ВВОДНО-РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к распределению электрической энергии, в частности к вводно-распределительным устройствам, по меньшей мере, с двумя вводами.
Известно вводно-распределительное устройство, включающее две панели распределения, снабженные аппаратами защиты, выполненными в виде предохранителей, панель ввода, содержащую первый и второй каналы ввода, каждый из которых содержит последовательно соединенные: вводные шины, 3-фазный аппарат управления, выполненный в виде рубильника с перекидными контактами, соединенный с вводными шинами посредством соединительных шин, аппарат защиты, выполненный в виде предохранителей, узел учета электрической энергии, выполненный в виде трансформаторов тока и счетчика электрической энергии, при этом панель ввода и панели распределения выполнены в отдельных шкафах (см. "Электромонтажные устройства и изделия", справочник АООТ ЦПКБ "Электромонтаж", 4 изд., переработанное и дополненное - М.: ИНПА 1999 г., с. 56-59, фиг. А и Г, Вводно-распределительное устройство).
Недостатком известного вводно-распределительного устройства является то, что выполнение панели ввода и панелей распределения в виде отдельных шкафов увеличивают площадь, занимаемую вводно-распределительным устройством до 2400×450 мм, что делает невозможным его использование в малогабаритных помещениях.
Использование в известном вводно-распределительном устройстве 3-фазного аппарата управления, выполненного в виде рубильника с перекидными контактами, не позволяет производить дистанционное управление 3-фазным аппаратом управления и осуществлять дистанционный опрос состояния его силовых контактов: включено-выключено.
Кроме того, при аварийной ситуации в одной из фаз, например в случае выхода из строя предохранителя, другие фазы не отключаются, что снижает надежность работы вводно-распределительного устройства и отрицательно влияет на качество снабжения электроэнергией потребителя.
Выход из строя предохранителей в случае перегрузки и их замена усложняет обслуживание вводно-распределительного устройства.
Известно вводно-распределительное устройство (патент на изобретение RU №2279746, H02B 1/00, H02B 7/00, дата публикации 10.07.2006), выполненное в виде шкафа, в котором расположены, по меньшей мере, два ввода электроэнергии, снабженных последовательно соединенными разъединителями, вводными и распределительными шинами, и два канала распределения, снабженных аппаратами управления, узлом учета электроэнергии, защитными аппаратами цепей распределения, аппараты управления выполнены в виде основного и резервного автоматических выключателей сблокированных между собой, при этом входы основных и резервных автоматических выключателей разных каналов распределения соединены между собой и подсоединены к соответствующему вводу, а выходы основного и резервного автоматического выключателя в каждом канале распределения соединены между собой и с соответствующим узлом учета электрической энергии, продольные оси основных и резервных автоматических выключателей ориентированы горизонтально, соединительные шины (соединители) расположены горизонтально и разнесены по высоте, а панели распределения расположены одна под другой.
Известное изобретение обеспечивает надежность работы вводно-распределительного устройства, однако в нем большое количество аппаратуры расположено по ширине шкафа, в том числе два канала распределения с большим количеством аппаратов цепей распределения. Для такого расположения аппаратуры требуются большие габариты шкафа, например шириной до 800 мм, что повышает металлоемкость шкафа, его стоимость и занимаемую площадь. Кроме того, горизонтальное расположение соединительных шин и автоматических выключателей не позволяет изменять взаимное расположение приборов согласно требованиям электросетей. Недостатком с точки зрения техники безопасности является расположение на одной стороне панели аппаратуры первого и второго каналов распределения.
Наиболее близким по назначению и технической сущности является вводно-распределительное устройство (патент на полезную модель №124847, МПК H21B 1/30, дата публикации 10.02.2013.), выполненное в виде шкафа с двумя вводами электроэнергии и каналами распределения, снабженными сблокированными между собой основным и резервным аппаратами управления, узлом учета электроэнергии, панелью распределения, входы основных и резервных аппаратов управления разных каналов распределения соединены между собой и подсоединены к первому или второму вводу, а выходы основного и резервного аппаратов управления в каждом канале распределения соединены между собой и подсоединены к панели распределения, при этом шкаф выполнен в виде двух секций с разделительной панелью между ними, где первый ввод и первый канал распределения расположены с одной стороны разделительной панели в первой секции, а второй ввод и второй канал распределения расположены с обратной стороны разделительной панели во второй секции, шкаф снабжен дверками или лицевыми панелями, расположенными с его торцов.
