Шкаф устройств защиты электрического оборудования

Полезная модель относится к железнодорожной автоматике, в частности к устройствам защиты электрических цепей и может быть использована в транспортной промышленности.
Известен шкаф устройств защиты электрического оборудования, содержащий корпус, внутри которого расположена панель, на которой смонтированы устройства контроля напряжения и интерфейс контакты, соединяющие эти устройства с электрическим оборудованием [RU52274, дата публикации: 10.03.2006 г., МПК:H02B 1/00].
Известен шкаф устройств защиты электрического оборудования, содержащий корпус, внутри которого расположена вводная панель с предохранителями и шиной подключения предохранителей к электрическому оборудованию [RU14408, дата публикации:10.07.2000 г., МПК: H02G 15/02;].
В качестве прототипа выбран шкаф устройств защиты электрического оборудования, содержащий корпус, внутри которого закреплены устройства защиты электрического оборудования от импульсного перенапряжения и интерфейсы ввода-вывода в виде монтажного профиля с клеммами для подключения электрического оборудования к устройствам защиты[RU153880, дата публикации: 10.08.2015 г., МПК:B61L 23/14].
Общим недостатком прототипа и известных технических решений является высокий риск повреждения электронных компонентов шкафа устройств защиты электрического оборудования в случае возгорания, вызванного значительными перегрузками, либо обрывом нулевого проводника, которые приводят к локальному перегреву и оплавлению устройств защиты электрического оборудования или интерфейсов ввода-вывода, вследствие чего возможен отказ электрического оборудования или его выход из строя на длительный срок, который требуется для замены всех компонентов шкафа, что существенным образом сказывается на его эксплуатационных характеристиках.
Техническая проблема, на решение которой направлена полезная модель, заключается в необходимости улучшения эксплуатационных характеристик шкафа устройств защиты электрического оборудования.
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в снижении риска возникновения дефекта электронных компонентов шкафа устройств защиты электрического оборудования.
Сущность полезной модели заключается в следующем.
Шкаф устройств защиты электрического оборудования содержит корпус, внутри которого закреплены устройства защиты электрического оборудования, при этом шкаф содержит интерфейсы ввода и вывода для электрического подключения устройств защиты электрического оборудования к устройствам защиты электрического оборудования. В отличие от прототипа шкаф содержит вспомогательный модуль с кабельным вводом, закрепленный снаружи корпуса, а интерфейс ввода для электрического подключения устройств защиты электрического оборудования к устройствам защиты электрического оборудования расположен внутри этого модуля.
Интерфейсы ввода-вывода обеспечивают возможность электрического подключения электрического оборудования к устройствам защиты и изолирования проводов друг от друга. Интерфейсы могут быть представлены клеммными колодками, проходными клеммами, клеммными блоками, зажимными клеммами, винтовыми зажимами, электрическими разъемами и др.
Вспомогательный модуль обеспечивает возможность создания пространства, обособленного от внутреннего пространства корпуса шкафа, что при размещении в нем интерфейса ввода позволяет в случае возгорания интерфейса или устройств защиты электрического оборудования протекать процессу горения в отдельных частях шкафа, благодаря чему снижается риск возникновения дефекта электронных компонентов шкафа устройств защиты электрического оборудования.
Вспомогательный модуль содержит корпус, представленный в виде обособленного элемента от корпуса шкафа, или он может иметь с корпусом шкафа одну или несколько общих стенок. Корпус может быть выполнен из любого вида конструкционного материала, однако преимущественно он выполнен из металла. Закрепление корпуса вспомогательного модуля на корпусе шкафа может обеспечиваться посредством любых известных средств разъемного или неразъемного соединения. При этом наиболее предпочтительным является закрепление вспомогательного модуля на корпусе шкафа посредством сварки, что обеспечивает антивандальные функции и снижает риск возникновения дефекта электронных компонентов шкафа устройств защиты электрического оборудования. При этом корпус вспомогательного модуля для обеспечения возможности доступа во внутреннее пространство может содержать крышку или дверь.
Вспомогательный модуль имеет кабельный ввод, обеспечивающий возможность соединения внутреннего пространства корпуса вспомогательного модуля с внешней средой и размещения кабелей электрического оборудования во внутреннем пространстве корпуса. Кабельный ввод может быть представлен отверстием в корпусе вспомогательного модуля, которое может содержать элемент герметизации в виде кабельной муфты, прокладки или слоя герметизирующей пены. При этом снаружи корпуса в месте расположения кабельного ввода может быть установлен защитный кожух для кабелей.
