ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО С МНОГОКАМЕРНЫМ КОРПУСОМ Российский патент 2016 года по МПК H01H71/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу изготовления устройства автоматического отключения, содержащего по меньшей мере одну полюсную часть с соответствующим корпусом для инкапсулирования вставки выключателя с двумя соответствующими электрическими контактами, примыкающую к ней приводную часть для механического перемещения одного из упомянутых электрических контактов при помощи промежуточного приводного механизма. Кроме того, изобретение относится к многокамерному корпусу для такого средневольтного или высоковольтного устройства автоматического выключения.

Современные вакуумные автоматические выключатели существенно улучшают процесс размыкания за счет уменьшенного хода контактов, уменьшенной скорости контакта (по сравнению с малообъемными масляными выключателями предыдущего поколения), а также меньшей массы подвижных электрических контактов. Поэтому для современных вакуумных автоматических выключателей требуются приводы значительно меньших размеров, с меньшей энергоемкостью, которые значительно меньше изнашиваются и которые обычно проектируются в виде электромагнитного устройства по меньшей мере с одной электрической катушкой, окруженной ферромагнитным ярмом, которое взаимодействует с подвижным ферромагнитным якорем, для создания при помощи электроэнергии необходимого механического усилия.

Уровень техники, предшествующий изобретению

В документе ЕР 0898780 В1 раскрывается автоматический выключатель с магнитным включением для средневольтных цепей с силой тока в диапазоне от 1 до 72 кВ. Единственный электромагнитный привод приводит в действие общий промежуточный вал. Этот промежуточный вал передает усилие с привода на все три полюса каждого вакуумного автоматического выключателя для перемещения электрических контактов при помощи изолированных толкателей.

Электромагнитный привод состоит из бистабильной магнитной системы, в которой переключение якоря в относительное положение осуществляется магнитным полем электрически возбуждаемой катушки. Для удержания контактов прижатыми друг к другу во время отключений электроэнергии используется магнитная защелка. Постоянный магнит удерживает ферромагнитный якорь в одном из двух крайних положений, соответствующих положениям ВКЛ и ВЫКЛ. В положении ВКЛ электрические контакты вакуумного выключателя разомкнуты; а в положении ВЫКЛ подобные электрические контакты сомкнуты.

Все основные части известного автоматического выключателя, в особенности полюсные части и рабочий механизм, включая промежуточный вал, должны быть помещены в отдельные корпусы. Во время изготовления автоматического выключателя все эти корпусы соединятся друг с другом винтами. Подобная конструктивная особенность приводит к увеличению геометрических размеров устройства автоматического отключения.

Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить электрический автоматический выключатель, который обеспечивает простоту сборки и отличается компактной конструкцией, а также способ изготовления такого устройства.

Раскрытие изобретения

Изобретением предлагается многокамерный корпус для устройства автоматического отключения, содержащего по меньшей мере одну полюсную часть и приводную часть, изготовленные из пластика методом литья под давлением, между полюсной частью и приводной частью выполнена общая боковая стенка по меньшей мере с одним установочным отверстием для приводного механизма в виде установленного с возможностью поворота промежуточного вала.

Многокамерный корпус по настоящему изобретению позволяет отказаться от использования отдельных корпусов для полюсный частей и приводной части, а также приводного механизма. Обычно эти корпусы приходится собирать друг с другом для формирования узла автоматического выключателя. В свою очередь настоящее изобретение позволяет получить компактную конструкцию, состоящую всего лишь из нескольких частей.

Изготовление автоматического выключателя, содержащего по меньшей мере одну полюсную часть с соответствующим корпусом для инкапсулирования вставки выключателя, а также примыкающую приводную часть для механического перемещения одного из электрических контактов при помощи промежуточного приводного механизма включает следующие этапы:

- изготовление из пластика методом литья под давлением многокамерного корпуса, в котором имеется первая камера, а также по меньшей мере одна дополнительная камера;

- установка приводной части в первой камере и по меньшей мере одной вставки выключателя - в отдельной дополнительной камере;

- установка промежуточного приводного механизма через установочное отверстие в общей боковой стенке между первой камерой и по меньшей мере одной дополнительной камерой.

Для изготовления автоматического выключателя по настоящему изобретению требуется всего лишь несколько производственных этапов. Количество дополнительных камер зависит от количества полюсных частей автоматического выключателя. Обычно в средневольтном автоматическом выключателе электросети используются три полюсные части.

По предпочтительному варианту осуществления изобретения в многокамерном корпусе полюсной части формуют два электрических соединителя для электрического соединения внутренних электрических контактов вставки выключателя. Эти формованные электрические соединители предпочтительно состоят из меди, окруженной пластиком. С передней стороны к обоим формованным электрическим соединителям может быть подключен электрический кабель или подобный элемент.

Предпочтительно многокамерный корпус формуют из нескольких слоев термопластичного материала. Многослойная конструкция обеспечивает высокую механическую прочность корпуса. Тем не менее, для многих областей применения достаточно одного слоя.

