系统的专利或专利公告。然而，由于缺乏足够的保护和监控特点，大部分的在先轨道或母线槽系统并不适合关键任务应用，由此造成的结果就是，关键任务数据中心和其它类似网站的操作员继续主要依靠地下线路和能够提供必要监控的分配子系统。
技术实现思路
相应的，本项专利技术的目的是为需要持续电力供应的网站和设备提供配电系统，该配电系统适于为关键任务应用系统提供保护性功能和/或监控功能(尽管本项专利技术中的配电系统能同时也被应用在非关键任务应用上，附加或不附加上述全部的保护性和/或监控特征)。本项专利技术的进一步目标是提供可以架高安装或墙面安装的，并且能地面安装的，能通过插入式电源分接头方便操作的配电系统。根据本项专利技术的最优实施方式，该配电系统采取“持续性母线配电系统”或者CBusPDS的形式，能够在沿着其长度的任何点向负载设备提供电力，并且包括两个主要组件：具有载流导体的电力轨道机壳组件，该组件能被安装在墙面上，天花板上，或者地板下，和插入式电源分接头，该插入式电源分接头能够被安装在电力轨道机壳组件沿着其长度的任何位置。最优实施方案中的电力轨道机壳组件包括机壳，绝缘体，和两个或多个具有不同载流能力的导体。为了增加机壳组件长度，机壳组件被最优化设计从而使多个机壳组件能通过接合组件接合在一起。接合组件包括凸轮，楔子，或者其它类似的能够在机壳组件中使接合组件中发生接触以咬合母线的设备。接合组件形成直线，“90度”，“T”，“X”，或者其它接合从而配置CBusPDS以使其匹配设备安排。同时接合设备还允许在各个机壳组件中的所有导体能自动同时连接。最优实施方案中的电力轨道机壳组件的电力由一个电源终端组件提供。为了将配电系统与电源连接，该终端组件能够与电力轨道机壳组件接合。该终端组件还可以包括断路器或其它保护性设备，和/或其它子模块，比如但不限于，电力和温度监控线路，直流电源，变压器，电压逆变器/转换器，或者变频器。CBusPDS能够或者由电源终端组件从终端提供电力，或者能够通过一个“T”接头由电源终端组件从中心提供电力。就像上面提到的机壳组件接头一样，最优实施方案中的插入式电源分接头包括轴凸轮(或者类似的接触扩展装置或设备)。插入式电源分接头允许接合组件能与CBusPDS电源轨道机壳组件中的所有相导体进行电力连接。另外，电源分接头可以包括断路器或其它保护性设备，和/或其它子模块，比如但不限于，电力和温度监控线路，直流电源，变压器，电压变流器或电源转换器，或者变频器。由于接触扩展轴凸轮系统被用来连接电源分接头和最优实施方案中的电源轨道机壳组件，优选的电源轨道机壳组件有一大优势，即一旦插入式电源分接头被安装在机壳组件里以便如其它产品一样进行电力连接，它就不再要求插入式电源分接头机械结构被转动，如此，不恰当安装的几率或者在重复性的连接和卸载过程中的过度损耗能被减低。除了电源导体外，最优实施方案中的电源轨道机壳组件能选择性的被设计成允许“裸”光纤束并入到机壳组件里，从而能拾取IR或其它来自插入式机壳组件中电源分接头电子的光频信号，进而实现通过轨道机壳电源终端组件和/或者一个或多个其它有线的或无线的网络连接的通信单元进行网络通信，该网络连接的通信单元被连接到或包括在一个或多个机壳组件中。最后，除了最优实施方案中的插入式电源分接头，本领域技术人员可以理解其它类型的插入式下拉/取消设备能被安装到本轨道机壳组件中，并且可以理解所示组件的机壳组件和插入式电源分接头不必一起使用。例如，为了提高CBusPDS的机械稳定性和结构，插入式下拉/取消设备能够被加入到CBusPDS中，使其能承受与极端过电流和短路状况有关的机械力。另外一个方面，轴凸轮系统能够保护插入式电源分接头，但是不能用来保护接头或者电源终端子组件。本项
技术实现思路
