Распределительное устройство с использованием вставной модульной системы шин, без токоведущих частей на лицевой стороне

Распределительное устройство с использованием вставной модульной системы шин, без токоведущих частей на лицевой стороне

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

В этом документе описано установленное на монтажной площадке или в киоске распределительное устройство без токоведущих частей на лицевой стороне, а более конкретно электрическая шина и изоляционная система внутри указанного распределительного устройства.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Энергоснабжающие компании распределяют энергию к потребителям, используя сеть из кабелей, подстанций и распределительного устройства. Распределительное устройство представляет собой высоковольтное оборудование (например, для напряжений 5 кВ-38 кВ), обычно смонтированное под землей, в киоске или на монтажной площадке, которое используется для распределения и управления распределением энергии на сравнительно небольших площадях. Традиционно распределительное устройство представляет собой коробку или контейнер, содержащий высоковольтный ввод, изоляцию, системы шин и совокупность активных коммутационных элементов. Активный коммутационный элемент представляет собой устройство, содержащее внутренний активный компонент, например плавкий предохранитель, переключатель или прерыватель, а также внешние контакты подключения. В некоторых активных коммутационных элементах указанные внешние контакты подключения представляют собой высоковольтный ввод. Активные коммутационные элементы используются для размыкания и/или замыкания цепи автоматически, вручную или дистанционно. Следует отметить, что активные коммутационные элементы, в которых, имеются переключатели или прерыватели, часто содержат контакты, которые находятся в вакуумной среде, воздушной среде, изоляционном масле или газовой среде с высокой диэлектрической постоянной. Распределительные кабели подсоединены к высоковольтным вводам распределительного устройства и способны передавать энергию при высоких напряжениях. Указанный высоковольтный ввод в свою очередь соединен или составляет единое целое с активными коммутационными элементами внутри распределительного устройства. Активные коммутационные элементы объединяются посредством системы шин с созданием распределительного устройства.

На фиг.1 показана конструкция обычного распределительного устройства 100 вместе с открытой боковой дверкой 110 со стороны подключения источника. Фиксатор(ы) 111а и/или 111b используются для фиксирования боковой дверки 110 источника в закрытом положении. Внутренняя часть боковой дверки 110 представляет собой переднюю панель 130, образующую одну сторону контейнера. На фиг.1 передняя панель 130 представляет собой вертикальную поверхность указанного контейнера. От нижней части распределительного устройства 100 вверх проходят кабели 112a-112f, обычно переносящие электроэнергию в виде трех фаз от двух различных источников. Более точно, кабели 112а-112с переносят, соответственно, фазы А, В и С энергии от источника 1, а кабели 112d-112f переносят, соответственно, фазы С, В и А энергии от источника 2.

Кабели 112a-112f подсоединены к передней панели 130 и распределительному устройству 100 через соединители 114a-114f. Соединитель или корпус соединителя является элементом, предназначенным для подсоединения силового кабеля или шины к высоковольтному вводу. Соединители могут иметь прямую или изогнутую форму, они могут быть выключателями при подаче напряжения, при снятии напряжения, выключателями нагрузки, болтовыми, зондовыми или контактными. Соединители 114a-114f подсоединены к высоковольтным вводам, проходящим через переднюю панель 130. Эти высоковольтные вводы подсоединены к активным коммутационным элементам внутри распределительного устройства 100. На фиг.1 указанные высоковольтные вводы изображены в одной плоскости, проходящей горизонтально параллельно монтажной площадке. Типовым соединителем является соединитель по каталогу "PUSH-OP™ Dead break Connector Catalog №600-13", выпускаемый фирмой Cooper Power Systems, спецификация которого приведена посредством ссылки. Типовым высоковольтным вводом является высоковольтный ввод по каталогу "600А 15 and 25 KV Class Deadbreak PUSH-OP™ Apparatus Bushing" (Electrical Apparatus Catalog №800-46) фирмы Cooper Power Systems, спецификация которого приведена посредством ссылки.

