КОНСТРУКЦИЯ КОРПУСА СЧЕТЧИКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Заявляется полезная модель - конструкция корпуса счетчика электрической энергии, предназначенного для измерения активной и реактивной электрической энергии, мощности, частоты и организации многотарифного учета электроэнергии как в межсистемных линиях электропередач, составе АСКУЭ разных уровней, так и в мелкомоторном секторе.
Известны конструкции многофункциональных микропроцессорных счетчиков электроэнергии серии Альфа и ЕвроАЛЬФА, выпускаемые фирмой Elster Метроника, Москва, 2004 г., являющиеся аналогами к заявляемому устройству.
Аналоги содержат пластмассовый корпус, включающий основание; печатную плату в сборе с отчетным устройством; кожух, содержащий светофильтр и панель; клеммную колодку; крышку клеммной колодки. Внутри корпуса имеются крепежные средства для соединения компонентов счетчика друг с другом.
Ближайшим из аналогов (прототипом) является конструкция многофункционального многотарифного счетчика электрической энергии по патенту РФ на полезную модель №54204. Прототип содержит корпус состоящий из: основания, кожуха, крышки клеммной колодки, а также платы счетчика в сборе и сменные модули, панели с окном под ОУ, клеммной колодки, сменной батареи, оптического датчика и кнопки управления.
Несмотря на то, что аналоги, несомненно, безопасны и удобны в эксплуатации, все же не являются достаточно универсальными на настоящий момент и недостаточно защищены от сбоев в работе и несанкционированного вскрытия.
К недостаткам прототипа можно отнести недостаточную универсальность корпуса, которая позволяет выпускать ограниченное количество типов счетчиков, неудобный и ограниченный способ крепления к щитку, недостаточно надежную защита от несанкционированного доступа.
Для устранения вышеперечисленных недостатков предлагается конструкция корпуса счетчика электрической энергии.
Общие признаки с прототипом заключаются в том, что заявляемая полезная модель содержит корпус, состоящий из основания, кожуха, клеммной колодки, крышки клеммной колодки, а также плата счетчика в сборе и сменные модули, панель с окном под счетное устройство, сменная батарея, оптический датчик и кнопки управления.
Отличительными признаками заявляемой полезной модели являются наличие сменных накладок для доступа к выходным разъемам, и наличие крепежных накладок, предоставляющих потребителю универсальный способ крепления счетчика в местах эксплуатации, а так же введены дополнительные способы защиты от несанкционированного доступа.
Корпус счетчика состоит из пластмассового основания. Все необходимые для сборки счетчика ребра, стойки, зацепы изготовлены методом литья. Для надежного крепления деталей: кожуха, крышки в основание запрессованы втулки, необходимые для соединения деталей пломбировочными винтами.
В нижней части основания предусмотрены выступы, а на клеммной колодке соответствующие пазы. Крепление осуществляется по принципу паз-выступ, что обеспечивает надежную фиксацию колодки, без использования винтов-саморезов. Извлечение колодки в этой конструкции требует дополнительных усилий.
В конструкции заявляемой полезной модели применяется сменная накладка. Сменная накладка устанавливается П-образным пазом на ребро колодки с лицевой стороны, упираясь боковыми ребрами в основание. Сменная накладка служит для предоставления потребителю доступа к выходным разъемам, количество которых может быть разным, в зависимости от типа выпускаемого счетчика. Сменная накладка может быть выполнена с батарейным отсеком, необходимым для замены питающего элемента - батарейки, а также, в некоторых типах счетчиков, может быть выполнено окно для электронной пломбы, используемое для отслеживания несанкционированного вскрытия прибора. Введение в конструкцию сменной накладки, позволило унифицировать корпусные детали счетчика, и при этом сохранить много вариантность выпускаемых типов счетчиков.
