一种用于熔丝断路器的支承架可以包括绝缘杆，绝缘杆具有在绝缘杆的顶端处的第一螺纹支座和在绝缘杆的底端处的第二螺纹支座。一个或更多个伞裙套筒可以固定在绝缘杆的在第一螺纹支座与第二螺纹支座之间的外表面上面。一个或更多个伞裙套筒的内表面形成绝缘杆的外表面与伞裙套筒的内表面之间的介电界面。安装架可以固定到支承架的在第一螺纹支座与第二螺纹支座之间的部分。一个或更多个伞裙套筒可以在安装到绝缘杆上面之前预模制。
绝缘杆，所述绝缘杆具有顶部部分、与所述顶部部分相反的底部部分和在所述顶部部分与所述底部部分之间的中间部分，其中所述绝缘杆具有外径；
第一伞裙套筒，所述第一伞裙套筒经由过盈配合固定在所述顶部部分的外表面上面，其中，所述第一伞裙套筒的内表面形成所述顶部部分的所述外表面与所述第一伞裙套筒的所述内表面之间的介电界面，其中，所述第一伞裙套筒是预模制的并具有中心孔，所述中心孔具有内径，其中，所述绝缘杆的外径大于所述第一伞裙套筒的中心孔的内径，并且其中，所述第一伞裙套筒的中心孔在所述绝缘杆的顶部胀套在所述外径上；
第二伞裙套筒，所述第二伞裙套筒经由另一过盈配合固定在所述底部部分的外表面上面，其中，所述第二伞裙套筒的内表面形成所述底部部分的所述外表面与所述第二伞裙套筒的所述内表面之间的介电界面，其中，所述第二伞裙套筒是预模制的并具有中心孔，所述中心孔具有内径，其中，所述绝缘杆的外径大于所述第二伞裙套筒的中心孔的内径，并且其中，所述第二伞裙套筒的中心孔在所述绝缘杆的底部胀套在所述外径上；以及安装架，所述安装架固定到所述绝缘杆的在所述第一伞裙套筒与所述第二伞裙套筒之间的中间部分。
2.根据权利要求1所述的支承架，其特征在于，所述第一伞裙套筒包括多个翅片，所述多个翅片从所述第一伞裙套筒的外表面径向向外地延伸，并且其中，所述第二伞裙套筒包括多个翅片，所述多个翅片从所述第二伞裙套筒的外表面径向向外地延伸。
3.根据权利要求1或2所述的支承架，其特征在于，所述绝缘杆包含玻璃纤维材料。
4.根据权利要求1或2所述的支承架，其特征在于，所述第一伞裙套筒和所述第二伞裙套筒均包含三元乙丙橡胶(EPDM)弹性体、硅酮或热塑性弹性体。
5.根据权利要求1或2所述的支承架，其特征在于，所述第一伞裙套筒包括与所述第二伞裙套筒不同的构造。
6.根据权利要求1或2所述的支承架，其特征在于，所述安装架包括环状件和凸缘，所述环状件邻近所述绝缘杆的所述中间部分，所述凸缘从所述环状件延伸，并且其中，所述第一伞裙套筒或所述第二伞裙套筒与所述环状件的至少一部分重叠。
7.根据权利要求1或2所述的支承架，其进一步包含：
其中，所述第一伞裙套筒包括集成的衬垫，以在所述端部支架与所述绝缘杆之间围绕所述螺纹支座密封。
提供绝缘杆，所述绝缘杆具有顶部部分、与所述顶部部分相反的底部部分和在所述顶部部分与所述底部部分之间的中间部分，其中所述绝缘杆具有外径；
迫使第一预模制的伞裙套筒到所述顶部部分的外表面上，所述第一预模制的伞裙套筒具有中心孔，所述中心孔具有内径，其中，所述绝缘杆的外径大于所述第一预模制的伞裙套筒的中心孔的内径，其中，所述第一预模制的伞裙套筒的内表面形成所述顶部部分的所述外表面与所述第一预模制的伞裙套筒的所述内表面之间的介电界面；以及迫使第二预模制的伞裙套筒到所述底部部分的外表面上，其中，所述第二预模制的伞裙套筒具有中心孔，所述中心孔具有内径，其中，所述绝缘杆的外径大于所述第二预模制的伞裙套筒的中心孔的内径，其中，所述第二预模制的伞裙套筒的内表面形成所述底部部分的所述外表面与所述第二预模制的伞裙套筒的所述内表面之间的介电界面。
在迫使所述第一预模制的伞裙套筒之前，从所述第一预模制的伞裙套筒去除溢边；以及在迫使所述第二预模制的伞裙套筒之前，从所述第二预模制的伞裙套筒去除溢边。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其进一步包含：
绝缘杆，所述绝缘杆具有外径，其中所述绝缘杆包括在所述绝缘杆的顶端处的第一螺纹支座和在所述绝缘杆的底端处的第二螺纹支座；
