專利名稱：用于包括多個(gè)裝置的可控制系統(tǒng)的便攜式功率和信號(hào)分配系統(tǒng)的制作方法
背景技術(shù)：
經(jīng)常使用許多不同裝置來(lái)產(chǎn)生燈光效果。各個(gè)發(fā)光體可使用相對(duì)高功率的燈，以產(chǎn)生想要的明亮效果。高功率的發(fā)光體相應(yīng)地需要大量源電流。所述電流可從電力設(shè)備被傳遞至分配裝置，從所述分配裝置電流被送至各種發(fā)光體。示范燈光效果可包括在舞臺(tái)上或在音樂(lè)會(huì)中的燈光照明，例如，在展覽會(huì)中，或者照亮一個(gè)太大而不能由單個(gè)燈照亮的區(qū)域。再者，這類(lèi)系統(tǒng)可包括譬如聲音裝備、煙霧機(jī)器、傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)(rigging motor)、視頻投影儀和視頻系統(tǒng)的裝置，所有這些由AC(交流)電流驅(qū)動(dòng)。
功率和控制信號(hào)均需要被送至多個(gè)裝置中的每個(gè)中。理想的是，從高電流源向發(fā)光體相當(dāng)方便且非常安全的功率分配。此外，可從不同類(lèi)型電源供給發(fā)光體功率，諸如不同電壓、諸如120和208伏。從較高電壓源向低電壓發(fā)光體供給電能可是危險(xiǎn)的。例如將使用120伏的發(fā)光體插進(jìn)208伏電源可產(chǎn)生危險(xiǎn)性弧電或其它傷害。
前面系統(tǒng)使用分離電纜用于控制，并且分離電纜用于功率分配。各個(gè)這些不同電纜系統(tǒng)需要時(shí)間和勞動(dòng)來(lái)組裝，并且各個(gè)需要分離電纜和連接器，其每個(gè)增加了所述系統(tǒng)的成本。
控制信號(hào)被使用以控制單個(gè)的發(fā)光體。所述發(fā)光體可經(jīng)控制網(wǎng)絡(luò)被控制，譬如以太網(wǎng)或DMX(數(shù)據(jù)多路轉(zhuǎn)換器)控制或以太網(wǎng)上的DMX，或者任意其它控制格式。這典型地通過(guò)各個(gè)所述發(fā)光體的分配控制線來(lái)實(shí)現(xiàn)。重要的是分配給發(fā)光體的信號(hào)還幾乎不受電噪聲的干擾。
概要公開(kāi)了能夠?qū)⒐β屎托盘?hào)分配給多個(gè)受控裝置的技術(shù)。多個(gè)不同實(shí)施例增強(qiáng)了所述系統(tǒng)的安全性和便宜性。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1示出基本系統(tǒng)及其基本部分的框圖；圖2示出電源的接線圖；圖3示出連接器的橫截面圖；圖4示出供電和母線之間的螺旋連接；圖5和6說(shuō)明母線及其連接；圖7說(shuō)明用于母線的安全盒；圖8說(shuō)明用于母線的連接器組件；圖9說(shuō)明斷路器模塊及其連接；圖9A說(shuō)明用于在接觸器和電路斷路器之間延伸的連接器；圖10說(shuō)明使用的母線和安全盒；圖11說(shuō)明接觸器和電路斷路器之間的連接；圖12說(shuō)明整體機(jī)架；和圖13說(shuō)明組合功率/信號(hào)的理想的橫截面圖。
詳細(xì)說(shuō)明這里說(shuō)明了一般結(jié)構(gòu)和技術(shù)和更具體的實(shí)施例，所述實(shí)施例可被用于實(shí)施執(zhí)行更一般的目的的不同方法。
圖1示出一個(gè)實(shí)施例的整體框圖，所述實(shí)施例將功率和控制信號(hào)分配給遠(yuǎn)處定位的燈，譬如99。各個(gè)所述燈99被連接以接收來(lái)自斷接盒(breakout box)的功率和控制信號(hào)。分配機(jī)架100是一個(gè)由大量斷路器模塊譬如102構(gòu)成的機(jī)架，每個(gè)斷路器模塊控制一個(gè)特定輸出。分配機(jī)架100接收電能55，例如從用于分配的具有400安培、3相電的4/0饋送電纜處。分配機(jī)架100還接收示出為140的控制信號(hào)，在這種情況下，這種控制信號(hào)是發(fā)送至以太網(wǎng)開(kāi)關(guān)145的以太網(wǎng)信號(hào)。三相電和控制信號(hào)被分配給各個(gè)斷路器模塊102。各個(gè)斷路器模塊102在專用配置電纜上產(chǎn)生組合的功率和信號(hào)輸出120，所述專用配置電纜包括功率和控制導(dǎo)體。
輸出120被連接至斷接盒130。有多個(gè)不同結(jié)構(gòu)的斷接盒。來(lái)自不同斷路器模塊的不同輸出被連接至斷接盒135，具有不同于斷接盒130的結(jié)構(gòu)。例如，斷接盒130被配置用于208伏AC且具有208伏輸出口132、還有控制連接134。
所述控制可以是控制一個(gè)或多個(gè)發(fā)光體的任何形式，例如以太網(wǎng)、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DMX(數(shù)據(jù)多路轉(zhuǎn)換器)、或任意其它可尋址的、時(shí)隙控制的或其它類(lèi)型的控制線。類(lèi)似地，斷接盒135包括120伏AC輸出口136。