Кожух представляет собой сборку, состоящую из крышки кожуха к которой клеится светофильтр и панель, соединенные между собой с помощью защелок светофильтра в пазах панели. Крышка кожуха на смотровом окне имеет волнообразный выступ с отверстиями для оптопорта и кнопок. Накладки, необходимые для ограничения доступа к оптическому датчику и кнопкам программирования счетчика крепятся к крышке кожуха пломбировочными винтами. Существуют типы счетчиков, в которых отсутствует кнопка для программирования, т.о. отпадает необходимость ее защиты. В этих типах счетчиков накладка фиксируется к кожуху изнутри саморезом. В счетчиках без многофункциональных возможностей, используется крышка кожуха с трапециевидным смотровым окном. При сборке кожуха используются световоды. Кожух крепится на основание по принципу паз-выступ, накрывая основание полностью. На верхней стороне кожуха, изнутри, расположены штыри. При закрывании счетчика кожухом, штыри вводятся в пазы, расположенные в верхней части основания. Кожух крепится пломбировочными винтами. На боковых сторонах кожуха находятся прямоугольные вырезы, а на основании располагаются ответные выступы. Это соединение рассчитано для размещения на месте стыка дополнительной защиты от несанкционированного вмешательства - саморазрушающейся этикетки. В закрытом положении кожух ребром прижимает сменную накладку к основанию и колодке, тем самым предотвращая ее свободное перемещение.
Крышка клеммной колодки крепиться на кожух ребрами, расположенными на верхней стороне, опускается до упора вдоль направляющих пазов, образованных нижней стороной кожуха и ребрами на основании, и фиксируется ребром в П-образном пазу с лицевой стороны кожуха. Штырь, расположенный внутри крышки клеммной колодки попадает в окно для электронной пломбы. В счетчиках, в которых предусмотрена электронная пломба, штырь служит для замыкания электронной пломбы, расположенной непосредственно на плате. В иных типах счетчиков штырь является дополнительной фиксацией крышки клеммной колодки в прямоугольном пазу, расположенного на сменной накладке. Крышка клеммной колодки закрепляется пломбировочными винтами и имеет направляющие для установки пломбы.
Крепления к щитку осуществляется двумя способами: встраивания счетчика в шкаф и на рейку. При встраивании счетчика в шкафу используется фиксатор, состоящий из двух деталей: фиксатора и накладки. Фиксатор устанавливается в углубление с тыльной стороны основания и фиксируется накладкой, которая прижимает фиксатор к основанию с помощью саморезов, вкручиваемых в накладку с внутренней стороны основания. На основании предусмотрены пазы круглой формы, на фиксаторе расположена защелка с ответным круглым выступом. При незначительной деформации защелки, появляется возможность перемещать фиксатор вверх-вниз вдоль паза в основании, тем самым устанавливать необходимый габаритный размер, при установки счетчика в шкафах разного типа. Для удобства на тыльной стороне корпуса выгравирована информация, информирующая потребителя о выбранном габарите счетчика вследствие перемещения фиксатора. При установке счетчика в щиток реечного типа имеются два фиксатора. Фиксаторы располагаются в пазах основания и могут принимать два положения, одно из которых служит для фиксации счетчика на рейке.
Таким образом, конструкция заявляемой полезной модели на основании указанных общеизвестных и отличительных признаков позволяет производить счетчики с повышенной надежностью за счет введения дополнительных способов защиты от взлома и несанкционированного вмешательства; универсальность и технологичность основных и сменных деталей позволяет обеспечить многофункциональность счетчика, а так же много вариантность по типам выпускаемых приборов; а примененная в данной конструкции универсальная система установки счетчика в местах эксплуатации прибора позволит значительно расширить сферы его применения.
На фигуре 1 показано заявляемое техническое решение полезной модели в разобранном виде. На фигуре 2 показан кожух, крышка которого с трапециевидным смотровым окном. На фигуре 3 показан кожух, крышка которого имеет волнообразный выступ на смотровом окне. На фигуре 4 показано устройство крепления счетчика к щитку.
На фигуре 1 представлено основание 1, плата 2, кожух 3, сменная накладка 4, клеммная колодка 5, крышка клеммной колодки 6, которые в сборе образуют корпус счетчика электрической энергии.