预模制的伞裙套筒，所述预模制的伞裙套筒固定在所述绝缘杆的在所述第一螺纹支座与所述第二螺纹支座之间的外表面上面，其中，所述预模制的伞裙套筒的内表面形成所述绝缘杆的所述外表面与所述预模制的伞裙套筒的所述内表面之间的介电界面，其中，所述预模制的伞裙套筒具有中心孔，所述中心孔具有内径，其中，所述绝缘杆的外径大于所述预模制的伞裙套筒的中心孔的内径，并且其中，所述预模制的伞裙套筒的中心孔胀套在所述绝缘杆的所述外径上；以及安装架，所述安装架固定到所述绝缘杆的在所述第一螺纹支座与所述第二螺纹支座之间的部分。
12.根据权利要求11所述的支承架，其特征在于，所述安装架固定在所述绝缘杆和所述预模制的伞裙套筒上面。
具有预模制伞裙的熔丝绝缘支承架
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请在35U.S.C.§119下基于2014年3月20号提交的美国临时专利申请No.61/968,020要求优先权，其公开内容并入本文以供参考。
技术领域
[0003] 本发明涉及可以与电力分配系统一起使用以防护电气过载的熔丝断路器。
背景技术
[0004] 室外断路器，诸如高压跳开式熔断器，可以为可能受系统过载或故障状况损坏的设备提供过电流保护。这种室外断路器可以用来清除故障或架空分配线路的区段或设备的受损件上的过载电流。
[0005] 室外断路器可以包括熔丝管(包括熔丝元件)和安装绝缘子，后者使断路器的导电部分与断路器固定到的支撑件电隔离。安装绝缘子通常包括外屏蔽。外屏蔽通常包括多个径向延伸的翅片，用于增加绝缘子的外部上的爬电和闪络距离。在常规系统中，外屏蔽通过将绝缘子包覆模制为单一件来形成。
附图说明
[0006] 图1是图示根据本文中所描述的实施方式的熔丝断路器组件的侧视图；
[0007] 图2是图1的熔丝断路器组件的支承架的侧视图和顶视图；
[0008] 图3是图2的支承架的分解侧视装配图；
[0009] 图4提供了上伞裙套筒的底视图和图3的绝缘杆的顶部部分的顶视图；
[0010] 图5A是图2的支承架的上伞裙(shed)套筒的侧视立体图；
[0011] 图5B是根据本文中所描述的另一实施方式的另一上伞裙套筒的侧视立体图；
[0012] 图6是示出安装架的分解侧视图以及根据本文中所描述的另一实施方式的上伞裙套筒的侧视剖面图；
[0013] 图7是根据本文中所描述的另一实施方式的用于熔丝断路器组件的支承架的侧视图；以及
[0014] 图8是根据本文中所描述的实施方式的用于装配用于熔丝断路器的支承架的示例性过程的流程图。
具体实施方式
[0015] 以下详细描述参考附图。不同附图中的相同参考数字可以识别相同或相似的元件。
[0016] 本文中所描述的系统和/或方法涉及一种用于熔丝断路器的支承架。在一种实施方式中，支承架可以包括绝缘杆，绝缘杆具有在绝缘杆的顶端处的第一螺纹支座(standoff)和在绝缘杆的底端处的第二螺纹支座。一个或更多个伞裙套筒可以经由过盈配合固定在绝缘杆的在第一螺纹支座与第二螺纹支座之间的外表面上面。一个或更多个伞裙套筒的内表面形成绝缘杆的外表面与伞裙套筒的内表面之间的介电界面。安装架可以固定到支承架的在第一螺纹支座与第二螺纹支座之间的部分。一个或更多个伞裙套筒可以在安装到绝缘杆上面之前预模制。
[0017] 在另一实施方式中，一种用于熔丝断路器的支承架可以包括绝缘杆，绝缘杆具有顶部部分、与顶部部分相反的底部部分和在顶部部分与底部部分之间的中间部分。第一伞裙套筒可以经由过盈配合固定在顶部部分的外表面上面，使得第一伞裙套筒的内表面形成顶部部分的外表面与第一伞裙套筒的内表面之间的介电界面。类似地，第二伞裙套筒可以经由另一过盈配合固定在底部部分的外表面上面，使得第二伞裙套筒的内表面形成底部部分的外表面与第二伞裙套筒的内表面之间的介电界面。安装架可以固定到绝缘杆的在第一伞裙套筒与第二伞裙套筒之间的中间部分。
[0018] 图1提供了可以实施在本文中所描述的系统和/或方法的示例性装置10的示意图。在一种实施方式中，装置10可以包括熔丝断路器组件。装置10可以例如在架空的电力分配系统使用。
