ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕПЕЙ НИЗКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Область техники
Настоящая полезная модель относится к электрическому переключающему устройству, например, переключателю, разъединителю или контактору, предпочтительно - для использования в цепях низкого напряжения.
Предшествующий уровень техники
Как известно, электрические переключающие устройства (сокращенно - «переключающие устройства»), используемые в низковольтных электрических системах (т.е., для приложений с рабочими напряжениями до 1000 В переменного тока или 1500 В постоянного тока), - это устройства, разработанные для обеспечения правильной работы конкретных частей электрических систем и нагрузок, оперативно связанных с ними.
Переключающее устройство обычно содержит переключающий блок, снабженный одним или более полюсами.
Каждый электрический полюс содержит по меньшей мере один неподвижный контакт и соответствующий подвижный контакт, электрически соединенные с соответствующими клеммами для соединения с линейными проводами электрической линии.
Подходящее средство управления обеспечивает перемещение подвижных контактов для подключения их к соответствующим неподвижным контактам и отключения от них.
Перемещение подвижных контактов в переключающем устройстве может быть определено посредством ручной операции оператора или операции блока защиты и управления (т.е., электронного реле), который, если он предусмотрен, оперативно связан с переключающим блоком.
Переключающее устройство может быть снабжено вспомогательными устройствами, такими, как вышеупомянутый блок защиты и управления, основная функция которого состоит в том, чтобы регулировать работу переключающего блока в соответствии с функциями, которые определены заранее или заданы оператором посредством подходящего средства интерфейса пользователя.
Более того, переключающее устройство также может быть снабжено различными комплектующими устройствами, оперативно связанными с переключающим блоком для выполнения заранее определенных функций, например, вспомогательными контактами, контактами для сигнализации состояния переключающего устройства (разомкнуто, замкнуто), исполнительными механизмами завода пружин, электромагнитными спусковыми устройствами, датчиками и аналогичными устройствами.
Известные переключающие устройства имеют несколько проблем.
Как известно, они содержат корпус, внутри которого определены различные секции для вмещения переключающего блока, управляющего механизма, любого блока защиты управления и любых комплектующих устройств.
В общем случае, передняя стенка корпуса расположена так, что имеет одну закрывающую панель для вмещающих пространств, предназначенных для вмещения в них управляющего механизма и комплектующих устройств.
Следовательно, необходимо снимать эту закрывающую панель для осуществления любой операции, которая требует доступа во вмещающие пространства управляющего механизма или комплектующих устройств.
Поэтому доступ к управляющему механизму переключающего блока каждый раз получают, снимая эту закрывающую панель по каждому поводу и осуществляя при этом также обычные операции технического обслуживания (в общем случае, проводимые неквалифицированным персоналом), например, для установки комплектующего устройства в отведенном для него вмещающем пространстве.
Очевидно, что это вызывает проблемы, заслуживающие внимания в связи с эксплуатацией и безопасностью переключающего устройства.
Краткое изложение существа полезной модели
Задача данной полезной модели состоит в том, чтобы разработать электрическое переключающее устройство для электрических цепей низкого напряжения, обладающее конструктивными элементами, улучшенными по отношению к известным устройствам.
В частности, данная модель имеет целью разработку электрического переключающего устройства, которое является простым в эксплуатации и гарантирует относительно высокие уровни безопасности.
Дополнительная задача данной модели состоит в том, чтобы обеспечить электрическое переключающее устройство, которое является относительно простым в изготовлении при сравнимых издержках.
Эти задачи решаются посредством электрического переключающего устройства, соответствующего прилагаемой формуле полезной модели и нижеследующему описанию.
Краткое описание чертежей
Дополнительные признаки и преимущества электрического переключающего устройства в соответствии с данной моделью станут очевидными из описания предпочтительных - но не исключительных - вариантов осуществления переключающего устройства, в соответствии с данной полезной моделью, проиллюстрированного в качестве примера на прилагаемых чертежах, при этом:
фиг.1 представляет общий вид варианта осуществления переключающего устройства, в соответствии с данной полезной моделью;
Фиг. 2-6 представляют изображения в перспективе в частично разобранном виде электрического переключающего устройства, согласно Фиг.1.
