ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО
ELECTRIC SWITCHGEAR

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в наземных подвижных комплексах вооружений, в частности в мобильных комплексах топопривязки, в качестве электрического распределительного устройства при подключении бортового и выносного оборудования.
Известно комплектное распределительное устройство постоянного тока для ввода, распределения электроэнергии и управления (патент на полезную модель RU №94074, Н02В 11/02, 10.05.2010), принятое за прототип. Комплектное распределительное устройство постоянного тока для ввода, распределения электроэнергии и управления содержит по крайней мере один шкаф (корпус), включающий отсек функциональной аппаратуры, приборный отсек, отсек присоединения кабелей, отсек вертикальных шин, отсек магистральных шин. Отсек функциональной аппаратуры разделен на блоки, выполненные по модульному принципу. Каждый блок отсека функциональной аппаратуры отделен от другого горизонтальной перегородкой, передняя сторона которой закреплена с помощью винтового соединения на вертикальных стойках каркаса шкафа, а задняя кромка установлена в зазор между монтажными платами блоков отсека функциональной аппаратуры, при этом перегородка выполнена прямоугольной формы с отогнутыми боковыми и передней кромками, причем боковые кромки отогнуты вверх, передняя вниз, в передней части каждой боковой кромки имеется круглое отверстие, а на основании перегородки имеется группа прямоугольных отверстий, кроме того, в углах задней части перегородки имеется угловой вырез, по контуру которого выполнен ряд прямоугольных отверстий, отделенных друг от друга перемычками. На двери каждого блока отсека функциональной аппаратуры выполнена мнемосхема, при этом мнемосхемы блоков образуют единую мнемосхему всего устройства. Слева от отсека функциональной аппаратуры расположен приборный отсек, закрытый с фасада дверью, отделенный от отсека функциональной аппаратуры вертикально ориентированным коробом, причем короб размещен по всей высоте комплектного распределительного устройства постоянного тока и закреплен винтовыми соединениями к каркасу. Монтажные зоны отсека присоединения кабелей выполнены по модульному принципу. Блок отсека функциональной аппаратуры и монтажная зона отсека присоединения кабелей расположены на одном уровне и занимают одинаковое количество модулей. Отсек магистральных шин содержит по крайней мере одну систему шин, включающую в себя шину "+" и шину "-".
Недостатками прототипа являются:
- высокая конструктивная сложность электрического распределительного устройства;
- сложность при обслуживании и эксплуатации, приводящая к необходимости привлечения высококвалифицированного персонала;
- высокая вероятность нарушения бесперебойности электропитания из-за вышеуказанных факторов;
- высокая себестоимость изготовления и монтажа устройства;
- низкая стойкость к вибрационным воздействиям;
- отсутствие визуальных средств контроля и индикации электрических параметров.
Предлагаемым изобретением решается задача по повышению надежности электрического распределительного устройства, размещенного на базе специализированного транспортного средства, при одновременном снижении его конструктивной сложности.
Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в создании надежного и простого в эксплуатации электрического распределительного устройства за счет оптимизации компоновочных решений, направленных на безотказное электроснабжение размещенной на специализированном транспортном средстве аппаратуры различного функционального назначения, повышения стойкости к вибрационным воздействиям.
Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом электрическом распределительном устройстве, содержащем корпус, в котором размещена функциональная аппаратура, разделенная на блоки, приборы, монтажные зоны для присоединения кабелей, систему шин «+» и «-», новым является то, что корпус выполнен с наличием двух съемных панелей, на лицевой панели при помощи кронштейна установлен блок автоматов защиты силовых цепей, прибор контроля напряжения, коммутационные аппараты, контрольно-индикационный блок в виде комплекта световых индикаторов, электрически связанных с первым блоком электроэлементов, на задней панели с внутренней стороны на втулках из диэлектрического материала параллельно друг другу установлены две плоские шины «+» и «-», между которыми на кронштейне размещен блок контакторов, плоская шина «+» связана с контакторами шинами ∫-образной формы, с наружной стороны на задней панели установлен блок питания выносных приборов со вторым блоком электроэлементов, размещенный в корпусе с развитой теплообменной поверхностью, монтажные зоны для присоединения кабелей с соответствующей арматурой расположены на противоположных стенках корпуса устройства, кроме того, на одной из стенок установлены третий и четвертый блоки электроэлементов.
Выполнение корпуса с наличием двух съемных панелей позволяет:
- обеспечить удобство электромонтажных и ремонтно-профилактических работ;
- обеспечить оптимальную компоновку размещаемых электрических аппаратов.
Установка на лицевой панели при помощи кронштейна блока автоматов защиты силовых цепей, прибора контроля напряжения, коммутационных аппаратов, контрольно-индикационного блока в виде комплекта световых индикаторов позволяет:
- во-первых, обеспечить наглядное получение информации о наличии напряжения как в силовых цепях, так и непосредственно на линиях потребителей электрической энергии;
- во-вторых, обеспечить надежность контроля напряжения без значительного усложнения всей системы в целом;
- в-третьих, обеспечить эксплуатацию электрооборудования без привлечения высококвалифицированного персонала;
- в-четвертых, обеспечить токовую защиту силовых цепей от перегрузки и короткого замыкания всех потребителей электроэнергии.
Обеспечение электрической связи контрольно-индикационного блока в виде комплекта световых индикаторов с первым блоком электроэлементов позволяет обеспечить штатное функционирование световых индикаторов.
Установка на задней панели с внутренней стороны на втулках из диэлектрического материала параллельно друг другу двух плоских шин «+» и «-» позволяет:
- во-первых, обеспечить изоляцию шин «+» и «-» от корпуса;
- во-вторых, обеспечить удобство подвода питающего напряжения к электрическим аппаратам.
