ШИНА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

Техническое решение относится к электротехнике и может быть использовано для энергоснабжения и связи в жилых, служебных и производственных помещениях путем подсоединения контактов адаптера к любой точке шины вдоль ее длины.
Существующие электрические распределительные системы состоят из адаптера с ножевыми контактами, предназначенными для соединения с шинами (проводниками тока), размещенными в продольных каналах электротехнического короба, выполненного из изоляционного материала и закрепляемого при монтаже на стене или плинтусе помещения.
Известна электрическая распределительная система, в которой шина имеет U-образный профиль с непрерывными продольными проводящими контактными участками, образованными загнутыми внутрь свободными концами профиля и соединяющими множество поперечных упругих ребер, расположенных на расстоянии друг от друга вдоль шины на вертикальных участках профиля так, что соседние ребра разнесены друг от друга, а толщина стенок профиля одинакова по всей длине (см. патент РФ №2234178 «Устройство для электроснабжения (варианты)» с приоритетом от 27.07.2000).
Основными токопроводящими элементами шины являются непрерывные продольные проводящие контактные участки профиля, а основная функция ребер состоит в том, чтобы обеспечить упругое сцепление контактов адаптера с проводящими участками шины. Наличие упругих ребер, кроме того, позволяет повысить гибкость шины.
Недостатком такой шины является ее высокая стоимость, которая напрямую связана:
- со сложностью технологии изготовления, которая состоит из операций очистки медной ленты (заготовки), штамповки прямоугольных ребер, формировании профиля шины изгибом в продольном направлении в два или три перехода;
- с образованием до 30% отходов от медной заготовки при формировании сквозных упругих ребер, что влечет за собой необходимость увеличения размера профиля и толщины его стенок (увеличение сечения профиля) для сохранения пропускной способности шины;
- с наличием брака при формировании профиля шины за счет выпучивания ребер при изгибе заготовки.
Кроме того, данная шина имеет значительные геометрические размеры для обеспечения предусматриваемой допустимой нагрузки по току, при этом увеличение допустимой нагрузки по току возможно только при увеличении толщины стенок профиля, а, значит, возникает необходимость в закупке и хранении медной ленты различной толщины, что также сказывается на стоимости шины и всей системы в целом.
Также известна электрическая распределительная система, описанная в патенте РФ №2337441 «Удлиненный электрический проводник, приспособленный для электрического соединения с электрическим контактом» с приоритетом от 18.12.2003 и выбранная в качестве прототипа.
В данной электрической распределительной системе шина имеет непрерывный Я-образный профиль с непрерывным вертикальным проводящим контактным участком, соединенным с криволинейным гибким упругим участком, который состоит из совокупности отстоящих друг от друга в продольном направлении ребер или сегментов, которые проходят от вертикального проводящего контактного участка до, соединенных между собой, соответствующих свободных концов криволинейного прижимного участка профиля, при этом толщина вертикального проводящего участка шины равна или больше толщины криволинейного упругого участка шины.
Для увеличения пропускной способности шины толщину ее вертикального участка, как основного токопроводящего элемента, увеличивают за счет загиба медной ленты (заготовки) на себя один и более раз, что позволяет использовать медную ленту одного типоразмера. Основная функция упругих ребер и сегментов состоит в обеспечении зажимающего сцепление контактов адаптера с проводящими участками шины и повышении гибкости шины. Профиль шины обеспечивает ее малую поперечную ширину, что позволяет сделать корпус более тонким и менее громоздким.
Недостатком такой шины, как и у вышеописанного аналога, является ее высокая стоимость, которая напрямую связана:
- со сложностью технологии изготовления, которая состоит из очистки медной ленты, штамповки прямоугольных ребер или сегментов, формировании профиля шины изгибом в продольном направлении в один или два перехода;
- с образованием до 17% отходов от медной заготовки при формировании сквозных упругих ребер, что приводит к необходимости увеличения размера профиля и толщины его стенок (увеличение сечения профиля) для сохранения пропускной способности шины;
- с наличием брака при формировании профиля шины за счет выпучивания ребер при изгибе заготовки.
Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое решение, является создание конструктивно и технологически простой токопроводящей шины, при изготовлении которой исключены отходы и брак, что напрямую связано со стоимостью шины и электрической распределительной системы в целом.
Решением данной задачи является шина электрической распределительной системы, имеющая Я-образный профиль с непрерывным вертикальным проводящим контактным участком, соединенным с криволинейным упругим прижимным участком, новой в которой является то, что криволинейный упругий прижимной участок выполнен непрерывным.
