動力、照明一體雙迴路母線槽及其輸配電系統的製作方法

2023-06-09 20:59:11

本發明涉及一種母線槽及其輸配電系統，尤其是一種適合於在需要同時配備動力和照明配電線路的工業廠房及軌道交通隧道內使用的母線槽及其輸配電系統。

背景技術：

以往，在包括工業自動化工廠和軌道交通隧道在內的各種用電場合，通常利用電線、電纜輸送維修用電、動力用電和照明用電，但這種供電方式存在以下的諸多問題：

①分支不方便：電線、電纜做分支頭非常困難，在隧道內部需要用到三相線的維修電源照明用電，在工廠生產線的燈光和小動力用電負荷分支點較多，分支多存在一定的風險，特別是設備需要移動和增加時，電線電纜非常不方便；

②布線不美觀，成本高：電線、電纜要利用電纜橋架作為支撐，而且需要設置分線的開關箱，導致成本高，而沒有電纜橋架時由會導致內部布線不美觀；

③使用壽命短：電線、電纜的老化時間為20-25年，而軌道交通建築壽命通常為100年，電線、電纜的使用壽命無法適應現代化建設的需求；

④安裝和維護困難，折舊較多：電線、電纜要安裝橋架，有時有很多線路放在一條橋架，一旦出現短路事故，大多數相鄰的線纜也要更換，損失會很大；

⑤容易引發電氣火災：電線、電纜老化後，如果有線路長期發熱，發生短路，很容易有引發電氣火災的風險；

雖然隨著我國近年來工業自動化和軌道交通的快速發展，越來越多地在工業自動化工廠和軌道交通隧道內利用母線槽進行輸配電，但是市場中替代電纜來輸配電的現有母線槽只能用於輸出200v照明電源或380v動力電源，導致在工業自動化工廠和軌道交通隧道等需要同時用到200v照明電源和380v動力電源的場合需要鋪設兩種母線槽，從而使得在這些場合所使用的母線槽輸配電系統存在成本高、佔用空間大、安裝維護不便等問題。

因此，在工業自動化的生產線和軌道交通隧道內的輸配電系統中所出現的以上難題仍有待於業界的解決。

技術實現要素：

針對現有技術的不足，本發明的第一方面提供了一種動力、照明一體雙迴路母線槽，包括殼體以及設置在殼體內並由電絕緣支撐構件所承載的母排；其中，該母排包括相互間隔設置的多片導體，該多片導體用於形成照明迴路和動力迴路。

由以上技術方案可見，本發明中將照明迴路和動力迴路形成在同一母線槽內，從而可顯著簡化工業自動化工廠和軌道交通隧道等需要同時用到200v照明電源和380v動力電源場合下輸配電系統的結構，並降低輸配電系統的成本、佔用體積以及其布線和維護難度。

根據本發明的一種具體實施方式，照明迴路和動力迴路具有共同的pe導體和/或n導體，從而進一步節省母線槽的材料成本，並促進其小型化。

作為本發明的一種優選方案，殼體為金屬殼體，照明迴路和動力迴路均利用金屬殼體作為pe導體。其中，更優選採用通過擠壓成型的鋁型材作為母線槽的殼體。

作為本發明的另一優選方案，母排包括依次相鄰設置的第一相導體、第二相導體、第三相導體、n導體和第四相導體；第一相導體、第二相導體、第三相導體和n導體用於形成動力迴路，n導體和第四相導體用於形成照明迴路。可選擇地，母排還可以包括由照明迴路和動力迴路所共用的pe導體。

根據本發明的另一具體實施方式，殼體包括形成為u形的本體和蓋板；本體相對於蓋板的一側還形成有沿本體的縱向延伸的燈具安裝滑槽。這樣的優點在於：既可以簡化燈具的安裝結構，又便於根據需要調整燈具的懸掛位置。

優選地，本體相對於蓋板的一側形成有沿本體的縱向延伸的隱藏式螺母導向止轉槽，穿過電絕緣構件的螺栓與設置在隱藏式螺母導向止轉槽內的螺母形成螺紋連接，以將電絕緣構件固定在本體內。

