МОДУЛЬНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ
MODULAR ELECTRIC CIRCUIT BREAKER

Задачей данного изобретения является электрическое устройство и, в частности, модульный выключатель электрической цепи, который выполнен с возможностью удаления, установлен на несущей электроаппаратуру направляющей электрощита, содержащий основной корпус и, по меньшей мере, один электрический соединительный зажим для электромеханического подключения выключателя цепи к гребенчатой сборной шине.
Данное изобретение относится, в частности, к области модульных выключателей электрической цепи, которые предусмотрены для установки на несущей электроаппаратуру шине, например, такой как шина “DIN”, в электрощите или распределительном и защитном щите электроустановки.
Как хорошо известно, в гражданской и производственной сферах деятельности установки электроснабжения зависят от защитных выключателей и щитов вышеупомянутого типа.
Щиты, обычно встроенные, содержат коробкообразный корпус с соответствующей крышкой, в котором на щите несущей электроаппаратуру направляющей модульно установлены выключатели цепи, например, с помощью устройств крепления с фиксирующими защелками.
Такие выключатели цепи часто запитаны параллельно, сверху или снизу, через сборные шины, т.е. токопроводящие шины, имеющие гребнеподобную форму, которые электрически подключены к линии энергоснабжения.
Зубья гребенок в сборных шинах обычно зацеплены внутри винтовых зажимов, выполненных заранее на выключателях цепи, затяжкой винтов которых осуществляют электромеханическое соединение между сборными шинами и выключателями цепи.
Обычно установка выключателей цепи происходит сравнительно легко: в начале подключением индивидуальных выключателей цепи к несущей электроаппаратуру направляющей, так что они взаимно подогнаны бок о бок друг к другу, затем введением зубьев сборных шин во входные зажимы выключателей цепи и в конце завинчиванием всех зажимов выключателей цепи.
В известном уровне техники при желании замены индивидуального выключателя цепи среди установленных, например, из-за повреждения необходимо предварительно осуществить развинчивание зажимов всех расположенных бок о бок друг к другу выключателей цепи, затем перемещение сборной шины для расцепления зубьев с зажимами и, наконец, после операции на элементах, для подсоединения выключателя цепи к направляющей удаление выключателя цепи, который должен быть заменен (поворотом и затем сдвигающим перемещением).
Поэтому замена выключателя цепи на существующем уровне требует значительного времени для удаления и переустановки выключателя цепи.
Кроме того, переустановка нового выключателя цепи обуславливает повышение вероятности совершения ошибок соединения из-за необходимости повторного подключения всех выключателей к гребенчатым сборным шинам завинчиванием соответствующих зажимов.
Задачей данного изобретения является создание модульного выключателя электрической цепи, который способен устранить отмеченные ранее недостатки, присущие существующему уровню.
В частности, задачей данного изобретения является обеспечение модульного выключателя электрической цепи, обладающего структурными и функциональными признаками, такими как возможность быстрого его демонтажа с несущей электроаппаратуру направляющей, в частности, когда он установлен в комбинации с другими выключателями электрической цепи, которые находятся бок о бок и соединены гребенчатыми сборными шинами.
Данная задача решена модульным выключателем электрической цепи, определенным в целом в п.1 прилагаемой формулы изобретения. Зависимые пункты относятся к дополнительным вариантам осуществления выключателя цепи по данному изобретению.
Дополнительные признаки и преимущества выключателя цепи по изобретению станут ясными из описания приведенных далее ниже предпочтительных типичных вариантов осуществления, представленных в качестве не ограничивающего примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1. Вид спереди в перспективе выключателя электрической цепи по данному изобретению, установленного на несущей электроаппаратуру направляющей;
фиг.2. Вид сверху в перспективе выключателя цепи фиг.1;
фиг.3. Вид в перспективе внутреннего устройства выключателя цепи фиг.1;
фиг.4. Вид в перспективе первой лицевой стороны внутреннего компонента выключателя цепи фиг.1;
фиг.5. Вид в перспективе второй лицевой стороны внутреннего компонента фиг.4, который, в частности, является противоположным представленному на данном чертеже;
фиг.6. Вид в перспективе третьей лицевой стороны внутреннего компонента фиг.4;
фиг.7. Вид в перспективе внутреннего компонента фиг.4, установленного во внутреннем участке выключателя цепи, показанного на фиг.3;
фиг.8. Вид в перспективе второго внутреннего компонента выключателя цепи фиг.1;
фиг.9. Вид сбоку в перспективе выключателя фиг.1 в снятом с несущей аппаратуру направляющей положении;
фиг.10. Вид в перспективе выключателя цепи фиг.1 в установленном на несущей аппаратуру направляющей положении;
фиг.11. Вид в перспективе группы выключателей электрической цепи, содержащей выключатель цепи фиг.1.