分配機(jī)架100將高電流供給120分隔為多個(gè)分離的斷路器的功率供給。這些供給被分配在還在其中執(zhí)行控制的相同電纜上。然而注意，在分配機(jī)架100中可同時(shí)提供多個(gè)電壓。實(shí)施例可被應(yīng)用不同電壓至不同的斷接盒?？蛇x擇的實(shí)施例可允許不同電壓輸出至相同斷接盒的不同輸出口。
如果120伏輸出口被連接以接收208伏功率，然而可能發(fā)生對(duì)發(fā)光體的損害和安全問(wèn)題。各個(gè)斷接盒根據(jù)其結(jié)構(gòu)被線編碼。使用“關(guān)鍵線(key wires)”的線回送技術(shù)確保合適的電壓被提供給專用斷接盒。除非且直到適當(dāng)配置斷接盒被連接至斷路器模塊，根本不會(huì)提供電壓。
在實(shí)施例中，斷接盒具有在關(guān)鍵線上的回送連接，所述關(guān)鍵線依據(jù)其所想要的電壓被編碼。該實(shí)施例可具有單獨(dú)的連線，所述單獨(dú)的連線被用作硬連線的關(guān)鍵線。斷接盒包括回送，所述回送要求在適當(dāng)激勵(lì)斷接盒之前的兼容性。例如，單獨(dú)的關(guān)鍵線可包括5條不同可能的線連接，被連接的這五條線中的兩條用于任意單獨(dú)連接。例如，120伏斷接盒可具有連接至線5的線2。120伏斷路器模塊不會(huì)向斷接盒輸出口輸出任意輸出電壓，直到且除非線2被連接至線5。因此，沒(méi)有輸出功率將被供給，直到適當(dāng)配置的斷接盒被連接至斷路器模塊。
這避免了將錯(cuò)誤的電壓施加至斷接盒。
作為附加的安全機(jī)構(gòu)，功率沒(méi)有連接至斷接盒，直到斷接盒及所有中間連接完全完成連接。因此，沒(méi)有施加功率至電纜120，直到兼容性斷接盒被連接。因此，任何沒(méi)有終端的干線(trunk)連接器從來(lái)不被激活。操縱該連接器的人沒(méi)有危險(xiǎn)，即使他們處于危險(xiǎn)的環(huán)境中，譬如站在水中。
圖2示出分配機(jī)架100和斷接盒135之間的電連接。主功率干線100被輸入至3相母線系統(tǒng)(bus bar system)200，在分配機(jī)架內(nèi)由母線210、211、212、213構(gòu)成，如在這里進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。還應(yīng)當(dāng)明白，圖2中所示的各個(gè)繼電器可使用輔助繼電器，在其中串聯(lián)的兩個(gè)繼電器被使用代替一個(gè)單一繼電器。兩個(gè)串聯(lián)的輔助繼電器的使用避免了電源的需要或者使大量功率穿過(guò)繼電器線圈。
母線系統(tǒng)200平行于各個(gè)斷路器模塊提供功率，包括如所示的斷路器模塊201。來(lái)自母線的功率經(jīng)高電流接觸器220被應(yīng)用。在該實(shí)施例中，可使用75安培的接觸器。觸點(diǎn)221、222被串聯(lián)在母線200、功率線230和干線電纜120之間。使用接觸器線圈223控制接觸器的打開(kāi)和關(guān)閉位置。在接觸器線圈223被激勵(lì)時(shí)，觸點(diǎn)221和222被連接。在斷接盒內(nèi)，功率線230將功率提供給輸出口136。接觸器轉(zhuǎn)換功率的全部相位。
如這里所述，接觸器供給一組電路斷路器241。各個(gè)斷路器的輸出傳送給輸出口136的干線電纜。各個(gè)單獨(dú)的斷路器控制單獨(dú)組的輸出口的功率。
通常表示為240的五線束被用于提供10種不同的組合，允許10種不同的惟一的斷接盒/斷路器模塊組合。當(dāng)然，任何數(shù)量的線可被用于這個(gè)目的，允許任何數(shù)量惟一的結(jié)構(gòu)。
用于接觸器控制線圈223的激勵(lì)224可經(jīng)合適的關(guān)鍵線被串聯(lián)連接。因此，接觸器可僅僅在合適的關(guān)鍵線被互相連接時(shí)被激勵(lì)，以使接觸器線圈接收橫穿整個(gè)路徑的功率。斷接盒內(nèi)部的內(nèi)連接提供了關(guān)鍵線之間的連接。如果斷路器模塊的編碼與斷接盒的編碼不匹配，則繼電器線圈電路是不完整的，進(jìn)而不供給功率。
在操作中，使用關(guān)鍵線上功率激勵(lì)用于接觸器的控制。接觸器可僅僅在兩個(gè)關(guān)鍵線232、234在斷接盒內(nèi)部被連接時(shí)被激勵(lì)。斷接盒135包括接納全部五條線的準(zhǔn)備(provision)，但是在250處只有特定的一對(duì)線被連接。在圖2中，線232被連接至線234。這確保了在施加功率之前，斷接盒135的電壓和/和其它特征與專用的斷路器模塊201相匹配。
主母線266還被用于附加的安全度。主繼電器271具有觸點(diǎn)263，所述觸點(diǎn)263串聯(lián)在電源264和主接觸器220的線圈223之間。主繼電器271的觸點(diǎn)263必須被關(guān)閉以用于供給的任意功率。