Описание предпочтительных вариантов осуществления
Обращаясь к вышеупомянутым чертежам, отмечаем, что электрическое переключающее устройство 1 (именуемое далее «переключающим устройством 1») содержит корпус 2, по существу, призматической формы, снабженный передней стенкой 3, задней стенкой 4, первой боковой стенкой 5, второй боковой стенкой 6, нижней стенкой 7 и верхней стенкой 8.
Стенки 3, 4 находятся во взаимно противоположных положениях по отношению к переключающему устройству 1, как и пара боковых стенок 5, 6, а также пара нижней и верхней стенок 7, 8.
Стенки 3, 4, 5, 6, 7, 8 корпуса 2 определяют объем для вмещения элементов переключающего устройства 1.
Переключающее устройство 1 может быть устройством фиксированного или съемного типа.
В первом случае, корпус 2 крепится к несущей конструкции (например, распределительному щиту) задней стенкой 4 и/или боковыми стенками 5, 6.
Во втором случае, корпус 2 оперативно соединен боковыми стенками 5, 6 с дополнительным несущим корпусом, который, в свою очередь, крепится к несущей конструкции (например, распределительном щите). Благодаря исполнительным элементам с ручным или электрическим приводом, переключающее устройство 1 можно перемещать между положением «вставлено» - в упомянутом дополнительном корпусе, в котором оно электрически соединено с электрической линией, и положением «извлечено» из упомянутого дополнительного корпуса, в котором оно электрически отсоединено от вышеупомянутой электрической линии.
Естественно, в обеих рассмотренных конфигурациях, переключающее устройство 1 позиционировано так, что задняя стенка 4 обращена к несущей конструкции, а передняя стенка 3 свободна и легкодоступна оператору.
Корпус 2 переключающего устройства 1 содержит первую секцию 21, которая определяет первое вмещающее пространство для переключающего блока 20.
Переключающий блок 20 содержит один или несколько электрических полюсов 20A, 20B, 20C, каждый из которых содержит по меньшей мере один неподвижный контакт и один подвижный контакт (не показаны), подключаемые друг к другу и отключаемые друг от друга, внутри соответствующей дугогасительной камеры (не показана).
Перемещение подвижных контактов переключающего блока 20 имеет место преимущественно благодаря управляющему механизму 98, оперативно связанному с ними. Переключающий блок 20 преимущественно снабжен электрическими клеммами 250 для электрического соединения с линейными проводами электрической линии. Предпочтительно, электрические клеммы 250 выступают из задней стенки 4 корпуса 2.
Секция 21 корпуса 2, предпочтительно, содержит одну или более изолирующих перегородок (не показаны), выполненных с возможностью определения размещений для электрических полюсов 20A, 20B, 20C и обеспечения оптимальной электрической изоляции между ними.
Корпус 2 содержит вторую секцию 22, которая определяет второе вмещающее пространство для управляющего механизма 98, оперативно связанного с подвижными контактами электрических полюсов 20A, 20В, 20C.
Корпус 2 также содержит третью секцию 23, которая определяет третье вмещающее пространство корпуса для одного или более комплектующих устройств 91A, 91В, 91C, 91D, оперативно соединяемых с элементами переключающего устройства 1.
Корпус 2, предпочтительно, содержит также четвертую секцию 24, которая определяет четвертое вмещающее пространство для блока 99 защиты и управления переключающего устройства 1.
Наличие блока 99 защиты и управления зависит, по существу, от способа использования переключающего устройства 1.
Когда оно используется как разъединитель электрической линии, блок 99 защиты и управления будет отсутствовать, а вмещающее пространство, определенное секцией 24 корпуса 2 останется, по существу, пустым.
Корпус 2, предпочтительно, содержит также пятую секцию 25, которая определяет пятое вмещающее пространство для рычага 97 ручного управления (рычага завода пружины), оперативно связанного с управляющим механизмом 98.
Что касается обычной вертикальной установки переключающего устройства 1, то секция 21 корпуса 2 оперативно расположена вблизи задней стенки 4 между нижней и верхней стенками 7 и 8, а секции 22, 23, 24, 25 расположены вблизи передней стенки 3.
Секции 22, 23, предпочтительно, находятся в положении, отдаленном от верхней стенки 8 корпуса 2, а секция 24 расположена вблизи этой последней над секциями 21, 22, 23, 25.