Корпус вспомогательного модуля во внутреннем пространстве может содержать элементы для закрепления интерфейса, которые могут быть представлены скобами, зажимами, резьбовыми или не резьбовыми отверстиями и другими аналогичными элементами. При этом в случае, когда внутри корпуса вспомогательного модуля расположено более одного интерфейса, то он может содержать перегородки, отделяющие интерфейсы друг от друга, что в случае возгорания одного интерфейса снижает риск повреждения другого интерфейса, благодаря чему снижается риск возникновения дефекта электронных компонентов шкафа устройств защиты электрического оборудования. Также корпус вспомогательного модуля может иметь отверстие для соединения внутреннего пространства корпуса вспомогательного модуля с внутренним пространством корпуса шкафа. При этом интерфейс может быть установлен в это отверстие таким образом, чтобы его входы были расположены во внутреннем пространстве корпуса вспомогательного модуля, а выходы – во внутреннем пространстве корпуса шкафа.
Дополнительно интерфейс вывода может быть установлен в дополнительный вспомогательный модуль, закрепленный снаружи корпуса шкафа и имеющий кабельный вывод аналогичной конструкции кабельного ввода, что также снижает риск возникновения дефекта электронных компонентов шкафа устройств защиты электрического оборудования. Дополнительный вспомогательный модуль может иметь аналогичную основному вспомогательному модулю конструкцию, а для отделения нескольких интерфейсов вывода друг от друга он также может содержать перегородки.
Корпус шкафа обеспечивает возможность размещения устройств защиты электрического оборудования во внутренней полости шкафа и может содержать для этого элементы для закрепления устройств зашиты, которые могут быть представлены рейками, поперечинами или перекладинами.
Устройства защиты электрического оборудования предохраняют его от импульсного перенапряжения, вызванного коротким замыканием, грозовым разрядом и прочими факторами. Устройства защиты электрического оборудования могут обеспечивать одноуровневую и многоуровневую защиту от перенапряжения и могут быть представлены варисторными устройствами, разрядниками, автоматами, предохранителями и иными аналогичными устройствами.
Полезная модель может быть выполнена из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о соответствии полезной модели критерию патентоспособности «промышленная применимость».
Полезная модель характеризуется ранее неизвестными из уровня техники существенными признаками, заключающимися в том, что шкаф содержит вспомогательный модуль с кабельным вводом, закрепленный снаружи корпуса, а интерфейс ввода для электрического подключения устройств защиты электрического оборудования к устройствам защиты электрического оборудования расположен внутри этого модуля, что обеспечивает возможность создания обособленных друг от друга частей шкафа, внутреннее пространство которых отделено друг от друга, что позволяет в случае возгорания устройств защиты электрического оборудования или интерфейса ввода предотвратить негативное прямое воздействие открытого пламени или высоких температур на указанные компоненты шкафа. Благодаря этому обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в снижении риска электронных компонентов шкафа устройств защиты электрического оборудования, тем самым улучшаются эксплуатационные характеристики шкафа устройств защиты электрического оборудования.
Полезная модель характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «новизна».
Полезная модель поясняется следующими фигурами:
на фиг.1 – шкаф устройств защиты электрического оборудования, вид спереди;
на фиг.2 – шкаф устройств защиты электрического оборудования, вид сбоку.
Для иллюстрации возможности реализации и более полного понимания сути полезной модели ниже представлен вариант ее осуществления, который может быть любым образом изменен или дополнен, при этом настоящая полезная модель ни в коем случае не ограничивается представленным вариантом.
Шкаф устройств защиты электрического оборудования содержит корпус 1, внутри которого закреплены устройства защиты 2 от импульсных перегрузок (УЗИП) электрического железнодорожного оборудования СЦБ, при этом шкаф содержит вспомогательный модуль 3, сваркой закрепленный снаружи корпуса 1, имеющий в нижней части кабельный ввод 4, при этом внутри вспомогательного модуля 3 закреплен интерфейс 5 ввода в виде проходных клемм для электрического подключения устройств защиты электрического оборудования к УЗИП 2. С противоположной стороны корпуса 1 сваркой закреплен дополнительный вспомогательный модуль 6, внутри которого закреплен интерфейс вывода (не показан на фигурах), при этом в нижней части модуль 6 имеет кабельный вывод 7.
Полезная модель работает следующим образом.
Кабели оборудования СЦБ пропускаются через кабельный ввод 4 внутрь вспомогательного модуля 3, при этом провода кабелей монтируются к входу интерфейса ввода 5, после чего к выходу интерфейса 5 подключается соответствующий вход УЗИП 2. После этого выход УЗИП 2 подключается к входу интерфейса вывода, к выходу которого подключаются провода электрических кабелей электрического оборудования. В случае возникновения импульсных перегрузок происходит размыкание УЗИП 2, что способствует сохранению целостности электрического оборудования СЦБ. В случае значительных импульсных перегрузок и возгорании УЗИП 2 или интерфейса ввода или вывода снижается риск негативного прямого воздействия открытого пламени или высоких температур на компоненты при их возгорании за счет их обособленности друг от друга во внутреннем пространстве корпуса 1 или вспомогательного модуля 3 или дополнительного вспомогательного модуля 6, что позволяет сохранить целостность этих устройств.
Таким образом, обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в снижении риска электронных компонентов шкафа устройств защиты электрического оборудования, тем самым улучшаются эксплуатационные характеристики шкафа устройств защиты электрического оборудования.