专利名称：包括仪表变换器的插入单元组件的制作方法
技术领域：
和
背景技术：
本发明涉及一种包括仪表变换器的插入单元组件，尤其涉及包括一插入单元的保护继电器组件。
不同型式的保护继电器包括各种数量的电流和电压变换器。它们的连接器要求当插入单元抽出时，电流电路必须闭合，而相应地，电压电路必须不能短接。在已知解决方案中，必须为每种不同电流和电压连接器部件的组合安装一适于连接电流和电压变换器的连接器，并且，此外，这些模决必须进行编码以便防止模块被插入错误的连接狭槽中。
上述设置方式的问题在于电流和电压变换器需要不同的配合连接器。另一个问题在于由模块的编码所产生的成本。例如，如果组件包括六个具有电流或电压变换器的变换器狭槽，则组合的数量就很大，就需要昂贵的机械编码系统，包括装配和维护。

发明内容
因此，本发明的目的是提供一种包括仪表变换器的插入单元组件以便解决以上问题。本发明的目的利用一种组件来实现，这种组件的特征在于独立权利要求中所述的内容。本发明的优选实施例在从属权利要求中进行描述。
本发明基于电流和电压变换器使用相似的连接器，因而当插入单元抽出时，电流电路所需的短接操作根据插入单元的仪表变换器的编码来进行。
本发明的插入单元组件的优点在于电流和电压变换器可连接于相同的连接器上。电流和电压变换器使用相同的连接器还使得能够降低成本。


在下文中，将参照附图对本发明的一个优选实施例进行详细描述，其中图1示出了一种根据本发明的一个实施例的组件，其包括仪表变换器、一箱体组件和一插入单元；
图2示出了意图将图1的插入单元连接至一箱体组件上的情况，其中该箱体组件的连接器组件已经利用带有不同仪表变换器组合的插入单元进行编码；图3示出了图1的组件的插入单元的主体以及一待连接于其上的仪表变换器；图4示出了图1的组件的连接器组件；图5示出了图1的箱体组件的主体和一待连接于其上的根据图4的连接器组件；以及图6a至6c示出了图1的组件的短路元件的结构。
具体实施例方式
图1的组件包括一箱体组件1和一构制成插入其中的插入单元2。箱体组件1包括一连接器组件10，而插入单元2包括六个构制成连接于箱体组件1的连接器组件10上的仪表变换器。插入单元2的仪表变换器包括三个电流变换器3和三个电压变换器4。电流变换器3和电压变换器4的线圈架结构不同。
对于每个仪表变换器3和4，连接器组件10包括一具有一个基本状态和两个工作状态的短路元件5。短路元件5构制成与仪表变换器3和4一起工作，因此每个短路元件5的工作状态根据当短路元件5处于初始位置上时待连接于其上的仪表变换器是电流变换器3或电压变换器4来确定。当在基本状态下，一电流变换器3连接于短路元件5上时，短路元件5切换到一工作状态，在这种工作状态下，当插入单元2抽出时，短路元件5将电流电路短接，而当插入单元2插入时，短路元件5将电流电路断开，以便使得电流电路通过电流变换器3而流通。相应地，当在基本状态下，一电压变换器4连接于短路元件5上时，短路元件5切换到一工作状态，在这种工作状态下，其在任何情况下都不会短接电压电路。不同类型的仪表变换器使短路元件5从其根据图1的基本状态开始沿不同的方向转动。
图1的组件设置成使得当插入单元2第一次连接于箱体组件1上时将会引起箱体组件1的连接器组件10发生改变，这就可以在将来防止包含与第一次连接于箱体组件1上的插入单元2所包含的不同的电流变换器3和电压变换器4组合的这种插入单元2连接于箱体组件1上。
为防止连接的是具有错误类型仪表变换器组合的插入单元2，图1的短路元件5一旦从基本状态转换之后将不再恢复至基本状态。为了同样的原因，防止短路元件5转动超出其工作位置。
另外，根据本发明，还可以实现包括仪表变换器的插入单元组件，其中有待第一次连接于箱体组件1上的插入单元2并不对箱体组件1编码，因此箱体组件1还容许包括不同仪表变换器组合的插入单元2在将来连接于其上。这种设置方式在特定情况下显得特别有用，其中一个给定的箱体组件1与包括多个不同仪表变换器组合的插入单元2一起使用，而当转换至使用下面的插入单元2时，不需要改变箱体组件1的连接器组件10。显然，在这种解决方案中，箱体组件1必须在每次将插入单元2插入箱体组件1中时能够识别插入单元2的仪表变换器的类型，并且必须在插入单元2拆下时将与电流变换器3相对应的触点短接。
