ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО И БЫСТРОСОЕДИНЯЕМЫЙ УЗЕЛ Российский патент 2004 года по МПК H01H71/08 

Настоящее изобретение относится к электрическому выключательному узлу, содержащему два многополюсных устройства, каждое из которых содержит внешний корпус, снабженный передней поверхностью, верхней и нижней поперечными поверхностями, боковыми поверхностями и задней поверхностью, специально для крепления к основанию, в котором, по меньшей мере, одно из устройств имеет свойства выключателя; устройства имеют полюсные силовые соединения, включая внутренние силовые проводники, расположенные в корпусе, и входные и/или выходные выводы для подключения питания, имеющие отверстия, которые открыты на передней поверхности для подключения внешних проводников к силовым проводникам.

Такое устройство, в частности, может быть так называемым пускателем электродвигателя. Выключательное устройство может быть контактором, прерывателем, разъединителем или любым другим подобным выключательным устройством, которое может использоваться для распределения или контроля электроэнергии низкого напряжения.

Такое устройство описано в документе ЕР-0869594. Желательно облегчить его механическую сборку и, кроме того, желательно, чтобы оператор мог собирать и монтировать пускатель электродвигателя или, в более общем смысле, набор электрических выключательных устройств вручную, т.е. без необходимости прибегать к помощи инструмента.

Целью настоящего изобретения является упрощение монтажа узла из электрических выключательных устройств, а именно блока пускателя электродвигателя, и обеспечение как можно более легкой сборки и быстрого монтажа без необходимости прибегать к помощи инструмента.

Согласно изобретению в узле описанного типа применены соединительные средства для поддержания механического соединения обоих устройств, многополюсный соединительный блок применен по меньшей мере на одной из передних поверхностей соединенных устройств и он включает контактные штырьковые выводы, вставляемые в силовые выводы, обращенные к соответствующим им полюсам устройств для обеспечения соответствующих полюсных соединений между устройствами, и контактные штырьковые выводы блока и выводы силового соединения, обращенные друг к другу, взаимодействуют благодаря эффекту упругости.

Соединительным средством может быть общее основание или крепежная часть, но предпочтительно оно выполнено на корпусах устройств для обеспечения непосредственного соединения корпусов. Соединительные выводы предпочтительно расположены таким образом, что они позволяют подключать кабели при помощи инструмента и подключать контактные штырьковые выводы без использования инструмента; они также могут иметь тюльпанообразную конфигурацию и обеспечивать сжатие в радиальном направлении. Таким образом, между устройствами имеет место электрическое силовое соединение после их соединения без какой-либо промежуточной части (предпочтительно посредством прикрепления их друг к другу) посредством вставки многополюсного соединительного блока контактными штырьковыми выводами и без необходимости в каком-либо инструменте.

Преимущественно, когда соединительное средство содержит установочное средство с выступами или пазами, выполненными на верхней или нижней поверхности определенной силовой соединительной рамки, формирующей верхнюю или нижнюю поверхность корпуса устройства либо частично, либо полностью. Таким образом, относящееся к делу устройство может быть выполнено в стандартной версии с выводами на винтах, легко приспосабливаемыми к описанному соединению посредством простого добавления силовой соединительной рамки с упругими или тюльпанообразными выводами. Соединительное средство также позволяет непосредственно и надежно прикреплять корпус контактора к корпусу выключателя.

Далее будет дано описание не вносящего ограничений варианта осуществления изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи.

Фиг. 1 изображает вид сбоку узла пускателя электродвигателя, соответствующего настоящему изобретению.

Фиг. 2 изображает узел пускателя электродвигателя с пространственным разделением разных его компонентов с альтернативным вариантом подачи питания.

Фиг.3 изображает вид контактора в перспективе.

Фиг. 4 изображает упругий вывод, используемый в компонентах узла пускателя электродвигателя.

Фиг. 5 изображает альтернативный вариант узла, соответствующий изобретению.

Фиг. 6 изображает деталь силового соединения для узла, показанного на фиг.5.

Узел 10 пускателя электродвигателя, показанный на фиг.1 и 2, содержит выключатель 20 и контактор 30, имеющие механическое соединение. Узел прикреплен к задней опоре 11, такой как направляющая или другая опора, при помощи обычного крепежного средства 12, а именно блокировочного средства, расположенного на задней стороне выключателя, тогда как контактор 30 непосредственно прикреплен к выключателю 20, находясь под последним. Термины "передний", "задний", "верхний" и "нижний" относятся к компонентам узла в соответствии с нормальной установкой этого узла и при его обслуживании оператором, который мог бы располагаться справа от фиг.1 и 2.