[0019] 如参考设备(例如，装置10)在本公开中所使用的，术语“高压”涉及配置为以3千伏(kV)之上的额定系统电压运行的设备。因此，术语“高压”涉及适用于在电力服务设施中、诸如在以大约3kV至大约38kV的额定电压运行的系统中使用的通常称为“配电”系统的设备以及用于在大约38kV之上的额定电压运行的"输电"系统中使用的设备。
[0020] 装置10可以大体上包括支承架100，支承架100支撑熔丝组件200。装置10可以为可能受系统过载或故障状况损坏的设备提供过电流保护。如在图1中所示出的，装置10通常以某一角度安装有熔丝组件200，以当熔丝烧断时，允许熔丝组件200的一部分转动，并在其重量作用下掉落打开。更具体地，当过载状况发生时，熔丝组件200中的熔丝链将会熔化，引起熔丝组件200落下，并中断通过装置10的电流。
[0021] 图2包括支承架100的侧视和顶视图，而图3是支承架100的装配或分解图。共同参照图2和3，支承架100可以包括绝缘杆102以及安装架104。绝缘杆102可以包括实心绝缘芯103，在绝缘杆102的每一端处具有螺纹支座108。绝缘芯103可以包括，例如，玻璃纤维材料或另一绝缘材料。例如，绝缘芯103可以包括根据美国国家电气制造商协会(NEMA)指定为G-
10或FR-4的玻璃纤维增强的环氧树脂层压管。
[0022] 安装架104可以包括例如由镀锌钢制成的肘状区段105和环状件106。肘状区段105(也称为凸缘)可以包括安装孔和倾斜框架，以允许装置10相对于垂直面以某一角度安装到接地元件(例如，如在图1中所示出的)。安装架104的环状件106可以在绝缘杆102上面滑动，并利用插入通过绝缘芯103和环状件106的销107固定到绝缘杆102的中间部分。
[0023] 每个螺纹支座108可以包括例如公或母六角连接体以及安装在其上的螺柱。螺纹支座108的六角连接体可以安装到绝缘芯103的端部，以便在绝缘芯103与螺纹支座108的界面处形成肩部109。在一种实施方式中，螺纹支座108可以接收端部支架110(其可以抵靠在肩部109上)，经由垫圈112和螺母114固定在支座108的螺柱上。为了阻止端部支架110旋转，可以在端部支架110中机加工出六角形状的孔，以配合螺纹支座108的六角形状部分。当端部支架110、垫圈112和螺母114在绝缘杆102的端部处固定到每个螺纹支座108时，可以将熔丝组件200安装到每个端部支架110。
[0024] 支承架100还可以包括上绝缘子伞裙套筒120和下绝缘子伞裙套筒130(在本文中共同称为“绝缘子伞裙套筒120/130”或总体称为“绝缘子伞裙套筒120/130”)，以防止由于湿气和污染物引起的电压闪络或电压放电路径形成。绝缘子伞裙套筒120/130可以大体上由例如介电硅酮、在热和压力下硬化(硫化)的诸如三元乙丙橡胶(EPDM)弹性体的热塑性弹性体或橡胶制成。根据本文中所描述的实施方式，绝缘子伞裙套筒120/130可以是具有内孔的预模制部件，内孔定尺寸为能受迫到绝缘杆102的外周上面，并经由与绝缘芯103的过盈配合维持定位。在一种实施方式中，预模制的伞裙套筒120/130可以以在没有手工处理的情况下去除溢边(例如，模制过程所留下的多余材料)的自动方式制造。
[0025] 绝缘芯103的外表面(例如，绝缘杆102的外周)是大体上光滑且圆柱形的，以提供与每个绝缘子伞裙套筒120/130的内表面的整齐接触。过盈配合(也称为摩擦配合)确保每个绝缘子伞裙套筒120/130的内表面在绝缘杆102的外表面与绝缘子伞裙套筒120/130之间形成介电界面。
[0026] 在一些实施方式中，绝缘子伞裙套筒120/130均可以包括多个径向延伸的翅片122/132，用于增加支承架100的外部上的爬电距离。翅片122/132在地上的或露天的电闸安装中会是期望的。增加的爬电距离可以例如通过改变绝缘子伞裙套筒120/130上的翅片
122/132的间距和/或尺寸来提供。
