ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА СО СЪЕМНЫМ ПРИБОРНЫМ БЛОКОМ Российский патент 2003 года по МПК H02B1/56 

Изобретение относится к энергетической распределительной системе, характеризуемой следующими признаками:
- вертикальный узел шин распределительной панели с кожухом для размещения соответствующих шин распределительной панели,
- съемный приборный блок с размещенным на нем многополюсным контактным устройством для вхождения в контакт с шинами распределительной панели,
- несущая приборная панель, относящаяся к съемному приборному блоку, для укомплектования аппаратурой коммутации, автоматического регулирования и техники безопасности в любых комбинациях,
- задняя стенка, проходящая параллельно к несущей приборной панели и расположенная на некотором расстоянии от несущей приборной панели, и
- несущая консоль, проходящая под прямым углом к несущей приборной панели, для опоры на кожухе узла шин распределительной панели.

Распределительная система такого типа известна из заявки на Европейский патент 0186556 А1. Несущая консоль и несущая приборная панель представляют собой отдельные детали, которые выполнены таким образом, что они могут соединяться между собой в различных позициях. Таким путем можно согласовывать конкретную протяженность в глубину съемного приборного блока с предусмотренной комплектацией приборами. Контактное устройство размещено на несущей консоли и выполнено с возможностью переключения так, что съемный приборный блок можно монтировать и демонтировать при снятии электрического напряжения.

Кроме того, известно, что в энергетических распределительных системах комбинации приборов могут выполняться в виде выдвижного блока. В оборудовании коммутационных установок или распределительных шкафов при этом предусматриваются ячейки для размещения выдвижных блоков. В зависимости от требований техники безопасности и удобства эксплуатации при этом предусмотрено наличие контактных устройств, приводимых в действие при вставлении выдвижного блока или при нахождении выдвижного блока в неподвижном положении, для подключения не только основных токоведущих цепей приборов, но и вспомогательных цепей или цепей тока регулирования. Такой выдвижной прибор описан, например, в Европейском патенте 0681751. При этом речь идет о системе, весьма дорогостоящей с точки зрения монтажа, обслуживания, техники безопасности и многообразия возможностей эксплуатации, причем эта система может использоваться с выдвижными секциями или малыми выдвижными блоками с применением адаптеров, как это описано в заявке Германии DE 4313653 A1. Следует ли выбрать для распределительной системы выдвижные блоки данного типа или съемные приборные блоки вышеописанного типа, зависит от потребностей пользователя и от решения, принятого им. Очевидно, что съемные приборные блоки пригодны для таких случаев применения, когда потребителю требуются комбинации приборов, соответствующие нижним и средним диапазонам мощности и вследствие этого габариты и вес приборных блоков ограничены. По сравнению с выдвижными секциями или полностью выдвижными приборными блоками съемные приборные блоки обеспечивают существенную экономию затрат за счет исключения ячеек, дорогостоящих направляющих и устройств запуска контактных устройств.

Так как распределительные системы предлагаемого типа предпочтительно используются для снабжения энергией множества потребителей, в соответствии с этим при оснащении коммутирующего устройства необходимо монтировать множество съемных приборных блоков. При этом оказывается, что подобный монтаж, несмотря на ограниченный вес отдельных съемных приборных блоков, представляет собой существенную нагрузку на пользователя, тем более что такой монтаж выполняется частично ниже уровня головы пользователя, а частично выше этого уровня. Исходя из этого, задачей изобретения является создание экономичной и удобно монтируемой распределительной системы.

В соответствии с изобретением эта задача решается с помощью следующих признаков:
- для введения и размещения съемного приборного блока стационарно установлена несущая направляющая,
- несущая консоль выполнена в виде направляющей планки для зацепления со стационарно расположенной несущей направляющей и смещения вдоль нее,
- контактное устройство размещено на задней стенке,
- на задней стенке, на ее стороне, противолежащей по отношению к несущей консоли, расположен фиксирующий болт,
- для зацепления фиксирующего болта стационарно расположено направляющее отверстие.