Выключатель 20 имеет переднюю поверхность 20а, расположенную в плоскости Р1, заднюю поверхность 20b, верхнюю и нижнюю поверхности 20с, 20d и боковые поверхности 20е, и подобным образом контактор имеет переднюю поверхность 30а, например, также расположенную в плоскости Р1, а также заднюю поверхность 30b, верхнюю и нижнюю поверхности 30с, 30d и боковые поверхности 30е. В этом варианте осуществления изобретения выключатель имеет силовые выводы с упругим сжатием, далее называемые "упругими выводами", т.е. входные выводы 21 и выходные выводы 23, расположенные вблизи его передней поверхности. Когда наружный корпус 20f выключателя сформирован его реальным корпусом 20g (фиг.1), выводы 21, 23 размещаются в этом корпусе; когда наружный корпус 20f выключателя частично сформирован корпусом и частично соответствующими входной 22 и выходной 24 соединительными рамками, прикрепленными к верхней и нижней частям корпуса (фиг.2), выводы 21, 23 в этом случае размещены в соединительных рамках. Обычные кнопки 20h включения/выключения или другие диалоговые компоненты расположены на части 20а' передней поверхности 20а выключателя, выступающей вперед относительно остальной поверхности 20а, для воздействия на механизм, который прерывает внутренние электрические соединения, подключенные к указанным выше выводам. В поверхности 20а над входными выводами 21 выполнена выемка 20i для размещения дополнительного сигнального средства, которое не показано.

Каждый вывод 21, 23 выключателя содержит гнездо 13 известного типа (см. фиг. 4), имеющее зажимный проводник 14, снабженный прорезью 15 для зажимания кабеля посредством его защемления, проводник 16, наложенный на проводящее основание 18, и петлю с выпуклой тыльной частью 17, соединяющей проводники 14, 16. Кабель может вставляться в прорезь 15 после освобождения гнезда посредством приложения инструментом давления на петлю 17; контактный штырек, в данном случае соединительный контактный штырьковый вывод, расположенный между двумя устройствами, может вводиться в контакт без использования какого-либо инструмента с проводящей частью 19 с непосредственным нажатием на петлю 17; эта часть 19 располагается параллельно проводнику 16 против гнезда.

Каждый вывод 21, 23 выключателя, таким образом, скомпонован так, что кабель может подключаться с использованием инструмента и соединительный контактный штырьковый вывод может подключаться без использования инструмента. Корпус вывода открыт на передней поверхности 20а проходом 21а, 23а для введения кабеля, защемляемого в прорези 15, и проходом 21b, 23b для введения либо инструмента, способного освобождать вывод посредством приложения давления к петле, либо соединительного контактного штырькового вывода, как описано ниже. Подачу питания на выводы 21 обеспечивает комплект 40 силовых проводников, а именно стержней, расположенный на верхней поверхности 20с выключателя и прикрепленный к ней. Комплект 40 стержней содержит распределительные контактные стержни 41 и выводы, каждый из которых соединен с одним из стержней. В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.1, комплект 40 стержней включает выступы 43, например штырьки с головкой или выступающие части с пригодным профилем для взаимодействия с установочными прорезями или отверстиями 25 под штырьки с головкой, в возможном случае выполненными в верхней поверхности 20с корпуса 20g или входной соединительной рамке 22 для прикрепления комплекта 40 стержней к выключателю 20. В альтернативном варианте входным устройством, установленным на выключателе, может быть разъединитель или ограничитель. В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.2, комплект 40 стержней имеет заднюю опору 11 выключателя и не требует установки на поверхность 20с выключателя.

Для обеспечения подачи питания на выключатель применен силовой соединительный многополюсный блок 50. Он включает изолирующий корпус 51, входной 52 и выходной 53 контактные штырьковые выводы, вставляемые в соответствующие упругие выводы 42, 21 комплекта стержней и выключателя. Удерживающий элемент 54 обеспечивает фиксацию блока на выключателе или комплекте стержней для предотвращения несвоевременного отсоединения.

Корпус 20g выключателя или его выходная соединительная рамка 24 имеют вырезы 26, некоторые из которых имеют конфигурацию отверстий под штырек с головкой, расположенных на нижней поверхности 20d для взаимодействия, как это можно видеть, с соответствующими им конфигурациями средств на контакторе для обеспечения непосредственного крепления последнего на выключателе.