Выполнение шкафа в виде двух секций с разделительной между ними панелью позволяет уменьшить его размер по сравнению с известными, что снижает его стоимость и уменьшает занимаемую площадь. Однако известная конструкция шкафа и расположение в ней аппаратуры на разделительной панели в глубине шкафа являются оптимальными при использовании кабелей ввода небольшого сечения, которые занимают в секции незначительное место, и применяются для вводно-распределительных устройств низкой или средней мощности, что позволяет ограничить глубину секции, обеспечив тем самым удобный доступ к разделительной панели для монтажа и контроля приборов.
При использовании кабелей ввода большого сечения, требующих больших радиусов сгиба и применяемых для вводно-распределительных устройств высокой мощности, необходимо увеличивать объем для их укладки. В этом случае увеличивается глубина секции и затрудняется доступ к разделительной панели, что ухудшает условия монтажа-демонтажа оборудования и его контроля. Кроме того, расположение оборудования на панели в глубине шкафа ухудшают технику безопасности при эксплуатации.
Техническим результатом является улучшение эргономических свойств вводно-распределительного устройства, удобства монтажа и эксплуатации, а также повышение техники безопасности.
Указанный технический результат по первому варианту достигается тем, что вводно-распределительное устройство, выполненное в виде шкафа с двумя вводами электроэнергии и каналом распределения, снабженным сблокированными между собой основным и резервным аппаратами управления, узлом учета электроэнергии, панелью распределения, где вход основного и резервных аппаратов управления подсоединены к первому или второму вводу, а их выходы соединены между собой и подсоединены к панели распределения, согласно полезной модели первый ввод электроэнергии и основной аппарат управления установлены со стороны одного торца шкафа, второй ввод и резервный аппарат управления установлены со стороны противоположного торца, при этом аппараты защиты панели распределения установлены со стороны торцов и/или с передней стороны шкафа, при этом боковые панели выполнены с возможностью доступа к аппаратуре.
В частных случаях выполнения вводно-распределительного устройства аппараты управления выполнены в виде автоматических выключателей, или в виде выключателей нагрузки, или рубильников, или контакторов, автоматические выключатели снабжены блокировкой стержневого типа.
Указанное расположение аппаратуры вводно-распределительного устройства улучшает доступ к монтажу-демонтажу аппаратуры и обслуживанию вводно-распределительного устройства, повышает технику безопасности, а также увеличивает количество аппаратов распределения, следовательно, и количество потребителей.
Во втором варианте указанный технический результат достигается тем, что вводно-распределительное устройство, выполненное в виде шкафа, в котором расположены, по меньшей мере, два ввода электроэнергии, два канала распределения, каждый из которых снабжен основным и резервным аппаратами управления, сблокированными между собой, узлом учета электроэнергии, панелью распределения, входы основных и резервных аппаратов управления разных каналов распределения соединены между собой и подсоединены к первому или второму вводу электроэнергии, а выходы основного и резервного аппарата управления в каждом канале распределения соединены между собой и подсоединены к панели распределения, согласно полезной модели первый ввод и первый канал распределения расположены со стороны одного торца шкафа, а второй ввод и второй канал распределения расположены со стороны противоположного торца шкафа, при этом боковые панели шкафа выполнены с возможностью доступа к аппаратуре.
В частных случаях аппараты управления выполнены в виде автоматических выключателей, или в виде выключателей нагрузки, или рубильников, или контакторов, вводно-распределительное устройство снабжено третьим вводом, снабженным аппаратами управления, соединенными с первым и вторым каналом распределения соответственно, аппараты защиты панели распределения дополнительно установлены с передней стороны шкафа, аппараты управления, выполненные в виде автоматических выключателей или выключателей нагрузки, снабжены электроприводами, автоматические выключатели снабжены блокировкой стержневого типа.
Расположение первого ввода и первого канала распределения со стороны одного торца шкафа, а второго ввода и второго канала распределения со стороны противоположного торца шкафа позволяет при сохранении малогабаритности шкафа улучшить доступ к монтажу-демонтажу аппаратуры и обслуживанию вводно-распределительного устройства, повысить технику безопасности, а также увеличить количество аппаратов панели управления, следовательно, и количество потребителей.