上述技術方案中，螺母導向止轉槽隱藏在殼體內部，從而可將用於固定電絕緣構件的螺母和螺栓設置在殼體內部，由此不僅使得母線槽的外形更為美觀，而且能夠防止安裝在本體上的燈具和固定電絕緣構件的螺母及螺栓之間產生幹涉。

另一方面，本發明還提供了一種母線槽輸配電系統，包括至少兩個上述的母線槽和用於連接相鄰母線槽的連接裝置；其中，母線槽的殼體上設置有與動力迴路相連的動力插接口以及與照明迴路相連的照明插接口。通過連接裝置的設置，可以使得母線槽能夠以更靈活的方式配置。

根據本發明的一種具體實施方式，連接裝置包括兩塊連接側板和設置在兩塊連接側板之間的多塊電絕緣隔板，連接側板和電絕緣隔板由螺栓和螺母緊固連接；電絕緣隔板的兩個表面均設置有導電板，多片導體伸出於殼體的縱向端部分別夾持在兩塊相鄰的電絕緣隔板之間或者連接側板和電絕緣隔板之間。

現有技術中，為了實現相鄰母線槽中母排導體之間的電連接，通常在母線槽的母排導體上開設連接孔，並利用穿過連接孔的螺栓和螺母配合來壓緊相鄰母線槽中的母排導體，以實現相鄰母線槽中母排導體之間的電連接，然而這種連接方式會使得母排導體的載流面積下降，進而降低母排導體的載流能力。上述技術方案中，相鄰母線槽的母排導體之間通過電絕緣隔板表面的導電板建立電連接，這樣就無需在母排導體上開設連接孔，從而可以實現相鄰母線槽中母排導體之間的無孔電連接，保證母排導體在同樣體積下具有更強的載流能力。

優選地，連接裝置還包括連接底板和u形的連接蓋板；連接蓋板的側壁插接於連接側板上的插接槽，並與連接底板固定連接，從而使得在安裝母線槽輸配電系統時能夠以結構簡單的方式實現連接裝置和母線槽的快速組裝。

更優選地，連接底板的兩縱向端部均設置有用於確定母線槽和連接裝置之間相對位置的定位部，以便於快速、準確地實現連接裝置和母線槽之間的連接定位。

本發明的母線槽及其輸配電系統尤其適合於在需要同時配備動力和照明配電線路的工業廠房及軌道交通隧道內使用。

為了更清楚地闡述本發明的目的、技術方案及優點，下面結合具體實施方式對本發明作進一步的詳細說明。

附圖說明

圖1是本發明母線槽實施例1的立體圖；

圖2是圖1所示母線槽的主視圖；

圖3是圖1所示母線槽的結構分解圖；

圖4是圖1所示母線槽的橫向截面圖；

圖5是本發明母線槽輸配電系統實施例1的結構分解圖；

圖6是圖5所示母線槽輸配電系統中連接裝置的立體圖；

圖7是圖5所示母線槽輸配電系統中連接裝置去除連接蓋板後的立體圖；

圖8是圖5所示母線槽輸配電系統中連接裝置的結構分解圖。

具體實施方式

母線槽實施例1

圖1至4示出了本發明母線槽實施例1的結構。參見圖1至4，本實施例的動力、照明一體雙迴路母線槽10包括由u形的金屬本體1和扣合在金屬本體1上的金屬蓋板2所構成的金屬殼體、設置在金屬殼體內並由多個電絕緣支撐構件3所承載的母排4。其中，金屬本體1和金屬蓋板2均為通過擠壓成型的鋁型材，且本體1相對於蓋板2的一側形成有沿本體1的縱向延伸的隱藏式螺母導向止轉槽11以及沿本體1的縱向延伸用於懸掛安裝燈具的燈具安裝滑槽12。本領域技術人員容易理解，當不利用殼體作為pe導體時，殼體也可以採用例如耐火防水陶瓷的其他材質。

參見圖2，母排4包括相互間隔設置的第一相導體41、第二相導體42、第三相導體43、第一n導體44、第二n導體45和第四相導體46；其中，第一相導體41、第二相導體42、第三相導體43和第一n導體44用於形成動力迴路，第二n導體45和第四相導體46用於形成照明迴路，且照明迴路和動力迴路共用金屬殼體為pe導體。