Контактор 30 имеет такую конструкцию, что его наружный корпус 30f по существу сформирован дуговой коробкой 31, которая содержит неподвижные и подвижные контакты, и силовой соединительной рамкой 32, прикрепленной к дуговой коробке. Силовая соединительная рамка 32 содержит входные упругие выводы 33 и выходные упругие выводы 34, снабженные гнездами 13, подобными гнездам выключателя.

Упругие выводы 33, 34 контактора подобны упругим выводам 21, 23 выключателя. Они открыты на передней поверхности 30а корпуса 30f проходами 33а, 34а для захвата соединительного контактного штырькового вывода и проходами 33b, 34b для захвата кабеля, соединяемого с защемляющей прорезью 15 упругого гнезда. Когда используется соединительный контактный штырьковый вывод, проход 33b, 34b не используют. Когда используется кабель, проход 33а, 34а используют для введения инструмента, который обеспечивает освобождение гнезда.

Конечно, вместо моноблочной соединительной рамки можно использовать две отдельные соединительные рамки, т.е. входную и выходную соединительные рамки как вставки в дуговую коробку 31. К передней стороне силовой соединительной рамки прикреплена соединительная рамка 35 мониторинга и контроля, которая содержит упругие выводы для соединения с катушкой и с сигнальными средствами, так, чтобы пропускать фиксирующие и смещаемые выступы 36 от необязательного добавленного блока. Соединительная рамка формирует большую часть верхней поверхности 30с и нижней поверхности 30d контактора и содержит расположенные, по меньшей мере, на верхней поверхности выступы 37 для взаимодействия с нижними установочными прорезями 26 выключателя 20. Следует отметить, что поверхность 20а' корпуса выключателя и передняя поверхность 30а' соединительной рамки 35 контактора находятся в одной параллельной плоскости Р2 и выступают наружу относительно плоскости Р1.

Движение для фиксации контактора выполняют первым движением Z1, например, параллельно передним поверхностям 20а, 30а обоих устройств и затем вторым движением Z2 перпендикулярно этим поверхностям. Расположенный на верхней или задней поверхности контактора удерживающий компонент 38, а именно блокирующий компонент, обеспечивает его блокирование при любом движении, направленном на вытягивание вперед, когда он прикреплен к выключателю. Для отделения контактора от выключателя предпочтительно посредством взаимного перемещения с компонентом 38 соединены упругие освобождающие средства для его открывания.

Каждый вывод 33, 34 открыт на передней поверхности 30а контактора проходом 33а, 34а для кабеля, соединяемого с прорезью 15 защемляющего проводника упругого гнезда и проходом 33b, 34b для освобождающего инструмента или соединительного контактного штырькового вывода для соединения с выключателем.

Силовой соединительный многополюсный блок 60, предпочтительно идентичный блоку 50, включает изолирующий корпус 61, входной 62 и выходной 63 контактные штырьковые выводы и удерживающий компонент 64. Контактные штырьковые выводы предназначены для вставки в выходные упругие выводы 23 выключателя без применения какого-либо инструмента и во входные упругие выводы 33 контактора, и удерживающий компонент 64 предотвращает любое несвоевременное извлечение блока. Другой блок может применяться для соединения контактора с нагрузкой.

Монтаж блока 10 пускателя электродвигателя будет описан со ссылками на фиг. 2. Выключатель закрепляют на его основании 11, формирующем часть комплекта 40 контактных стержней, и затем под выключателем устанавливают контактор для того, чтобы он соединялся с последним в точно заданном положении, и контактные штырьковые выводы соединительных блоков 60 вставляют в силовые упругие выводы 23, 33, при этом они удерживаются во вставленном положении их удерживающим компонентом 64. Подачу электроэнергии в весь узел осуществляют посредством вставки контактных штырьковых выводов соединительных блоков 50 в выводы 21 выключателя и выводы 42 комплекта контактных стержней. Следует отметить, что монтаж и демонтаж блока выполняют без необходимости использования какого-либо инструмента.

Конечно, можно помещать рядом несколько блоков 10 посредством скрепления боковых поверхностей 20е, 30е их разных пар контактор-выключатель. Примененный здесь контактор электромеханического типа может быть контактором статического типа. Кроме того, контактор может снабжаться расположенными на его нижней поверхности 30d установочными выступами или прорезями для установки дополнительного или коммуникационного модуля или, более общими словами, вспомогательного устройства, которое может быстро устанавливаться и подключаться. По существу, установочные выступы и прорези, выполненные на обоих этих устройствах, могут меняться местами.