К дополнительным элементам можно отнести ручки 116а и 116b переключателя, которые управляют коммутационными элементами (активными элементами) внутри распределительного устройства 100, отсоединяя и подсоединяя высоковольтные вводы, проходящие через переднюю панель 130 от внутренней системы шин. Отсоединение кабелей 112а-112с от внутренней системы шин может осуществляться с помощью ручки 116а. Аналогично, кабели 112d-112f могут быть отсоединены от внутренней системы шин с помощью ручки 116b. Ручки 116а и 116b установлены на передней панели или рабочей поверхности 130, как показано на фиг.1. Следует отметить, что альтернативные распределительные устройства могут использовать другие активные коммутационные элементы, например, прерыватели короткого замыкания и плавкие предохранители. Также следует отметить, что передняя панель или рабочая поверхность 130 является панелью на распределительном устройстве 100.

Одним из применений распределительного устройства является разделение сети силовых кабелей на секции. То есть, при размыкании или замыкании переключателя вручную (на месте или дистанционно), как, например, переключателя, соединенного с ручкой 116а, предотвращается перенос электроэнергии, поступающей от одного источника к распределительному устройству, к другой стороне распределительного устройства и/или шине. Аналогично, при размыкании переключателя 116b предотвращается перенос электроэнергии с одной стороны распределительного устройства на другую сторону распределительного устройства и шины, а также к ответвлениям. Таким образом, энергоснабжающая компания имеет возможность изолировать участок сети для технического обслуживания, либо по выбору, путем размыкания переключателя, либо автоматически для обеспечения безопасности, посредством использования плавкого предохранителя или прерывателя короткого замыкания, в зависимости от типа активных коммутационных элементов, входящих в состав распределительного устройства.

На фиг.2 показано распределительное устройство 100 с открытой боковой дверкой 220 со стороны ответвлений. Фиксатор(ы) 211а и/или 211b используются для фиксации боковой дверки 220 в закрытом положении. Внутренняя часть боковой дверки 220 представляет собой переднюю панель или рабочую поверхность 240, которая также является одной вертикальной стороной контейнера. От нижней части распределительного устройства 100, в стандартном случае, вверх проходят шесть кабелей 212a-212f, переносящих одну фазу энергии от распределительного устройства 100. В частности, кабель 212а переносит энергию фазы А, кабель 212b переносит энергию фазы В, а кабель 212с переносит энергию фазы С. Аналогично, кабель 212d переносит энергию фазы С, кабель 212е переносит энергию фазы В, а кабель 212f переносит энергию фазы А. Соединители 214a-214f подсоединяют кабели 212a-212f к распределительному устройству 100 через высоковольтные вводы (не видны на этой фиг.). Типовые соединители и высоковольтные вводы могут быть такими же, как те, которые были описаны при рассмотрении фиг.1. Следует отметить, что в типовом распределительном устройстве, приведенном на фиг.1 и 2, показана одна схема расположения фаз. Схема расположения фаз, показанная на фиг.1 и 2, представляет собой конфигурацию АВС СВА. Другими схемами расположения фаз являются конфигурации АА ВВ СС. В других дополнительных схемах расположения фаз на одной и той же передней панели находятся один или более источников и подключений к сети, или каждый на своей передней панели, или на сторонах распределительного устройства на одной или более дополнительных передних панелях. Следует также заметить, что каждая фаза может быть обозначена цифрой, например 1, 2 и 3, при этом в распределительном устройстве может быть размещено более трех фаз энергии. Таким образом, распределительное устройство может иметь схему расположения фаз 23456 654321.

Также следует отметить, что имеются и другие места для размещения высоковольтных вводов на распределительном устройстве. Независимо от расположения высоковольтных вводов - на передней, боковой, верхней или тыльной стороне каркаса, в связи с чем они выступают в сторону внешней рабочей области распределительного устройства, такое размещение носит название плоскости высоковольтных вводов. Для распределительного устройства, показанного на фиг.1 и 2, передние панели 130 и 240 являются двумя плоскостями высоковольтных вводов для распределительного устройства 100.

Одна конструкция, которая не показана на фиг.1 и 2, представляет собой каркас. Каркас является внутренней частью по отношению к распределительному устройству, при этом он обеспечивает опору для активных коммутационных элементов, а также для системы шин. Другими словами, указанный каркас удерживает активные коммутационные элементы и систему шин на месте после соединения их с каркасом. Расположение каркаса дает возможность участкам активных коммутационных элементов, обычно высоковольтным вводам, выступать в качестве плоскости высоковольтных вводов с возможностью подсоединения к кабелям.