Для дополнительного увеличения механической прочности многокамерного корпуса может формоваться дополнительная усиливающая пластина из пластика. Предпочтительно усиливающую пластину формуют на общей боковой стенке между первой камерой и по меньшей мере одной дополнительной камерой корпуса. При необходимости, усиливающая пластина также может быть вставлены в участки стенки, смежные с общей боковой стенкой. Усиливающая пластина также может быть выполнена из перфорированного металлического листа.

По другому предпочтительному варианту осуществления изобретения первая камера и/или любая дополнительная камера приводной части и полюсных частей, соответственно, закрыты съемными крышками. Упомянутые крышки установлены на определенных частях стенки многокамерного корпуса с целью ограничения доступа к соответствующим камерам. В целях обеспечения беспрепятственного доступа передняя крышка должна быть установлена на первой камере, для приводной части. Для обеспечения беспрепятственного доступа к подвижным электрическим контактам и приводному механизму съемные нижние крышки должны быть установлены на нижней стороне многокамерного корпуса. В целях обеспечения быстрого демонтажа крышек при проведении техобслуживания рекомендуется крепить все крышки к многокамерному корпусу несколькими винтами или при помощи зажимного механизма.

По другому аспекту изобретения вставка выключателя устанавливается в отдельной камере корпуса при помощи винтов. Однако для формования вставки выключателя в многокамерном корпусе можно поместить вставку выключателя в литейную форму перед изготовлением многокамерного корпуса методом литья под давлением.

Рассмотренные выше, а также другие аспекты изобретения станут более понятны из последующего подробного описания изобретения совместно с прилагаемыми чертежами.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 - показан схематический вид сбоку средневольтного устройства автоматического отключения с многокамерным корпусом;

на фиг.2 - показан вид сверху устройства по фиг.1.

Осуществление изобретения

Средневольтный автоматический выключатель по фиг.1, в целом, состоит из полюсной части 2 и приводной части 3. Полюсная часть 2 содержит вставку 4 вакуумного выключателя с двумя соответствующими электрическими контактами (не показаны). Осевое перемещение электрических контактов осуществляется приводной частью 3 посредством промежуточного приводного механизма 5. Приводной механизм 5 выполнен в виде промежуточного вала, установленного в отверстии 6 общей боковой стенки 7 многокамерного корпуса 1.

Общая боковая стенка 7 расположена между полюсной частью 2 и примыкающей приводной частью 3 и содержит формованную усиливающую пластину 8. Усиливающая пластина 8 для увеличения механической прочности многокамерного корпуса 1 выполнена в виде перфорированного металлического листа. Многокамерный корпус 1 состоит из нескольких слоев термопластичного материала, изготовленных методом литья под давлением.

Многокамерный корпус 1 содержит первую камеру 9, в которой размещается электромагнитный привод (не показан), предназначенный для перемещения соответствующих электрических контактов находящейся рядом вставки 4 выключателя полюсной части 2. Дополнительная камера 10 предназначена для размещения в ней упомянутой вставки 4 выключателя. Во время процесса формования в многокамерном корпусе 1 формуются два электрических соединителя 11а и 11b. Оба электрических соединителя 11а и 11b предназначены для соответствующих электрических контактов вставки 4 выключателя.

Для обеспечения электрического соединения с нижним электрическим контактом, который подвижно соединен с приводным механизмом 5, используется гибкий соединитель 12, расположенный между упомянутым нижним электрическим контактом вставки 4 выключателя и внешним электрическим соединителем 11b. Для обеспечения поворота промежуточного вала приводного механизма 5 промежуточный вал приводного механизма 5 установлен с возможностью поворота в области отверстия 6 в общей боковой стенке 7 между первой камерой 9 и дополнительной камерой 10.

Согласно данному варианту осуществления вакуумный выключатель 4 устанавливается в камере 10 после формования многокамерного корпуса 1. Вставка 4 вакуумного выключателя устанавливается в дополнительной камере 10 полюсной части 2 путем навинчивания камеры 10 на резьбу болта электрического соединителя 11а. Диаметр в общем цилиндрической вставки 4 вакуумного выключателя соответствует внутренней поверхности дополнительной камеры 10 таким образом, чтобы обеспечивался промежуточный зазор, который затем заполняется пропиточным материалом 13. Пропиточный материал 13 заполняет зазор при нормальном давлении, так что формируется дополнительный компенсационный слой вокруг вставки 4 вакуумного выключателя.

Многокамерный корпус 1 также содержит съемную переднюю крышку 14 первой камеры 9 приводной части 3. В нижней части многокамерного корпуса 1 установлена съемная нижняя крышка 15 на дополнительной камере 10, в которой размещена вставка 4 вакуумного выключателя. Все крышки 14 и 15 прикреплены к многокамерному корпусу 1 соответствующим количеством винтов.