В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.5, многополюсные блоки 50, 60 имеют контактные штырьковые выводы 52, 53, 62, 63, концы 71 которых имеют упругую конфигурацию, в частности, в радиальном направлении, как показано на фиг. 6. Соответствующие друг другу выводы 42, 21, 23, 33 устройств имеют жесткие гнезда 72, сформированные частями проводящих частей, такими как части 19, или вспомогательными частями, прикрепленными к этим проводящим частям. Установку блоков 50, 60 вновь осуществляют движением, перпендикулярным передним поверхностям 20а, 30а устройств. В альтернативном варианте гнезда могут иметь упругую тюльпанообразную форму, взаимодействующую с жесткими контактными штырьками.

Следует отметить, что входной многополюсный соединительный блок 50 имеет такую высоту, что выемка 201, предназначенная для установки в корпус 20f выключателя дополнительного средства, остается открытой и что многополюсные соединительные блоки 50, 60 как бы заделаны на такую глубину, что их передняя поверхность по существу выровнена с плоскостью Р2 диалоговых и контрольных поверхностей устройств.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к узлу, содержащему два выключательных устройства, которые могут быстро собираться. По меньшей мере одно из устройств содержит силовую соединительную рамку как вставку на наружном корпусе с выводами для подключения. Соединение разных устройств быстро выполняют при помощи многополюсных блоков, которые прижимают к передним поверхностям устройства и вставляют в их выводы с упругой фиксацией. Изобретение может применяться в блоке пускателя электродвигателя. Технический результат - упрощение сборки и монтажа без необходимости прибегать к помощи инструмента, 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Узел, содержащий два выключательных устройства, расположенных одно поверх другого, а именно, узел пускателя электродвигателя, причем оба устройства имеют наружный корпус (30f, 20f), снабженный передней поверхностью, задней поверхностью, верхней и нижней поперечными поверхностями и боковыми поверхностями, и средство для прикрепления одного из устройств к задней опоре, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одно из устройств (30, 20) содержит силовую соединительную рамку (32, 24) как вставку на наружном корпусе и снабженную расположенными вблизи ее передней поверхности (30а, 20а) выводами (33, 23), открытыми в последней проходами (33а, 23а) для подключения, нижнее устройство (30) непосредственно прикреплено к верхнему устройству (20) его силовой соединительной рамкой (32, 24), которая снабжена расположенными на ее нижней или верхней поверхности (30с, 20d) первыми выступами или прорезями (37) для установки во вторые выступы или прорези (26) взаимно соответствующей конфигурации, расположенными на верхней или нижней поверхности (20d, 30с) другого устройства (20, 30).2. Узел по п.1, отличающийся тем, что оба устройства (20, 30) имеют упругие выводы (23, 33), и тем, что соединение между упругими выводами обоих устройств обеспечено многополюсным соединительным блоком (60) с парами жестких штырьковых выводов (62, 63) для вставки в упругие выводы.3. Узел по п.1, отличающийся тем, что оба устройства (20, 30) имеют выводы (23, 33) тюльпанообразной конфигурации (72), и тем, что соединение между выводами обоих устройств обеспечено многополюсным соединительным блоком (60) с парами упругих контактных штырьковых выводов (62, 63) для вставки в выводы их упругих концов (71).4. Узел по п.2, отличающийся тем, что многополюсный соединительный блок (60) выполнен с возможностью вставления в упругие выводы (23, 33) обоих устройств и обеспечения контакта без какого-либо инструмента, причем последние выполнены с возможностью соединения с кабелями с помощью инструмента и соединения с контактными штырьковыми выводами без помощи инструмента.5. Узел по п.1, отличающийся тем, что соединительные средства (37, 26) расположены на корпусах устройств и выполнены так, чтобы обеспечивать непосредственное скрепление устройств посредством взаимного перемещения (Z2) в перпендикулярном направлении относительно их передних поверхностей (30а, 20а).6. Узел по п.1, отличающийся тем, что соединительные средства (37, 26) содержат средства (38) для непосредственной блокировки корпуса устройства на корпусе другого устройства, причем средства таковы, что они предотвращают всякое несвоевременное отсоединение.7. Узел по п.1, отличающийся тем, что входной многополюсный соединительный блок (50) расположен на такой высоте, что остается открытой выемка (201) для установки дополнительного средства в корпус (20f) выключателя (20).8. Узел по п.1, отличающийся тем, что многополюсные соединительные блоки (50, 60) заглублены так, что их передняя поверхность, по существу, выровнена относительно плоскости (Р2) диалоговых и контрольных выступов устройств.