СЧЁТЧИК ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Полезная модель относится к измерительной технике, а именно к конструкции корпусных деталей счетчика электрической энергии, предназначенных для измерения активной и реактивной электрической энергии в однофазных или трехфазных цепях переменного тока в различных отраслях народного хозяйства.
Известен счетчик электрической энергии [1], содержащий корпус, образованный цоколем с частично закрывающей его крышкой и узлом крепления на тыльной поверхности, фиксируемую в корпусе коробку зажимов с клеммами телеметрического выхода и собственной прозрачной крышкой, и электронный модуль на печатной плате, зафиксированный на цоколе под крышкой корпуса и снабженный микровыключателем контроля вскрытия крышки корпуса, внутри крышки коробки зажимов выполнен бортик, ограничивающий доступ к винтам указанных зажимов.
Подобные решения имеют недостатки: ограниченную функциональность, большие габариты и высокую трудоемкость и опасность их замены.
Известен корпус счетчика электрической энергии [2], содержащий цоколь, прозрачный кожух с монолитным приборным окном, коробку зажимов с прозрачной крышкой и монтажные элементы. Кожух снабжен отверстием с эластичной пробкой с тыльной стороны, в котором расположена управляющая кнопка, и выполненными с тыльной стороны кожуха штырьками, на которых закреплена пластина из магнитомягкого материала.
Недостатком данного технического решения является то, что его конструкция требует при выполнении демонтажа - монтажа снятие напряжения и соблюдение повышенных мер безопасности, поскольку гнездовые контакты и зажимы для внешних проводников, закрепленные на основании счетчика, становятся доступными для прямого прикосновения.
Наиболее близким аналогом является счетчик электрической энергии [3], содержащий кожух, закрывающий измерительный элемент и другие части счетчика и основание, на котором размещены зажимы для внешних проводников с крышкой зажимов, где счетчик выполнен разъемным, в котором одна часть, включающая измерительный элемент и кожух, конструктивно выполнена в виде съемного измерительного устройства, днище которого оснащено штыревыми контактами, другая часть - основание, на котором закреплены гнездовые контакты и соединения контактов с зажимами для внешних проводников, закрытые крышкой основания, имеющей отверстия для прохода штыревых контактов.
Однако такая конструкция счетчика обладает существенными недостатками. Конструктивное выполнение счетчика с кожухом и крышкой основания затрудняет доступ к контактам, но значительно увеличивает трудоемкость его монтажа и обслуживания.
Технической задачей является устранение указанных недостатков и создание компактной, унифицированной и удобной в эксплуатации конструкции счетчика электрической энергии, которая снижает трудоемкость монтажа и обслуживания и обеспечивает безопасность при выполнении монтажных работ, удешевляет обслуживание счетчика за счет снижения требований к квалификации обсуживающего персонала и экономии рабочего времени, а также создание более эргономичного корпуса счетчика электрической энергии, который при этом сохраняет все характеристики и функции обычного счетчика электрической энергии и дает возможность безопасного электроснабжения при снятом измерительном блоке.
Поставленная задача решается тем, что предлагается счетчик электрической энергии, содержащий розетку и измерительный блок и выполненный разъемным; розетка содержит корпус с лицевой, задней, верхней, нижней и боковыми сторонами, группу гнездовых контактов с возможностью приема и подключения проводов и отверстия для штыревых контактов измерительного блока; измерительный блок содержит корпус, днище, комплект штыревых контактов, группа гнездовых контактов розетки размещена в клеммной колодке, содержащей зажимные болты, на верхней стороне корпуса розетки выполнены отверстия для штыревых контактов, на нижней стороне корпуса розетки выполнены цилиндрические отверстия для проводов, соответствующие отверстиям для штыревых контактов, на лицевой стороне корпуса розетки выполнены выемки для доступа к зажимным болтам, лицевая сторона корпуса розетки снабжена защитной панелью, днище измерительного блока содержит клеммную колодку для установки комплекта штыревых контактов, по периметру днища измерительного блока выполнен паз для плотного стыкового соединения с розеткой, край наружной поверхности корпуса измерительного блока образует бортик для позиционирования и фиксации измерительного блока на розетке, который примыкает к корпусу розетки, закрывая отверстия для штыревых контактов, штыревые контакты измерительного блока образуют замкнутое соединение с гнездовыми контактами розетки.
Частным случаем конструктивного исполнения счетчика электрической энергии является выполнение на боковых сторонах корпуса розетки элементов крепления в виде боковых защелок с поворотным механизмом.
Частным случаем конструктивного исполнения счетчика электрической энергии является выполнение на верхней стороне корпуса розетки боковых толкателей.
Частным случаем конструктивного исполнения счетчика электрической энергии является выполнение выемок для доступа к зажимным болтам на лицевой стороне корпуса розетки U-образными.
Частным случаем конструктивного исполнения счетчика электрической энергии является выполнение защитной панели прозрачной.
Частным случаем конструктивного исполнения счетчика электрической энергии является выполнение защитной панели съемной.