包括以上这些和上述说明的最优实施方案的其它变型。附图说明图1是根据最优实施方案设计的电源轨道机壳组件的等距视图。图1A是图1中电源轨道机壳组件的横断面端视图。图2是根据最优实施方案设计的电源轨道接合组件的等距视图。图2A是被嵌入到图1的电源轨道机壳组件中的电源轨道接合组件的等距视图。图2B是图2和图2A中的电源轨道机壳组件的分解等距视图。图例是展示电力供应基本要素的示意性框图，本项专利技术的最优实施方案的原理可以应用在该电力供应中。图3是图1中电源轨道机壳组件及其内部机械支撑设备的端部视图。图3A是将图3中所示的电源轨道机壳组件和内部机械支撑设备接合在一起的等距视图。图4是根据最优实施方案设计的插入式电源分接头等距视图。图4A是图4所示的插入式电源分接头的横断面端部视图。图4B是图4中插入式电源分接头的连接部分的放大等距视图。图4C是图4中插入式电源分接头的接地弹簧的侧视图。图4D是显示将图4中的插入式电源分接头安装到图1所示的电源轨道机壳组件的等距视图。图4E是图4所示的插入式电源分接头的俯视图，显示弹簧夹如何被凸轮扩张延伸。图4F是图4所示的插入式电源分接头的电源分配和塔式子组件的后视图。图4G是图4所示的插入式电源分接头的变型的等距视图，不仅包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种配电系统，包含：电源轨道机壳组件，包括：机壳；多个导体，所述导体从所述机壳的第一端延伸到所述机壳的第二端；开口，所述开口在所述机壳组件的底部，并且从所述机壳的第一端连续延伸到所述机壳的第二端，所述开口被设置为沿着所述机壳组件的长度上的任何位置收纳插入式电源分接头；以及额外的端部开口，所述开口在所述机壳的所述第一和第二端，所述额外的端部开口被设置为收纳用于将多个所述机壳组件连接在一起的接合组件；插入式电源分接头，所述插入式电源分接头的一部分被设置为通过所述底部开口插入所述电源轨道机壳组件，所述插入式电源分接头包括：接触扩展设备；以及多个弹性弹簧件，其中，在所述插入式电源分接头插入所述机壳后，所述接触扩展设备放置为咬合和按压至少一个所述弹性弹簧件，使所述弹性弹簧件紧靠各个所述导体，从而在所述弹性弹簧件和所述导体之间建立电力连接，所述插入式电源分接头还包括连接到至少一个所述弹性弹簧件的至少一个插座，用于当所述凸轮件旋转而与所述弹性弹簧件咬合，并且所述设备与所述插座连接时，向所述设备供电。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.11.12 US 12/617,2891.一种配电系统，包含：电源轨道机壳组件，包括：机壳；多个导体，所述导体从所述机壳的第一端延伸到所述机壳的第二端；额外的端部开口，所述额外的端部开口在所述机壳的所述第一端和所述第二端，所述额外的端部开口被设置为收纳用于将多个电源轨道机壳组件连接在一起的接合组件；以及底部开口，所述底部开口在所述电源轨道机壳组件的底部，并且从所述机壳的所述第一端连续延伸到所述机壳的所述第二端，所述底部开口被设置为沿着所述电源轨道机壳组件的长度收纳插入式电源分接头，所述插入式电源分接头具有：塔式子组件，所述塔式子组件被配置为通过所述底部开口被插入到所述电源轨道机壳组件中，并且所述塔式子组件具有前面部分和后面部分；接触扩展设备，所述接触扩展设备包括安装在可旋转的凸轮轴上的多个凸轮；多个弹性弹簧件，所述多个弹性弹簧件中的每个被安装在所述塔式子组件的所述前面部分或所述后面部分上，并且当所述多个凸轮的各个凸轮与对应于所述各个凸轮的所述多个弹性弹簧件中的至少一个接触时，所述多个弹性弹簧件中的每个从所述塔式子组件向外延伸以咬合所述多个导体中的各个来建立电连接；以及至少一个插座，所述至少一个插座连接至所述多个弹性弹簧件中的所述至少一个，当所述各个凸轮旋转而与所述多个弹性弹簧件中的所述至少一个咬合且所述插座与设备连接时向所述设备供应电力。2.