Выполнение криволинейного упругого участка непрерывным делает конструкцию шины более простой и исключает наличие в криволинейном участке каких-либо прорезей и выемок, необходимых для формирования, как в прототипе, упругих ребер и сегментов, а это позволяет:
- упростить технологию изготовления шины, исключив из технологической цепочки операцию штамповки прямоугольных ребер или сегментов и, следовательно, исключить образование медных отходов;
- уменьшить сечение профиля шины, в том числе за счет уменьшения толщины медной ленты (заготовки) на 17% относительно прототипа, с сохранением проектной пропускной способности шины;
- исключить брак при формировании профиля при изгибе заготовки, связанный с выпучиванием ребер.
При этом прижим контакта адаптера к непрерывному вертикальному проводящему контактному участку шины обеспечивается упругими свойствами криволинейного прижимного участка Я-образного профиля шины, а необходимое усилие прижатия контакта адаптера к непрерывному вертикальному проводящему участку достигается за счет увеличенной жесткости криволинейного участка. При этом шина сохраняет гибкость, необходимую для качественного монтажа распределительной системы, за счет уменьшенной на 17% толщины стенок медного профиля.
При проведении поиска по источникам патентной и научно-технической литературы не обнаружено решений, содержащих совокупность предлагаемых признаков для решения поставленной задачи, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критериям патентоспособности «новизна».
Заявляемое техническое решение иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 изображена заявляемая шина; на фиг. 2 - расположение шин в продольных каналах электротехнического короба и установленным адаптером; на фиг. 3 - вид сбоку электротехнического короба с шинами, контактирующими с контактами адаптера (рабочее состояние системы).
Шина 1 электрической распределительной системы имеет Я-образный профиль с непрерывным вертикальным проводящим контактным участком 2, соединенным с криволинейным упругим прижимным участком 3.
Вертикальный проводящий участок 2 и криволинейный участок 3 выполнены непрерывными. Для увеличения пропускной способности шины 1 толщину ее вертикального участка 2, увеличивают за счет загиба на себя один и более раз медной ленты (заготовки) толщиной h или путем формирования прокаткой необходимой толщины h прижимного участка 3 из медной ленты, толщина которой в исходном состоянии равна заданной толщине проводящего участка 2. Электротехнический короб состоит из основания 4 и крышки 5, в которой выполнены продольные каналы 6 для установки шин 1. В крышке 5 короба по всей ее длине выполнен паз 7 для установки адаптера 8 с контактами 9 в виде ножей, при этом адаптер 8 с контактами 9 выполнен с возможностью поворота на 90°.
Шина 1 для допустимой нагрузки по току 20 ампер при напряжении переменного тока 240 вольт выполнена из медной ленты толщиной 0,3 мм и шириной 20 мм.
Заявляемая шина 1 изготавливается на стандартном гибочном оборудовании.
В качестве адаптера может быть использован известный адаптер, описанный в прототипе.
После формирования профиля шины 1 в продольные каналы 6 крышки 5 вставляют необходимое количество шин 1, преимущественно три - две фазные шины 1 и одна - шина 1 заземления. Основание 4 короба закрепляют на стене или плинтусе (на чертеже не показаны) и закрывают крышкой 5 с шинами 1. Шины 1 подсоединяют к электрической сети. После этого в паз 7 крышки 5 вставляют адаптер 8, контакты 9 которого ориентированы параллельно пазу 7, а затем адаптер 8 поворачивают на 90° и контакты 9 входят в зацепление с шинами 1: каждый из контактов 9 надежно прижат к проводящему участку 2 с помощью упругого криволинейного участка 3, что обеспечивает надежную работу электрической распределительной системы. Система находится в рабочем состоянии и готова к подключению нагрузки.
Для перемещения адаптера вдоль паза 7 адаптер 8 поворачивают на 90° для вывода контактов 9 из зацепления с шинами 1. После этого адаптер 8 передвигают в нужное место и фиксируют его положение путем поворота на 90°. Система готова к подключению нагрузки.
Использование шины, непрерывной по всей длине, позволяет при заданной длине шины снизить стоимость всей распределительной системы за счет уменьшения затрат на сырье и изготовление, а также уменьшить габариты корпуса. Кроме того, предлагаемая шина обеспечивает надежный контакт при допустимой величине тока, что исключает потери энергии и разогрев контактов адаптера.