Путем размещения съемного приборного блока на несущей направляющей появляется возможность разгрузить пользователя примерно на половину веса съемного приборного блока. Разгрузка от остальной части блока становится эффективно действующей, как только фиксирующий болт вводится в направляющее отверстие. Тем самым новая распределительная система, несмотря на действительно незначительные затраты на направляющие средства по сравнению с выдвижными блоками рассмотренного выше типа, имеет аналогичные им удовлетворительные свойства. Преимуществом является, ввиду ориентации в заднюю сторону фиксирующего болта, в отличие от стационарного расположения, как в съемных приборных блоках по DE 1690432 A1, полностью беспрепятственный доступ к местам расположения выводов, находящихся на свободной стороне монтажной платы, предназначенных для кабелей и проводников, ведущих к потребителям и токовым цепям управления.

Распределительная система согласно вышеупомянутому Европейскому патенту 0186556 A1 имеет то свойство, что она может встраиваться в коммутационные устройства, приборные стойки и стойки коммутации любого типа. Такая возможность имеется и в распределительной системе согласно настоящему изобретению, если согласно дальнейшему развитию изобретения несущая консоль и направляющее отверстие размещаются на кожухе узла шин панели.

Дополнительные преимущества достигаются тем, что в соответствии с изобретением задняя сторона и несущая консоль образуют единый L-образный держатель приборов, и несущая приборная панель выполнена в виде плоской детали и закреплена на упомянутом держателе приборов. С этим не связан отказ от упомянутого согласования с конструктивной глубиной приборных блоков, так как несущая приборная панель может быть размещена на желательном расстоянии от задней стенки. Однако создается возможность при сохранении держателя приборов в качестве стандартного конструктивного узла применять различные несущие приборные панели, т. е. несущие приборные панели с системой отверстий для крепления различных систем приборов.

Существенная для изобретения возможность смещения съемного приборного блока подобно вводу выдвижного блока может быть реализована простыми конструктивными средствами и, следовательно, экономичным путем. В частности, несущая консоль съемного приборного блока может иметь примерно ту же высоту, что и задняя стенка, и может быть снабжена на своем верхнем конце несущей полкой, предназначенной для помещения на стационарную несущую направляющую, с отбортовкой под прямым углом, причем несущая полка имеет, по меньшей мере, две направляющие цапфы, ограничивающие перемещение съемного приборного блока поперек к несущей консоли. Несущая консоль остается при этом на своей внутренней стороне свободной от элементов или устройств, связанных с необходимостью смещения или контактирования с узлом шин распределительной панели. Это обстоятельство может быть использовано с выгодой таким образом, что на несущей консоли размещается индикаторный блок или блок обслуживания для приборов, смонтированных в съемном приборном блоке.

Поэтому оказывается излишним обеспечивать соединение внешнего блока индикации и обслуживания посредством гибких проводников с комплектом приборов на несущей приборной панели. Это благоприятным образом влияет на конструкцию, проверку и надежность съемного приборного блока.

Для безопасности пользователя желательным является то, что непосредственно при установке устройства для перемещения приборов на несущую направляющую осуществляется проводящее соединение с потенциалом земли. Это может быть обеспечено без каких-либо затруднений известным образом тем, что несущие направляющие и устройство для перемещения приборов выполнены из легкопроводящего материала, например из оцинкованного стального листа, и несущие направляющие путем соединения с заземленным корпусом передают потенциал земли на устройство для перемещения приборов. Для случая особенно высоких требований техники безопасности заземление может быть снабжено, согласно одному из вариантов осуществления несущей консоли в соответствии с изобретением, контактной пружиной, контактирующей со стационарными несущими направляющими в целях заземления устройства перемещения приборов при вставлении распределительной системы. Изобретение поясняется ниже на примере осуществления, иллюстрируемом чертежами.

На фиг.1 представлено изображение в перспективе стойки приборов с панелью шин и устройством для перемещения приборов.

На фиг.2 приведено пространственное изображение устройства для перемещения приборов, показанное, для большей наглядности его конструктивных особенностей, отдельно и в увеличенном масштабе относительно изображения на фиг.1.