Частным случаем конструктивного исполнения счетчика электрической энергии является выполнение на задней стороне корпуса розетки элемента крепления в виде охватывающего электрическую опору хомута с фиксирующими гибкими элементами, на концевые участки которых нанесены насечки.
Частным случаем конструктивного исполнения счетчика электрической энергии является выполнение корпуса розетки и корпуса измерительного блока из стеклонаполненного карбоната.
Частным случаем конструктивного исполнения счетчика электрической энергии является выполнение штыревых контактов измерительного блока с резьбой.
Частным случаем конструктивного исполнения счетчика электрической энергии является выполнение бортика для позиционирования и фиксации измерительного блока с арочными выемками.
Частным случаем конструктивного исполнения счетчика электрической энергии является выполнение бортика для позиционирования и фиксации измерительного блока с боковыми выступами для захвата боковых защелок.
Частным случаем конструктивного исполнения счетчика электрической энергии с прокладкой в пазу по периметру днища.
Технический результат заключается в повышении удобства и безопасности за счет применения разъемного соединения счетчика электрической энергии и снижении трудоемкости монтажных работ при замене измерительного блока счетчика электрической энергии за счет конструкции без съемных элементов, закрывающих счетчик электрической энергии, при этом без отсоединения проводов и отключения электроснабжения, а также улучшении потребительских качеств и удобства эксплуатации также за счет применения элементов крепления, не требующих дополнительных приспособлений для его монтажа и применения прозрачных элементов в конструкции.
Сущность полезной модели поясняется следующими фигурами:
на фиг. 1 - общий вид розетки счетчика электрической энергии;
на фиг. 2 - общий вид измерительного блока счетчика электрической энергии;
на фиг. 3 - общий вид счетчика электрической энергии без защитной панели;
на фиг. 4 - общий вид счетчика электрической энергии с защитной панелью.
Счетчик электрической энергии содержит розетку 1 (фиг. 1) и измерительный блок 11 (фиг. 2) и выполнен разъемным; розетка 1 (фиг. 1) содержит корпус 2 с лицевой, задней, верхней, нижней и боковыми сторонами, группу гнездовых контактов с возможностью приема и подключения проводов и отверстия 3 для штыревых контактов 14 измерительного блока 11; измерительный блок 11 содержит корпус 12, днище 13, комплект штыревых контактов 14, группа гнездовых контактов розетки 1 размещена в клеммной колодке, содержащей зажимные болты 4, на верхней стороне корпуса 2 розетки 1 выполнены отверстия 3 для штыревых контактов 14 измерительного блока 11, на нижней стороне корпуса 2 розетки 1 выполнены цилиндрические отверстия 5 для проводов (фиг. 3, 4), соответствующие отверстиям 3 для штыревых контактов 14, на лицевой стороне корпуса 2 розетки 1 выполнены выемки 6 для доступа к зажимным болтам 4, лицевая сторона корпуса 2 розетки 1 снабжена защитной панелью 7, днище 13 измерительного блока 11 содержит клеммную колодку 15 для установки комплекта штыревых контактов 14, по периметру днища 13 измерительного блока 11 выполнен паз 16 для плотного стыкового соединения с розеткой 1, при этом край наружной поверхности корпуса 12 измерительного блока 11 образует бортик 17 для позиционирования и фиксации измерительного блока 11 на розетке 1, который примыкает к корпусу 2 розетки 1, закрывая отверстия 3 для штыревых контактов 14, а штыревые контакты 14 измерительного блока 11 образуют замкнутое соединение с гнездовыми контактами розетки 1.
Частным случаем конструктивного исполнения счетчика электрической энергии является выполнение на боковых сторонах корпуса 2 розетки 1 элементов крепления в виде боковых защелок 8 с поворотным механизмом 9 (фиг. 1).
Частным случаем конструктивного исполнения счетчика электрической энергии является выполнение на верхней стороне корпуса 2 розетки 1 боковых толкателей 10 (фиг. 1), приводимых в действие поворотным механизмом 9 боковых защелок 8.
Частным случаем конструктивного исполнения счетчика электрической энергии является выполнение выемок 6 для доступа к зажимным болтам 4 на лицевой стороне корпуса розетки U-образными.
Частным случаем конструктивного исполнения счетчика электрической энергии является выполнение защитной панели 7 прозрачной, а также съемной (фиг. 4).
Частным случаем конструктивного исполнения счетчика электрической энергии является выполнение на задней стороне корпуса 2 розетки 1 элемента крепления (не показан) в виде охватывающего электрическую опору хомута с фиксирующими гибкими элементами, на концевые участки которых нанесены насечки.
Частным случаем конструктивного исполнения счетчика электрической энергии является выполнение корпуса 2 розетки 1 и корпуса 12 измерительного блока 11 из стеклонаполненного карбоната.
Частным случаем конструктивного исполнения счетчика электрической энергии является выполнение штыревых контактов 14 измерительного блока 11 с резьбой.