Секция 22 корпуса 2, предпочтительно, расположена в центральной области передней стенки 3, а секция 23 расположена вблизи по меньшей мере одной из боковых стенок 5, 6.
Секция 23, предпочтительно, разделена на два отдельных отделения, каждое из которых расположено вблизи боковой стенки 5, 6.
В первом отделении, секция 23, преимущественно, содержит первые посадочные места 231A, 231B, расположенные вблизи боковой стенки 5. Первые посадочные места 231A, 231B определяют первое множество третьих вмещающих пространств для некоторых комплектующих устройств, например, для электродвигателя 91А завода пружины и одного или нескольких вспомогательных контактов 91B.
Во втором отделении, секция 23, преимущественно, содержит вторые посадочные места 232A, 232B, расположенные вблизи боковой стенки 6. Вторые посадочные места 232A, 232B определяют второе множество третьих вмещающих пространств для дополнительных комплектующих устройств, например, для множества сигнальных контактов 91C или множества спусковых устройств 91D.
Описанная рабочая компоновка секций 21, 22, 23, 24, 25 корпуса 2 обеспечивает оптимизацию вмещающего пространства, предназначенного для элементов переключающего устройства 1, в частности, вмещающего пространства, предназначенного для комплектующих устройств 91A, 91В, 91C, 91D и для блока 99 защиты и управления.
Поэтому, переключающее устройство 1 имеет компактную конструкцию, в частности, с ограниченными габаритами. В соответствии с данной полезной моделью, передняя стенка 3 содержит первый формованный участок 31 и второй формованный участок 32, выполненные с возможностью соответственного закрывания - на одной и той же передней стенке - полостей корпуса, ограниченных секциями 22, 23 корпуса 2.
В соответствии с данной моделью, формованные участки 31, 32 передней стенки 3 механически отделимы друг от друга.
Формованные участки 31, 32 преимущественно, выполнены с возможностью снятия с передней стенки 3, обеспечивая доступ во вмещающее пространство, определенное секциями 22, 23 корпуса 2.
Формованный участок 32, предпочтительно, выполнен с возможностью снятия от передней стенки 3 отдельно, по отношению к формованному участку 31.
Формованные участки 31, 32, предпочтительно, механически подсоединены друг к другу так, что их можно снимать по отдельности с передней стенки 3, в соответствии с заранее определенной последовательностью. В частности, формованные участки 31, 32 механически подсоединены друг к другу так, что упомянутый формованный участок 31 можно снимать с передней стенки 3 только после того как снят формованный участок 32.
Формованный участок 31, предпочтительно, образован крышкой, которую можно соединять с возможностью снятия с конструктивным компонентом управляющего механизма 98 (например, опорным кронштейном) с помощью крепежных средств известного типа, например, с помощью винтов или с помощью взаимоблокировочных или защелкивающихся механических крепежных соединений или аналогичных соединений.
Крышка 31, предпочтительно, содержит первый проем 51, выполненный с возможностью обеспечения непосредственного доступа во вмещающее пространство, определенное пятой секцией 25 корпуса 2.
Поэтому, оператор легко сможет задействовать рычаг 97 управления вручную, не нуждаясь в снятии частей передней стенки 3.
Крышка 31, предпочтительно, содержит вторые проемы 52, выполненные с возможностью вмещения кнопок 55 управления, которые преимущественно выступают из передней стенки 3. Кнопки 55 управления оперативно связаны, например, с управляющим механизмом 98 и позволяют оператору управлять работой этого механизма, не снимая части передней стенки 3.
Вторые проемы 52 могут также быть выполнены с возможностью вмещения сигнальных индикаторов 56, которые позволяют оператору легко получать информацию о рабочем состоянии переключающего устройства, не снимая части передней стенки 3.
Формованный участок 32, предпочтительно, содержит формованную раму 325, которая определяет, по меньшей мере частично, края той же передней стенки.
Формованный участок 32, предпочтительно, содержит первую и вторую закрывающие панели 321, 322, соединенные в одно целое с формованной рамой 325.
Закрывающие панели 321, 322, преимущественно, расположены так, что закрывают вмещающие пространства (предназначенные для вмещения в них комплектующих устройств 91A, 92В, 91C, 91D), соответственно, определенные посадочными местами 231A, 231В, 232A, 232B секции 23 корпуса 2.