На фиг. 1 показан при наблюдении спереди нижний левый угол стойки коммутационной установки. К конструктивным элементам, определяющим фронтальную часть стойки, относятся вертикальный элемент 2 профиля и нижний горизонтальный элемент 3 профиля. На чертеже не показана дверь, закрывающая стойку 1 с фронтальной стороны, однако показан соответствующий шарнирный элемент 4, жестко закрепленный на стойке, который размещен на вертикальном элементе 2 профиля. На другие признаки стойки в последующем описании будут даваться ссылки лишь в той мере, в какой это необходимо для понимания сущности изобретения. Полное описание стойки не приводится, так как, с одной стороны, изобретение не связано с определенным типом конструкции стойки, а с другой стороны, стойки, пригодные для целей изобретения, известны в самых различных конфигурациях.

На стойку 1 опирается узел 6 шин распределительной панели, содержащий кожух 7 и шины 8 панели. Для показа одной из шин 8 панели изолирующее покрытие 10 показано с вырывом. Ряд покрытий 10, расположенных смежным образом, прикреплены к кожуху 7. Каждое из покрытий имеет штекерные отверстия 11, которые предусмотрены для обеспечения зацепления контактных элементов, как пояснено ниже. Шины 8 панели соединены с узлом сборной шины (не показан на чертеже), который известным образом может быть расположен в верхней части стойки 1 или на ее задней стороне. Пример подобного узла сборной шины описан в Европейском патенте ЕР 0442591 Bl.

К распределительной системе, соответствующей изобретению, принадлежат наряду с узлом шин распределительной панели, съемные приборные блоки 12, которые могут быть укомплектованы приборами 13 коммутационной техники, техники регулирования и техники безопасности в любых подходящих комбинациях. Для регулирования приводов двигателей, например, необходима комбинация устройства защиты двигателя, реле защиты и реле перегрузки. Для пояснения выполнения съемного приборного блока в последующем описании ссылки будут даваться на фиг.2, на которой съемный приборный блок представлен в увеличенном относительно фиг.1 масштабе.

Съемный приборный блок 12 имеет L-образное или образующее угол устройство 14 для перемещения аппаратуры и закрепленную на нем несущую приборную панель 15, на которой расположены приборы 13. Несущая приборная панель 15 снабжена системой отверстий, согласованной с применяемыми приборами. На фиг. 2 можно видеть ряд крепежных отверстий 16, выполненных на несущей приборной панели 15 в той ее части, которая не перекрывается размещенными на панели приборами 13. Другие более крупные отверстия 17 служат для пропускания через них кабелей и проводников (не показаны на чертеже), которые позади несущей приборной панели 15 проложены в кабельном канале, образованном наложением несущей приборной панели 15 на торцевые части отбортованных вперед под прямым углом кромочных полок 20 задней стенки 21, которая образует одну полку L-образного устройства 14 для перемещения приборов. Под прямым углом к задней стенке 21 проходит несущая консоль 22, которая выполнена в виде еще одной полки устройства 14 для перемещения приборов. Несущая консоль 22 имеет у ее верхней кромки отбортованную вовне под прямым углом несущую полку 23 и две направляющие цапфы 24, которые взаимодействуют со стационарными элементами конструкции, как будет подробно пояснено ниже. Как показано более подробно на фиг. 2, несущая консоль 22 служит для приема частей аппаратуры съемного приборного блока 12, а именно блока обслуживания 25, который показан в виде комбинации кнопок 26 и индикаторного прибора 27. Кроме того, на несущей консоли 22 размещен преобразователь тока, который применяется для работы упомянутых реле перегрузки и индикаторного прибора.