Канал представляет собой соединение трехфазной или однофазной линии с шиной, содержащее набор переключателей и/или защитных устройств. Канал может переносить электроэнергию либо в однофазную, либо в многофазную систему. Указанное соединение линии может как содержать, так и не содержать активные коммутационные элементы. Распределительное устройство, показанное на фиг.1 и 2, представляет собой четырехнаправленное, или 4W, устройство. То есть указанное распределительное устройство содержит соединители для двух источников и двух защитных ответвлений.

Ручка 216а управляет переключателями внутри распределительного устройства 100, отключая кабели 212а, 212b и 212с от внутренней системы шин. Аналогично, каждая из ручек 216b-216d управляет переключателем внутри распределительного устройства 100, отключая, соответственно, один из кабелей 212d-212f от внутренней системы шин и подключая их к этой системе. Альтернативные варианты распределительного устройства могут использовать другие активные коммутационные элементы, например плавкие предохранители и прерыватели короткого замыкания.

В случае использования плавких предохранителей вместо переключателей, вместо ручек переключателей, показанных на фиг.1, могут использоваться штанги для работы под напряжением с возможностью доступа к гнездам сменных плавких предохранителей, проходящих через переднюю панель 240, чтобы позволить технику получить доступ к плавкому предохранителю и/или заменить его.

На фиг.3 показан вид сбоку сечения распределительного устройства 100. Как изложено выше, распределительное устройство 100 в этом примере содержит коммутационные и/или защитные устройства 305 и 310, а также систему 315 шин. Устройства 305 и 310 содержат высоковольтные вводы 305а и 310а, предназначенные для подключения соединителей 114а и 214f. Устройства 305 и 310 также содержат высоковольтные вводы 305b и 310b, предназначенные для соединения с системой 315 шин. Следует отметить, что высоковольтные вводы 305а, 305b, 310а и 310b могут составлять единое целое с коммутационными и/или защитными устройствами 305 и 310, или располагаться отдельно от них, при этом они могут содержать механические или вставные соединители. Механический соединитель соединяет два или более металлических элемента посредством резьбовых, обжимных или штепсельных соединений. В типичном случае механические соединения шин содержат два или более токопроводящих элементов, сделанных из прутков или жгутов, скрепленных вместе резьбовым болтом, проходящим через отверстия в уплощенном участке, и закрепленных болтом и токопроводящим элементом с внутренней резьбой. Типичный механический соединитель для плоской токопроводящей поверхности шины выполняется навинчиванием токопроводящего элемента с внутренней резьбой на резьбовой штифт или болт. Вставные соединители содержат два или более металлических токопроводящих элемента шины, которые могут быть соединены в осевом направлении. Указанные компоненты содержат подходящий ряд зондов, стержней или штырьковых токопроводящих элементов, которые стыкуются с пальцевыми контактами, отверстиями или гнездовыми токопроводящими элементами или контактами.

На фиг.4 показан вид спереди поперечного сечения обычной системы 315 шин. Обычная система 315 шин содержит три медных, алюминиевых, или из другого токопроводящего ток металла, прутка 415а, 415b и 415с. Как показано на фиг.4, металлический пруток 415а выполнен или изогнут вокруг металлического прутка 415b, а металлический пруток 415b аналогично выполнен или изогнут вокруг металлического прутка 415с. Указанные металлические прутки могут быть гибкими или частично гибкими для возможности подсоединения к двум жестким элементам. Назначение системы 315 шин заключается в пропускании электроэнергии от активных коммутационных элементов со стороны источника к активным коммутационным элементам со стороны подключения к сети. Таким образом, при размыкании одного из активных коммутационных элементов с отсоединением кабеля со стороны источника или подключения к сети от системы шин, оставшиеся кабели со стороны источника или подключения к сети продолжают быть подсоединенными и могут передавать электроэнергию.

