ЭЛЕКТРОМОНТАЖНАЯ КОРОБКА

Полезная модель относится к электротехнике, а именно, к электромонтажным коробкам для соединения кабелей, в частности, к коробкам для транспозиции экранов силовых кабелей высокого напряжения.
Известна электромонтажная коробка [RU 2032260], которая содержит корпус чашеобразной формы с крышкой и боковой цилиндрической стенкой, от которой отходят выполненные в виде четырех патрубков средства для ввода электрических кабелей. Указанные патрубки расположены по касательной к боковой поверхности, при этом три из них повернуты друг относительно друга на 90°.
Данная коробка обеспечивает соединение и разветвление электрических кабелей. Однако за счет расположения средств для ввода электрических кабелей с разных сторон боковой стенки корпуса снижается компактность коробки и усложняется процесс осуществления электромонтажных работ, что ограничивает возможность использования рассматриваемой конструкции для соединения кабелей высокого напряжения.
Известна электромонтажная коробка [SU 1829077], которая выбрана авторами в качестве ближайшего аналога.
Рассматриваемая коробка содержит коробчатый корпус, имеющий дно, боковые стенки и крышку. С четырех сторон корпуса расположены средства для ввода электрических проводов, каждое из которых выполнено в виде вмонтированного в стенку патрубка. Внутри коробки помещены выполненные в виде полуколец контактные планки и элементы присоединения к ним электрических проводов, размещенные на концевых участках планок, выполненные, в частности, в виде винтовых зажимов. Планки имеют уступы, разделяющие их на части, расположенные на разных уровнях. Коробка также содержит средство для изоляции токопроводящих элементов, выполненное в форме цилиндрической пластины со сквозными "П"-образными вырезами, в которых расположены уступы контактных планок.
Данная коробка обеспечивает ответвление электрических проводов. Однако в данной коробке, аналогично, как и в рассмотренной выше, за счет расположения средств для ввода электрических кабелей с разных сторон корпуса снижается компактность коробки, а также усложняется процесс проведения электромонтажных
работ, что ограничивает возможность использования рассматриваемой конструкции для соединения кабелей высокого напряжения.
Задачей заявляемой полезной модели является повышение компактности конструкции, а также обеспечение удобства проведения электромонтажных работ, в том числе при использовании ее для соединения кабелей высокого напряжения.
Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что в электромонтажной коробке, содержащей корпус, имеющий дно, боковые стенки и крышку, в котором расположены средства для ввода электрических проводов, каждое из которых вмонтировано в стенку корпуса, контактные планки, элементы присоединения электрических проводов, размещенные на концевых участках контактных планок, а также средство для изоляции токопроводящих элементов, согласно полезной модели, средства для ввода электрических проводов размещены на одной и той же стенке корпуса рядами на разных уровнях, в качестве средства для изоляции использованы единичные опорные изоляторы, количество которых соответствует количеству средств для ввода электрических проводов, нижний фланец каждого из опорных изоляторов закреплен в донной части корпуса, а на его верхнем фланце механически закреплен один из концевых участков одной из контактных планок, опорные изоляторы расположены рядами на разном удалении от стенки, на которой установлены средства для ввода электрических проводов, и имеют отличающуюся от ряда к ряду высоту, при этом высота расположенных в каком-либо из рядов опорных изоляторов выбрана такой, чтобы закрепленные на их верхних фланцах концевые участки контактных планок располагались вблизи уровня, на котором размещен на стенке корпуса один из рядов средств для ввода электрических проводов.
В частном случае выполнения полезной модели стенки корпуса имеют форму цилиндра, часть которого отсечена плоскостью, параллельной продольной оси цилиндра, с образованием у корпуса выпуклой стенки и плоской стенки, при этом средства для ввода электрических проводов установлены на указанной плоской стенке.
В частном случае выполнения полезной модели, по меньшей мере, часть контактных планок имеют уступы, разделяющие их на участки, расположенные на разных уровнях.