Из вышеизложенного очевидно, что формованный участок 32 образован преимущественно закрывающей конструкцией, содержащей по меньшей мере формованную раму 325 и закрывающие панели 321, 322, которые можно соединять с возможностью снятия с передней стенкой 3 с помощью крепежных средств известного типа, например, с помощью винтов или с помощью взаимоблокировочных или защелкивающихся механических крепежных соединений или аналогичных соединений.
Как показано выше, формованный участок 32 выполнен с возможностью снятия с передней стенки 3 независимо по отношению к формованному участку 31.
Для этой цели, формованная рама 325 и закрывающие панели 321, 322 расположены так, что ограничивают проем 324, внутри которого расположена крышка 31 передней стенки 3, когда та находится в своем обычном рабочем положении.
Нижний пролет 325А формованной рамы 325 предпочтительно механически подсоединен к соответствующим нижним зубцам 310 крышки 31, так что она может быть снята с передней стенки 3 только после снятия формованной рамы 325.
Второй формованный участок 32 передней стенки 3, предпочтительно, содержит третью закрывающую панель 323, соединяемую с возможностью снятия с формованной рамой 325 с помощью крепежных средств известного типа, например, с помощью винтов или с помощью взаимоблокировочных или защекливающихся механических крепежных соединений или аналогичных соединений.
Закрывающая панель 323 преимущественно расположена так, что закрывает вмещающее пространство (предназначенное для вмещения блока 99 защиты и управления), определенное секцией 24 корпуса 2.
Как показано посредством Фиг.2, когда блок 99 защиты и управления заключен во вмещающее пространство, определенное секцией 24 корпуса 2, доступ к этому блоку осуществляется через проем 326, ограниченный крышкой 31, закрывающими панелями 321, 322 и формованной рамой 325.
Проем 326 перекрыт закрывающей панелью 323, когда последняя оперативно соединена с формованной рамой 325.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления данной модели, закрывающую панель 323 можно расположить так, что она станет поддерживать электронные средства интерфейса пользователя (не показаны), оперативно соединяемые с возможностью снятия с блоком 99 защиты и управления.
В предпочтительном варианте, эти электронные средства могут содержать дисплей, выполненный с возможностью обеспечения легкого просмотра и выбора вводимых или выдаваемых данных от блока защиты и управления, дополнительного блока управления и одного или нескольких портов связи, например, разъемов типа USB («Универсальная последовательная шина»).
Верхней стенке 8, предпочтительно, придана такая форма, что она имеет посадочное место 81 электрической клеммной коробки 80, расположенной между переключающим блоком 20 и блоком 99 защиты и управления и электрически соединяемой с последним.
Благодаря клеммной коробке 80, переключающий блок 20 и/или блок 99 защиты и управления могут обмениваться информационными сигналами и/или управляющими сигналами с устройствами снаружи переключающего устройства 1 и/или получать автономное электропитание.
Дополнительные интересные аспекты переключающего устройства, в соответствии с данной моделью, относятся к оперативному позиционированию комплектующих устройств 91A, 91В, 91C, 91D на соответствующих посадочных местах 231A, 231B, 232A, 232B корпуса, имеющихся в секции 23 корпуса 2.
Комплектующие устройства 91A, 91В, 91C, 91D, предпочтительно, являются оперативно позиционируемыми, в соответствии с моделями монтажа подключи и работай или защелкивание на соответствующих посадочных местах 231A, 231В, 232A, 232B.
Под этим определением подразумевается, что комплектующие устройства 91A, 91В, 91C, 91D можно монтировать, просто вставляя их в вышеупомянутые посадочные места 231A, 231В, 232A, 232B и не нуждаясь при этом в дополнительных электрических или механических соединениях.
С этой целью, спусковые устройства 91D предпочтительно содержат первые формованные края 901, предназначенные для механического соединения (посредством взаимоблокировочного или защелкивающего крепления) с соответствующими вторыми формованными краями 2321, выполненными в стенках соответствующих посадочных мест 232B корпуса, и первые электрические контакты 902, предназначенные для электрического соединения - в соответствии с режимом типа «гнездо-вилка» или наоборот - с соответствующими электрическими контактами 2322, расположенными на соответствующих посадочных местах 232B корпуса.
