制备用于在配电设备中使用的环氧树脂涂覆的汇流条的方法

摘要

本申请涉及制备用于在配电设备中使用的环氧树脂涂覆的汇流条的方法。一种用于在环氧树脂涂覆的汇流条的导体部分上产生暴露的电接触区域的自动化工艺。当环氧树脂涂层处于玻璃态时，可以安全地和经济地，优选地经由自动化设备通过定位该条并在涂层的选择区域施加局部热使环氧树脂成为橡胶态；监控加热至高于环氧树脂的玻璃化转变温度，使切割工具与环氧树脂接触用于从汇流条上切割并移除橡胶涂层，并且冷却汇流条以使邻近的涂层回到玻璃态，从而在汇流条上留下导体的暴露的电接触区域而几乎没有或没有表面损坏。

权利要求

1.一种制备用于在配电设备中使用的环氧树脂涂覆的汇流条的方法，所述方法包括：用绝缘的环氧树脂涂覆非绝缘的汇流条导体，并且使所述环氧树脂在所述汇流条上硬化成玻璃态；

在硬化的环氧树脂的主体区域对所述汇流条施加局部感应加热，直到硬化的环氧树脂的主体区域处于其玻璃化转变温度或高于其玻璃化转变温度，并且环氧树脂的所述主体区域处于橡胶态，以避免燃烧所述环氧树脂，并从所述汇流条导体层离；

当处于橡胶状环氧树脂的玻璃化转变温度或高于橡胶状环氧树脂的玻璃化转变温度时，通过使切割工具与所述橡胶状环氧树脂接触，从残留在所述汇流条上的环氧树脂的层切割橡胶状环氧树脂的所述主体区域，并且基于通过所述汇流条从所述感应加热的热保留，从所述汇流条移除所述主体区域的所述橡胶状环氧树脂，以产生暴露的电接触区域；

允许具有所述电接触区域的所述环氧树脂涂覆的汇流条冷却到低于所述玻璃化转变温度，以再硬化在所述电接触区域的边界处的任何环氧树脂涂层。

2.根据权利要求1所述的制备用于在配电设备中使用的环氧树脂涂覆的汇流条的方法，包括另外的步骤：在施加所述局部加热时监控所述主体区域的温度。

3.根据权利要求1所述的制备用于在配电设备中使用的环氧树脂涂覆的汇流条的方法，其中所述加热步骤、切割步骤和移除步骤通过自动化设备来实现。

4.根据权利要求1所述的制备用于在配电设备中使用的环氧树脂涂覆的汇流条的方法，其中所述主体区域是汇流条端部。

5.根据权利要求1所述的制备用于在配电设备中使用的环氧树脂涂覆的汇流条的方法，其中热的施加通过感应加热器或红外加热器中的一种来完成。

6.一种在涂覆有绝缘硬化的环氧树脂的汇流条上产生电接触区域的方法，其中所述环氧树脂处于玻璃态，所述方法包括经由自动化装置通过定位所述汇流条并在环氧树脂涂层的选择区域对所述汇流条施加局部感应加热来使所述环氧树脂成为橡胶态，以避免燃烧所述环氧树脂；监控所述加热至高于所述环氧树脂的玻璃化转变温度，当高于所述玻璃化转变温度时使切割工具与所述环氧树脂接触，基于通过所述汇流条从所述感应加热的热保留用于从所述汇流条切割并移除所述环氧树脂，以产生暴露的电接触区域，并且冷却所述环氧树脂涂覆的汇流条以使邻近所述电接触区域的涂层回到玻璃态，从而在所述汇流条上留下导体的暴露的电接触区域。

说明书

制备用于在配电设备中使用的环氧树脂涂覆的汇流条的方法

[0001] 发明背景发明领域

[0002] 本发明大体上涉及使用环氧树脂涂覆的汇流条(bus  bar)的配电设备(electrical distribution equipment)，并且具体地涉及在汇流条已经被环氧树脂涂覆
之后制备用于汇流条的清洁的导体区域的方法。

[0003] 相关技术的讨论

[0004] 某些容量的配电设备，例如诸如汇流通道型产品(busway type product)，将通常使用实心导体材料的预制汇流条。通常，这些汇流条将用环氧树脂涂覆以提供绝缘。然而，
由于汇流条必须彼此连接并且连接至其他配电设备，因此汇流条的非绝缘的无环氧树脂的
区域必须可用以实现这些导电连接。例如，在汇流通道汇流条(busway bus bar)的情况下，
条的端部被成形为通过接头组(joint pack)分开和连接。同样地，形成弯曲可以在条的中
部发生以便允许插入单元(plug in unit)，例如功率输出点沿汇流条的长度被添加到汇流
条上。

[0005] 过去，所使用的或建议的方法已经包括在施加绝缘涂层之前，将裸汇流条贴上胶带(taping)以掩蔽期望的导电区域并且防止环氧树脂粘附。然而，这种掩蔽和去掩蔽方法
是劳动密集型的，并且可能需要昂贵的专用胶带。