В частном случае выполнения полезной модели нижние фланцы опорных изоляторов электрически соединены с расположенной внутри корпуса шиной заземления, взаимодействующей с установленным в корпусе токопроводящим соединительным элементом, предназначенным для соединения с наружной шиной заземления.
В частном случае выполнения полезной модели коробка содержит ограничители перенапряжения, количество которых соответствует количеству контактных планок, каждый из которых взаимодействует с дополнительной контактной планкой, на одном концевом участке которой размещен контактный элемент, нижний фланец каждого ограничителя перенапряжения закреплен в донной части корпуса и электрически соединен с расположенной внутри корпуса шиной заземления, взаимодействующей с установленным в корпусе токопроводящим соединительным элементом, предназначенным для соединения с наружной шиной заземления, один концевой участок каждой дополнительной контактной планки механически закреплен на верхнем фланце одного из ограничителей перенапряжения и электрически соединен с последним с помощью контактного элемента, при этом на верхнем фланце одного из опорных изоляторов дополнительно механически закреплен другой концевой участок дополнительной контактной планки, который контактирует с одним из концевых участков одной из контактных планок, механически закрепленном на верхнем фланце указанного опорного изолятора.
В частном случае выполнения полезной модели, когда коробка содержит ограничители перенапряжения, взаимодействующие с дополнительными контактными планками, по меньшей мере, часть дополнительных контактных планок имеют уступы, разделяющие их на участки, расположенные на разных уровнях.
В частном случае выполнения полезной модели элементы присоединения электрических проводов выполнены в виде токопроводящих винтовых зажимов, коробка содержит трубчатые наконечники, предназначенные для размещения в них концевых участков электрических проводов, на концевых участках наконечников и концевых участках контактных планок выполнены отверстия под винтовые зажимы, на верхнем фланце каждого опорного изолятора дополнительно механически закреплен концевой участок одного из наконечников, при этом концевой участок
наконечника и один из концевых участков одной из контактных планок контактируют друг с другом и механически закреплены на верхнем фланце опорного изолятора с помощью винтового зажима, пропущенного через выполненные в указанных частях указанных элементов отверстия.
В частном случае выполнения полезной модели, когда коробка содержит ограничители перенапряжения, взаимодействующие с дополнительными контактными планками, на концевых участках дополнительных контактных планок выполнены отверстия под указанные винтовые зажимы, при этом концевые участки дополнительных контактных планок механически закреплены на верхних фланцах ограничителей перенапряжения с помощью винтовых зажимов, пропущенных через выполненные в указанных частях указанных элементов отверстия.
Наличие в заявляемой коробке установленных внутри корпуса единичных опорных изоляторов, которые помимо функции изоляции токопроводящих элементов коробки выполняют также функцию установочных деталей, на которых смонтированы соединительные элементы коробки, способствует обеспечению компактности конструкции. При этом за счет возможности использования стандартных деталей - опорных изоляторов, традиционно применяемых в высоковольтных сетях, упрощается конструкция коробки.
Расположение средств для ввода электрических проводов на одной и той же стенке корпуса рядами на разных уровнях обеспечивает уменьшение габаритов коробки и повышает удобство осуществления электромонтажных работ.
При этом принципиально важным в заявляемой полезной модели является то, что опорные изоляторы установлены внутри коробки рядами, их высота изменяется от ряда к ряду и в каждом из рядов выбрана такой, чтобы закрепленные на верхних фланцах рассматриваемого ряда опорных изоляторов концевые участки контактных планок располагались вблизи уровня, на котором размещен на стенке один из рядов средств для ввода электрических проводов. За счет указанных конструктивных особенностей достигается рациональная компоновка деталей коробки, а также порядное разноуровневое непересекающееся расположение вводимых внутрь коробки электрических проводов, длина которых в каждом ряду разная в зависимости от того, к какому ряду опорных изоляторов они подводятся в процессе соединения. Тем самым обеспечивается компактность конструкции, а также
минимизируется длина вводимых электрических проводов и при этом исключается их пересечение и изгиб, что упрощает процесс проведения электромонтажных работ.
