Вводное устройство Советский патент 1983 года по МПК H02K5/22 

Изобретение относится к электротехнике, может быть использовано в электромашиностроении и в электромонтажном производстве для обеспечения подвода электрического питания к электротехническим устройствам, преимущественно к электрическим машинам переменного и постоянного тока, когда подвод состоит из двух и более паргшлельньсс кабелей (проводов.на фазу, полюс),

В настоящее время наблюдается тенденция к созданию электрических машин большой мощности с большими номинальными токами, что требует осуществлять к ним подвод,соетоящий из нескольких параллельных кабелей. Однако к существующим конструкциям вводных устройств электрических машин подключение таких подводов затруднено или невозможно,

Известно вводное устройство (ВУ) для электрических двигателей серии 4А, допускающее присоединение подвода из двух параллельных кабелей, состоящее из корпуса коробки выводов с крышкой, удлинителя или кабельной му ты, двух вводных отверстий или двух вводных патрубков для ввода в коробку двух параллельных кабелей, доски выводов с жесткими выводами-зажимами, с отверстием в доске посредине, через которое проходят гибкие выводные провода со своими кабельными наконечниками и присоединяются к яажимам с наружной стороны доски выводов Cl3 и С2и.Вместе с кабельным наконечником выводного провода к одному зажиму присоединено,таким образом, три кабельных наконечника,что,как известно из ГОСТ 15963-79 допускается, если с целью увелйчения контактного нажатия в качестве зажима-использованы стальные крепежные изделия, не являющиеся основными токоведущйми деталями, а служащими для прижима одной токоведущей детали (кабельного наконечника) к другой токоведующей детали (к другому кабельному наконечнику).

При трех и более подводимых к ВУ параллельных кабелей при использовании существующих коробок выводов электрических машин,в основном предназначенных для подвода, состоящего из одного или двух кабелей, и выполненных с одним или двумя вводными отверстиями или патрубками, используют ся, например, следующие технические радения:

выполнение отдельно стоящего силового клеммного ящика,соединенного с электрической машиной с помощью секции шинопровода или одножильных кабелей с медными жилами, или иных проводников. При этом заводское ВУ полностью или частично удаляется.Это устройство широко, распространено в

промышленности и монтажной практике, например, для электродвигателей мощностью 110-400 кВт на напряжение до 1 кВ;

применение шинок, присоединенных к зажимам внешнего подвода заводской коробки выводов, от которой предварительно удален удлинитель (кабельная муфта). К каждой из шинок присоединяют три и более кабельных наконечника, затем шинки с наконечникг1ми, разделенными жиламиу концевыми кабельными заделками закрывают кожухом.

Недостатками указанных выше известных технических решений являются отсутствие унификации узлов ВУ, так как силовые клеммные ящики, шинопровод, шинки, кожухи заводы-изгото&ители в комплекте с электрической машиной не поставляют, поэтому эти узлы приходится изготавливать монтажникам по месту, без чертежей, часто в кустарных условиях; увеличение размеров ВУ за счет добавления указанных вьше узлов, что влечет за собой .дополнительный расход черных и цветных металлов, а также увеличение габаритов площади (объема) помещения для расположения дополнительных указанных узлов; усложнение монтажа ВУ, так как прежде чем подключить подвод к ВУ, необходимо изготовить и подогнать указанные узлы, выполнить дополнительные работы на сборку этих узло в том числе выполнить контактные соединения в неудобных местах, например при присоединении шинопровода к корпусу машины или шинопровода к клеммному ящику. Все это ведет к дополнительным монтажным трудозатратам.