[0006] 在本领域中还已知，为了回收已经被缺陷地涂覆的汇流条，可以加热整个条并且剥去所有环氧树脂涂层。当存在缺陷时，一些制造商在对流烘箱中加热整个小汇流条，并且
然后手动地将所有环氧树脂从条上剥去用于返工(rework)。然而，这仅仅是针对返工来完
成的，并且在常规制造的吞吐量(throughput)方面具有明显的限制，例如烘箱和汇流条尺
寸、能源使用、安全性和时间。

[0007] 发明概述

[0008] 本发明提出提供在先前涂覆的环氧树脂涂覆的汇流条上提供清洁的导体区域的更有效和有成本效益的方法，该方法对导体表面的破坏性也较小。已经发现，在环氧树脂处
于玻璃态的情况下，采用环氧树脂涂覆的汇流条，可以安全地和经济地，优选地经由自动化
设备通过定位条并在涂层的选择区域施加局部热使环氧树脂成为其橡胶态；监控加热至高
于环氧树脂的玻璃化转变温度，使切割工具与环氧树脂的主体区域接触用于从汇流条切割
并移除橡胶涂层，并且冷却汇流条以使邻近的涂层回到玻璃态，从而在汇流条上留下导体
的暴露的电接触区域而几乎没有或没有表面损坏，这很大程度上类似于从一股导线移除绝
缘体涂层，因此消除了在环氧树脂涂覆之前掩蔽接触表面区域、然后在环氧树脂工艺之后
移除掩蔽材料的需求。

[0009] 本发明提出了制备用于在配电设备中使用的环氧树脂涂覆的汇流条的方法，包括以下步骤：a)用环氧树脂涂覆汇流条导体，并且使环氧树脂在条上硬化成玻璃态；b)对硬化
的环氧树脂的主体区域施加局部加热，直到硬化的环氧树脂的主体区域处于其玻璃化转变
温度或高于其玻璃化转变温度，并且环氧树脂的主体区域处于橡胶态并从汇流条导体层
离；c)从残留在汇流条上的环氧树脂的层切割橡胶状环氧树脂的主体区域，并且从汇流条
移除主体区域的橡胶状环氧树脂以产生电接触区域；并且d)允许具有电接触区域的环氧树
脂涂覆的汇流条冷却到低于玻璃化转变温度，以再硬化在电接触区域的边界处的任何环氧
树脂涂层。

[0010] 在其他方面中，根据上文的制备用于在配电设备中使用的环氧树脂涂覆的汇流条的方法还可以包括以下步骤：在施加局部加热时监控主体区域的温度。在其他方面中，加热
步骤、切割步骤和移除步骤可以通过自动化设备来实现。在其他方面中，主体区域可以在汇
流条端部。在其他方面中，热的施加可以通过感应加热器或红外加热器中的一种来完成。

[0011] 本发明还可以提出在环氧树脂涂覆的汇流条上产生电接触区域的方法，其中环氧树脂处于玻璃态，所述方法包括经由自动化装置通过定位条并在环氧树脂涂层的选择区域
施加局部热来使环氧树脂成为橡胶态；监控加热至高于环氧树脂的玻璃化转变温度，当高
于玻璃化转变温度时使切割工具与环氧树脂接触用于从汇流条切割并移除环氧树脂以产
生电接触区域，并且冷却环氧树脂涂覆的汇流条以使邻近接触区域的涂层回到玻璃态，从
而在汇流条上留下导体的暴露的电接触区域。

[0012] 附图简述

[0013] 在阅读下文的详细描述并参考附图后，所公开的实施方案的上述和其他优点将变得明显，在所述附图中：

[0014] 图1是在自动化设备中用于在条上产生电接触区域的环氧树脂涂覆的汇流条的示意图，其中第一步骤是环氧树脂层的局部加热。

[0015] 图2是示出了当环氧树脂的主体区域高于其玻璃化转变温度时将切割工具施加于环氧树脂的主体区域的示意图。

[0016] 图3是示出了当环氧树脂层的主体区域高于其玻璃化转变温度时移动切割工具以从接触区域移动环氧树脂层的主体区域的示意图。

[0017] 图4是示出了当环氧树脂的主体区域高于其玻璃化转变温度时移动切割工具以从环氧树脂涂覆的汇流条移除环氧树脂的主体区域的示意图。

[0018] 详细描述

[0019] 首先，将理解，并入所公开的实施方案的方面的实际的商业应用的开发将需要许多实施特定的决定，以实现开发者的用于商业实施方案的最终目标。这样的实施特定的决
定可以包括并且可能不限于遵守系统相关的限制、业务相关的限制、政府相关的限制以及
其他限制，这可以随着特定的实施、位置并随时间变化而改变。虽然开发者的努力在绝对意
义上可能是复杂的且耗时的，但是尽管如此，这样的努力将是受益于本公开内容的本领域
技术人员承担的日常工作。