Таким образом, техническим результатом, достигаемым при использовании заявляемой полезной модели, является повышение компактности конструкции, а также обеспечение удобства проведения электромонтажных работ. При этом следует отметить, что заявляемая конструкция хорошо приспособлена для осуществления с ее помощью соединения кабелей высокого напряжения.
В случае, когда стенки корпуса имеют форму цилиндра, часть которого отсечена плоскостью, параллельной продольной оси цилиндра, а средства для ввода электрических проводов установлены на плоской стенке, удается использовать преимущества, которыми обладает корпус с цилиндрической боковой поверхностью, а именно, достигается минимизация внутреннего пространства коробки и снижаются ее габариты, что способствует повышению компактности конструкции. При этом обеспечивается удобство осуществления электромонтажных работ за счет того, что они производятся на плоской поверхности.
В случае, когда, по меньшей мере, часть контактных планок имеют уступы, разделяющие их на участки, расположенные на разных уровнях, за счет ступенчатой формы контактных планок, обеспечивается удобство закрепления их концевых участков на верхних фланцах опорных изоляторах, имеющих разную высоту.
В случае, когда нижние фланцы опорных изоляторов электрически соединены с расположенной внутри корпуса шиной заземления, взаимодействующей с установленным в корпусе токопроводящим соединительным элементом, предназначенным для соединения с наружной шиной заземления, обеспечивается возможность заземления опорных изоляторов, что требуется для обеспечения безопасности людей, особенно в случае установки коробки в сетях высокого напряжения.
В случае, когда коробка содержит ограничители перенапряжения, а также указанные выше элементы их электрического соединения и механического закрепления, каждая пара вводимых в коробку электрических проводов, соединяемых одной из контактных планок, оказывается защищенной от перенапряжений, что является необходимым при установке коробки в сетях, где возможно появление грозовых и коммутационных перенапряжений.
В случае, когда, по меньшей мере, часть дополнительных контактных планок имеют уступы, разделяющие их на участки, расположенные на разных уровнях, обеспечивается удобство закрепления их концевых участков на верхних фланцах ограничителей перенапряжения и опорных изоляторов, которые в общем случае имеют разную высоту. При этом следует отметить, что высота ограничителей перенапряжения определяется из условия обеспечения их требуемых электрических характеристик.
В случае, когда элементы присоединения электрических проводов выполнены в виде токопроводящих винтовых зажимов, коробка содержит трубчатые наконечники, а на концевых участках наконечников и концевых участках контактных планок выполнены отверстия под винтовые зажимы, при закреплении элементов коробки указанным выше образом обеспечивается простота конструкции и удобство сборки деталей коробки и ввода электрических проводов.
В случае, когда коробка содержит ограничители перенапряжения, взаимодействующие с дополнительными контактными планками, на концевых участках дополнительных контактных планок выполнены отверстия под указанные винтовые зажимы, при этом концевые участки дополнительных контактных планок механически закреплены на верхних фланцах ограничителей перенапряжения с помощью винтовых зажимов, пропущенных через выполненные в указанных частях указанных элементов отверстия, обеспечивается простота конструкции и удобство сборки указанных деталей коробки.
На фиг.1 представлен общий вид заявляемой электромонтажной коробки, используемой, в частности, в узлах транспозиции экранов силовых кабелей (вид сбоку); на фиг.2 - то же (вид сверху).
Электромонтажная коробка содержит корпус 1, имеющий дно 2, боковые стенки 3 и крышку 4. Боковые стенки 3 корпуса 1 имеют форму цилиндра, часть которого отсечена плоскостью, параллельной продольной оси цилиндра, с образованием у корпуса 1 выпуклой стенки 5 и плоской стенки 6. В стенку 6 вмонтированы средства 7 для ввода электрических проводов 8, выполненные, в частности, в виде зажимных муфт. Средства 7 установлены на стенке 6 рядами на разных уровнях. Коробка, в частности, содержит шесть зажимных муфт 7, которые установлены в два ряда по три муфты в каждом ряду.