Кроме указанных выше недостатков (при использовании коробки выводов для подвода из трех и более параллельных кабелей) известные устройства имеют другие конструктивные недостатки: корпус коробки, крьаика коробки, удлинитель (кабельная муфта) по форме отличаются друг от друга, что требует для их изготовления различных штампов или моделей, опок; вводные отверстия или вводные патрубки, расположенные на корпусе или у,плинителе, выполнены неразъемными, что приводит к излишним изгибам кабеля подвода и трудозатратам при проталкивании через них подвода; указанные оба патрубка (отверстия) расположены в одной плоскости, перпендикулярной плоскости симметрии коробки выводов и проходящей через центры патрубков, отверстий, что вынуждает увеличивать ширину коробки выводов и, соответственно, расход меТсшла. Для соединения обмоток статора трехфазных электродвигателей в треугольник (Д) или звезду (X) предусмотрен второй комплект жестких зажимов-выводов, что вынуждает увеличивать длину коробки выводов, и, соответственно, расход металла. Цель изобретения - уменьшение размеров ВУ, упрощение технологии изготовления ВУ и технологии электр монтажных работ в части присоединения подводов к электрическим установкам. Поставленная цель достигается тем, что во вводном устройстве для присоеди1 ения проводников внешней сети к электроустановкам,на- . пример, к электрическим машинам, включающем корпус,крышку,доску выводов с зажимами, вводные отверстия, корпус состоит из отдельных частей двух видов: крайних, имеющих с одной стороны по меньшей мере по одному вырезу; и средних, имеющих- с двух сторон по меньшей ме ре также по одному вырезу, при этсял вырезы частей корпуса при их сочленении образуют отверстия для заводки кабелей провода. Стороны частей корпуса могут быт скреплены между собой посредством шарниров. Части корпуса могут быть выполнены из двух симметричных элементов. На фиг. 1 показан.вид со стороны подвода на вводное устройство с подключенньлм подводом из четырех параллельных кабелей (вид по стрелке А на фиг, 3 - 5); на фиг. 2 - вид со стороны подвода на вводное устройст во при двух рядах вводных отверстий (/патрубков) с подключенным подводом из четырех параллельных кабелей; на J)Hr. 3 - вид сверху на отдельную часть корпуса ВУ, закрепленную на ко пусе машины,при снятой следующей ча ти,лри подключенном подводе;на фиг. вид .сбоку на вводное устройство из наборных частей с подключенным подв дом из четырех параллельных кабелей на фиг. 5 - разрез фиг. 3; на фиг. 6 - вид сверху на часть кор пуса в форме рационального неправил ного четырехугольника; на фиг. 7 - вид сверху на вводное устройство из наборных частей, обеспечивающее дис танционное переключение обмоток в и треугольник; на звезду фиг.. 8 - часть корпуса с тремя стен ками, открывающимися на шарнирах; на фиг. 9 - часть корпуса с дополнительной линией разъема по своей плоскости симметрии. Корпус вводного устройства (ВУЗ состоит из отдельных частей двух ви дов (фиг. 1): крайних 1 и средних 2 закрытых крышкой 3. Набор частей 1 и 2 (которые могут быть названы мо дулями) , образующих корпус ВУ,крепится к корпусу электрической машины 4 и между собой. Крайние части 1 имеют по меньшей мере один вырез 5 в виде полуотверстия с одной стороны, а средние части 2 по меньшей мере два аналогичных выреза 6 (с двух сторон). На фиг. 2 показан случай, когда крайние части 1 имеют по два выреза 5, а средняя 2 - четыре выреза 6. На каждой из соприкасающихся сторон двух соседних частей корпуса (фиг. 1 и 2) выполнено соо.тветствующее, ответное количество вырезов: на фиг. 1 - по одному вырезу, на фиг. 2 - по два выреза. Отдельные части 1 и 2 корпуса при их сочленении образуют отверстия для заводки в ВУ необхо.димого количества кабелей подвода 7, например (фиг. 1 и 2) четырех параллельных кабелей. На фиг. 3 показан вид сверху на часть 1, закрепленную на корпусе машины 4, при снятой .следующей част, при подключенном кабеле 7, оконцованном кабельной заделкой 8 с разделанными жилами 9 кабеля; жилы 9 оконцованы кабельными наконечниками 10, закрепленньали к жестким зажимам 11, Зажикы 11 закреплены на доске 12 выводов. Доска 12выводов может быть зак эеплена непосредственно к корпусу машины 4, но может быть закреплена и к дну 13ВУ, выполненному по формам и размерам крышки 3 ВУ, но в этом случае в дне 13 предусмотрено окно для прохода выводных проводов к доске 12 выводов и к закрепленным на ней зажимам 11. Отдельная часть корпуса в плане может иметь любую форму: традиционную треугольную или подобную указанной на фиг. 3, или пюбук другую. В каждой части может быть предусмотрен удлинитель или кабельная муфта, выполненные как одно целое с этой частью, но могут быть выполнены раздельно. Корпус ВУ закреплен нижней частью 1 на корпусе электрической машины 4 сбоку (фиг. 1,4 и 5) или наверху (фиг. 2). В ВУ через вводные патрубки, образованные полупатрубками 14 (фиг. 3-5) введен подвод 7, состоящий, например, из четырех параллельных кабелей. Вместо вводных патрубков могут быть вводные отверстия, образованные соответственно из двух вырезов в виде полуотверстий 15 (фиг, 3 и 5), соединяемых частей. Зажимы 11 (фиг. 3 и 5) могут быть в виде медных (латунных) токоведущих жестких штыревых выводов и в виде стальных присоединительных болтов. На доске выводов 12 могут быть расположены два (например, в машинах постоянного тока) или три зажимаг в трехфазных электрических маишнах может быть также шесть зажимов,три из которых служат для присоединения к ;Ним подвода, а три других для переключейия обмоток в Д или Л.