[0020] 还应理解，本文中公开的和教导的各实施方案易受许多且不同的修改和替换形式的影响。因此，单数术语例如但不限于“一(a)”及类似术语的使用不意图作为项目的数目的
限制。类似地，在书面描述中使用的任何关联术语例如但不限于“顶部(top)”、“底部
(bottom)”、“左(left)”、“右(right)”、“上部(upper)”、“下部(lower)”、“向下(down)”、“向
上(up)”、“侧面(side)”等是为了清楚特定地参考附图，并且不意图限制本发明的范围。

[0021] 此外，程度词例如“约”、“基本上”及类似词可以在本文中在“处于或几乎处于在给定在陈述的情况中固有的制造、设计和材料容差时”的意义上被使用，并且用来防止无道德
的侵权人不正当地利用本发明的公开内容，其中确切的或绝对的数字和操作或结构关系被
陈述作为理解本发明的帮助。

[0022] 图1示出了用于在配电设备中使用的典型的环氧树脂涂覆的汇流条21。条的导体部分23在所有侧面上已经用环氧树脂25的层涂覆。如已知的，硬化的环氧树脂是可以以两
种状态存在的结晶固体，也就是，当低于其玻璃化转变温度时的玻璃态，有时被称为“固化
的”或“硬化的”，和当高于其玻璃化转变温度时的橡胶态。玻璃化转变温度可以更准确地被
认为是橡胶态存在的温度范围，并且将取决于环氧树脂的配方。此处示出的是在27处的
320°F‑450°F的用于绝缘涂层环氧树脂的典型范围。条21优选地被放置在单独的专用区域
或设备29中，用于从导体条23移除环氧树脂涂层25的选择区域，从而在汇流条上产生电接
触区域。出于安全原因，本文中的工艺的自动化是优选的，并且应该通过应用本领域的普通
技术容易地实现。自动化设备29将为操作者提供最大的安全性，并且可以包括定位控件
(positioning control)31，该定位控件31可以包括辊33等，以在整个本文描述的工艺中移
动或保持条21。如图1中所示，条21的端部35是选择的主体区域，该条21的端部35在被构建
成配电设备时需要电连接至其他导体，该主体区域已经被定位在由条21的两侧上的感应线
圈表示的加热设备37内。热39被施加，并且通过温度传感器41被监控并通过温度控制器43
被控制。温度传感器41可以是表面探针或空气温度探针，其本身或与经验导出的固定的热
施加时间相结合，以被用于导体和环氧树脂的所有类似的组成和构造。本文中所有设备的
构造和使用被认为是在本领域普通技术内。已经发现感应加热器在2秒至10秒内使环氧树
脂25处于其玻璃化转变范围。应避免环氧树脂的燃烧和/或下方的导体表面的损伤。

[0023] 图2示出了在加热之后的初始切割步骤，由此在导致选择区域中环氧树脂的橡胶态的玻璃化转变温度，条21已经移动至切割区域，在该切割区域中，在条21的每侧上的切割
工具例如刀片45可以被移动以切割选择区域的橡胶状环氧树脂。将理解，条21、刀片45或两
者可以被移动到适当的位置以实现此步骤。同样地，如果需要，刀片可以采取任何数目的形
式，包括例如直刃刀片或辊刀片、张紧线(tensioned wire)或在多于一个轴线上具有刃的
成形的切割形式。

[0024] 图3示出了随后的剥去步骤，由此如箭头46指示，将与导体23具有最小间隙的刀片朝向条21的端部35拉动，从而将已经变得层离的橡胶状环氧树脂47从导体23剥离。在此操
作期间，应注意不要凿击(gouge)导体23的表面。

[0025] 图4示出了机械分离步骤，其中橡胶状环氧树脂47的主体区域通过刀片45的连续运动46被拉离导体23和环氧树脂25的剩余层，从而产生适合于连接至其他导体的裸电接触
表面区域。切割步骤、剥去步骤和分离步骤的定时，以及通过环氧树脂涂覆的汇流条21的热
保留，应被考虑以在处于橡胶态时实现橡胶状环氧树脂的主体区域的移除。将理解，刀片46
可以保持静止，并且环氧树脂涂覆的汇流条21相对于刀片被移动。还预期，除了切割刀片之
外的机构可以用来实现橡胶状环氧树脂47与环氧树脂涂覆的汇流条21的分离。在已经产生
电接触区域49后，允许具有剩余环氧树脂涂层的汇流条冷却到低于玻璃化转变温度；由此
在选择区域的边界区域处的任何剩余的环氧树脂可以返回到玻璃态，并且具有电接触区域
的汇流条可以从自动化的环氧树脂层离程序和/或设备29中移除。

[0026] 尽管已经例证并描述了本公开内容的特定方面、实施方式和应用，但是应当理解，本公开内容不限于本文公开的精确构造和组成，并且根据前述描述，多种修改、改变和变型
可以是明显的而不偏离如在所附的权利要求中限定的本发明。