СЧЕТЧИК ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Заявляемая полезная модель - счетчик электрической энергии относится к области измерительной техники и предназначен для измерения и учета электроэнергии в бытовом и промышленном секторе.
В настоящее время существует большой ряд аналогичных конструкций счетчиков электрической энергии в литых пластмассовых корпусах. Корпуса, как правило, состоят из трех деталей: основание и две крышки, устанавливаемые на основание. При этом верхняя крышка, верхняя - при условии горизонтального расположения корпуса, содержит окно с прозрачным светофильтром, закрывающим информационную панель. С верхней крышкой соединяется крышка клеммной колодки. Корпус в сборке дополнительно скрепляется пломбировочными винтами, которые выполняют не только функцию крепления крышек к основанию, но и защищают корпус от несанкционированного вскрытия. На внешней стороне основания выполнены элементы для крепления счетчика на месте установки. Внутри корпуса закреплены основные узлы счетчика: плата, счетное устройство: электромеханическое или электронное и клеммная колодка, [1], [2], [3].
Существующие аналоги имеют такие недостатки, как непрочное соединение деталей корпуса между собой, а также недостаточно прочные и удобные соединения узлов счетчика между собой и к корпусу. Это приводит к несоответствию конструкции прибора требованиям техники безопасности и электрической надежности прибора, работающего в условиях высокого напряжения.
Наиболее близким из аналогов к заявляемому устройству является техническое решение полезной модели по патенту РФ №52638 [1].
Прототип - счетчик электрической энергии в пластмассовом корпусе, состоящем из трех деталей: верхней крышки, крышки клеммной колодки и основания. Для установки счетчика на стенд или в щиток используется подвижная металлическая скоба, которая закреплена на внешней стороне основания винтом в резьбовую втулку, запрессованную в основание.Верхняя крышка, с панелью и прозрачным светофильтром в сборе, соединены с основанием зацепами по направляющим и крепится двумя пломбировочными винтами в резьбовые втулки, запрессованные в основание, при этом она снабжена перегородками с возможностью выламывания их под разъемы телеметрии. Крышка клеммной колодки фиксируется ребром в паз верхней крышки и крепится пломбировочным винтом через гайку, вложенную через соответствующее отверстие верхней крышки или запрессованную втулку. В крышке клеммной колодки тоже выполнены перегородки, предусматривающие возможность их выламывания при необходимости подведения проводов к клеммной колодке. На внутренней стороне крышки клеммной колодки выполнен упор для предотвращения несанкционированного вскрытия крышки. Основание с верхней крышкой соединены встык и линия их сопряжения проходит посередине профиля корпуса, что приводит к низкой степени защищенности корпуса от несанкционированного доступа. Внутри корпуса размещено отсчетное устройство, которое установлено на бобышки основания и закреплено винтами-саморезами. Высота установки жидкокристаллического индикатора на плате счетчика в сборе регулируется стойками. Плата счетчика закреплена на основании защелками и бобышками стоек. Клеммная колодка не имеет дополнительных возможностей для крепления к основанию помимо литых элементов крепления на ее боковых ребрах и стенках основания, позволяющих осуществлять крепление по принципу паз-выступ, что приводит к недостаточно прочной конструкции в результате сборки.
Таким образом, недостатками прототипа являются низкая степень защищенности прибора от несанкционированного доступа, сложность конструкции и недостаточная прочность сборки.
Конструкция счетчика электрической энергии, заявляемая в качестве полезной модели, направлена на устранение вышеперечисленных недостатков.
Общие признаки заявляемой полезной модели с прототипом заключаются в том, что обе конструкции содержат пластмассовый корпус со сформированными литьем элементами крепления. Корпус содержит основание, верхнюю крышку и крышку клеммной колодки. Внутри корпуса размещены счетное устройство и плата счетчика в сборе, которая закреплена на основании защелками и бобышками стоек. Счетное устройство может быть применено любого типа: электромеханическое - отсчетное устройство или электронное - жидкокристаллический индикатор, далее ЖКИ. На внешней стороне основания закреплена подвижная металлическая скоба. В верхней крышке закреплена панель с прозрачным светофильтром. Крышка клеммной колодки имеет упор на внутренней стороне для предотвращения несанкционированного вскрытия и элементы, при выламывании которых предоставляется возможность подключения проводов к зажимам клеммной колодки, при этом клеммная колодка крепится боковыми ребрами в основание по принципу паз-выступ. Пломбировочные винты, особая конструкция которых предотвращает повторную установку взломанной пломбы, выполняют также и функцию крепления крышек к основанию.