Внутри корпуса 1 помещены единичные опорные изоляторы 9, количество которых соответствует количеству средств 7 (и, соответственно, количеству вводимых проводов 8).
Опорные изоляторы 9 расположены рядами на разном удалении от стенки 6 и имеют в разных рядах разную высоту. В частности, опорные изоляторы 9 установлены в два ряда по три опорных изолятора в каждом ряду.
Нижние фланцы опорных изоляторов 9 закреплены в донной части корпуса 1, в частности, установлены на скрепленной с дном 2 токопроводящей опорной пластине 10 и электрически соединены с ней.
Коробка содержит контактные планки 11, количество которых соответствует количеству соединяемых пар электрических проводов 8. В частности, коробка содержит три контактных планки 11. На концевых участках планок 11 размещены элементы 12 присоединения электрических проводов 8, выполненные, в частности, в виде токопроводящих винтовых зажимов. Коробка также содержит трубчатые наконечники 13, предназначенные для размещения в них концевых участков электрических проводов 8. Концевые участки наконечников 13 снабжены плоскими выступами, в которых выполнены отверстия под винтовые зажимы 12.
Внутри корпуса 1 также помещены ограничители перенапряжения 14, количество которых соответствует количеству контактных планок 11. Нижние фланцы ограничителей перенапряжения 14 установлены на опорной пластине 10 и электрически соединены с ней. В частности, коробка содержит три ограничителя перенапряжения 14, установленные в один ряд вблизи ряда опорных изоляторов 9, более удаленного от стенки 6.
Пластина 10 соединена с расположенной внутри корпуса 1 шиной заземления 15, взаимодействующей с установленным в корпусе токопроводящим соединительным элементом 16, выполненным, в частности, в виде болта, предназначенным для соединения с наружной шиной заземления (на чертеже не показана).
Коробка содержит взаимодействующие с ограничителями перенапряжения 14 дополнительные контактные планки 17, на одном из концевых участков каждой из которых размещен контактный элемент 18. Указанный концевой участок одной из планок 17 механически закреплен на верхнем фланце одного из ограничителей перенапряжения 14 и электрически соединен с последним с помощью контактного
элемента 18. Контактные элементы 18 выполнены, в частности, в виде токопроводящих винтовых зажимов, а на концевых участках планок 17 выполнены отверстия (на чертеже не показаны) под винтовые зажимы 18. При этом концевые участки планок 17 механически закреплены на верхних фланцах ограничителей перенапряжения 14 с помощью винтовых зажимов 18, пропущенных через указанные отверстия.
На верхнем фланце каждого из опорных изоляторов 9 механически закреплен один из концевых участков одной из контактных планок 11, взаимодействующий с одним из элементов 12. В частном случае, когда элементы 12 выполнены виде токопроводящих винтовых зажимов, на концевых участках планок 11 выполнены отверстия под них.
На верхнем фланце каждого из опорных изоляторов 9 также механически закреплен один из наконечников 13. При этом концевой участок наконечника 13 и один из концевых участков одной из планок 11 контактируют друг с другом и механически закреплены на верхнем фланце опорного изолятора 9 с помощью винтового зажима 12, пропущенного через выполненные в указанных частях указанных элементов отверстия.