Зажимы 11 могут быть токоведущими, но в этом случае они должны быть выполнены как штыревые выводы из меди, или латуни, иметь крепеж 16 (фиг.5) из цветного металла и быть соответствующего диаметра, выбранного по пропускаемой плотности тока.

Зажимы могут иметь другую конструцию, например, в виде медных или латунных трубок, надетых (навинченных) на стальной болт, в виде шинок и др.

В ВУ, показанном на фиг. 1, 4 и 5 четыре кабеля подвода 7 образуют оди ряд кабелей, расположенных по плоскрсти симглетрии ВУ.

Для подвода 7 из одного кабеля может быть набрано ВУ из двух частей 1 и крышки 3. При необходимости уменьшения высоты ВУ за счет уменьшения количества частей последние могут иметь по два и более вырезов или вводных полупатрубков. На фиг. 2 показан вариант конструкции ВУ, набранного из двух частей 1 и одной части 2, обеспечивающего подключение подвода из тех же четырех параллельных кабелей, что и ВУ, показанное на фиг. 1,4 и 5, так как ВУ, показанное на фиг. 2, имеет части с двумя вырезами на одной стороне Такие части с двумя рядами отверстий (патрубков) приблизительно в 1,5 раза шире частей для ВУ с одним рядом отверстий (патрубков), но и ВУ, набранное из частей с двумя вырезами, приблизительно в 1,6 раза ниже,чем ВУ из частей с одним вырезом.

Внутренний профиль части корпуса ВУ в плане может быть, в частности, в виде неправильного четырехугольника (фиг. 6), у которого длинная сторона параллельна оси прямой жиды присоединяемого подвода 7, вторая, примыкающая под острым углом стороны четырехуготгьника, обеспечивает, расположение зажимов 11 подвода так, что длина всех трех разделанных жил 9 кабеля подвода была одинакова, при этом крайняя жила - прямая. Третья сторона, примыкающая к первой стороне под прямым углом, наименьшая, обеспечивает расположение на ней вводного.отверстия или вводного патрубка. Четвертая сторона соединяет вторую и третью стороны четырехугольника.

Указанная на фиг. б форма части корпуса целесообразна тем, что в нем наилучшим образом используется внутреннее пространство так как длина наибольшей из сторон определяется нормированной наименьшей допустимой длиной разделанной жилы для средней жилы используется то же пространство (по высоте), что и для пря мой жилы и частично добавляется част .пространства при отводе средней жипы влево; для левой жилы также по

высоте используется то же пространство, что и для прямой жилы, и частично добавляется часть пространства при отводе левой жилы влево от средней жилы. Расчеты показывают, что при прочих равных условиях, по сравнению с другими формами профиля в плане, форма, показанная на фиг.6имеет одну из наименьших площадей, соизмеримую с площадью профиля, показанного на фиг. 3. Из таких часте можно набирать корпус ВУ для любого количества параллельных кабелей и, кроме того, составить корпус ВУ (Фиг. 7), обеспечивающий удобное присоединение (с одной и той же сторон ВУ, когда подвод обеспечивается одн кабельной трассой) подводов, когда требуется дистанционное переключени обмоток электрической машины вД или Л, чего нельзя достигнуть в традиционных ВУ без их значительного увечения.

На каждой части корпуса на одной или нескольких сторонах могут быть предусмотрены эксплуатационные отверстия с крышками для обслуживания контактов.

Для обслуживания контактов в любой из частей может открываться одна из стенок путем поворота ее на шарнире 17 ( фиг. 8). Аналогично в каждой части могут открываться вс стенки (фиг. 8).

Для доступа к контактам каждая из частей может иметь вторую линию разъема 18 (фиг. 9), проходящую по плоскости симметрии ВУ, совпадающей с плоскостью,параллельной оси зажимов и проходящей вдоль всей части, включая вводный патрубок, разделяя часть корпуса на два элемента, что позволяет снимать любой промежуточный элемент, не трогая остальные.

Для уменьшения размера части корпуса по длине ВУ на доске выводов устанавлиБается только один комплект жестких зажимов-выводов, а второй комплект выводов для переключения обмоток машины в Л или Л выполняют в виде гибких выводных проводов и располагают их с внутренней стороны доски выводов, в зоне между жесткими зажимами для наружного присоединения подвода и вводным патрубкЬм, т.е. в зоне,служащей только для расположения жил подвода; эту зону условно можно назвать мертвой зоной. Гибкие выводные провода для переключения обмоток вДилиЛмогут быть выведены и на наружную сторону доски выводов с целесообразным расположением их в мертвой зоне.