На конце, противолежащем несущей консоли 22, устройство 14 для перемещения приборов снабжено фиксирующим болтом 31, который проходит в направлении назад и взаимодействует со стационарными конструктивными элементами, как будет описано ниже. Направляющий штифт связан с задней стенкой 21 и сохраняет как упомянутый кабельный канал, так и несущую приборную панель 15 полностью свободными. Вблизи от фиксирующего болта 31 на устройстве 14 для перемещения приборов размещен скрытый крепежный винт, головка которого доступна для обслуживания через отверстие 32 несущей приборной панели 15. Приборы 13 съемного приборного блока 12 соединяются посредством трехполюсного контактного устройства 33 с узлом 6 шин распределительной панели. Особенно незначительная конструктивная глубина контактного устройства 33 обеспечивается тем, что предусмотрены отдельные контактные элементы (14), которые смонтированы на плоских изоляционных платах 35, причем плата (35) предусмотрена в устройстве (33) для каждого полюса и используется в качестве держателя контактного элемента (34). Изоляционные платы со своей стороны размещены на задней стороне задней стенки 21 и поэтому сохраняют кабельный канал полностью свободным. Контактные элементы 34 в данном примере выполнены вилкообразными, как показано на фиг 2, и могут иметь любую подходящую форму. Взаимодействие описанного устройства 14 для перемещения приборов со стационарными частями распределительной системы поясняется ниже со ссылками на фиг 1. Как показано на чертеже, на кожухе 7 узла 6 шин распределительной панели слева закреплена несущая направляющая 36, выступающая вперед, а справа размещено направляющее отверстие 37. Чтобы смонтировать съемный приборный блок 12, пользователь устанавливает его несущей полкой 23 на несущую направляющую 36, благодаря чему для пользователя обеспечивается разгрузка примерно наполовину веса съемного приборного блока 12. Если теперь съемный приборный блок 12 сдвигать в направлении узла 6 шин распределительной панели, то направляющие цапфы 24 обеспечивают охват над несущей направляющей 36, так что съемный приборный блок 12 не может соскользнуть в боковом направлении относительно несущей направляющей 36. Это облегчает последующую ориентацию съемного приборного блока 12 для совмещения фиксирующего болта 31 с направляющим отверстием 37. Как только это обеспечено, вес съемного приборного блока 12 переносится на кожух 7, и пользователь может затем перемещать съемный приборный блок 12, чтобы обеспечить зацепление контактных элементов 34 с шинами 8 распределительной панели. В завершение пользователь может предпринять окончательное закрепление съемного приборного блока 12 посредством упомянутых скрытых крепежных винтов.

Посредством несущей направляющей 36 и несущей консоли 22 во взаимосвязи с фиксирующим болтом 31 и направляющим отверстием 37 обеспечивается возможность манипулирования съемным приборным блоком 12 подобно манипулированию с выдвижным блоком, причем необходимые для этого конструктивные элементы существенно проще и поэтому могут изготавливаться при соответственно более низких затратах. Кроме того, обеспечивается достижение преимущества, состоящего в том, что, наряду с монтажной поверхностью несущей приборной панели 15, обращенная к ней плоскость несущей консоли 22 полностью предоставлена для комплектации приборами 13, и тем самым съемный приборный блок 12 может изготавливаться и тестироваться как работоспособный блок. Сохраненное подключение к потребителю, к кабелям, ведущим к токовым цепям управления, и к соединительным проводам осуществляется предпочтительно на правой стороне съемного приборного блока 12, доступной без каких-либо проблем, как пояснено выше. Относительно большое расстояние между контактными элементами 34 обеспечивает, наряду с соответствующим расстоянием между шинами 8 распределительной панели, повышенную безопасность по отношению к электрической дуге.

Повышению безопасности для пользователя способствует заземление съемного приборного блока, прежде чем контактное устройство 33 входит в зацепление с шинами 8 распределительной панели. Это условие выполняется без принятия особых мер, если устройство 14 для перемещения приборов выполнено известным путем в виде неизолированного металлического тела, а несущая направляющая 36 также выполнена из металла и, как показано, соединена с заземленным кожухом 7 узла 6 шин распределительной панели. Если сверх этого требуется особенно высокая надежность заземления перед установлением контакта, то это может достигаться с помощью показанной на чертеже плоской контактной пружины 40, которая закреплена на несущей консоли 22 съемного приборного блока 12. Посредством контактной пружины 40 проводящее соединение съемного приборного блока 12 со стойкой 1 устанавливается уже тогда, когда съемный приборный блок 12 приводится в соприкосновение с несущей направляющей 36. Этот контакт надежно сохраняется и тогда, когда съемный приборный блок 12 при его вставлении в приборную стойку ставится на ребро или выравнивается.