Между шинами и активными коммутационными элементами для предотвращения возникновения электрической дуги выполнена изоляция. Существует три стандартных типа изоляции, которая обычно используется в традиционных распределительных устройствах: масло, элегаз (SF₆) и воздух. Каждый тип изоляции изолирует каждую часть распределительного устройства от других его частей (шину и активные коммутационные элементы), а также от наружных поверхностей контейнера распределительного устройства.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Распределительное устройство без токоведущих частей на лицевой стороне выполняется из системы шин, которая сама не имеет токоведущих частей на лицевой стороне. Для этого шины содержат заземленные экраны. Это обстоятельство позволяет выполнить распределительное устройство с меньшими габаритами за счет исключения требовавшегося ранее пространства между шинами и активными коммутационными элементами при обычных типах изоляции. Более точно, шины и вставные соединители содержат изоляцию и полупроводниковые экраны. При соединении шины с активным коммутационным элементом, который также содержит полупроводниковый заземленный экран, сами шины и активные коммутационные элементы тоже не имеют токоведущих частей на лицевой стороне. При этом содержащее шину распределительное устройство также не имеет токоведущих частей на лицевой стороне, независимо от того, соединена с землей наружная поверхность распределительного устройства (т.е. коробка) или нет. Это, в свою очередь, означает, что распределительное устройство может быть выполнено без воздушной, масляной или SF₆ изоляции с сохранением самой высокой степени безопасности.

Также описано распределительное устройство, которое содержит изоляцию из твердого диэлектрика между шинами и активными коммутационными элементами. При использовании твердого диэлектрика возможно уменьшение пространства между шинами, что позволяет создать распределительное устройство с меньшей площадью основания. Кроме того, обычное распределительное устройство, в котором используется масляная или SF₆-изоляция, требует наличия контейнера внутри распределительного устройства для предотвращения утечки этих веществ из распределительного устройства в окружающую среду. В распределительном устройстве, в котором используются твердые изоляционные материалы, не требуется наличие подобного контейнера, так как по своей сути твердая изоляция предохраняет изоляцию от утечки из распределительного устройства.

Описано и другое распределительное устройство, в котором используются шины со вставными соединениями. Эти вставные соединения упрощают процесс подсоединения к активным коммутационным элементам. Кроме того, вставные соединения используются при сборке шин с возможностью создания системы шин, соответствующей техническим требованиям, за короткий период времени без необходимости использования дорогостоящего оборудования. Дополнительно, вставные соединения могут быть использованы для создания соединений шин и активных коммутационных элементов в конструкциях распределительного устройства, которые невозможно легко создать при использовании механических соединений. И, наконец, использование вставных соединений исключает резьбовые и другие механические соединения, а также позволяет быстрее и проще осуществлять замену компонентов распределительного устройства.

Такое распределительное устройство без токоведущих частей на лицевой стороне с твердым диэлектриком содержит активные коммутационные элементы и шины, полностью заэкранированные от воздействия высоких напряжений, с изоляционной системой из твердого диэлектрика и полностью рассчитанным токопроводящим заземленным экраном. Вследствие отсутствия электрического напряжения на открытых поверхностях рассматриваемого оборудования без токоведущих частей на лицевой стороне, исключается возможность возгорания и повреждения поверхностей, которые могут возникнуть при наличии подобного напряжения. В одном основном аспекте улучшенная модульная система шин с твердым диэлектриком выполнена из высоковольтных соединителей и высоковольтных кабелей. Такая шина с твердым диэлектриком и система активных элементов исключают необходимость в масляной, SF₆ или воздушной изоляции за счет создания полностью экранированного распределительного устройства с твердым диэлектриком. Кроме того, распределительное устройство с твердой изоляцией не подвержено опасности внутреннего загрязнения от растений и животных, которые могут взаимодействовать с распределительным устройством с воздушной изоляцией.

В соответствии с одним вариантом выполнения, распределительное устройство содержит поверхность, предназначенную для установки активных коммутационных элементов, соединенных с шиной, которая содержит кабель, подключенный к соединителю.

В соответствии с другим вариантом выполнения шина содержит две отдельные ветви, соединенные вместе. Указанное соединение для каждого из ответвлений может быть вставным, механическим или представлять собой их сочетание. Рассматриваемая шина также позволяет осуществить соединения, расположенные в разных плоскостях.

Детали одного или более вариантов выполнения рассмотрены в прилагаемых чертежах и нижеследующем описании. Другие особенности станут очевидны из описания и чертежей, а также из формулы изобретения.

ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 и 2 представляют собой виды в аксонометрии распределительного устройства с открытыми дверками;

фиг.3 представляет собой разрез внутренних частей распределительного устройства, приведенного на фиг.1 и 2;

фиг.4 представляет собой вид сверху системы шин распределительного устройства, приведенного на фиг 1-3;

фиг.5 представляет собой вид в аксонометрии модульной системы шин с твердым диэлектриком без токоведущих частей на лицевой стороне;

фиг.6 представляет собой разрез соединителя системы шин, приведенной на фиг.5;

фиг.7 представляет собой разрез системы шин, приведенной на фиг.5;

фиг.8 и 9 представляют собой виды в аксонометрии элементов шины, приведенной на фиг.7;

фиг.10 представляет собой вид в аксонометрии варианта шины системы шин, приведенной на фиг.5;

фиг.11 представляет собой вид в аксонометрии элемента шины, приведенной на фиг.10;

фиг.12 представляет собой разрез варианта шины, приведенной на фиг.10;

фиг.13 представляет собой вид в аксонометрии варианта модульной системы шин с твердым диэлектриком без токоведущих частей на лицевой стороне.

Одинаковые номера позиций на различных чертежах относятся к одинаковым элементам.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Как показано на фиг.5, типовая система 500 шин содержит три шины 505, 510 и 515. Шина 510 содержит пару соединителей 512а и 512b, подсоединенных к кабелю 513. Шина 515 содержит пару соединителей 517а и 517b, подсоединенных к кабелю 518. Кабель, обычно представляющий собой совокупность экранированных проводов концентрической намотки, обернутых изоляционным материалом, способен передавать электроэнергию под высоким напряжением и имеет токопроводящее заземленное внешнее покрытие. Соединитель представляет собой узел из токопроводящих элементов, который электрически и физически объединяет два элемента вместе. В некоторых вариантах выполнения соединитель содержит защитную оболочку, которая может содержать экран для защиты от коронного разряда, изоляцию и полупроводниковый заземленный экран.

Как показано на фиг.6, кабель 513 подсоединен к соединителю 512а с помощью опрессованного соединителя 605. В одном варианте выполнения кабель 513 подсоединен к опрессованному соединителю 605 опрессованным соединителем с резьбой. То есть, соединитель 512а подсоединен к кабелю 513 посредством обжимного соединителя на кабеле 513. Обжимка соединителя на кабеле 513 создает механическое крепление, не позволяющее легко рассоединить кабель 513 и соединитель 512а.

Соединитель 512а также содержит переходную муфту 603 для кабеля. Переходная муфта 603 для кабеля служит для подгонки к кабелю 513 или затягивания вокруг него для посадки кабеля 513 на соединитель 512а.

Полупроводниковый вкладыш 610 охватывает опрессованный соединитель 605. Полупроводниковый вкладыш 610 обеспечивает некоронирующую электростатическую защиту опрессованного соединителя 605. Полупроводниковый вкладыш 610 окружен изоляцией 615. В одном варианте выполнения изоляция 615 выполнена из тройного этилен-пропиленового каучука (с диеновым сомономером) (EPDM).

Полупроводниковый экран 620 окружает изоляцию 615. Полупроводниковый экран 620 может быть заземлен для отведения к земле любых паразитных зарядов. При заземлении экрана 620 шина обесточивается с лицевой стороны, что улучшает изоляционные и защитные свойства соединителя 512а.

На одном конце опрессованного соединителя 605 расположена серьга 605а, через которую проходит резьбовой штифт 625. На резьбовой штифт 625 надет зонд 630а, который имеет контакт с высоковольтным вводом, подсоединенным к активному коммутационному элементу (не показан) для завершения электрического соединения(ий) с кабелем 513. Зонд 630а является точкой соединения, создающей электрические соединения, используемые при создании вставных соединений. Резьбовой штифт 625 является другой точкой соединения, при этом он создает механическое соединение с высоковольтным вводом, соединенным с активным коммутационным элементом (не показан) путем навинчивания на резьбовой штифт 625. Пространства 635а и 635b в изоляции 615 и полупроводниковом экране 620 облегчают электрические соединения с высоковольтными вводами, соединенными с активным коммутационным элементом (не показан), зондом 630а и резьбовым штифтом 625.

Соединитель 512а демонстрирует два типа соединений. Зонд 630а является точкой соединения и одной половиной вставного соединения. Вторая половина соединения, такая, например, как гнездовой пальцевый контакт, завершает электрическое соединение при нажатии на зонд 630а. Указанный гнездовой пальцевый контакт является другой точкой соединения. Две половины вместе являются примером вставного соединения.