此外，根据本发明，还可以实现包括仪表变换器的插入单元组件，其为上述两种备选方案的混合。换句话说，这种组件基本上按照与上述第一种组件相同的方式工作，但是其另外包括用于对箱体组件1的编码进行解码的特殊装置。这样，带有解码装置的组件的工作方式使得当插入单元2第一次连接于箱体组件1上时，对箱体组件1的连接器组件10进行编码以便与所述插入单元2相对应，随后，在不首先利用解码装置对连接器组件10的编码进行解码的情况下，其它类型的插入单元2就不再能连接于箱体组件1上。在进行解码之后，带有任何类型仪表变换器组合的插入单元2就可以连接于箱体组件1上。
图2示出了图1的包括三个电流变换器3和三个电压变换器4的插入单元2连接至一箱体组件1上的情况，该箱体组件1的连接器组件10已经利用一包括六个电流变换器3的插入单元2进行编码。如图2中所示，由于从图中右侧观察时，三个电压变换器4的编码托架13碰到相应短路元件5的转动装置9，因此插入单元2不能插入箱体组件1中。
在图1和2中所示的组件中，转动装置9既用于将短路元件5转动至所需工作位置，又用于防止具有错误类型仪表变换器组合的插入单元2插入箱体组件1中。如果需要，也可以利用分离的装置来实现这些用途。此外，如果需要，用于防止联接包括错误类型仪表变换器组合的插入单元2的装置可包括与短路元件5分离的装置。
图3示出了图1的插入单元2的主体以及一待连接于其上的电流变换器3。如图3中所示，在所示的解决方案中，仪表变换器沿与构制成将插入单元2插入箱体组件1中的方向垂直的方向插入插入单元2的主体中的相应狭槽中。
图4示出了图1的箱体组件1的连接器组件10。对于每个构制成连接于其上的仪表变换器，图4的连接器组件10包括一短路元件5和一对触点11，第一触点适于连接于相应仪表变换器的第一端子上，而第二触点适于连接于仪表变换器的第二端子上。在图4中，所有的短路元件5都处于基本状态，所有短路元件的转动装置9都指向相同方向，即沿着当将插入单元2插入箱体组件1中时仪表变换器构制成接近短路元件5的方向。
这对触点11的触点自然按照导电方式连接于箱体组件1的外表面上的触点上，触点构制成联接于所需的电压或电流电路上。
本发明的包括仪表变换器的插入单元组件的连接器组件10可包括用于确保短路元件5保持于其所需工作状态下的装置。这种装置特别设置成用来防止短路元件5意外从所需工作状态转换。另外，用于确保短路元件5保持于其所需工作状态下的装置也可包括部分或全部与连接器组件10分离的装置。
图5示出了图1的箱体组件1的主体和一待连接于其上的图4的连接器组件10。如图5中所示，在所述的解决方案中，连接器组件10从与构制成将插入单元2插入箱体组件1中的方向相对的方向插入箱体组件1的主体中。
图6a至6c示出了图1的组件的短路元件5的结构。短路元件5包括一基本上为圆柱形的主体6、一弹簧装置7、一短路块8以及一转动装置9，短路块8构制成在需要时将这对与所述短路元件5相对应的触点11短接，并且在工作状态下，弹簧装置7将短路块8从主体6向外推压，而转动装置9构制成使短路元件5绕着圆柱形主体6的转动轴线转动。
图6a至6c的短路元件5的主体6包括一设置用于容纳弹簧装置7和短路块8的空腔12。在图6a至6c的实例中，弹簧装置7为一螺旋弹簧，其置于短路元件5的主体6的空腔12中，随后沿着主体的径向方向将短路块8推向弹簧装置7和短路元件5的主体的中点，因此弹簧装置7拉紧。然而，显然，也可以使用其它类型的弹簧来作为弹簧装置7，例如片簧。另外，显然，弹簧装置7和短路块8并不需要必须位于短路元件5的主体6的空腔12中。
图6a至6c中所示的短路元件5构制成将相应的一对触点11短接，以便使得在空腔12的孔基本上朝向这对触点11的假想中线的情况下，容许短路块8在弹簧装置7的推动下从空腔12中向外运动，因此短路块8就联接于这对触点11的两个触点上，从而将所述这对触点短接。短路块8联接于这对触点11的朝向上方并在图4中位于前面的部分上。