根据权利要求1所述的配电系统，还包括接合组件，所述接合组件设置为收纳在所述电源轨道机壳组件的一个端部开口中，以便通过将所述电源轨道机壳组件与另一个电源轨道机壳组件连接而延伸所述电源轨道机壳组件的长度，所述接合组件包括接合机壳和多个弹性导体，所述弹性导体设置为咬合所述电源轨道机壳组件的所述多个导体，其中，所述接合组件包括接触扩展装置，所述接触扩展装置设置为在所述接合组件插入到所述电源轨道机壳组件的所述一个端部开口后，扩展所述多个弹性导体以咬合所述多个导体，其中，所述接触扩展装置是凸轮，所述凸轮被设计成一种形状，所述形状使得所述多个弹性导体在与插入方向垂直的方向上延伸并远离所述接合机壳，其中，所述接合组件还包括电压监控构件或温度监控构件中的至少一个，其中，所述插入式电源分接头还包括：电路断路器或者保险丝，直流电源、变压器、电压逆变器/转换器、转换开关、或变频率/频率转换器中的至少一个，以及监控电路，所述监控电路包括电力监控电路或温度监控电路中的至少一个。3.根据权利要求2所述的配电系统，还包括光纤电缆，所述光纤电缆由所述电源轨道机壳组件承载，所述光纤电缆用于将来自所述监控电路的电信号传送到远程监控或者显示设备，其中，所述插入式电源分接头或用于将所述电源轨道机壳组件连接到另一个电源轨道机壳组件的所述接合组件中的至少一个包括用于与所述远程监控或者所述显示设备通信的收发器，其中，所述收发器连接到从所述插入式电源分接头延伸的天线，当所述插入式电源分接头的所述塔式子组件插入所述电源轨道机壳组件时，所述天线插入所述电源轨道机壳组件，其中，所述插入式电源分接头还包括：托架，所述托架用于在将所述塔式子组件插入所述电源轨道机壳组件后，将所述插入式电源分接头固定到所述电源轨道机壳组件，滑动式锁定部件，所述滑动式锁定部件向锁定位置可移动，所述锁定位置防止所述接触扩展设备移动，从而与所述多个弹性弹簧件中的所述至少一个咬合或者松开，所述滑动式锁定部件向不锁定位置可移动，在所述不锁定位置中，所述各个凸轮自由地被手动移动，从而与所述多个弹性弹簧件中的所述至少一个咬合或者松开，分配子组件，所述分配子组件包括所述至少一个插座，电子子组件，所述电子子组件包括所述监控电路，以及至少一个从所述插入式电源分接头的顶端延伸的接地部件，并且所述接地部件设置为当所述塔式子组件插入所述电源轨道机壳组件时，接触所述电源轨道机壳组件的接地的构件。4.根据权利要求1所述的配电系统，还包括内部机械支撑设备，所述内部机械支撑设备设置为插入所述电源轨道机壳组件并且咬合所述多个导体，以便在发生短路时防止所述多个导体变形，其中，所述机壳包括用于收纳EMI防护板的外部槽，和用于容纳包围所述多个导体的绝缘体的内部槽。5.根据权利要求1所述的配电系统，还包括终端子组件，所述终端子组件包括用于将所述多个导体连接到输入电源的电源终端接线盒，所述终端子组件设置为通过使所述接合组件的一端装入所述电源轨道机壳组件的一个所述额外的端部开口中且第二端装入所述终端子组件的对应的开口中，而与所述电源轨道机壳组件连接，以及用于机壳监控电路的电子部分，所述机壳监控电路通过电缆、无线连接与所述插入式电源分接头中的监控电路连接，所述机壳监控电路通过电缆、无线连接或网络与远程监控器或者显示器连接，以及其中，所述电源轨道机壳组件是线形的、“T”形的或“X”形的。6.一种用于配电系统的电源轨道机壳组件，包括：机壳；多个导体，所述导体从所述机壳的第一端延伸到所述机壳的第二端；底部开口，所述底部开口在所述电源轨道机壳组件的底部，并且从所述机壳的所述第一端连续延伸到所述机壳的所述第二端，所述底部开口设置为沿着所述电源轨道机壳组件的长度收纳插入式电源分接头；以及额外的端部开口，所述额外的端部开口在所述机壳的所述第一端和所述第二端，所述额外的端部开口...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯托·卡多索，蒂莫西·科特斯，恩里克·霍达，米格尔·乔雷吉，约翰·卡米特，艾伦·卡兹，基思·施密特，
申请(专利权)人：配电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US