Резьбовой штифт 625 является другой точкой соединения, составляющей одну половину соединения. Другой половиной соединения является токопроводящий элемент, выполненный из токопроводящего материала, с внутренней резьбой, на которую навинчивается резьбовой штифт 625. Рассматриваемый токопроводящий элемент является другой точкой соединения. При соединении резьбового штифта 625 с токопроводящим элементом соединение завершается. Это соединение является примером механического соединения.

На фиг.7 и 8 показан первый типовой вариант выполнения шины 505. В этом варианте шина 505 содержит две ветви 710 и 760. Каждая из ветвей 710 и 760 представляет собой трехнаправленный соединитель. Эти трехнаправленные соединители образуют электрические и физические соединения с не больше чем тремя другими элементами или устройствами.

Трехнаправленный соединитель 710 содержит зонды 715а, 715b и 730. Трехнаправленный соединитель 760 содержит зонды 765а и 765b, а также пальцевый контакт 780. Зонды представляют собой удлиненные детали из токопроводящего материала, которые соединяются с гнездовыми пальцевыми контактами путем их совместного нажатия. Следует отметить, что зонды 715а и 715b не показаны на фиг.8.

Трехнаправленные соединители 710 и 760 также содержат резьбовые штифты, соответственно, 720 и 770. Каждый резьбовой штифт содержит серьгу. Серьга 720а в резьбовом штифте 720 показана на фиг.8. Дополнительные резьбовые штифты 725 и 775 проходят, соответственно, через серьги резьбовых штифтов 720 и 770. Зонды 715а и 715b навинчены на резьбовой штифт 725, а зонды 765а и 765b навинчены на резьбовой штифт 775. Каждый зонд содержит внутренний шестигранник под шестигранный гаечный ключ для затягивания зондов на соответствующих резьбовых штифтах. В частности, зонд 715а содержит внутренний шестигранник 727а, зонд 715b содержит внутренний шестигранник 727b, зонд 765а содержит внутренний шестигранник 777а, а зонд 765b содержит внутренний шестигранник 777b.

Трехнаправленный соединитель 710 содержит три точки соединения, предназначенные для его соединения, например, с соединителем 760. Как показано на фиг.7, точка соединения представляет собой третий зонд 730. Зонд 730 навинчен на резьбовой штифт 720. Соединитель 760 содержит другую точку соединения, которая используется для соединения соединителей 710 и 760. Указанная точка соединения, содержащаяся в соединителе 760, представляет собой гнездовой пальцевый контакт 780, который навинчивается на резьбовой штифт 770. Гнездовой пальцевый контакт представляет собой токопроводящий механизм с выемкой, размеры которой выполнены для вмещения зонда. Как показано на фиг.8, гнездовой пальцевый контакт 780 содержит, например, шесть пальцев. В других вариантах выполнения гнездовой пальцевый контакт 780 может содержать восемь или любое другое количество пальцев.

На фиг.7 соединитель 710 объединен с соединителем 760 за счет соединения зонда 730 с гнездовым пальцевым контактом 780. Это соединение достигается проталкиванием зонда 730 в гнездовой пальцевый контакт 780. Для упрочнения этого соединения в наружной канавке гнездового пальцевого контакта 780 помещено кольцо 735, выполненное из пружинящего материала. При введении зонда 730 в гнездовой пальцевый контакт 780, кольцо 735 растягивается и удерживает зонд 730 в гнездовом пальцевом контакте 780. Это один из способов создания вставного соединения.

В варианте выполнения, показанном на фиг.7, каждый соединитель 710 и 760 выполняется со своей собственной защитной оболочкой, а затем две детали объединяются вместе с созданием шины 505. Как показано на фиг.7, защитная оболочка для соединителя 710 содержит экран 740 для защиты от коронного разряда. Экран 740 для защиты от коронного разряда, в общем случае, окружает точки физического соединения между различными токопроводящими элементами и препятствует образованию дуги или электрического разряда. Изоляционный материал 745 окружает экран 740 для защиты от коронного разряда и зонды 715а, 715b и 730. В одном варианте выполнения этот изоляционный материал является тройным этилен-пропиленовым каучуком (с диеновым сомономером) (EPDM). Изоляционный материал 745 препятствует прохождению тока и напряжения к наружному кожуху 750 либо от экрана 740 для защиты от коронного разряда, либо от зондов 715а, 715b и 730.