[0027] 在一种实施方式中，上绝缘子伞裙套筒120和下绝缘子伞裙套筒130的构造可以完全相同，以为上绝缘子伞裙套筒120和下绝缘子伞裙套筒130提供可互换部件。在另一实施方式中，如在图1-3中所示出的，上绝缘子伞裙套筒120和下绝缘子伞裙套筒130可以基本上类似，但是翅片122和翅片132可以沿相反方向具有斜坡123/133(例如，以便当上绝缘子伞裙套筒120和下绝缘子伞裙套筒130安装在绝缘杆102的相反端部时，沿相同方向提供斜坡)。在其他实施方式中，上绝缘子伞裙套筒120和下绝缘子伞裙套筒130可以具有不同的轴向长度和/或不同数量的翅片122/132(例如，取决于安装架104的安装位置)。
[0028] 如在图3中所示出的，上伞裙套筒120和下伞裙套筒130可以分别在绝缘杆102的顶端和底端上面滑动。在一些实施例中，上伞裙套筒120和下伞裙套筒130可以经由过盈配合在绝缘杆102上保持在适当位置。即，上伞裙套筒120和下伞裙套筒130均可以具有中心孔(分别参考124和134)，中心孔的圆周定尺寸为使得它可以紧绷在绝缘芯103的圆周上面。过盈配合在绝缘芯103的外表面与绝缘子伞裙套筒120/130的内表面(例如，沿着中心孔124/134)之间提供了基本上无空隙的介电界面，无需使用粘结剂。在一种实施方式中，绝缘子伞裙套筒120/130可以在绝缘杆102上面推动，而无需在绝缘杆102的外表面与绝缘子伞裙套筒120/130的内表面之间的界面处使用任何其他材料类(诸如密封剂、润滑剂或粘合剂)。
[0029] 图4提供了上伞裙套筒120的简化底视图和绝缘杆102的简化顶视图，以图示上伞裙套筒120与绝缘杆102的过盈配合。下伞裙套筒130可以与上伞裙套筒120类似地配置，以为下伞裙套筒130与绝缘杆102提供类似的过盈配合。如在图4中所示出的，绝缘杆102的外径118大于上伞裙套筒120的中心孔124的内径128。上伞裙套筒120的沿着中心孔124的内表面是大体上光滑且圆柱形的。因此，上伞裙套筒120可以在绝缘杆102上面紧绷、操纵、推动和/或受力，以在安装之后为借助作用于绝缘杆102的一致环向力而提供气密/水密配合。绝缘杆102与上伞裙套筒120之间的过盈配合可以在绝缘杆102与上伞裙套筒120之间提供介电界面。下伞裙套筒130可以应用在绝缘杆102的不同部分上面。例如，上伞裙套筒120可以配置为覆盖绝缘杆102的安装架104上方的圆柱形部分，而下伞裙套筒130可以配置为覆盖绝缘杆102的安装架104下方的圆柱形部分。
[0030] 图5A是上伞裙套筒120的侧视立体图。图5B是根据本文中所描述的另一实施方式的上伞裙套筒520的侧视立体图。共同参照图3和5A，上伞裙套筒120的茎区段126可以成形为，使得上伞裙套筒120可以完全在绝缘杆102的顶部部分上面滑动，并且使得当支承架100装配时中心孔124可以倚着顶端支承架110终止。下伞裙套筒130(在图5A中未示出)可以类似地配置并装配到绝缘杆102的下部部分上。
[0031] 与之相比，共同参照图3和5B，上伞裙套筒520可以包括茎区段526，茎区段526包含集成的衬垫522与六角形状开口524。六角形状开口524可以定尺寸为配合/紧绷在螺纹支座108的六角部分上面。衬垫522可以接合到茎区段526，以部分地覆盖中心孔124，并防止上伞裙套筒520插入越过绝缘杆102的肩部109。因此，当支承架100使用上伞裙套筒520而非上伞裙套筒120来装配时，顶端支承架110可以固定在螺纹支座108的六角部分和衬垫522上面，以在绝缘杆102的肩部109与顶端支承架110之间形成密封。而且，衬垫112可以在顶端支承架110与螺母114之间密封，以围绕绝缘芯103的顶端提供防风雨密封。下伞裙套筒(未示出)可以与上伞裙套筒520类似地配置，并装配到绝缘杆102的下部部分上。
[0032] 图6是示出安装架104的分解侧视图以及根据本文中所描述的另一实施方式的上伞裙套筒620的侧视剖面图。上伞裙套筒620可以大体上与具有中心孔124的上伞裙套筒120类似地配置。然而，如在图6中所示出的，在上伞裙套筒620的底部处可以包括延伸部分621。延伸部分621可以包括比直径中心孔124的直径更大的孔622。当伞裙套筒620和安装架104安装在绝缘杆102上面时，孔622可以允许上伞裙套筒620重叠或接收安装架104的环状件