В последующем описании термины “вертикальный”, “горизонтальный”, “верхний”, “нижний”, “высокий”, “низкий” относятся к обычному состоянию установки выключателей электрической цепи, в которой данные выключатели цепи установлены вдоль несущей электроаппаратуру направляющей на вертикальной стенке внутри электрощита.
В общем случае, на фиг.1 и фиг.2 представлен модульный, двухполюсного типа выключатель 20 электрической цепи, закрепленный на несущей электроаппаратуру направляющей 22.
Направляющая 22 является направляющей известного типа, в частности направляющей “DIN”, а выключатель цепи закреплен на данной направляющей с возможностью удаления с помощью соединительного средства, например, двух противоположных фиксаторов, адаптированных к установке путем защелкивания на соответствующих выступающих краях направляющей 22.
Выключатель 20 цепи содержит основной корпус, в общем случае, наружную крышку 24, включающую в себя переднюю стенку 24a, на которой заранее установлена рукоятка управления выключателем цепи, непоказанная, поскольку она обычного типа, заднюю стенку 24b, обращенную к направляющей 22, нижнюю стенку 24 с, верхнюю стенку 24d и две противоположные боковые стенки 24e и 24f, обращенные соответственно к боковым стенкам электрических устройств, расположенных бок о бок с выключателем цепи.
Задняя стенка 24b наружной крышки 24 с целью предотвращения вертикальных смещений выключателя цепи имеет, в частности, выемку 26, которая предусмотрена для расположения выключателя 20, в собранном состоянии, механически зафиксированным на направляющей 22.
На верхней стенке 24d наружной крышки 24 заранее выполнены два первых стыковочных окна 27, 28, продольно смещенных вдоль стенки 24d, для включения соответствующих ножевых контактов 29, 30 внутри крышки 24.
Ножевые контакты 29, 30 принадлежат соответственно двум сборным шинам 31, 32 (фиг.9), расположенным взаимно параллельно, электрически подключенным к линии питания (не показано).
Рукоятки 31, 32 соответственно имеют гребенчатую форму, в которой зубья гребенок соответствуют ножевым контактам 29, 30.
Ножевые контакты 29, 30 предусмотрены с возможностью прохода, кроме первых стыковочных окон 27, 28, через два вторых стыковочных окна 33, 34 с меньшими, чем у окон 27, 28, размерами, с целью установления электромеханического подключения, в общем случае, штепсельного типа, с соответствующими электрическими соединительными зажимами 35, 36 (фиг.4 и 5).
Данные электрические соединительные зажимы 35, 36 содержат в конкретном варианте осуществления первый гибкий элемент 35a, 36a, который изготовлен из токопроводящей изогнутой фольги и выполнен с возможностью упругого сцепления с соответствующим ножевым контактом 29, 30 гребенчатой сборной шины 31, 32, и второй элемент 35b, 36b жесткости, закрепленный на первом гибком элементе и выполненный с возможностью ограничения его деформаций.
Первые гибкие элементы 35a, 36a имеют, в частности, по существу профиль дельтообразной формы.
Второй элемент 35b, 36b жесткости вместо этого имеет по существу профиль C-образной формы.
Первые гибкие элементы 35a, 36a имеют щели 35c, 36c, образованные зазорами между парами ламинарных участков, которые изогнуты и расположены близко друг к другу, тогда как вторые элементы 35b, 36b жесткости воздействуют на противоположные кривые первых гибких элементов 35a, 36a с целью предотвращения выхода щелей 35c, 36c, например, под воздействием термического расширения из заданного максимального размера.
Кроме того, электрические соединительные зажимы 35, 36 снабжены соответствующим соединительным средством, представленном в общем случае двумя изогнутыми языками в виде по существу профиля L, из которых на фиг.8 виден только язык 36f электрического соединительного зажима 36, функция которого будет объяснена ниже.
Наконец, электрические соединительные зажимы 35, 36 подключены к неподвижным электрическим частям выключателя цепи соответствующими токопроводящими гибкими плетеными шнурами, из которых виден только плетеный шнур 36g на фиг.7. Гибкие плетеные шнуры подключены, например, к первым гибким элементам 35a, 36a с помощью отверстий, просверленных во втором элементе 35b, 36b жесткости.
Вторые стыковочные окна 33, 34 выполнены, в частности, на мобильном средстве для электрических соединительных зажимов 35, 36, которое в типичном варианте осуществления представлено скользящим элементом 37 (фиг.4).