主母線電源265給機(jī)架中許多裝置提供功率。主開(kāi)關(guān)262串聯(lián)在電源265和主母線266之間。在實(shí)施例中，主母線266由該系統(tǒng)內(nèi)部的第五母線構(gòu)成。從主母線激勵(lì)用于主繼電器的線圈264。在功率提供在主母線上時(shí)，觸點(diǎn)263被關(guān)閉，從而在這些條件符合時(shí)使接觸器220供給功率。然而，還提供，如果主開(kāi)關(guān)262被打開(kāi)，它自動(dòng)地關(guān)閉對(duì)于全部斷接盒的全部功率，從而打開(kāi)全部的繼電器。用于接觸器線圈223和用于回送/關(guān)鍵線的功率來(lái)自于低壓電源264。開(kāi)關(guān)262被串聯(lián)設(shè)置在低壓電源264和接觸器線圈223之間。當(dāng)開(kāi)關(guān)被打開(kāi)時(shí)，穿過(guò)接觸器線圈的電流被中斷。打開(kāi)各個(gè)接觸器，從而切斷連接至斷接盒的所有負(fù)載的電流。因而，主開(kāi)關(guān)262是一個(gè)緊急開(kāi)關(guān)，所述主開(kāi)關(guān)切斷機(jī)架外的所有電源，例如，可用于緊急情況和為了方便起見(jiàn)。這可以消除操作者關(guān)閉配置在機(jī)架中的中斷模塊上的全部72個(gè)電路斷路器的必要。
上面說(shuō)明了低壓電源向譬如272和273的繼電器線圈供給功率。然而，許多高功率繼電器需要針對(duì)繼電器的120V功率。輔助繼電器的適應(yīng)可允許譬如264的低壓電源連接至輔助繼電器的線圈，然后使用輔助繼電器的可轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)向主線圈提供120V功率。
例如，如果斷路器模塊201被配置提供120伏功率，然后特定對(duì)線(在這里為232和234)需要用于回送。這確保120伏功率僅僅用于斷接盒，所述斷接盒配置有120伏輸出口。
內(nèi)回送連接250被保持在斷接盒內(nèi)部。這個(gè)實(shí)施例中的這個(gè)內(nèi)部回送連接在線232盒234之間回送，以指示斷接盒135為120伏斷接盒。例如，線間的不同連接可被用于不同的回送連接。五條不同線提供了提供10種不同回送組合的能力，從而為斷接盒的10種不同可能結(jié)構(gòu)。
電纜120傳輸功率、接地及信號(hào)，然而，直到回送被建立以激勵(lì)接觸器之前還沒(méi)有連接至包含功率的熱線的功率。一旦回送被建立，接觸器220被激勵(lì)，并且功率被施加至線230以向輸出口136提供功率。直到那時(shí)，然而，電纜沒(méi)有功率；除了在關(guān)鍵線上的控制功率。
可選擇地，盡管上面已經(jīng)說(shuō)明了120伏連接，應(yīng)當(dāng)明白這個(gè)系統(tǒng)還可使用208伏連接盒使用任意其他電壓。對(duì)于208伏信號(hào)，操作可適于提供六個(gè)15安培輸出口，或者三個(gè)30安培輸出口，或者任意其組合。所述系統(tǒng)還可使用多相位控制和連接。例如，斷接盒可被配置以為所述盒上的輸出口供給3相功率。各個(gè)惟一的斷接盒功率配置可適用不同的回送連接。因此，相對(duì)于提供的電壓輸出，該系統(tǒng)防止有故障的斷接盒被使用。
為了進(jìn)一步的安全，回送電壓可為電流控制和/或接地故障中斷保護(hù)。
除了關(guān)鍵線之外，還有以120的控制電纜260，所述控制電纜從分配機(jī)架100分配置斷接盒135。這個(gè)控制電纜可將控制信號(hào)用于發(fā)光體，所述發(fā)光體由輸出口提供功率。例如，這個(gè)控制可是DMX控制、以太網(wǎng)控制或用于裝置的任意其它控制協(xié)議或其組合中的一個(gè)或多個(gè)域。實(shí)際上，協(xié)議可僅僅是與電纜內(nèi)部的線或信號(hào)載體相兼容的那些。例如，可使用能夠在雙絞線上傳輸?shù)娜我鈪f(xié)議。
通過(guò)連接器腳的腳配置實(shí)現(xiàn)另一方面。圖3示出電纜300末端和示出連接器腳302的示范橫截面的詳細(xì)圖。連接器302包括相對(duì)于連接器的底表面310的不同高度的多個(gè)腳。各個(gè)腳被連接至電纜300內(nèi)的相應(yīng)連線?？捎啥鄠€(gè)每種類(lèi)型的腳。圖3示出2個(gè)每種類(lèi)型的腳，但是應(yīng)當(dāng)明白可有多個(gè)，譬如1和15之間的每種類(lèi)型的腳。
腳304被連接至電纜內(nèi)部的線306。腳304表示安全接地，以及線306因而被連接至安全接地。腳304相對(duì)于連接器的底面310更進(jìn)一步延伸出去。因此，當(dāng)連接器匹配時(shí)，腳304首先實(shí)現(xiàn)接觸，從而確保安全接地首先被建立起來(lái)。例如，這確定實(shí)現(xiàn)斷接盒首先在連接期間被接地。
其次，腳315實(shí)現(xiàn)接觸，且被連接至線318，所述線318表示電源連接，例如交流電源，譬如120伏和/或208和/或220伏。注意，與上面一樣，在接觸器沒(méi)有經(jīng)關(guān)鍵線激勵(lì)之前這些線沒(méi)有被激勵(lì)。
腳325延伸最短的距離，并且被連接至如328的連線，如328的連線表示信號(hào)線。信號(hào)線包括上面所述的關(guān)鍵線，還有譬如以太網(wǎng)和DMX的其他信號(hào)。
各個(gè)所述組的腳相對(duì)于其余腳是凹進(jìn)的，充分地確保一組腳的完全連接，在下一組腳能夠獲得連接之前。例如，凹進(jìn)量可以是大約1mm，但是取決于連接器的尺寸和其它參數(shù)，更普遍的在0.3mm和5mm之間的任意凹進(jìn)可是合適的。
