Низковольтное комплектное устройство распределения и управления серии USG (Ural Switch Gear)

Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для ввода, распределения электроэнергии и управления.
Известно низковольтное комплектное устройство для ввода, распределения электроэнергии и управления (патент №123588 от 27.12.2012 МКИ H02B 11/173, H02B 11/133), содержащее, по меньшей мере, один силовой шкаф, выполненный с выдвижными модульными блоками, и включающий шинный отсек, механизм фиксации каждого модульного блока в требуемых положениях и механизм защиты выдвижного модульного блока, содержащий основание с прикрепленной к нему направляющей в виде скобы, задвижку и рычаг, соединенный с задвижкой на одном конце под упор, а на другом конце с втулкой, на которой зафиксирован привод поворотной рукоятки автоматического выключателя.
Известно низковольтное комплектное устройство для ввода, распределения электроэнергии и управления (патент №2321122 от 27.03.2008 МКИ H02B 11/173, H02B 11/20), содержащее, по меньшей мере, один силовой шкаф с выдвижными модульными блоками с механизмами фиксации каждого модульного блока в требуемых положениях и шинным отсеком, в верхней части которого установлены магистральные и распределительные шины. Данное решение принято в качестве прототипа для заявленной полезной модели.
Недостатками обоих технических решений является сложность конструкции и, как следствие, высокая трудоемкость их изготовления.
Целью настоящего технического решения является создание низковольтного комплектного устройства, которое будет простым в изготовлении, и в то же время будет иметь прочный каркас, механизмы, исключающие самопроизвольное открывание двери, а также механизмы фиксации, блокировки и кодирования выдвижных модульных блоков.
Низковольтное комплектное устройство (фиг. 1) для ввода, распределения электроэнергии и управления является устройством шкафного типа как одностороннего, так и двухстороннего обслуживания, с конкретным назначением каждого шкафа, а именно: панель стыковки 1, которая предназначена для стыковки секции с силовым трансформатором, а также может применяться в качестве переходной кабельной панели в случаях, когда необходимо подключение большого числа кабелей большого сечения, или в качестве отсека присоединений шкафа; шкаф ввода питания 2, который предназначен для размещения в нем вводного выключателя секции и блоков управления вводом питания, а также может применяться для размещения только блоков управления и блоков общесекционных устройств или в качестве секционного выключателя; шкаф распределения и управления 3, в котором могут размещаться выдвижные и стационарные блоки для распределения электроэнергии, защиты и управления электроприводами исполнительных механизмов, а также может быть использован как шкаф ввода питания секции (фиг. 1).
Каждый шкаф имеет каркас, выполненный из С-образных вертикальных 4 и горизонтальных 5 профилей из листового материала толщиной не менее 2,5 мм, соединенных между собой сплошными двухсторонними сварными швами, обеспечивающими жесткость каркаса, позволяющую шкафам выдерживать сейсмические воздействия с интенсивностью землетрясения 9 баллов по шкале MSK-64 на высотной отметке 30 м, а также обладать стойкостью к внешним механическим воздействующим факторам группы М6, при этом, за счет того, что сварные швы выполнены сплошными, исключается проникновение пыли и влаги в местах соединения профилей каркаса (фиг. 2).
Для исключения самопроизвольного открытия двери 6 при воздействии избыточного давления внутри шкафа при воздействии электрической дуги, двери 6 шкафов оснащены двумя усиленными вертикальными запорными ригелями 7. Ригель 7 выполнен в виде планки с упором для крепления роликов, при этом в верхней и нижней точке крепления к двери ригель 7 имеет увеличенное сечение, а профиль ригеля 7 в этом месте имеет продольный паз равный длине хода ригеля 7 на открытие/закрытие для размещения направляющей 8 закрепленной на двери (фиг. 3).
Для обеспечения испытательного положения, когда вспомогательные цепи выдвижного функционального блока 17 замкнуты, а главные цепи разомкнуты, на выдвижные функциональные блоки 17 закреплен механизм фиксации и снятия фиксации разъема вспомогательных цепей, выполненный в виде основания 9, скобы с разъемом 12, установленной на двух подпружиненных направляющих 16, двух подпружиненных ползунов 10, соединенных осью 11, зацепа 14 на подпружиненном упоре 13, блокирующего перемещение ползунов, и мостика 15 с двумя наклонными плоскостями, установленного в ячейке выдвижного функционального блока 18. Фиксация разъема происходит при перемещении выдвижного функционального блока 17 из отсоединенного положения в испытательное и при перемещении выдвижного функционального блока 17 из присоединенного положения в испытательное. Ось 11, взаимодействуя с одной из наклонных поверхностей мостика 15 синхронно передвигает ползуны 10 вверх, зацеп 14, закрепленный на упоре 13, взаимодействуя с вырезом на ползуне 10, блокирует ползуны 10 в верхнем положении, при этом передние отгибы ползуна 10 располагаются на одном уровне с направляющими 16, на которых установлена скоба с разъемом 12 и не дают ей перемещаться, тем самым позволяя при перемещении выдвижного функционального блока 17 осуществить коммутацию разъема вспомогательных цепей с ответной частью 19, стационарно установленной в ячейке 18. Снятие фиксации происходит при перемещении выдвижного функционального блока 17 из испытательного положения в присоединенное. Упор 13, достигая задней поверхности ячейки 18, сдвигает установленный на нем зацеп 14, который освобождает ползуны 10, перемещающиеся под действием пружин вниз. При этом, передние отгибы ползунов 10 располагаются ниже уровня направляющих и позволяют им свободно передвигаться, тем самым обеспечивая дальнейшее движение выдвижного функционального блока 17 в ячейке 18 и коммутацию главных цепей (фиг. 4).