如圖1至3所示，本體1內側壁的縱向兩端還分別設置有pe連接導體13。其中，pe連接導體13可以通過焊接或者螺絲緊固的方式固定在本體1的內側壁上。pe連接導體13用於在製備母線槽輸配電系統時通過連接裝置實現兩個相鄰母線槽的金屬殼體之間的電連接(具體參見下文描述)。

如圖4所示，電絕緣支撐構件3包括相對且平行設置的第一夾持部31和第二夾持部32，母排4中的各個導體由第一夾持部31和第二夾持部32所夾持且分隔開。螺栓51穿過電絕緣支撐構件3後與設置在隱藏式螺母導向止轉槽11內的螺母52螺紋連接，以使得電絕緣支撐構件3與本體1固定連接。其中，為了實現螺栓51和母排4之間的電絕緣，在螺栓51上還套設有電絕緣套53。

在固定電絕緣支撐構件3的過程中，先在母線槽10的外部將螺栓51和螺母52預安裝到電絕緣支撐構件3上，然後沿本體1的縱向將螺母52推入隱藏式螺母導向止轉槽11中，並使得電絕緣支撐構件3移動到本體1中的預定安裝位置，接著再轉動螺栓51以實現電絕緣支撐構件3的固定。在轉動螺栓51的過程中，由於螺母52的多邊形外周與隱藏式螺母導向止轉槽11的內壁相互抵接，因此螺母被限制為不能轉動，從而使得螺栓51被緊固，以將電絕緣支撐構件3固定到本體1上。

母線槽輸配電系統實施例1

圖5是示出了本發明母線槽輸配電系統實施例1的結構。如圖5所示，母線槽輸配電系統包括兩個母線槽10和10』以及連接兩個母線槽10和10』的連接裝置20。雖然圖5中僅示出了兩個母線槽，但本領域技術人員容易理解，根據需要，母線槽輸配電系統中母線槽的數量可以為兩個以上的任意數個。

其中，母線槽10』與母線槽10的區別僅在於，母線槽10』的蓋板2』上設置有與動力迴路相連的動力插接口6以及與照明迴路相連的照明插接口7。本發明中，動力插接口6和照明插接口7的位置及數量可以根據需要而進行設置。

繼續參見圖5，連接裝置20包括連接底板21、兩塊連接側板22、設置在兩塊連接側板22之間的六塊電絕緣隔板23、以及u形的連接蓋板24。母線槽10中母排4和母線槽10』中母排4』的各個導體伸出於殼體的縱向端部分別夾持在兩塊相鄰的電絕緣隔板23之間，且母線槽10中的pe連接導體13和母線槽10』中的pe連接導體13』夾持在連接側板21和電絕緣隔板23之間。

圖6至8更詳細地示出了連接裝置20的結構。參見圖6至8所示，每個電絕緣隔板23均包括電絕緣基板231和分別設置在電絕緣基板231兩個表面的導電板232，母排4和母排4』之間以及、pe連接導體13和pe連接導體13』之間通過導電板232實現電連接。連接側板22和電絕緣隔板23由螺栓25和螺母26緊固連接；其中，在連接側板22的外側設置有插接槽221和彈性墊片容置槽222，彈性墊片27套設在螺栓25上並設置在容置槽222中，以使得連接側板22和電絕緣隔板23能夠更牢固地夾緊母排4和4』以及pe連接導體13和13』。參見圖8，為了實現螺栓25與導電板232之間的電絕緣，在螺栓25上還設置有電絕緣套28。

連接蓋板24的側壁插接於連接側板22上的插接槽221，且連接蓋板24通過螺釘29與連接底板21固定連接。連接底板21的兩縱向端部均設置有用於確定母線槽10、10』與連接裝置20之間相對位置的定位部211。

母線槽實施例2

本實施例與實施例1的區別僅在於：母線槽中照明迴路和動力迴路共用一根n導體。

母線槽實施例3

本實施例與實施例2的區別僅在於：母線槽不是利用金屬殼體作為pe導體，而是在母線槽的母排中設置由照明迴路和動力迴路所共用的pe導體。

雖然以上通過優選實施例描繪了本發明，但應當理解的是，本領域普通技術人員在不脫離本發明的發明範圍內，凡依照本發明所作的同等改進，應為本發明的保護範圍所涵蓋。