Аналогичным образом, вспомогательные контакты 91B преимущественно могут содержать третьи формованные края 903, предназначенные для механического соединения (посредством взаимоблокировочного или защелкивающего крепления) с соответствующими четвертыми формованными краями 2311, выполненными в стенках соответствующего посадочного места 231B корпуса, и электрические соединители 904, предназначенные для образования части клеммной коробки 80.
Чтобы облегчить его монтаж на соответствующем посадочном месте 321A, электродвигатель 91А завода пружины, преимущественно, может содержать соединительный штифт 905, предназначенный для механического соединения (посредством взаимоблокировочного или защелкивающего крепления) с центрирующим кронштейном 2313, расположенным на соответствующем посадочном месте 231A корпуса, и формованный соединительный участок 906, предназначенный для механического соединения с помощью подходящих крепежных средств (таких, как винт) с несущей стенкой 2312, которая ограничивает посадочное место корпуса, предназначенное для электродвигателя 91A. Внутрь посадочного места 231А корпуса, которое предназначено для электродвигателя 91А, предпочтительно, выступает вал 980 привода управляющего механизма 98 для соединения с этим посадочным местом на его формованной стенке 907.
С посадочными местами 231A, 231B, 232A, 232B корпуса, предпочтительно, может быть оперативно связана одна или несколько фиксирующих крышек 96 для поддержания одного или нескольких комплектующих устройств 91A, 91В, 91C, 91D в их рабочем положении.
Например, одна или несколько фиксирующих крышек 96 могут быть оперативно связаны с посадочными местами 232B, предназначенными для вмещения спусковых устройств 91D.
Эти фиксирующие крышки, преимущественно, выполнены с возможностью реверсируемого перемещения между положением запирания и положением спуска упомянутых спусковых устройств.
Переключающее устройство 1, в соответствии с данной полезной моделью, обладает заслуживающими внимания преимуществами в контексте эффективности и простоты использования по отношению к известным устройствам.
Передняя стенка 3 корпуса 2, преимущественно, имеет, по существу, модульную конструкцию, что значительно упрощает доступ в каждую из вмещающих пространств, ограниченных секциями 22, 23, 24 корпуса 2.
Чтобы получить доступ в полость корпуса (секцию 24 корпуса 2), предназначенную для заключения в ней блока 99 защиты и управления, оператор может просто снять закрывающую панель 323 с формованной рамы 325, не снимая остальные части передней стенки 3, в частности крышку 31.
Чтобы получить доступ во вмещающее пространство (секцию 23 корпуса 2), предназначенное для вмещения комплектующих устройств 91A, 91В, 91C, 91D, оператор может снять закрывающую конструкцию, образованную формованной рамой 325, закрывающими панелями 321, 322 и - по выбору - 323, опять не снимая крышку 31.
Чтобы получить доступ в вмещающее пространство (секцию 22 корпуса 2), предназначенное для вмещения управляющего механизма 98, оператор может снять крышку 31 передней стенки 3, преимущественно - после снятия также закрывающих панелей 321, 322, 323.
Очевидно, что эта модульная конструкция передней стенки 3 дает возможность поддерживать изолированными те вмещающие пространства, в которые оператор не собирается или не должен получить доступ.
Таким образом, доступ в различные вмещающие пространства можно избирательно регулировать в зависимости от типа осуществляемой операции, со значительным повышением соответствия нормам безопасности.
Доступ во вмещающие пространства (секции 23, 24 корпуса 2), предназначенные для вмещения комплектующих устройств 91A, 91В, 91C, 91D и блока 99 защиты и управления, с целью проведения обычных операций технического обслуживания допустим и для квалифицированного, и для неквалифицированного персонала.
В отличие от этого, доступ во вмещающее пространство (секцию 22 корпуса 2), предназначенное для вмещения управляющего механизма 98, с целью проведения чрезвычайных операций технического обслуживания разрешен только квалифицированному персоналу.
На основании вышеизложенного, очевидно, что переключающее устройство 1 является простым в эксплуатации и гарантирует относительно высокие уровни безопасности.
Переключающее устройство 1 имеет относительно простую конструкцию и является относительно простым и недорогим в изготовлении на промышленном уровне.