Отличительные признаки заявляемой полезной модели, заключаются в том, что верхняя крышка соединяется с основанием зацепами в пазы основания, расположенные на внешней его стороне, внахлест, при этом закрывая своими сторонами полностью стенки основания. Крышка клеммной колодки боковыми ребрами входит в дополнительные пазы в верхней крышке. Крышки, установленные на основание, образуют линию сопряжения по контуру плоскости основания, которая переходит на боковые поверхности корпуса по линии сопряжения выступов, выполненных на стенках основания, с пазами на боковых сторонах верхней крышки. Клеммная колодка, состоящая из отдельных модулей, в том числе может быть монолитной и дополнительно крепится винтами - саморезами к основанию через дополнительно выполненные в нем отверстия. Для вывода световой индикации на видимую поверхность панели введены световоды, которые вставляются в отверстия с внутренней стороны панели. В панели выполнены ребра для фиксации электромеханического счетного устройства. Панель содержит отверстия для крепления дополнительных защитных устройств. Электромеханическое счетное устройство фиксируется бобышками двух стоек основания и прижимается ребрами панели, без дополнительного крепления винтами-саморезами. Электронное счетное устройство устанавливается непосредственно на плату счетчика, которая фиксируется бобышками четырех стоек и крепится двумя зацепами, без дополнительных регулирующих стоек. Плата счетчика устанавливается в основание своими отверстиями на разное количество стоек с бобышками, в зависимости от типа счетного устройства. Основание содержит стойки для дополнительной возможности крепления измерительных и защитных устройств. Скоба фиксируется в отверстии основания винтом-саморезом.
На чертежах фиг.1 показано заявляемое техническое решение полезной модели в разобранном виде. На фиг.2 показано основание с платой счетчика и ЖКИ в сборе, клеммной колодкой.
На фиг.1 представлено основание 1, верхняя крышка 2, крышка клеммной колодки 3, счетное устройство 4, плата счетчика 5 крепится защелками 6 и устанавливается в основание своими отверстиями на разное количество стоек 7 с бобышками. На внешней стороне основания 1 закреплена металлическая скоба 8, которая дополнительно фиксируется в отверстии основания винтом-саморезом 9. В верхней крышке 2 закреплена панель 10 с прозрачным светофильтром 11. Верхняя крышка 2 соединяется с основанием 1 зацепами 12 в пазы основания 13. Крышка клеммной колодки 3 боковыми ребрами 14 входит в дополнительные пазы 15 верхней крышки 2. Верхняя крышка 2 в сборе с крышкой клеммной колодки 3 устанавливаются на основание 1, образуя линию сопряжения 16, которая проходит по контуру плоскости основания 1 и переходит на линию сопряжения выступов 17, выполненных на боковых стенках основания 1, с пазами 18, выполненными на боковых сторонах верхней крышки 2. Клеммная колодка 19 крепится боковыми ребрами в основание 1 по принципу паз-выступ и дополнительно винтами-саморезами 20 через дополнительно выполненные отверстия в основании (не показаны). Световоды 21 вставлены с внутренней стороны в отверстия панели 10. Счетное устройство 4 электромеханическое фиксируется бобышками двух стоек 7 основания 1 и прижимается ребрами 22 панели 10, без дополнительного крепления винтами-саморезами. Пломбировочные винты показаны под номером 23. На фиг.2 показано крепление счетного устройства 4 электронного типа, которое устанавливается непосредственно на плату счетчика 5, которая фиксируется бобышками четырех стоек 7 и крепится двумя зацепами 24 без дополнительных регулирующих стоек.
Таким образом, технический эффект достигнут за счет введения линии сопряжения верхней крышки и крышки клеммной колодки с основанием по контуру его плоскости, когда крышки плотно заходят на стенки основания полностью закрывая его. При этом дополнительно выполненные выступы на его стенках и соответственно пазы на боковых сторонах верхней крышки образуют участки для приклейки защитных бирок, обеспечивая возможность дополнительной защиты от несанкционированного доступа. Повышению степени прочности соединений крышек способствует введение дополнительно боковых ребер в крышке клеммной колодки, которыми она входит в дополнительно созданные пазы верхней крышки. Введение дополнительного крепления клеммной колодки винтами-саморезами к основанию через отверстия в нем, незначительно усложняет процесс сборки конструкции, однако придает прочность конструкции и обеспечивает надежное крепление узла, находящегося под высоким напряжением. Сложность конструкции заявляемого устройства в целом снижена за счет ликвидации излишних креплений там, где это не требуется и унификации элементов креплений узлов и деталей как внутри корпуса, так и снаружи, упрощения конструкции верхней крышки - отсутствуют элементы выламывания. Например, введены крепления такие, как соединение верхней крышки с основанием зацепами в пазы основания, расположенными на внешней его стороне. Ликвидированы дополнительные крепления электромеханического счетного устройства винтами-саморезами и электронного счетного устройства, устанавливаемого непосредственно на плату, без дополнительных регулирующих стоек.
Полезная модель может быть реализована следующим образом.
Все корпусные детали могут быть изготовлены методом литья со сформированными на них конструктивными элементами для крепления их друг к другу, а также для закрепления внутри корпуса основных компонентов счетчика, таких как плата, счетное устройство. Модули для клеммной колодки могут быть изготовлены из фенопласта тоже методом литья. Скоба для установки счетчика на стену или в щиток может быть металлической. Панель со светофильтром в сборе крепится к крышке по периметру клеем или ультразвуковой сваркой. В отверстия панели вставлены световоды, в которые входят чип - светодиоды, закрепленные на плате при ее сборке. Электронное счетное устройство может быть установлено непосредственно на плату, и закреплено, например, пайкой.
Использованная информация:
1. Счетчик электрической энергии, патент РФ №52638, МПК G01R 11/02, 11/04.
2. Счетчик электрической энергии, патент РФ №63545, МПК G01R 11/02, 11/04.
3. Счетчик электрической энергии, патент РФ №90568, МПК G01R 11/00.