В третьем варианте технический результат достигается тем, что вводно-распределительное устройство, выполненное в виде шкафа, в котором расположены два ввода электроэнергии, два канала распределения, снабженных основным и резервным аппаратами управления, сблокированных между собой, узлом учета электроэнергии, панелью распределения, при этом входы основных и резервных аппаратов управления разных каналов распределения соединены между собой и подсоединены к первому или второму вводу, а выходы основного и резервного аппарата управления в каждом канале распределения соединены между собой и подсоединены к панели распределения, согласно полезной модели первый ввод и первый канал распределения, кроме резервного аппарата управления первого канала распределения, а также резервный аппарат управления второго канала распределения расположены со стороны одного торца шкафа, а второй ввод и второй канал распределения, кроме резервного аппарата управления второго канала распределения, а также резервный аппарат управления первого канала распределения расположены со стороны противоположного торца шкафа, при этом боковые панели выполнены с возможностью доступа к аппаратуре.
В частных случаях аппараты управления выполнены в виде автоматических выключателей, снабженных блокировкой в виде стержневого толкателя, или в виде выключателей нагрузки, или рубильников, или контакторов, вводно-распределительное устройство снабжено третьим вводом, снабженным аппаратами управления, соединенными с первым и вторым каналом распределения соответственно, аппараты защиты панели распределения дополнительно установлены с передней стороны шкафа, аппараты управления, выполненные в виде автоматических выключателей или выключателей нагрузки, снабжены электроприводами.
Расположение первого и второго каналов распределения с противоположных торцов шкафа позволяет проводить различные компоновки аппаратуры внутри шкафа в соответствии с различными требованиями в разных регионах России электроснабжающих и надзорных организаций.
Заявляемое расположение аппаратов управления с одного и другого торцов шкафа позволяет расположить основные аппараты управления напротив резервных аппаратов управления одноименных каналов распределения, и применить блокировку в виде стержня, что значительно упрощает конструкцию устройства блокировки.
Возможность выполнения устройства с третьим вводом расширяет функциональные возможности устройства.
Заявляемая совокупность существенных признаков вариантов полезной модели не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии ее критерию патентоспособности «новизна».
На фигуре 1 изображена схема вводно-распределительного устройства по первому варианту с одним каналом распределения.
На фигуре 2 изображена схема вводно-распределительного устройства по второму и третьему варианту с двумя каналами распределения.
Вводно-распределительное устройство по первому варианту (Фиг. 1) содержит шкаф (не показан), в котором со стороны одного торца расположен ввод электроэнергии 1, основной аппарат управления 4, со стороны противоположного торца шкафа расположен второй ввод электроэнергии и резервный аппарат управления 5 (далее по тексту АУ 4 и АУ 5), сблокированные между собой, узел учета электрической энергии 6, панели распределения 7. Аппараты защиты 8 панели распределения 7 установлены со стороны торцов и со смежной стороны шкафа. При этом вход основного АУ 4 соединен с вводом 1, вход резервного АУ 5 соединен с вводом 2, а их выходы соединены между собой и подключены к каналу распределения 3. На вводах 1 и 2 установлены разъединители 9. Автоматы управления выполнены в виде автоматических выключателей или в виде выключателей нагрузки, или рубильников, или контакторов.
Вводно-распределительное устройство по второму варианту (Фиг.2) содержит шкаф (не показан), в котором расположены два ввода электроэнергии 1 и 2 с разъединителями 9, каналы распределения 10 и 11. В каждом канале расположены основные и резервные АУ 4 и АУ 5 соответственно, сблокированные между собой, узел учета электроэнергии 6, панель распределения 7 с аппаратами защиты 8. Первый ввод 1 и первый канал распределения 10 расположены со стороны одного торца шкафа. Второй ввод 2 и второй капал распределения 11 расположены со стороны противоположного торца шкафа. Вход основного АУ 4 первого канала 10 соединен с входом резервного АУ 5 второго канала распределения 11. Вход резервного АУ 5 первого канала распределения 10 соединен с входом основного АУ 4 канала распределения 11. Выходы основных и резервных АУ 4 и АУ 5 в каждом канале распределения 10 и 11 соединены между собой и с соответствующим каналом распределения 10 или 11. Автоматы управления выполнены в виде автоматических выключателей или в виде выключателей нагрузки, или рубильников, или контакторов.