На фиг.1 для наглядности изображения на чертеже показан только один съемный приборный блок 12. Однако ясно, что, в зависимости от потребности, в приборной стойке 1 может размещаться любое количество съемных приборных блоков один над другим. Также ясно, что описанное выполнение позволяет выполнять съемные приборные блоки с различными размерами по высоте, чтобы, например, на одном съемном приборном блоке можно было устанавливать приборы больших габаритов или большее количество приборов. Несущие направляющие 36 и направляющие отверстия 37 размещаются в этом случае с соответствующим разнесением.

Изобретение относится к распределительным системам электрической энергии. Энергетическая распределительная система содержит узел шин распределительной панели, с которым съемные приборные блоки могут приводиться в контакт, чтобы снабжать потребителей энергией. Задняя стенка и несущая консоль съемного приборного блока образуют L-образное устройство для перемещения приборов, которое с задней стороны оснащено контактным устройством малой конструктивной глубины, предназначенное для зацепления с шинами распределительной панели. Несущая консоль действует по типу направляющей планки совместно со стационарной несущей направляющей. На противоположном конце съемный приборный блок снабжен фиксирующим болтом, выступающим вниз, который вводится в направляющее отверстие, выполненное в кожухе узла шин распределительной панели. Для укомплектования приборами предусмотрены несущая приборная панель и обращенная к несущей приборной панели плоскость несущей консоли. Технический результат заключается в возможности удобного манипулирования со съемным приборным блоком, подобно обращению с выдвижным блоком, при минимальных технических затратах. 5 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Энергетическая распределительная система для энергоснабжения потребителей, содержащая вертикальный узел шин (6) распределительной панели с кожухом (7) для размещения соответствующих шин (8) распределительной панели, съемный приборный блок (12) с размещенным на нем многополюсным контактным устройством (33) для вхождения в контакт с шинами (8) распределительной панели, несущую приборную панель (15), относящуюся к съемному приборному блоку (12), для укомплектования приборами (13) коммутационной техники, техники регулирования и техники безопасности в любых комбинациях, заднюю стенку (21), проходящую параллельно несущей приборной панели (15) и расположенную на некотором расстоянии от несущей приборной панели (15), и несущую консоль (22), проходящую под прямым углом к несущей приборной панели (15) для опоры на кожухе (7) узла (6) шин распределительной панели, отличающаяся тем, что содержит несущую направляющую (36), размещенную стационарно для введения и размещения съемного приборного блока (12), при этом несущая консоль (22) выполнена в виде направляющей планки для зацепления со стационарно расположенной несущей направляющей (36) и смещения вдоль нее, контактное устройство (33) размещено на задней стенке (21), на стороне, противоположной по отношению к несущей консоли (22), расположен фиксирующий болт (31), для зацепления которого предусмотрено стационарно расположенное направляющее отверстие (37), а несущая консоль (22) и направляющее отверстие (37) размещены на кожухе (7) узла (6) шин распределительной панели. 2. Распределительная система по п. 1, отличающаяся тем, что задняя стенка (21) и несущая консоль (22) образуют единое L-образное устройство (14) для перемещения приборов, а несущая приборная панель (15) выполнена в виде плоской детали и закреплена на упомянутом устройстве (14) для перемещения приборов. 3. Распределительная система по любому из пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что несущая консоль (22) съемного приборного блока (12) имеет высоту, равную высоте задней стенки (21), и на своей верхней кромке снабжена отогнутой под прямым углом несущей полкой (23) для наложения на стационарную несущую направляющую (36), причем несущая полка (23) имеет, по меньшей мере, две направляющие цапфы для ограничения перемещения съемного приборного блока (12) поперек несущей консоли (22). 4. Распределительная система по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что контактное устройство (33) содержит для каждого полюса плоскую изоляционную плату (35) в качестве держателя контактного элемента (34). 5. Распределительная система по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что на несущей консоли (22) закреплен блок (25) индикации и обслуживания для приборов (13), смонтированных на съемном приборном блоке (12). 6. Распределительная система по любому из пп. 1-5, отличающаяся тем, что несущая консоль (22) снабжена контактной пружиной (40) для обеспечения контакта со стационарной несущей направляющей (36) для обеспечения заземления устройства (14) для перемещения приборов при вставлении распределительной системы.