106的一部分。因此，延伸部分621可以在中心孔124与延伸孔622的接合处覆盖环状件106的顶边与肩部623之间的界面。在一种实施方式中，按照延伸部分621的轴向长度，延伸部分
621可以包括凹口624，以避免受安装架104的肘状区段105造成阻碍。
[0033] 图7是根据本文中所描述的另一实施方式的支承架700的侧视图。如在图7中所示出的，单个伞裙套筒720可以用来覆盖绝缘杆102。类似于上伞裙套筒120和下伞裙套筒130，伞裙套筒720可以包括翅片722和中心孔，中心孔的圆周定尺寸为使得它可以紧绷在绝缘杆102的圆周上面，以提供过盈配合。在图7的构造中，在安装架704附接之前，伞裙套筒720可以安装在绝缘杆102上面。安装架704可以例如附接在绝缘杆102和伞裙套筒720两者的一部分上面。因此，相比于安装架104(例如，图3)，安装架704可以使用夹紧配件706和/或两件式配件来使安装架704能定位在绝缘杆102和伞裙套筒720上面。在另一实施方式中，用于安装架的不同构造可以用来在绝缘杆102任一端部处固定安装架。
[0034] 图8是根据本文中所描述的实施方式的用于装配用于熔丝断路器的支承架的示例性过程的流程图。如在图8所示出的，过程800可以包括提供绝缘圆柱形杆(方框810)，以及将安装架固定到杆的中间部分(方框820)。例如，可以提供包括螺纹支座108的绝缘杆102。安装架104可以在绝缘杆102上面滑动，并用销107来固定。
[0035] 过程800还可以包括，使预模制的上伞裙套筒在绝缘杆的顶部部分的外表面上面滑动，以在顶部部分的外表面与上伞裙套筒的内表面之间形成介电界面(方框830)。例如，上伞裙套筒120可以在绝缘杆102的顶端上面推动，使得绝缘杆102的顶部部分填满中心孔124，并沿着绝缘杆102的在安装架104与顶部螺纹支座108之间的外部在绝缘杆102与上伞裙套筒120之间形成介电界面。
[0036] 过程800还可以包括，使预模制的下伞裙套筒在绝缘杆的底部部分的外表面上滑动，以在底部部分的外表面与下伞裙套筒的内表面之间形成介电界面(方框840)。例如，下伞裙套筒130可以在绝缘杆102的底端上面推动，使得绝缘杆102的底部部分填满中心孔132，并沿着绝缘杆102的在安装架104与底部螺纹支座108之间的外部在绝缘杆102与下伞裙套筒130之间形成介电界面。
[0037] 为熔丝断路器支承架提供可以应用在绝缘杆上面的预模制的伞裙套筒，简化了制造，并且消除了用来制造常规支承架的复杂的包覆模制过程。此外，预模制的伞裙套筒减少了手工地去除溢边的情况。在零件模制之后，来自常规模制过程的溢边必须去除(通常手工地)，以避免由于污染物堆积而引起放电路径形成。类似地，通过消除由于伞裙的缺陷而必须废弃整个支承架的情况，可以减少在制造期间由于模制缺陷而造成的废料。此外，用于伞裙的材料可以很容易地调整，以满足客户偏好(例如，对硅酮或EPDM的偏好)。而且，利用使安装架(例如，安装架104)不受覆盖的预模制的伞裙套筒的实施方式可以通过安装架周围的伞裙隔离来消除腐蚀的问题。
[0038] 示例性实施方式的前述描述提供了图示和描述，但不意欲是详尽的或将本文中描述的实施例限制于所公开的精确形式。更改和变化根据上述指导是可能的，或可以从实施例的实践获得。
[0039] 尽管已经在上面详细地描述了本发明，但是应明确理解，可以在不脱离本发明的精神的情况下更改本发明，这对于本领域技术人员来说将会是显而易见的。在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明作出形式、设计或布置的各种改变。因此，上面提到的描述应认为是示例性的，而非限制性的，并且本发明的实际范围是在以下权利要求中界定的范围。
[0040] 在本申请的描述中所使用的元件、行动或指示都不应当解释为对本发明来说是关键的或必要的，除非那样明确地描述。而且，如在本文中所使用的，冠词"一"意欲包括一个或更多个术语。另外，短语"基于"意欲指的是"至少部分地基于"，除非另外明确说明。