Частным случаем конструктивного исполнения счетчика электрической энергии является выполнение бортика 17 для позиционирования и фиксации измерительного блока 11 с арочными выемками 18, а также с боковыми выступами 19 для захвата боковых защелок 8.
Частным случаем конструктивного исполнения счетчика электрической энергии с прокладкой в пазу 16 по периметру днища. Паз 16 по периметру днища 13 может быть снабжен прокладкой (не показана).
Преимущественным вариантом изготовления корпуса 2 розетки 1 счетчика электрической энергии и корпуса 12 измерительного блока 11 счетчика электрической энергии является изготовление из стеклонаполненного карбоната, который устойчив к ультрафиолету и атмосферному воздействию, обладает повышенной прочностью и износостойкостью по отношению к обычному пластику.
Монтаж и сборку осуществляют следующим образом. Розетку 1 счетчика электрической энергии оснащают клеммной колодкой, содержащей зажимные болты 4, в цилиндрические отверстия 5 для проводов на нижней стороне корпуса 2 розетки 1 счетчика электрической энергии подводят провода, которые предварительно очищают от обмотки на необходимую длину и фиксируют зажимными болтами 4 через выемки 6 для доступа к зажимным болтам 4.
Розетку 1 оснащают элементом крепления для крепления на монтажной рейке, в преимущественном варианте исполнения элемент крепления выполняют в виде охватывающего электрическую опору хомута с фиксирующими гибкими элементами, на концевые участки которых нанесены насечки, что позволяет зафиксировать розетку 1 без дополнительных приспособлений для монтажа. Конструктивное исполнение элемента крепления в виде охватывающего электрическую опору хомута с фиксирующими гибкими элементами, позволяет отрегулировать его размер за счет насечек и зафиксировать надежно и быстро розетку 1 на электрическую опору.
Клеммную колодку 15 устанавливают в днище 13 измерительного блока 11 счетчика электрической энергии, комплект штыревых контактов 14 съемным и ввинчивают с помощью резьбового соединения в клеммную колодку 15 измерительного блока 11 счетчика электрической энергии.
Далее стыкуют и соединяют паз 16 днища 13 с розеткой 1. Для герметичности паз 16 снабжают прокладкой. При этом паз 16 служит для позиционирования и фиксации измерительного блока 11 счетчика электрической энергии на розетке. Далее штыревые контакты 14 измерительного блока 11 счетчика электрической энергии размещают в отверстиях 3 для штыревых контактов 14. Розетку 1 счетчика электрической энергии оснащают элементами крепления измерительного блока 11 счетчика электрической энергии в виде боковых защелок 8 с поворотным механизмом 9, с помощью которых фиксируют измерительный блок 11 счетчика электрической энергии на розетке 1 счетчика электрической энергии. Таким образом штыревые контакты 14 измерительного блока 11 счетчика электрической энергии образуют замкнутое соединение с гнездовыми контактами розетки 1 счетчика электрической энергии, а бортик 17 при этом образует выступ и примыкает к корпусу 2 розетки 1 счетчика электрической энергии, закрывая отверстия 3 для штыревых контактов 14, что позволяет защитить зону соединения контактов от внешних факторов и атмосферного воздействия без дополнительных съемных элементов, например, кожуха, существенно ускоряя монтаж и обслуживание счетчика электрической энергии.
При необходимости замены либо поверки измерительного блока 11 счетчика электрической энергии для разъединения счетчика электрической энергии вращают поворотный механизм 9 боковых защелок 8 розетки 1 счетчика электрической энергии, который приводит в действие боковые толкатели 10 до момента разделения измерительного блока 11 счетчика электрической энергии с розеткой 1 счетчика электрической энергии и производят его снятие и замену, при этом электроснабжение не нарушается.
Лицевую сторону корпуса 2 закрывают защитной панелью 7, которая в преимущественном варианте исполнения выполняется съемной и прозрачной панелью, позволяющей не только защитить зону соединения контактов, но и без снятия счетчика электрической энергии или каких-либо его частей видеть наличие и состояние контактов, и при необходимости через выемки 6 для доступа к зажимным болтам 4 произвести дополнительную фиксацию проводов зажимными болтами 4.
Конструктивное исполнение счетчика электрической энергии сохраняет все характеристики и функции обычного счетчика электрической энергии, при этом позволяет повысить безопасность, снизить трудоемкость, а также стоимость монтажа и обслуживания, а также повысить скорость данных работ, поскольку монтаж и демонтаж производится без отсоединения внешних проводников и без снятия напряжения, что также дает возможность безопасного электроснабжения при снятом измерительном блоке счетчика электрической энергии.
Заявляемая полезная модель может быть реализована в условиях серийного производства при использовании имеющегося оборудования, современных материалов и технологий.
Источники информации:
1. Патент РФ на полезную модель 188075, 28.03.2019.
2. Патент РФ на полезную модель 188746, 23.04.2019.
3. Патент РБ на полезную модель 12197, 30.12.2019.