這樣，在操作中，安全接地被首先建立起來(lái)，基于實(shí)現(xiàn)首先連接的最遠(yuǎn)的示出腳304。在安全接地被建立之后，功率線在腳315上被連接，但是直到接觸器基于關(guān)鍵線被激勵(lì)之前，實(shí)際上沒(méi)有給斷接盒供給功率。最后，連接關(guān)鍵線和以太網(wǎng)和其它控制線，這些線給接觸器加電、給系統(tǒng)提供功率。
這種系統(tǒng)的另一問(wèn)題是連接可被解開(kāi)。這對(duì)于在機(jī)架內(nèi)建立的高電流連接尤其成問(wèn)題。因此，這種系統(tǒng)的一個(gè)方面使用固體金屬保持所有連接，以金屬螺栓連接；從開(kāi)始進(jìn)入部分109，自始至終至接觸器外面的連接。這種金屬對(duì)金屬的螺栓連接可最小化電壓降且能夠防止連線被拉松。固體金屬連接器的螺栓連接消除了標(biāo)準(zhǔn)連線的卷曲連接。高電流導(dǎo)體的卷曲連接經(jīng)常難于合適地施加，并且可隨時(shí)間而變松。這種本身上會(huì)引起安全事故。松懈的卷曲受到高電流負(fù)載的加熱，進(jìn)而還將隨時(shí)間被氧化，從而變?yōu)楦畹倪B接。
所述卷曲還是在導(dǎo)體和使用的終端之間的增添的連接。各個(gè)連接可產(chǎn)生一個(gè)電壓降。這種系統(tǒng)消除在任意高電流導(dǎo)體部分中的使用多股絞合線和卷曲連接的需要，因?yàn)檎麄€(gè)部分由金屬對(duì)金屬螺栓連接構(gòu)成。
在圖4-9中說(shuō)明功率連接。輸入功率線109被連接至標(biāo)準(zhǔn)型凸輪鎖緊連接器400，所述凸輪鎖緊連接器400具有螺紋輸出402。所述凸輪鎖緊連接器的螺紋輸出402被擰進(jìn)固體支座410中。電流變換器405包圍固體金屬螺紋支座410。凸輪鎖緊連接器擰進(jìn)一側(cè)。螺栓430將母線固定至絕緣子420且擰進(jìn)另一側(cè)。電流變換器提供輸出信號(hào)，所述輸出信號(hào)用于確定和/或顯示整體消耗電流的控制和/或測(cè)量。
第二螺栓被直接擰進(jìn)母線425。分離的母線被用于各個(gè)相位和中性。
圖5示出沿母線428及其連接螺栓430的絕緣片420的前視圖，例如，所述絕緣片可是玻璃纖維。
各個(gè)母線由1/8英寸厚的銅、鎳板形成，布置由鋸齒狀部分600和延伸部分605。母線上延伸部分605形成連接柄腳，用于斷路器模塊上的適當(dāng)配置的連接器的連接。延伸部分605的各個(gè)前翼603具有舒緩的斜面，使其前緣較薄以利于連接。母線柄腳被形成為1個(gè)“U”增量，其中各個(gè)“U”或單元在垂直上為1-3/4英寸。
圖6示出母線譬如428的側(cè)視圖，示出形成柄腳的鋸齒狀部分600和延伸部分605。
“拱頂(crown)”連接器610安裝在柄腳上以使其間相接觸，而不與現(xiàn)連接再次相接觸。
例如，四條母線中的每個(gè)可傳送電源的不同部分。例如，圖5中所示四條母線可傳送電中性、電相位A、電相位B和電相位C。各個(gè)延伸部分或母線上“柄腳”被以大小排列以連接至如上述的相應(yīng)拱頂連接器。
安全罐籠(safety cage)700被示出在圖7中。安全罐籠包括前表面702，所述前表面面向單元中的模塊。安全罐籠還包括大量譬如705的開(kāi)口。各個(gè)這些開(kāi)口的中間部分被以與母線柄腳間的節(jié)距相同的節(jié)距布置。各個(gè)母線在縱軸上沿圖7中軸699延伸。在圖7中母線被表示為710。與母線的各個(gè)柄腳相套合，設(shè)置多個(gè)開(kāi)口705。例如，母線710延伸通過(guò)該系列中的開(kāi)口715、720和其它開(kāi)口。母線710的各個(gè)柄腳與在安全罐籠中開(kāi)口之一相對(duì)齊，例如，柄腳716與開(kāi)口715相對(duì)齊；柄腳722與開(kāi)口720相對(duì)齊。但是，母線710總是在前表面702之后，從而保護(hù)用戶避免母線上高壓。
當(dāng)然，可以使用任何數(shù)量的母線，譬如2或3或4或5、或更多。安全罐籠被示出具有I形狀的開(kāi)口，連接器延伸過(guò)所述開(kāi)口；盡管，開(kāi)口可是其他形狀，譬如矩形或圓形。
圖8示出使用于斷路器模塊中連接器組件800，其連接至母線。連接器800包括拱頂連接器802，所述拱頂連接器802插入母線上相應(yīng)位置的柄腳804。依賴于相位，在各個(gè)連接器上可有四個(gè)拱頂連接器802、803、805和806。各個(gè)拱頂連接器被按大小排列且被設(shè)置以連接入母線中的相應(yīng)一個(gè)。在安全罐籠700中開(kāi)口715、720還被設(shè)置以允許拱頂連接器延伸穿過(guò)且接觸母線。因此，拱頂連接器802的前緣面808延伸穿過(guò)安全罐籠中的孔且連接至柄腳804。拱頂連接器具有大致上向外傾斜的形狀。這些可以使用Elcon Blind Mate(電子導(dǎo)電視像管遮蔽匹配)連接器。
在操作中，多個(gè)斷路器模塊中的各個(gè)被連接入機(jī)架內(nèi)部相應(yīng)的細(xì)槽。斷路器模塊中的各個(gè)可具有允許它們沿殼體內(nèi)軌道1010滾動(dòng)的輪子；參見(jiàn)圖10。