Размещение на задней панели между шинами «+» и «-» на кронштейне блока контакторов позволяет:
- во-первых, организовать подачу электрической энергии от различных источников электрической энергии: генератора, аккумуляторной батареи, внешнего источника;
- во-вторых, обеспечить компактное размещение силовой коммутационной аппаратуры.
Обеспечение связи плоской шины «+» с контакторами шинами ∫-образной формы позволяет:
- во-первых, обеспечить минимальные потери в контактных соединениях электрической линии;
- во-вторых, обеспечить компактное конструктивное размещение контакторов;
- в-третьих, обеспечить необходимую жесткость и устойчивость к вибрационным воздействиям блока контакторов.
Установка с наружной стороны на задней панели блока питания выносных приборов со вторым блоком электроэлементов, размещенного в корпусе с развитой теплообменной поверхностью, позволяет:
- во-первых, обеспечить питание выносного оборудования, размещенного на специализированном транспортном средстве;
- во-вторых, обеспечить надежный теплоотвод от силовых электроэлементов.
Размещение монтажных зон для присоединения кабелей с соответствующей арматурой на противоположных стенках корпуса устройства, кроме того, установка на одной из стенок третьего и четвертого блоков электроэлементов позволяет:
- во-первых, обеспечить удобство подвода кабельных линий от различных функциональных блоков специализированного транспортного средства;
- во-вторых, обеспечить удобство внутреннего монтажа электрического распределительного устройства;
- в-третьих, разместить блок-реле, обеспечивающий отключение генератора и аккумуляторных батарей при подключении внешнего источника электропитания.
Технические решения с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, не известны и явным образом из уровня техники не следуют. Это позволяет считать, что заявляемое решение является новым и обладает изобретательским уровнем.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид устройства; на фиг.2 - вид А, вид на блок питания выносных приборов; на фиг.3 - вид B, вид на третий и четвертый блоки электроэлементов; на фиг.4 - общий вид лицевой панели; на фиг.5 - вид В, вид сбоку на лицевую панель.
Электрическое распределительное устройство размещено на специализированном транспортном средстве и содержит корпус 1, выполненный с наличием двух съемных панелей: лицевой 2 и задней 3. На лицевой панели 2 при помощи кронштейна 4 установлен блок автоматов защиты силовых цепей (Q1…Q8) 5, прибор контроля напряжения 6, коммутационные аппараты 7, контрольно-индикационный блок в виде комплекта световых индикаторов 8, электрически связанных с первым блоком электроэлементов 9. На задней панели 3 с внутренней стороны на втулках 10 из диэлектрического материала параллельно друг другу установлены две плоские шины «+» 11 и «-» 12, между которыми на кронштейне 13 размещен блок контакторов 14. Плоская шина «+» 11 связана с контакторами 14 шинами 15 ∫-образной формы. С наружной стороны на задней панели 3 установлен блок питания выносных приборов 16 со вторым блоком электроэлементов 17, размещенный в корпусе с развитой теплообменной поверхностью 18. Монтажные зоны 19 и 20 для присоединения кабелей с соответствующей арматурой расположены на противоположных стенках корпуса 1 устройства. Кроме того, на одной из стенок установлены третий и четвертый блоки электроэлементов 21 и 22.
Электрическое распределительное устройство работает следующим образом. При работе электрического распределительного устройства происходит распределение электрической энергии в соответствии с линиями передачи для конкретных приборных устройств. Все силовые электрические линии защищены блоком установленных автоматов защиты силовых цепей (Q1…Q8) 5, что позволяет осуществлять защиту от несанкционированного отключения в конкретных электрических линиях электропередачи. Для рационального размещения электрических аппаратов в электрическом распределительном устройстве применен функциональный способ размещения, который предполагает свободно ориентируемое их размещение во внутреннем пространстве корпуса 1. Для организации оптимального режима ремонтно-профилактических работ, удобства электромонтажных работ корпус 1 оснащен съемными лицевой 2 и задней 3 панелями, демонтаж которых позволяет осуществить доступ ко всем монтажным частям изделия. Для организации функционирования электрического распределительного устройства все его функциональные устройства: блок автоматов защиты силовых цепей (Q1…Q8) 5, прибор контроля напряжения 6, коммутационные аппараты 7, контрольно-коммутационный блок 8, блок питания выносных приборов 16 - связаны с блоками электроэлементов 9, 17, 21 и 22. Размещение шин «+» 11, «-» 12 и 15 позволяет организовать компактное размещение блока контакторов 14 и осуществить подачу электрической энергии от различных источников электрической энергии: генератора, аккумуляторной батареи, внешнего источника электропитания. Блок питания выносных приборов 16 со вторым блоком электроэлементов 17, размещенный в корпусе с развитой теплообменной поверхностью 18, обеспечивает штатное электропитание выносного электрооборудования специализированного транспортного средства. Монтажные зоны 19 и 20 для присоединения кабелей с соответствующей арматурой, расположенные на противоположных стенках корпуса 1 устройства, обеспечивают удобство подключения кабельных линий, проложенных от различных устройств.
Таким образом, в предлагаемом электрическом распределительном устройстве решена задача по достижению технического результата, заключающегося в создании надежного и простого в эксплуатации электрического распределительного устройства за счет оптимизации компоновочных решений, направленных на безотказное электроснабжение размещенной на специализированном транспортном средстве аппаратуры различного функционального назначения, повышения стойкости к вибрационным воздействиям.