Наружный кожух 750 выполнен из полупроводникового материала и обычно соединен с землей с тем, чтобы любые паразитные заряды, прошедшие к наружному кожуху 750 были отведены к земле. Благодаря отведению в землю паразитных зарядов наружный кожух 750 предоставляет собой дополнительную защиту для системы шин и для обслуживающего персонала. Трехнаправленный соединитель 760 также содержит экран 790 для защиты от коронного разряда, изоляционный материал 795 и наружный кожух 797. Эти элементы выполнены из аналогичных материалов и выполняют функции, аналогичные соответствующим элементам соединителя 710. Одним из отличий соединителя 710 от соединителя 760 являются фактические размеры изоляционных материалов и наружных кожухов вокруг зонда 730 и гнездового пальцевого контакта 780. В частности, изоляционный материал 745 и наружный кожух 750, окружающие зонд 730, имеют достаточно широкие отверстия для того, чтобы принять изоляционный материал 795 и наружный кожух 797, окружающие гнездовой контакт 780 (изображенные на фиг.7 с помощью наложения штриховых линий, относящихся к 745 и 795). Задавая таким образом размеры изоляционного материала и наружного кожуха, можно соединить трехнаправленные соединители с посадкой за счет сил трения между изоляционным материалом 745 и наружным кожухом 750 соединителя 710, а также изоляционным материалом 795 и наружным кожухом 797 соединителя 760. Следует отметить, что подсоединение зонда 730 к гнездовому контакту 780 также способствует соединению соединителя 710 с соединителем 760.

Соединения с элементами, внешними по отношению к шине 505, осуществляются через точки приема w, х, у и z в изоляционных материалах 745 и 795, а также наружных кожухах 750 и 797. Типовые соединения с шиной 505 выполняются проталкиванием зондов 715а, 715b, 765а и 765b на высоковольтные вводы. Высоковольтные вводы, которые содержат гнездовые пальцевые контакты, аналогичные по конструкции гнездовому пальцевому контакту 780, предназначены для приема зондов 715а, 715b, 765a и 765b. Таким образом, соединение между высоковольтным вводом и шиной 505 аналогично соединению между соединителями 710 и 760. Следует отметить, что в альтернативных вариантах выполнения шины 505 вместо любых из описанных пяти вставных соединений используются механические соединения. Например, зонд 730 может быть освобожден от резьбового штифта 720, а токопроводящий элемент с внутренней резьбой может быть использован для замены гнездового пальцевого контакта 780. Ветвь 710 может быть соединена с ветвью 760 путем вращения резьбового штифта 720 и токопроводящего элемента относительно друг друга. Аналогично, зонды 715а, 715b и 765b могут быть удалены с резьбовых штифтов 725 и 775, оставляя их для приема внутренней резьбы токопроводящего элемента для осуществления механических соединений. Таким образом, шина 505 может быть выполнена полностью со вставными соединениями или полностью с механическими соединениями, или с комбинацией обоих.

Следует отметить, что в то время как элементы 720, 730, 770 и 780 показаны на фиг.7 в виде отдельных деталей, в альтернативных вариантах выполнения возможно выполнение этих деталей в виде одной целой детали.

На фиг.9 показан другой вариант выполнения шины 505. В этом варианте токопроводящие элементы аналогичны вышеописанным. Однако вместо окружающего каждый из трехнаправленных соединителей собственного отдельного экрана для защиты от коронного разряда, изоляционного материала и наружного кожуха, описанных выше, ответвления 710 и 760 соединены вместе, а затем заключены в один экран 910 для защиты от коронного разряда, один изоляционный материал 915 и один наружный кожух 920.

На фиг.9 также показан способ возможного расположения шины 505 для размещения точек соединения в различных плоскостях. То есть, первая группа точек соединения, представленная зондами 765а и 765b, находится в плоскости, отличной от плоскости расположения второй группы точек соединения, представленной зондами 715а и 715b. Это обстоятельство позволяет расположить активные коммутационные элементы внутри распределительного устройства различными способами.