圖9示出斷路器模塊的后視圖。斷路器模塊包括連接器區(qū)域900，所述連接器區(qū)域900包括拱頂連接器802、803、805和806。這種連接器中的每個(gè)被用于接收來(lái)自它連接至相應(yīng)母線的電壓的不同相位。例如，在圖9中，連接器802接收中性相，以及連接器803接收x相位。在單相電的情況下，連接器的一些可以不存在，或者簡(jiǎn)單地連接在母線處且不連接其余端。
此外，連接器區(qū)域包括接地腳902、904。比拱頂連接器的最遠(yuǎn)延伸端，這些接地腳從斷路器模塊的后表面906進(jìn)一步延伸出。因此，當(dāng)斷路器模塊滾進(jìn)殼體中的位置時(shí)，地接線片902、904在拱頂連接器之前實(shí)現(xiàn)接觸，從而在施加功率之前，提供一安全級(jí)別。
圖9中的斷路器模塊插入圖10中所示的機(jī)架區(qū)域。注意的是，幾家區(qū)域包括側(cè)引導(dǎo)支撐1010。斷路器模塊可具有允許它們?cè)谒鲋?010上滾動(dòng)的輪子。此外，盡管各個(gè)區(qū)域包括相應(yīng)的插座1020、1022，所述插座被結(jié)合至保護(hù)罐籠。地接線片902延伸入地孔1022。這在施加功率之前直接提供一個(gè)接地，以及還用于單元的結(jié)構(gòu)支撐。在兩個(gè)接地腳被連接之后，也就是地接線片902被連接至孔1022和地接線片904被連接至孔1020，單元可被進(jìn)一步滑入位置。同時(shí)，拱頂連接器延伸穿過(guò)保護(hù)板中相應(yīng)的孔，且與相應(yīng)母線實(shí)現(xiàn)接觸。
母線的觸點(diǎn)連接至斷路器模塊800(圖8)以及在圖8中被連接至單元820中的螺孔，所述單元820包括被連接至三相中每一相且延伸至接觸器連接器830的金屬母線，所述單元820自身連接至擰入母線輸出部分譬如832的接觸器。
再者，接觸器820被擰至三相中的每一相，以及經(jīng)固體金屬通向連接器830上譬如832的各個(gè)翼片。圖11示出連接器830怎樣連接至兩個(gè)接觸器1100、1110中的每個(gè)。例如，每個(gè)接觸器可以是3孔、雙斷路(double break)、正常打開(kāi)的接觸器。連接器端832直接擰至接觸器的輸入端。
接觸器是常開(kāi)的，從而在它們輸出端沒(méi)有功率。
接觸器的輸出經(jīng)母線950被連接至一列斷路器920，各個(gè)斷路器控制斷接盒的輸出口之特定一個(gè)。在圖9a中詳細(xì)示出母線950。同樣的母線被用于上部和底部，母線僅僅從上面轉(zhuǎn)到下面用于底部排列。這些電路斷路器中的每個(gè)接收由接觸器以上述方法轉(zhuǎn)換來(lái)的功率。電路控制器控制單個(gè)支路的功率輸出。
電路斷路器的輸出由電路斷路器的動(dòng)作來(lái)保護(hù)，因此可以保護(hù)由過(guò)載和短路引起的過(guò)載和過(guò)加熱。經(jīng)斷路器轉(zhuǎn)換的這些輸出，經(jīng)線918被連接至示出為930、932的干線輸出連接器。
斷路器模塊不僅處理電功率，還有控制信號(hào)。電功率和控制信號(hào)均輸出在連接器930和932上。
控制電子裝置940可包括控制特定控制信號(hào)的處理器。例如，在實(shí)施例中，用于DMX的控制信號(hào)經(jīng)以太網(wǎng)線被傳遞。
依據(jù)這個(gè)系統(tǒng)，處理器允許接收控制信號(hào)、進(jìn)而處理控制信號(hào)。用于DMX的實(shí)施例，那些控制信號(hào)將被說(shuō)明為它們?yōu)镈MX控制信號(hào)，控制多個(gè)不同DMX域。當(dāng)處理器查看新的DMX域時(shí)，它請(qǐng)求用戶命名DMX域。然后，DMX域在以太網(wǎng)系統(tǒng)上每一處是可利用的，也就是在上述的每一個(gè)不同斷路器模塊上。處理器控制不同DMX域中的每個(gè)，以及允許哪個(gè)域的選擇出現(xiàn)在干線輸出930、932，從而哪個(gè)斷接盒將接收那些域。各個(gè)斷接盒可以容納2個(gè)和更多不同DMX域和以太網(wǎng)信號(hào)。用戶接口允許DMX域被命名。在操作中，當(dāng)控制電路940認(rèn)出新的DMX域，它促使用戶鍵入它的名字。例如，DMX可被直接接收，或者可被經(jīng)以太網(wǎng)接收。
所述設(shè)備可被全部連接在一起，如圖12中所示或者以允許多個(gè)以太網(wǎng)和/和局域網(wǎng)(LAN)存在的較小群組連接。譬如1200的各個(gè)斷路器模塊控制用于特定一個(gè)和多個(gè)斷接盒的輸出電壓和輸出控制信號(hào)。各個(gè)斷路器模塊傳送特定的電壓。例如，斷路器模塊1200產(chǎn)生208伏輸出，因而被布置以與斷接盒對(duì)接，所述斷接盒被配置用于208伏。斷路器模塊1205支持帶有120伏輸出的斷接盒。
干線輸出932和930傳送輸出信號(hào)，所述輸出信號(hào)被送至斷接盒。注意，連接器包括在同樣電纜、還有安全關(guān)鍵線和安全接地連接中用于斷接盒的功率和信號(hào)。
專用電纜組件被用于傳送AC功率和信號(hào)。所述電纜組件包括集成電纜組件，所述集成電纜組件組合了AC功率的六個(gè)電路、兩個(gè)絞合對(duì)屏蔽的高速數(shù)據(jù)、五條低壓關(guān)鍵線和兩條安全地線。