Для блокировки выдвижного функционального блока 17 в присоединенном положении при включенном коммутационном аппарате, а также для исключения возможности включения коммутационного аппарата в промежуточном положении между испытательным и присоединенным положениями, а также для исключения установки выдвижного функционального блока 17 в присоединенное положение при включенном коммутационном аппарате на выдвижных функциональных блоках 17 закреплен блокировочный механизм, имеющий форму скобы, состоящей из основания 20 и уголка 21 с направляющими пазами, пружины 23 стопора 22 с пазом, плоскости которого взаимодействует с внутренним и наружным профилем кулачка 24, установленного на валу рукоятки коммутационного аппарата 26, стационарно установленной в ячейке блокировочной скобы 25 с пазом для стопора в присоединенном положении выдвижного функционального блока 17. При повороте рукоятки коммутационного аппарата для его включения кулачок 24 поворачивается вместе с валом 26 и освобождает стопор 22, который под действием пружины 23 перемещается вниз. В присоединенном положении выдвижного функционального блока 17 стопор 22 попадает в паз блокировочной скобы 25 и не позволяет переместить выдвижной функциональный блок 17 в испытательное или отсоединенное положение до тех пор, пока коммутационный аппарат не будет отключен, а в отсоединенном или испытательном положении выдвижного функционального блока 17 стопор 22 упирается в торец блокировочной скобы 25 и не позволяет переместить выдвижной функциональный блок 17 в присоединенное положение. При расположении выдвижного функционального блока 17 между испытательным и присоединенном положениями стопор 22, взаимодействуя с верхней плоскостью блокировочной скобы 25 поднимается вверх, при этом нижней плоскостью паза взаимодействует с нижним профилем кулачка 24, который за счет наличия на нем выступа не позволяет осуществить поворот рукоятки и включить коммутационный аппарат (фиг. 5).
Основание 27 выдвижных функциональных блоков 17 выполнено из листового материала в виде С-образного профиля, отгибы которого направлены вниз и освобождают пространство в нижней части выдвижного функционального блока 17 для размещения крепежных элементов электрических и механических частей блока, при этом отгибы выполнены в виде полозьев таким образом, чтобы основание 27 выдвижного функционального блока 17 имело контакт с опорной поверхностью ячейки 18 плоскость по плоскости, тем самым облегчая перемещение выдвижного функционального блока 17 в ячейке 18 и исключая повреждение ячейки 18 (фиг. 6).
Для предотвращения установки выдвижного функционального блока 17 в несоответствующую ему ячейку 18 шкафа выдвижные функциональные блоки 17 оснащены устройством механического кодирования, выполненного в виде изогнутой перфорированной планки 28, расположенной на выдвижном функциональном блоке 17, с возможностью удаления отдельных секторов, и взаимодействующего с планкой 28 стационарно установленного в ячейке 30 Г-образного упора 29, при этом упор 29 имеет выступ, предохраняющий его от проворачивания. Планки 28 и упоры 29 выполняются одинаковыми для всех выдвижных функциональных блоков 17, для кодирования которых необходимо удалить один из секторов планки 28, тем самым обеспечив свободное пространство для упора 29, а упор 29 установить стационарно в ячейке 18 напротив удаленного сектора. При перемещении выдвижного функционального блока 17 с планкой 28 упор 29 свободно проходит в пространство, образованное удаленным сектором, и позволяет перемещать выдвижной функциональный блок 17 в ячейке 18, а при попытке установки выдвижного функционального блока 17 в несоответствующую ему ячейку 18 упор 29 не позволяет перемещать выдвижной функциональный блок 17 в ячейке 18. При необходимости большего числа комбинаций кодирования возможна установка нескольких упоров 29 в ячейку 18, при этом количество и расположение удаленных секторов на планке 28, установленной на выдвижном функциональном блоке 17 должно соответствовать количеству и расположению упоров 29, установленных в ячейке 18 (фиг. 7).
Для коммутации главных цепей на выдвижном функциональном блоке 17 установлены ножевые контакты 31 с двумя фасками. Фаски выполнены симметрично и располагаются на широкой стороне ножевого контакта 31 для снижения продольных и устранения поперечных усилий при коммутации со стационарно установленными в ячейке 18 втычными контактами 32 за счет того, что ножевой контакт 31 при перемещении выдвижного функционального блока 17 в присоединенное положение сначала взаимодействует со средними, а затем с крайними контактными парами втычного контакта 32 (фиг. 8).
При установке в одном горизонтальном ряду нескольких выдвижных функциональных блоков 17 для распределения питания от распределительных шин 33 к выдвижным функциональным блокам 17 установлено контактное устройство 34, состоящее из двух частей, одна из которых предназначена для коммутации главных цепей 35, а вторая предназначена для коммутации вспомогательных цепей 36. Часть для коммутации главных цепей 35 состоит из металлического корпуса 37 с отверстиями 38 для разъемов, пластин из диэлектрического материала 40 с пазами, удерживающими ножевые контакты 39, имеющие отверстия для фиксации проводов, проложенных от ножевых контактов 39 к разъемам, разделителей 42, выполненных из диэлектрического материала, предназначенных для того, чтобы провода при прокладке не касались ножевых контактов 39, и крышки 41, защищающей провода от повреждений. Часть для коммутации вспомогательных цепей 36 выполнена в виде металлического короба, состоящего из металлического корпуса 43 с отверстиями 44 для разъемов и металлической крышки 45, защищающей провода от повреждений (фиг. 9).
Применение описанных технических решений позволяет снизить сложность конструкции, трудоемкость, улучшить его эксплуатационные характеристики, а также повысить уровень безопасности использования НКУ.