Высота расположенных в каком-либо из рядов опорных изоляторов 9 выбрана такой, чтобы закрепленные на их верхних фланцах концевые участки планок 11 располагались вблизи уровня, на котором размещен на стенке 6 корпуса 1 один из рядов средств 7. В частности, высота опорных изоляторов 9, расположенных в ближайшем к стенке 6 ряду, выбрана такой, чтобы закрепленные на их верхних фланцах концевые участки планок 11 располагались вблизи уровня, на котором размещен на стенке 6 корпуса 1 нижний ряд средств 7. Высота опорных изоляторов 9, расположенных в дальнем от стенки 6 ряду, выбрана большей, такой, чтобы закрепленные на их верхних фланцах концевые участки планок 11 располагались вблизи уровня, на котором размещен на стенке 6 корпуса 1 верхний ряд средств 7.
В коробке могут быть использованы различные наборы планок 11 в зависимости от того, каким образом должны быть соединены пары вводимых в коробку электрических проводов.
Работу заявляемой коробки рассмотрим на примере использования ее в узлах транспозиции экранов группы из трех однофазных силовых кабелей.
В настоящее время в трехфазных сетях широко используются трехфазные группы однофазных силовых кабелей, каждый из которых состоит из изолированных друг от друга жилы и экрана, выполненного, в частности, из меди, а также внешней изоляции экрана.
В экранах, заземленных по концам трехфазной группы однофазных силовых кабелей, в нормальном режиме и при коротких замыканиях протекают паразитные токи, сопоставимые по величине с рабочими токами в силовых жилах. Для эффективного снижения указанных токов применяется метод транспозиции экранов, описанный, в частности, в книге Дмитриева М.В. "Заземление экранов однофазных силовых кабелей", издательско-полиграфический комплекс "НИВА", Санкт-Петербург, 2007 г., стр.10. При этом используется схема соединения экранов группы из трех однофазных силовых кабелей (см. там же, стр.10-11), в которой каждый экран разделен на секции, соединенные перекрестно. Для реализации данного метода в каждой из фаз выводятся два кабеля, соответствующих "левому" и "правому" участкам экрана силового кабеля, которые заводятся в электромонтажную коробку - в "коробку транспозиции", где осуществляется их требуемое перекрестное соединение.
Таким образом, в коробку заводятся шесть одножильных кабелей 8, а именно, "левый" и "правый" участки экрана первого фазного кабеля 1Л и 1П, "левый" и "правый" участки экрана второго фазного кабеля 2Л и 2П, "левый" и "правый" участки экрана третьего фазного кабеля 3Л и 3П.
При осуществлении электромонтажных работ крышка 4 снимается. Кабели 8 вводятся в корпус 1 через зажимные муфты 7, и концевые участки кабелей 8 устанавливаются в наконечниках 13. Перекрестное соединение проводов 8 осуществляется за счет контакта одного из наконечников 13 с одним из концевых участков одной из перемычек 11. Так, в частности, в соответствии со схемой транспозиции экранов с помощью одной из перемычек 11 осуществляется соединение кабеля 1Л и 2П, с помощью другой перемычки 11 осуществляется соединение кабелей 2Л и ЗП, с помощью третьей перемычки 11 осуществляется соединение кабелей 1П и 3Л. При этом один из концевых участков каждой из перемычек 11 и контактирующий с ним концевой участок соответствующего наконечника 13 помещается на верхнем фланце одного из опорных изоляторов 9. Кроме того, на верхних фланцах опорных изоляторов 9, расположенных вблизи ряда
ограничителей перенапряжения 14, расположены также концевые участки планок 17, другие концевые участки которых помещены на верхних фланцах ограничителей перенапряжения 14. На верхних фланцах ближайшего к стенке 6 ряда опорных изоляторов 9 закрепляют концевые участки планок 11 и трех наконечников 13 с помощью винтовых зажимов 12. На верхних фланцах более удаленного от стенки 6 ряда опорных изоляторов 9 закрепляют другие концевые участки планок 11, концевые участки других трех наконечников 13 и концевые участки планок 17 с помощью винтовых зажимов 12. На верхних фланцах ограничителей перенапряжения закрепляют другие концевые участки планок 17 с помощью винтовых зажимов 18. По окончании электромонтажных работ закрывают крышку 4.