圖13中示出復(fù)合電纜的橫截面。復(fù)合電纜由同軸布置的導(dǎo)體組構(gòu)成。絕緣的外層1299圍繞整個(gè)電纜。組I導(dǎo)體1300的同軸環(huán)剛剛在外層1299的內(nèi)部。組I導(dǎo)體1300由12個(gè)獨(dú)立的電力電纜構(gòu)成，各個(gè)獨(dú)立的電力電纜被分別地識(shí)別，譬如使用顏色編碼。例如，電力電纜可以是#12銅標(biāo)準(zhǔn)電力電纜，具有600伏絕緣。這些構(gòu)成將單獨(dú)電路斷路器控制的功率傳送至斷接盒的連線。
附加絕緣層1306位于組I導(dǎo)體內(nèi)部，并且提供了組I導(dǎo)體和組II導(dǎo)體之間的絕緣，所述組II導(dǎo)體同軸位于組I導(dǎo)體內(nèi)部。
組II導(dǎo)體包括大量不同線型的不同連線。導(dǎo)體1320、1322是銅導(dǎo)體，譬如#12線，被連接至大地。這些構(gòu)成安全接地。在一個(gè)實(shí)施例中，各個(gè)安全接地具有與各個(gè)組I導(dǎo)體一樣的同樣數(shù)量電流傳送能力。使用兩個(gè)安全導(dǎo)體，冗余安全電路額外的安全級(jí)別。
關(guān)鍵線共軸位于組II導(dǎo)體內(nèi)，由線130、1331、1332、1333和1334構(gòu)成。這些線中的兩個(gè)在遠(yuǎn)端被連接在一起，以構(gòu)成如上面所述的回送連接。各個(gè)這些線可被單獨(dú)地顏色編碼。關(guān)鍵線還在線224上傳送DC功率給斷接盒，以給其內(nèi)部電子裝置供給功率。接地系統(tǒng)被用于將這個(gè)點(diǎn)流返回至斷接盒中的低壓DC電源264。
另外，以太網(wǎng)線1350形成另一個(gè)線層，使用分離絕緣區(qū)1349從組II線中分離出來(lái)。從兩個(gè)絞合對(duì)1352和1354形成以太網(wǎng)線，且被配置以在至多500英尺的距離上傳導(dǎo)以太網(wǎng)信號(hào)。
三線層中的每個(gè)是分別絕緣的。絕緣層1299、1306和1349中的每個(gè)還可在其中包括金屬屏蔽。金屬屏蔽優(yōu)選被一起連接至接地。
其他實(shí)施例被考慮，以及公開(kāi)內(nèi)容被用于包括所有實(shí)施例和基于披露的主要內(nèi)容可能預(yù)測(cè)的變化。例如，應(yīng)當(dāng)清楚，除了這里具體說(shuō)明的那些，其它數(shù)量可以被使用。較大和較小規(guī)格的線也可以被使用。同樣，不同種類(lèi)的線被考慮。盡管上面說(shuō)明了在電纜中要求特定線的關(guān)鍵線，應(yīng)當(dāng)明白，所述關(guān)鍵線可以以其它方式實(shí)施，例如使用具有用于不同斷接盒的不同電壓的特定電壓，或特定的波形，譬如120V方波、220V的正弦波或任意其它種的控制信號(hào)。
同樣，只有使用用語(yǔ)“用于……的裝置(means for)”的那些權(quán)利要求用于根據(jù)35USC 112第六段解釋。此外，說(shuō)明書(shū)中的限制不用于曲解任何權(quán)利要求，如果那些限制沒(méi)有明確地被包含在權(quán)利要求中。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)，包括電源，能夠輸出多個(gè)不同類(lèi)型的功率，并且產(chǎn)生帶有第一種類(lèi)型的功率和第一控制信號(hào)的輸出；和用于所述輸出的控制器，其基于接收的第二控制信號(hào)允許功率被施加至所述輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述輸出包括具有第一多個(gè)控制線的連接器，在第一所述多個(gè)線上產(chǎn)生所述第一控制信號(hào)，以及在第二所述多個(gè)線上接收所述第二控制信號(hào)，并且所述控制器允許僅在第二控制信號(hào)存在于所述第二線上時(shí)輸出所述功率。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述不同類(lèi)型功率是不同相位的功率。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述不同類(lèi)型功率是不同電壓。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述電源產(chǎn)生多個(gè)所述輸出，所述輸出的至少第二個(gè)具有不同于第一類(lèi)型的第二類(lèi)型的功率輸出，并且與第三控制信號(hào)相關(guān)，以及進(jìn)一步包括用于所述第二類(lèi)型的所述功率的第二控制器，所述第二類(lèi)型的所述功率允許基于接收到的第四控制信號(hào)將功率施加至所述第二輸出。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括所述電源上的連接器，以及其中所述功率和所述控制信號(hào)存在于單一連接器上。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括基于網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)源，以及所述基于網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)還存在于所述單一連接器上。