Скользящий элемент скользит в направляющей камере 38, выполненной заранее внутри наружной крышки 24 выключателя цепи. Участок данной направляющей камеры виден на фиг.3.
Скользящий элемент скользит, в частности, между первым и вторым противоположными опорными положениями в направлении, ортогональном несущей электроаппаратуру направляющей 22.
Направляющая камера 38 более точно образована, в общем случае, верхней стенкой 24d наружной крышки 24, противоположными боковыми стенками 24e, 24f данной крышки, и плоскостью скольжения внутри выключателя цепи, противоположной верхней стенке 24d.
Скользящий элемент 37 содержит в общем варианте осуществления два отделения 39, 40 (фиг.4 и 5), внутри которых размешены соответственно электрические соединительные зажимы 35, 36.
Отделения 39, 40 продольно взаимно смещены и разделены разделяющей перегородкой 41 (фиг.4 и 6).
Разделяющая перегородка 41 оборудована вторым соединительным средством, выполненным с возможностью взаимодействия с изогнутыми языками электрических соединительных зажимов 35, 36 с целью удержания данных зажимов в заданных положениях внутри отделений 39, 40.
Вторым соединительным средством, в общем случае, являются вторые языки, также имеющие профиль L-образной формы, каждый из которых выступает из соответствующей стороны разделяющей перегородки 41 и продольно продолжается в направлении движения скользящего элемента 37. Данные вторые языки (из которых только 41a виден на фиг.6) имеют на своих свободных концах соответствующие удерживающие зубья (из которых на фиг.6 виден - нечетко - зуб 41a'), обращенные к разделяющей перегородке 41.
В частности, изогнутые языки электрических соединительных зажимов 35, 36, каждый, установлены путем защелкивания между разделяющей перегородкой 41 и соответствующим вторым языком, для удерживания электрических соединительных зажимов в таком положении, чтобы щели 35c, 36c всегда были выравнены со вторыми стыковочными окнами 33, 34 соответственно.
Направляющая камера 38 скользящего элемента 37 включает в себя опорный элемент 42 (фиг.3 и 7), в который предусмотрено упирание скользящего элемента при нахождении его во втором опорном положении. В данном опорном положении, в частности, углубление 43 (фиг.7) разделяющей перегородки 41, имеющее форму, которая является дополняющей по отношению к опорному элементу 42, выворачивается, превращаясь в опору напротив данного опорного элемента.
Направляющая камера 38 имеет внутри себя упругий элемент, в общем виде, пружину 44, которая зажата между скользящим элементом 37 и опорным элементом 42.
Пружина 44, в частности, предусмотрена для противодействия перемещению скользящего элемента с целью возвращения его обратно в первое опорное положение.
В частности, первый конец пружины 44 закреплен на выступе 45 (фиг.4), выполненном заранее на стенке отделения 39 скользящего элемента 37, а второй конец уперт в опорный элемент 42.
Второй конец пружины 44 размещен, в частности, в нише 46 корпуса (фиг.3), которая ограничена упорным элементом 42, ребром 47 и боковой и верхней стенками 24e и 24d наружной крышки 24 выключателя 20 цепи.
Когда скользящий элемент 37 расположен в первом опорном положении, в котором он опирается на стенку направляющей камеры 38, образованную задней стенкой 24b наружной крышки 24, пружина 44 по существу несжатая или слегка сжатая, и вторые стыковочные окна 33, 34 расположены в первом рабочем положении (фиг.2), в котором они расположены в соответствующих первых концах первых стыковочных окон 27, 28.
Когда скользящий элемент 37 расположен во втором опорном положении, пружина 44, вместо этого сильно сжатая, и вторые стыковочные окна 33, 34 расположены во втором рабочем положении, в котором они расположены в соответствующих вторых концах первых стыковочных окон 27, 28.
Другими словами, каждое из вторых стыковочных окон 33, 34 выполнено с возможностью занятия первого и второго рабочего положения, противоположных друг другу, в котором второе стыковочное окно 33, 34 таким образом сталкивается с тем же самым первым стыковочным окном 27, 28 для прохода через них ножевого контакта 29, 30 гребенчатой сборной шины.
Что касается установки выключателя 20 цепи на несущей электроаппаратуру направляющей 22, это осуществляют, как описано выше, в соответствии с известным опытом, за исключением стадии завинчивания винтовых зажимов (поскольку они не применяются).
С другой стороны, что касается удаления выключателя цепи, то его осуществляют описанным ниже способом.