Как показано на фиг.2, автоматический выключатель в общей сложности содержит три полюсные части 2а, 2b и 2с. Три полюсные части 2а-2с предназначены для 3-фазного автоматического выключателя. Все полюсные части 2а-2с приводятся в действие общим электромагнитным приводом 3, как это описано выше.

Изобретение не ограничивается предпочтительным вариантом осуществления, представленным в подробном описании чертежей, который используется лишь в качестве примера и может быть видоизменен тем или иным образом, не выходя за объем охраны, определяемый прилагаемой формулой изобретения.

Перечень ссылочных позиций

1 многокамерный корпус

2 полюсная часть

3 приводная часть

4 вставка выключателя

5 приводной механизм

6 установочное отверстие

7 общая боковая стенка

8 усиливающая пластина

9 первая камера

10 дополнительная камера

11 электрический соединитель

12 гибкий соединитель

13 пропиточный материал

14 передняя крышка

15 нижняя крышка

Изобретение касается способа изготовления устройства автоматического отключения, содержащего по меньшей мере одну полюсную часть (2; 2а, 2b, 2с) с соответствующим корпусом для инкапсулирования вставки (4)выключателя с двумя соответствующими электрическими контактами и примыкающую приводную часть (3) с промежуточным приводным механизмом (5). Изготовление устройства предусматривает формование из пластика методом литья под давлением многокамерного корпуса (1), в котором имеется первая камера (9) и по меньшей мере одна дополнительная камера (10). В первой камере (9) размещают приводную часть (3), а в дополнительной камере (10) размещают вставку (4). Промежуточный приводной механизм (5) устанавливают через установочное отверстие (6) в общей боковой стенке (7) между камерами (9, 10). Формуют усиливающую пластину (8) по меньшей мере в общей стенке (7) между камерами (9, 10). Технический результат - создание компактного автоматического выключателя, обладающего простотой сборки и повышенной механической прочностью. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ изготовления электрического устройства автоматического отключения, содержащего по меньшей мере одну полюсную часть (2; 2а, 2b, 2с) с соответствующим корпусом для инкапсулирования вставки (4) выключателя с двумя соответствующими электрическими контактами и примыкающую к ней приводную часть (3) для механического перемещения одного из указанных электрических контактов с помощью промежуточного приводного механизма (5), включающий этапы, на которых:
формуют из пластика методом литья под давлением многокамерный корпус (1), содержащий первую камеру (9) и по меньшей мере одну дополнительную камеру (10),
размещают приводную часть (3) в первой камере (9), а указанную по меньшей мере одну соответствующую вставку (4) выключателя размещают в отдельной дополнительной камере (10), и
устанавливают указанный промежуточный приводной механизм (5) через установочное отверстие (6) в общей боковой стенке (7) между первой камерой (9) и указанной по меньшей мере одной дополнительной камерой (10),
отличающийся тем, что, формуют усиливающую пластину (8), по меньшей мере, в общей боковой стенке (7) между первой камерой (9) и указанной по меньшей мере одной дополнительной камерой (10).

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в многокамерном корпусе (1) полюсной части (2) формуют два электрических соединителя (11а, 11b) для электрического соединения указанных внутренних электрических контактов вставки (4) выключателя.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что многокамерный корпус (1) формуют с использованием нескольких слоев термопластичного материала.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после формования многокамерного корпуса (1) в отдельной дополнительной камере (10) устанавливают указанную по меньшей мере одну вставку (4) вакуумного выключателя.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанную по меньшей мере одну вставку (4) вакуумного выключателя размещают в литейной форме перед формованием многокамерного корпуса (1), с тем чтобы сформовать указанную вставку (4) вакуумного выключателя в указанном многокамерном корпусе (1).

6. Многокамерный корпус (1) для средневольтного устройства автоматического отключения, содержащего полюсную часть (2) и приводную часть (3), изготовленный из
пластика методом литья под давлением, при этом в общей боковой стенке (7) между полюсной частью (2) и приводной частью (3) выполнено по меньшей мере одно установочное отверстие (6) для приводного механизма (5) в виде промежуточного вала, отличающийся тем, что общая боковая стенка (7) и примыкающие участки стенки содержат внутреннюю усиливающую пластину (8).

7. Корпус (1) по п. 6, отличающийся тем, что первая камера (9) приводной части (3) содержит съемную переднюю крышку (14).

8. Корпус (1) по п. 6, отличающийся тем, что каждая дополнительная камера (10) соответствующей полюсной части (2) содержит съемную нижнюю крышку (15).

9. Корпус (1) по п. 6, отличающийся тем, что указанные передняя крышка (14) и нижняя крышка (15) прикреплены к многокамерному корпусу (1) несколькими винтами.

10. Средневольтный автоматический выключатель, содержащий по меньшей мере одну полюсную часть (2; 2а, 2b, 2с) и приводную часть (3), размещенные в многокамерном корпусе (1) по любому из пп. 6-9.