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述控制器包括電可控制繼電器。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述繼電器包括線圈，以及所述線圈由僅在特定第二線上接收到的所述第二控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述電源包括機(jī)架、第一、第二和第三母線，在所述機(jī)架內(nèi)部傳送第一、第二和第三功率類(lèi)型以及用于各個(gè)多個(gè)斷路器模塊的連接，允許所述斷路器模塊接收來(lái)自所述機(jī)架中所述母線的不同類(lèi)型功率。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括其上具有電纜連接的斷接盒，所述斷接盒包括在其上的至少一個(gè)電輸出口，以及包括產(chǎn)生所述第二控制信號(hào)的部分，所述部分被鍵入一個(gè)用于所述至少一個(gè)電輸出口的電壓，以及在所述斷接盒上的所述電纜連接可連接至所述輸出和所述電源中的所述第一控制信號(hào)。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述電纜連接包括單個(gè)電纜，所述單個(gè)電纜傳送所述電功率和所述第二控制信號(hào)。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述單個(gè)電纜還傳送網(wǎng)絡(luò)控制信號(hào)，以及所述斷接盒包括提供所述網(wǎng)絡(luò)控制信號(hào)的至少一個(gè)連接器。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述網(wǎng)絡(luò)控制信號(hào)包括以太網(wǎng)信號(hào)。
15.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括所述斷路器模塊之一，具有控制輸出功率的至少一個(gè)電路斷路器，每個(gè)所述斷路器模塊被連接至至少兩個(gè)所述母線，其中所述斷路器模塊包括在所述母線連接和所述電路斷路器的連接之間的全部金屬對(duì)金屬的螺栓連接。
16.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括機(jī)架中的以太網(wǎng)開(kāi)關(guān)，提供對(duì)所述斷路器模塊的以太網(wǎng)控制。
17.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括連接在所述斷路器模塊準(zhǔn)備被安裝的位置和所述母線之間的罐籠，所述罐籠具有在其中的孔。
18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中各個(gè)所述斷路器模塊包括至少兩個(gè)連接器，所述連接器按大小排列以延伸穿過(guò)所述罐籠中的所述孔。
19.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述孔包括至少第一和第二接地孔，適于支撐所述斷路器模塊。
20.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述斷路器模塊包括延伸的接地片，從斷路器模塊延伸超過(guò)所述連接器頂端，以使在所述斷路器模塊上的所述連接器延伸過(guò)所述罐籠之前延伸接地片與所述罐籠中所述孔相接觸。
21.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括與所述機(jī)架相關(guān)聯(lián)的滾子部分，支撐所述斷路器模塊在機(jī)架中滾入和滾出。
22.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于所述單個(gè)連接器的匹配連接器，其中所述匹配連接器包括距離連接器底表面第一距離的至少一個(gè)接地連接器腳，至少一個(gè)信號(hào)腳，用于所述第一和第二信號(hào)，其從所述連接器的所述底表面延伸第二距離，以及至少一個(gè)功率腳，其從所述連接器的所述底表面延伸第三距離，其中所述第三距離小于所述第二距離，所述第二距離小于所述第一距離。
23.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述關(guān)鍵連接是在所述第一控制信號(hào)之間的回送環(huán)，以及所述回送環(huán)將所述第一控制信號(hào)連接至專用第二線，在那里所述第二線被鍵入所述斷接盒的電壓。
24.一種方法，包括允許用于功率的第一斷接盒連接至功率系統(tǒng)，所述功率系統(tǒng)能夠輸出多種類(lèi)型的功率，所述第一斷接盒具有用于第一種類(lèi)型功率的連接，以及在所述功率系統(tǒng)上連接至第一連接類(lèi)型；和在連接至所述第一連接類(lèi)型時(shí)，自動(dòng)防止不同于所述第一類(lèi)型的功率的功率類(lèi)型施加于所述第一斷接盒。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，進(jìn)一步包括允許用于功率的第二斷接盒連接至所述功率系統(tǒng)上的第一連接類(lèi)型，所述第二斷接盒具有用于第二種類(lèi)型功率的連接，所述第二種類(lèi)型功率不同于第一種類(lèi)型功率；和在連接至所述第一連接類(lèi)型時(shí)，自動(dòng)防止不同于功率的所述第一類(lèi)型的功率類(lèi)型施加于所述第一斷接盒。