显然，为了实现所需的短接性能，短路块8或者其表面的至少一给定部分必须具有导电性。
连接于电压变换器4上的短路元件5在任何情况下都不能将对应的一对触点11短接。在所示的实施例中，所述性能的实现方式使得在与电压变换器4相对应的工作状态下，短路元件5被转动至一个位置，在这个位置上，短路元件5的空腔12和其中的短路块8偏离能够短接的方向。
如上所述，短路元件5只有在没有插入单元2连接于箱体组件1上时，才会将与电流电路相对应的这对触点11短接。在所示的实施例中，这种性能的实现方式使得在与电流变换器3相对应的工作状态下，短路元件5被转动至一个位置，在这个位置上，弹簧装置7将短路块8基本上推向这对触点11的假想中线，并且电流变换器3的线圈主体结构设置成使得当电流变换器3连接于连接器组件10上时，其线圈主体结构将短路块8更深地推入空腔12中，从而使得短路块8到达一个不会将这对触点11短接的位置。相应地，在将插入单元2从箱体组件1上拆下并且电流变换器3的线圈主体结构不会向内推动短路块8的情况下，短路元件5的短路块8就伸入一个将与所述短路元件5相对应的这对触点11的触点短接的位置。
在图6中所示的短路元件5中，转动装置9为一邻近边缘紧固于基本为圆柱形的主体6的一端处的销，销的纵向轴线基本上平行于圆柱形主体6的转动轴线。
显然，短路元件5的实现方式可以偏离图6中所示的短路元件。转动装置9并不一定必须为销状或者位于短路元件5的主体的端部处。转动装置9可以位于例如短路元件5的侧面上并且例如为盘状。此外，应当指出，在需要时，短路元件5的主体6可以具有另一种形状而非圆柱形。在短路元件5的设计中，重要的是其能够与所采用的仪表变换器3和4一起工作。
在所示的实施例中，仪表变换器3和4的编码通过电流变换器3和电压变换器4的线圈主体结构保持不同而实现。更准确而言，所示实施例的仪表变换器3和4的线圈主体结构包括一编码托架13，其具有一形状象一斜角矩形的前边缘。在所示实施例的解决方案中，通过在不同侧的拐角处使其编码托架13的前边缘成斜角，而对电流变换器3和电压变换器4进行编码以便相互区别。
仪表变换器自然可以按照不同于上述方式的其它方式进行编码。一种替代实现方式是为这些每个电流变换器连接于连接器组件10上的连接器装置提供一能够进行识别的结构。
在所示的实施例中，仪表变换器3和4设置成置于插入单元2中以便使得当插入单元2插入箱体组件1中时，编码托架13的前边缘碰到短路元件5的转动装置9。如图1至3中所示，编码托架13的前边缘成斜角以便使得斜角部分延伸至编码托架13的中线。在此，中线指的是编码托架13沿从线圈主体向编码托架13的前边缘延伸的方向上的几何中线。由于电流变换器3和电压变换器4的编码托架13在不同拐角处成斜角，因此电流变换器3和电压变换器4使得它们遇到的短路元件5沿不同方向转动，如图1中所示。
如图1中特别所示，仪表变换器3和4的编码托架13设置成将短路元件5转动至与仪表变换器类型相对应的位置上，以便使得每个编码托架13的斜角部分碰到短路元件5的转动装置9，因此，当将仪表变换器及其编码托架13进一步推向短路装置时，编码托架13的斜角部分就使得转动装置9沿斜角边缘的方向转动。为了使得编码托架13在斜角部分处碰到转动装置，在所示实施例的解决方案中重要的是使得编码托架13的前边缘至少成斜角至中线，如上所述。
如上所述，在所示的实施例中，当转动至其工作状态时，箱体组件1的短路元件5可防止具有错误类型仪表变换器组合的插入单元2插入箱体组件中。如图2中所示，这种防止效果所基于的事实是，错误类型的仪表变换器的编码托架13的前边缘的无斜角部分碰到相应的转动装置9，因此插入单元2无论如何不能伸入底部。
显然，对于本领域的普通技术人员来说，本发明的基本思想可以按照多种不同方式来实现。因此，本发明及其实施例并不限于以上实例，而是可以在权利要求范围内进行变化。
权利要求