Вводно-распределительное устройство по третьему варианту (Фиг.2) содержит шкаф (не показан), в котором расположены два ввода электроэнергии 1 и 2 с разъединителями 9, каналы распределения 10 и 11. В каждом канале расположены основные и резервные АУ 4 и АУ 5 соответственно, сблокированные между собой, узел учета электроэнергии 6, панель распределения 7 с аппаратами защиты 8. Первый ввод 1, снабженный разъединителями 9, и первый канал распределения 10, включающий основной АУ 4, узел учета электрической энергии 6, панель распределения 7 с аппаратами защиты 8, а также резервный АУ 5 второго канала распределения 11 расположены со стороны одного торца шкафа. Второй ввод 2, снабженный разъединителями 9 и второй канал распределения 11, включающий основной АУ 4, узел учета электрической энергии 6, панель распределения 7 с аппаратами защиты 8, а также резервный АУ 5 первого канала распределения 10 расположены со стороны противоположного торца шкафа. Основное АУ 4 первого канала распределения 10 расположено напротив резервного АУ 5 первого канала распределения 10. Основное АУ 4 второго канала распределения 11 расположено напротив резервного АУ 5 второго канала распределения 11. Вход основного АУ 4 первого канала распределения 10 соединен с входом резервного АУ 5 второго канала распределения 11 проводниками 12 и через разъединители 9 с первым вводом 1 электроэнергии. Вход основного АУ 4 второго канала распределения 11 соединен с входом резервного АУ 5 первого канала распределения 10 при помощи проводников 12, а при помощи разъединителей 9 соединен со вторым вводом 2 электроэнергии. Выходы основных АУ 4 в каждом канале распределения 10 и 11 соединены с выходами резервных АУ 5 этих каналов и далее с соответствующей панелью распределения 7. Между основным АУ 4 и резервным АУ 5 установлена блокировка 13, выполненная в виде стержневых толкателей.
Аппараты управления 4 и 5 выполнены в виде автоматических выключателей или могут быть выполнены в виде рубильников, выключателей нагрузки или контакторов. Аппараты управления 4 и 5 могут быть снабжены электроприводами (не показаны). Разъединители 9 могут быть снабжены плавкими предохранителями.
Вводно-распределительное устройство работает следующим образом.
По варианту 1.
При включенном основном АУ 4 канала распределения 3 резервный АУ 5, сблокированный с ним, находится в разомкнутом состоянии и заблокирован от включения блокировкой 13. При этом канал 3 подключается к первому 1 вводу электроэнергии. При необходимости переключить канал 3 на второй ввод 2 необходимо отключить основной АУ 4 и включить резервный АУ 5. При этом основной АУ 4 блокируется от включения блокировкой 13. Канал 3 подключается ко второму вводу 2.
По вариантам 2 и 3. При включенном основном АУ 4 первого канала распределения 10 и основном АУ 4 второго канала распределения 11 сблокированные с ними при помощи блокировки 13 резервные АУ 5 первого 10 и второго 11 каналов находятся в разомкнутом состоянии. Электрическую энергию подают на первый канал распределения 10 через первый ввод 1 посредством разъединителей 9 основного АУ 4 узла учета электрической энергии 6, панели распределения 7 с защитными аппаратами 8. Одновременно подают электрическую энергию на второй канал распределения 11 через второй ввод 2 посредством разъединителей 9 основного АУ 4 второго канала распределения 11, узла учета электрической энергии 6, панели распределения 7 с защитными аппаратами 8.
В случае отсутствия электрической энергии на первом вводе 1, подают электроэнергию на первый канал распределения 10 в аварийном режиме, т.е. производят отключение основного АУ 4 первого канала распределения 10 и осуществляют включение резервного АУ 5 этого канала. Одновременное включение основного АУ 4 и АУ 5 этого канала исключено за счет блокировки 14. При этом электрическую энергию на панель распределения 7 первого канала распределения 10 подают через второй ввод 2 посредством разъединителей 9, соединителей 12, резервного АУ 5 первого канала распределения 10, узла учета электрической энергии 6. Аналогичным образом при аварийной ситуации на втором вводе 2 подают электрическую энергию на панель распределения 7 второго канала ввода 11, а именно через первый ввод 1 при помощи разъединителей 9, соединителей 12, резервного АУ 5 второго канала распределения 11.