Выключатель 20 цепи рассматривается как изначально установленный на несущей электроаппаратуру шине 22 и подключенный к сборным шинам 31, 32. Другими словами, электрические соединительные зажимы 35, 36 рассматриваются как изначально подключенные к ножевым контактам 29, 30.
В данном положении скользящий элемент 37 расположен, в частности, во втором опорном положении (фиг.10).
Чтобы удалить выключатель цепи с несущей электроаппаратуру направляющей, необходимо предварительно освободить его от направляющей, например, разъединением двух противоположных фиксаторов, непоказанных, поскольку они обычного типа, с выступающих краев той же самой несущей электроаппаратуру направляющей.
После освобождения выключатель цепи сдвигают ортогонально и горизонтально относительно несущей электроаппаратуру направляющей 22 (направление по стрелке S на фиг.9), чтобы снять его с последней, пока выемка 26 наружной крышки 24 выключателя цепи не достигнет положения, в котором она не будет взаимосвязана с направляющей 22 (фиг.9).
В данном положении скользящий элемент 37 находится в первом опорном положении.
Во время удаления выключателя 20 цепи с несущей электроаппаратуру направляющей фактически наружную крышку 24 выключателя цепи сдвигают относительно скользящего элемента 37, который подключен к ножевым контактам 29, 30 сборных шин 31, 32, пока данный скользящий элемент не достигнет первого опорного положения. Другими словами, во время удаления выключателя 20 цепи с несущей электроаппаратуру направляющей электрические соединительные зажимы 35, 36 подключены к ножевым контактам 29, 30 гребенчатых сборных шин 31, 32.
В этой точке выключатель цепи может быть легко удален вертикальным сдвигом (направление по стрелке D на фиг.9), в данном случае вниз, обеспечивающим возможность разъединения ножевых контактов 29, 30 через первые стыковые окна 27, 28 и вторые стыковые окна 33, 34 с электрическими соединительными зажимами 35, 36.
В соответствии с изложенным, следовательно, можно понять как модульный выключатель электрической цепи по данному изобретению устраняет отмеченные выше недостатки, присущие известному уровню техники.
В частности, наличие электрических соединительных зажимов, мобильных относительно наружной крышки выключателя цепи, дает возможность быстрого и независимого демонтажа выключателя с несущей электроаппаратуру направляющей, в частности, когда выключатель цепи установлен в комбинации с другими выключателями электрической цепи, установленными бок о бок друг с другом, и подключен с ними к одной или более гребенчатой сборной шине.
Фактически, возможность перемещения наружной крышки выключателя цепи относительно электрических соединительных зажимов, внутри которых замкнуты неподвижные зубья гребенок, дает возможность удаления выключателя цепи без необходимости разъединения гребенчатых сборных шин с выключателями цепи, установленными бок о бок друг с другом.
Модульный выключатель электрической цепи по данному изобретению дополнительно дает возможность удаления вышеупомянутого без помощи инструментов, упрощая таким образом выполнение этой операции.
Кроме того, выключатель цепи по данному изобретению позволяет легче осуществить установку нового выключателя цепи, выполняемую для замены предварительно удаленного выключателя рядом с группой выключателей.
В случае удаления выключателя с несущей электрическую аппаратуру направляющей, из-за отсутствия даже на стадии установки необходимости предварительного отключения сборных шин от группы выключателей цепи установку нового выключателя цепи фактически можно осуществить выполнением вышеуказанных операций в обратном порядке.
По другому варианту осуществления изобретения скользящий элемент 37 может быть расположен в нижней части выключателя цепи, чтобы допустить замыкание гребенчатой сборной шины снизу.
По другому варианту осуществления изобретения токопроводящие гибкие плетеные шнуры для электрического соединения электрических соединительных зажимов с другими электрическими частями выключателя цепи заменены предусмотренными для скольжения скользящими электрическими контактами, например токопроводящими дорожками.
По другому варианту осуществления изобретения на скользящем элементе могут быть заранее выполнены винтовые зажимы. Однако в таком случае преимущества, связанные с фактом исключения операции развинчивания и использования инструментов, теряются.
В конце концов, понятно, что изобретение применимо также к однополюсным выключателям, в случае которых будут обеспечены индивидуальный электрический соединительный зажим (предусмотренный для подключения к индивидуальной сборной шине) и индивидуальное отделение скользящего элемента выключателя цепи.
Понятно, что принцип изобретения, варианты осуществления и варианты исполнения деталей могут широко варьироваться по сравнению с описанным и показанным не ограничивающим примером, единственно без отклонения от объема изобретения, определенного в прилагаемой формуле изобретения.