1.一种包括仪表变换器的插入单元组件，包括一箱体组件(1)和一插入单元(2)，箱体组件(1)包括一连接器组件(10)，而插入单元(2)包括至少一个仪表变换器(3、4)并且构制成连接于箱体组件(1)上，因而当插入单元(2)插入箱体组件(1)中时，所述至少一个仪表变换器(3、4)构制成连接于连接器组件(10)上并且选自一包括电流变换器(3)和电压变换器(4)的组，其特征在于，插入单元(2)的所述至少一个仪表变换器(3、4)所选自的组包括其编码方式使得电流变换器(3)和电压变换器(4)的编码不同的仪表变换器，并且当插入单元(2)连接于箱体组件(1)中时，连接器组件(10)能够根据其编码来识别所述至少一个仪表变换器(3、4)的类型。
2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，组件设置成使得插入单元(2)第一次连接于箱体组件(1)上时将会引起连接器组件(10)发生改变，这些改变基于根据仪表变换器(3、4)的编码所进行的类型识别来进行，并且当将连接于箱体组件(1)上的插入单元(2)从箱体组件(1)上拆下时，这些改变将引起连接器组件(10)将与每个电流变换器(3)相对应的电流电路短接，而将与每个电压变换器(4)相对应的电压电路保持开的状态。
3.根据权利要求1或2所述的组件，其特征在于，不同类型的仪表变换器(3、4)的编码通过电流变换器(3)和电压变换器(4)的线圈主体结构保持彼此不同而实现。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的组件，其特征在于，组件设置成使得当插入单元(2)第一次连接于箱体组件(1)上时，箱体组件(1)的连接器组件(10)就会发生改变，这就可以在将来防止包括与第一次连接于箱体组件(1)上的插入单元(2)所包括的不同的电流变换器(3)和电压变换器(4)组合的这种插入单元(2)连接于箱体组件(1)上。
5.根据权利要求4所述的组件，其特征在于，对于每个待连接于其上的仪表变换器(3、4)，连接器组件(10)包括一短路元件(5)和一对触点(11)，第一触点构制成连接于相应仪表变换器(3、4)的第一端子上，而第二触点构制成连接于仪表变换器(3、4)的第二端子上，因而当插入单元(2)第一次连接于箱体组件(1)上时，与每个电压变换器(4)相对应的短路元件(5)切换到一种在任何情况下都不会将对应的一对触点(11)短接的工作状态，而与每个电流变换器(3)相对应的短路元件(5)则切换到这样一种工作状态，在这种工作状态下，其在插入单元(2)从箱体组件(1)上拆下时将对应的一对触点(11)短接，并且相应地，在插入单元(2)连接于箱体组件(1)上时，解除这对触点(11)的短路，从而容许电流电路通过电流变换器(3)而流通。
6.根据权利要求4所述的组件，其特征在于，每个短路元件(5)包括一基本上为圆柱形的主体(6)、一短路块(8)、一弹簧装置(7)以及一转动装置(9)，短路块(8)构制成在需要时将一对与所述短路元件(5)相对应的触点(11)短接，弹簧装置(7)构制成将短路块(8)基本上沿着主体(6)的径向方向而向外推压，而转动装置(9)构制成使短路元件(5)绕着圆柱形主体(6)的转动轴线转动。
7.根据权利要求5所述的组件，其特征在于，短路元件的主体(6)包括一构制成至少部分地容纳弹簧装置(7)和短路块(8)的空腔(12)。
8.根据权利要求3所述的组件，其特征在于，每个仪表变换器(3、4)的线圈主体结构包括一编码托架(13)，其从给定方向观察时形状象一矩形，该矩形的一个前角成斜角，以便使得斜角部分至少延伸至编码托架(13)的假想中线。
全文摘要
本发明涉及一种插入单元组件，包括仪表变换器、一箱体组件(1)和一插入单元(2)，箱体组件(1)包括一连接器组件(10)，而插入单元(2)包括至少一个仪表变换器(3、4)并且构制成连接于箱体组件(1)上。插入单元(2)的仪表变换器(3、4)的编码方式使得电流变换器(3)和电压变换器(4)的编码不同。当插入单元(2)连接于箱体组件(1)中时，本发明的插入单元组件的连接器组件(10)能够根据其编码来识别仪表变换器(3、4)的类型。
文档编号G01R15/14GK1685453SQ200380100088
公开日2005年10月19日 申请日期2003年11月6日 优先权日2002年11月7日
发明者S·坎加斯 申请人:Abb有限公司