Таким образом, на определенную часть тг5поразмерного ряда электрических машин электромашиностроители будут изготавливать два типрразмера (маркоразмера) наборных частей ВУ, затем из таких наборных частей будут собираться корпуса ВУ для одного, двух, трех и более параллельных кабелей. Устройство работает следующим об разом. Дпя подвода с конкретным сечение жил кабелей машину комплектуют ввод ным устройством, набранным из необходимого маркораэмера отдельных частей. На заводе на корпус электрической машины 4 (фиг. 1-5) уста навливают часть 1 и остальные набор ные части. При монтаже подвода на наборную часть 1 заводят пригибание первый разделанйый кабель подвода 7 жилы 9 с наконечниками 10 присоединяют к зажимам 11 с помощью крепежных деталей 16. Затем на часть 1 сверху устанавливают часть 2. Дгя достижейия определенной степени защиты между частями может быть установлена по всему разъему прокладка резиновая, картонная и из другого материала. Кроме того, между наружной поверхностью кабеля подвода и половинками вводного патрубка 14 (фиг. 3) может быть установлен сальник или прокладка. Затем в часть 2 (фиг. 1 - 5) сверху пригибанием заводят следующий второй кабель подвода 7 наконечники 10 его жил 9 также присоединяют к тем же зажимам 11 с помощью деталей 16. И далее, аналогичным образом, ВУ набирается из такого количества частей, которое обеспечивает заводку в ВУ.всех необходимых кабелей по вода. .Затем ВУ закрывают крышкой. Наборные части между собой могут стягиваться длинными шпильками,стягиваю19ими сразу все части, или короткими болтами, стягивающими две ; .соседние части. Если подвод состоит из одного ка ля, то, действуя, как указано выше, набирают из двух частей 1. При двухрядных вырезках и патруб как в частях корпуса (фиг. 2) собир ют ВУ и заводят в ВУ подвод аналоги но (указанному выше, при этом после тановки части 1 пригибанием заводят два нижних кабеля подвода 7 соответ ственно в свои полупатрубки, затем оппозитно или неоппозитно присоединяют наконечники к зажимам 11, посл чего устанавливают следующую 2, заводят следующий два кабеля в соответствующие полупатрубки, устанавливают часть 1 и крышку 3. На доске выводов зажимы 11 расположены так, что длины всех разделанных жил одинаковы, что важно для электромонтажников. В ВУ для дистанционного переключения обмоток вдиХ(фиг. 7) соприкасающиеся длинный стенки 16 могут быть убраны, что позволит уменьшить расход металла и улучшить эксплуата- цию. Для улучшения доступа к контактным частям при ихэксплуатации в ВУ, кроме съемной крышки 3(фиг.1,2 и 3,5) в стенках частей корпуса могут быть предусмотрены окна со своими крышками, а также открывающиеся на шарнирах 17 стенки(фиг.8)или продольный разъем 18 (фиг.9)по плоскости симметрии ВУ;при этом любой из элементов может быть снят7 в то время, как остальные части и элементы остаются на месте,что создает дополнительные удобства для эксплуатации вводного устройства. Приведенное решение при определенных условиях позволяет вместо кабелей сечением 150,185,240,300 мм использовать несколько параллельных кабелей сечением по 120 мм или меньшего сечения, что позволяет, в свою очередь, подвод к электрической машине выполнять не по кабельным конструкциям, проложенным в кабельном канале (или по дну кабельного канала) или по эстакаде, переходных мостиках и т.п., а в стальных трубах, замоноличенных в полу под заливку, так как в катсдую трубу допускается затягивать кабель сечением не более 120 мм , Кабельные трубные трассы значительно дешевле, чем кабельные трассы в виде каналов, эстакад и т.п. строительных сооружений . Предлагаемое изобретение позволяет уменьшить размеры вводного устройства за счет набора корпуса из отдельных частей оптимальной формы, позволяет упростить технологию изготовления и снизить трудоёмкость благодаря исключению дополнительных узлов. Кроме того, упрощаются электромонтажные работы при присоединении подвода к ВУ.

1.ВВОДНОЕ УСТРОЙСТВО для присоединения проводников внешней сети к электроустановкам, например к электрическим машинам, включающее корпус, крышку, доску выводов с зажимами,вводные отверстия, отличаю щ. вес ятем, что, с целью упрощения технологии изготовления и электромонтажных работ в части присоединения подводов, уменьшения размеров, корпус сострит из отдельных частей двух видов: крайних, имеющих с одной стороны по меньшей мере по одному вырезу, и средних, имеющих с двух сторон по меньшей мере также по одному вырезу, при этом вырезы частей корпуса при их сочленении образуют отверстия для заводки кабелей подвода. 2 Устройствопо rf. 1,0 т л и ч а-. Q ю щ е е с я тем, что стороны частей SB корпуса скреплены между собой посред(Л ством шарниров. 3. Устройство по пп. 1 и 2, о тличающееся тем, что части корпуса выполнены из двух симметричных элементов.2

/ г г г i

Ш

фиг.Ц

12

рив.5

cpuf.ff