В основании 1 на стойки с бобышками 7 устанавливается плата 2 и фиксируется стойками-зацепами 8. Для крепления механического отчетного устройства на основании 1 предусмотрены стойки с бобышками 9. При использовании жидкокристаллического индикатора, установка осуществляется непосредственно на плату. Клеммная колодка 5 устанавливается в пазы 10 основания 1 и фиксируется выступами основания 11 в пазах 12 колодки 5. Сменная накладка 4 устанавливается П-образным пазом на ребро 13 колодки 5, и упирается боковыми ребрами в основание 1. В некоторых типах счетчиков, в сменной накладке 4 предусмотрено окно для электронной пломбы 14, используемой для отслеживания несанкционированного вскрытия прибора, а так же окно для батарейного отсека 15. Кожух 3 крепится к основанию 1 при помощи штырей 16 расположенных изнутри, на верхней стороне крышки кожуха 17, и пазов 18 в основании 1, полностью накрывая основание 1. На боковых сторонах кожуха 3 находятся прямоугольные вырезы 19, а на основании 1 располагаются ответные выступы 20, что является дополнительной защитой от несанкционированного вмешательства. В закрытом положении кожух 3 прижимает сменную накладку 4 к основанию 1 и клеммной колодки 5, предотвращая ее свободное перемещение. Кожух 3 закрепляется пломбировочными винтами 21. Крышка клеммной колодки 6 крепиться на кожух 3 ребрами 22, расположенными на верхней стороне. Крышка клеммной колодки 6 опускается до упора вдоль направляющих пазов 23, образованных нижней стороной кожуха 3 и ребрами на основании 1 и фиксируется ребром в П-образном пазу 24 с лицевой стороны кожуха 3. Штырь 25, расположенный внутри крышки клеммной колодки 6 попадает в окно электронной пломбы 14. Крышка клеммной колодки 6 закрепляется пломбировочными винтами 26. На крышки клеммной колодки 6 выполнен прямоугольный выступ 27 для нанесения технической информации.
На фигуре 2 показан кожух, крышка которого с трапециевидным смотровым окном, состоящий из крышки кожуха 17, панели 28, светофильтра 29, световода 30. Панель 28 и светофильтр 29 и соединены друг с другом с помощью защелок 31, расположенных по бокам светофильтра 29, которые входят в пазы 32 панели 28. В сборе панель 28 и светофильтр 29 клеятся к крышке кожуха 17 по периметру с внутренней стороны. Световоды 30 вставляются в соответствующие отверстия 33 в панели 28.
На фигуре 3 показан кожух, крышка которого имеет волнообразный выступ на смотровом окне, состоящий из панели 34, светофильтра 35, металлической пластины 36, крышки кожуха 17, кнопок 37, накладки для оптопорта 38, накладки для кнопок 39, пломбировочных винтов 40 и 41. Панель 34 имеет отверстия 42 для кнопок и оптического датчика, соединяется со светофильтром 35 имеющим углубление 43 для оптопорта, и отверстия 44 для кнопок, фиксируясь защелками 45 светофильтра 35 в пазах 46 панели 34. Световоды 30 размещаются в отверстиях 33 панели 34. Металлическая пластина 36 помещается в углубление 43 в светофильтре 35. Кнопки 37 помещаются в отверстиях 47 крышки кожуха 17, защелкиваясь изнутри. Панель 34 и светофильтр 35 в сборе, клеятся по периметру к крышке кожуха 17 с внутренней стороны. Накладка 38 закрывает окно оптопорта и фиксируется пломбировочным винтом 40. Накладка 39 помещается в паз 48 крышки кожуха 17 с кнопками и фиксируется пломбировочным винтом 41.
На фигуре 4 показано устройство крепления счетчика. Для установки в шкаф используется фиксатор 49 и накладка 50. Фиксатор 49 устанавливается в паз 51 с тыльной стороны основания 1 и фиксируется накладкой 50, которая прижимает фиксатор 49 к основанию 1 с помощью двух саморезов 52, вкручиваемых в накладку 50 с внутренней стороны основания 1. На основании 1 предусмотрены пазы круглой формы 53, а на фиксаторе 49 расположена защелка 54 с ответным круглым выступом 55. При незначительной деформации защелки 54, фиксатор 49 перемещается вверх-вниз вдоль паза 51 в основании 1, тем самым выставляется необходимый габаритный размер для установки счетчика в шкафах разного типа. Для установки счетчика в щиток реечного типа используются два фиксатора 56. Фиксаторы 56 располагаются в пазах 57 основания 1 и могут принимать два положения, одно из которых служит для фиксации счетчика на рейке.
Полезная модель может быть реализована изготовлением корпусных деталей методом литья. Технологичность и точность исполнения методом литья сложных конструкторских решений в виде: стоек, пазов, ребер, защелок, необходимых для фиксации и соединения деталей рассматриваемой модели, позволяет создать надежную, защищенную от многих внешних факторов конструкцию счетчика. Колодка может быть выполнена литьем из фенопласта. Корпусные детали из поликарбоната или АВС пластика.
Используемые источники:
1. Журнал «Измерение.Ru» №6 декабрь 2002, Elster Метроника;
2. Журнал «Измерение.Ru» №11 июль 2005, Elster Метроника;
3. Патент РФ №54204 «Многофункциональный многотарифный счетчик электрической энергии.