26.如權(quán)利要求24所述的方法，其中所述自動(dòng)防止包括在所述第一斷接盒和所述功率系統(tǒng)之間連接中提供多條線，在多條線中第一條上提供第一控制信號(hào)，以及僅在所述多條線中第二條上接收所述第二控制信號(hào)時(shí)允許功率輸出。
27.如權(quán)利要求24所述的方法，其中所述不同類(lèi)型功率是不同相位的功率。
28.如權(quán)利要求24所述的方法，其中所述不同類(lèi)型功率是不同電壓。
29.如權(quán)利要求25所述的方法，其中所述自動(dòng)防止包括在所述第一斷接盒和所述功率系統(tǒng)之間連接中提供多條線，在多條線中第一條上提供第一控制信號(hào)，以及僅在所述多條線中第二條上接收所述第二控制信號(hào)時(shí)允許功率輸出；還在所述第二斷接盒和所述功率系統(tǒng)之間連接中提供所述多條線，在多條線中第三條上提供第一提供第三控制信號(hào)，以及僅在所述多條線中第四條上接收第四控制信號(hào)時(shí)允許功率輸出。
30.如權(quán)利要求24所述的方法，進(jìn)一步包括將功率和控制信號(hào)均施加至單個(gè)連接器上。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，進(jìn)一步包括在所述功率系統(tǒng)內(nèi)部的基于網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)，以及所述基于網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)還存在于所述單個(gè)連接器上。
32.如權(quán)利要求24所述的方法，其中所述自動(dòng)防止包括保持?jǐn)嚅_(kāi)與所述功率是串聯(lián)的繼電器。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其中所述保持?jǐn)嚅_(kāi)包括連接所述繼電器線圈至所述第二條線，從而所述線圈由僅在所述第二條線上接收的所述第二控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)。
34.如權(quán)利要求24所述的方法，進(jìn)一步包括在輸入功率和至少一電路斷路器之間提供功率連接，在此處整個(gè)功率連接包括在對(duì)母線的所述連接和對(duì)所述電路斷路器的連接之間的全部金屬對(duì)金屬螺栓連接。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，其中所述功率連接包括多個(gè)母線，以及進(jìn)一步包括使用帶孔的罐籠子屏蔽母線。
36.如權(quán)利要求35所述的方法，其中租用的多個(gè)所述孔是接地孔。
37.如權(quán)利要求24所述的方法，其中所述連接借助于連接器，以及進(jìn)一步包括通過(guò)連接第一接地腳、第二信號(hào)腳和第三功率腳來(lái)連接所述連接器。
38.一種電纜，包括第一部分，保持尺寸用于在其上傳送電功率的復(fù)數(shù)條線；和第二部分，保持尺寸用于在其上傳送控制信號(hào)的復(fù)數(shù)條線；和在所述第一和第二部分之間的第一屏蔽，將所述第一部分與所述第二部分分離。
39.如權(quán)利要求38所述的電纜，進(jìn)一步包括第三部分，保持在其上適用于傳送網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的線，固定在由所述第一屏蔽限定的區(qū)域內(nèi)，還包括在其周?chē)牡诙帘巍?br> 40.如權(quán)利要求39所述的電纜，其中所述所述第二區(qū)域共軸位于所述第一區(qū)域內(nèi)。
全文摘要
一種電源組件，其可以不同電壓驅(qū)動(dòng)大量不同器件。機(jī)架容納大量斷路器模塊，以及各個(gè)斷路器模塊可連接至一個(gè)或多個(gè)斷接盒。斷接盒被鍵入斷路器模塊，以致于在斷路器和沒(méi)有合適電壓和/或配置以接收功率之前斷路器盒不會(huì)被功率激勵(lì)。斷路器模塊中接觸器的線圈由關(guān)鍵線提供功率，所述關(guān)鍵線被連接通過(guò)斷接盒中特定腳。因此，在沒(méi)有合適電壓配置之前永不提供功率給斷接盒。此外，對(duì)電源組件的饋送功率經(jīng)螺栓連接被提供，在功率供給和電路斷路器之間沒(méi)有任何線連接。
文檔編號(hào)H02B1/04GK1841870SQ20061000422
公開(kāi)日2006年10月4日 申請(qǐng)日期2006年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月27日
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