На фиг.10 и 11 показан другой вариант выполнения шины 505. В этом варианте один двухнаправленный соединитель 1030 содержит резьбовые штифты 1040 и 1050, которые соединены, соответственно, с трехнаправленными звездообразными соединителями 1010 и 1020, аналогичными соединителю 710, приведенному на фиг.7. Один такой типовой двухнаправленный соединитель 1030 представляет собой штыревой соединитель на 600 А, выпускаемый фирмой Cooper Power Systems. Описание этого штыревого соединителя приведено в документе Cooper Power System's "Molded Rubber Products 600-46", описание которого введено посредством ссылки.

В этом варианте выполнения для создания шины 505 осуществляется совместная сборка трех отдельных компонентов. Два из этих трех компонентов шины 505 являются трехнаправленными звездообразными соединителями 1010 и 1020. В трехнаправленный соединитель 1010 вставлен резьбовой штифт 1012 и зонды 1014 и 1016, навинченные на резьбовой штифт 1012. Аналогично, в трехнаправленный соединитель 1020 вставлен резьбовой штифт 1022 и зонды 1024 и 1026, навинченные на резьбовой штифт 1022.

Третья деталь шины 505 является двухнаправленным соединителем 1030, который имеет две внутренние группы резьб, по одной на каждом конце токопроводящего стержня. Одна группа резьб показана на фиг.11. В эти резьбы вставлены резьбовые штифты 1040 и 1050, которые содержат, соответственно, серьги 1040а и 1050а. Резьбовые штифты 1012 и 1022 проходят, соответственно, через серьги 1040а и 1050а. Зонды 1014, 1016, 1024 и 1026 затягиваются на резьбовых штифтах 1012 и 1022 для соединения с резьбовыми штифтами 1040 и 1050 и тем самым завершения электрических соединений. Следует отметить, что альтернативные варианты выполнения шины 505, показанные на фиг.10, включают удаление любого из зондов 1014, 1016, 1024 и 1026 и использование токопроводящих элементов с внутренними резьбами для создания механических соединений с различными активными коммутационными элементами (не показано).

На фиг.12 показан другой вариант выполнения шины 505. Шина 505 содержит три компонента 1010, 1020 и 1290. Компоненты 1010 и 1020 были описаны при рассмотрении фиг.10. Следует отметить, что зонды 1014, 1016, 1024 и 1026, а также резьбовые штифты 1012 и 1022, показанные на фиг.10, включены в состав шины 505, приведенной на фиг.12, но не показаны на фиг.12. Резьбовые штифты 1040 и 1050 окружены, соответственно, экранами 1205а и 1205b для защиты от коронного разряда, которые в свою очередь, соответственно, окружены изоляционными материалами 1210а и 1210b. Изоляционные материалы 1210а и 1210b окружены, соответственно, полупроводниковыми кожухами 1215а и 1215b. В общем случае эти элементы могут быть выполнены из тех же материалов, и выполнять те же функции, которые описаны выше.

Типовой двухнаправленный соединитель 1290, показанный на фиг.12, содержит два гнездовых пальцевых контакта 1240а и 1240b, навинченных на токопроводящую базу 1270. Разновидность этого элемента может содержать только один пальцевый контакт (1240а или 1240b) и более длинную токопроводящую базу. Эти гнездовые пальцевые контакты соединены с зондами 1245а и 1245b, которые, соответственно, навинчены на резьбовые штифты 1040 и 1050. Экраны 1260 и 1250 для защиты от коронного разряда окружают, соответственно, пальцевые контакты 1240а и 1240b, а также зонды 1245а и 1245b. Экраны 1260 и 1250 для защиты от коронного разряда окружены изоляционным материалом 1255 и полупроводниковым кожухом 1280. Экраны 1260 и 1250 для защиты от коронного разряда, изоляционный материал 1255 и кожух 1280 могут быть выполнены из указанных выше материалов и выполнять функции, описанные выше. Сборка шины 505, показанной на фиг.12, осуществляется проталкиванием на зонды 1245а и 1245b соединителей 1010 и 1020, соответственно, в гнездовые пальцевые контакты 1240а и 1240b двухнаправленного соединителя 1290.

Фиг. 13 иллюстрирует другую типовую систему шин. Описания шин 510 и 515 были приведены при описании фиг.5. Шина 1300 конструктивно выполнена из четырех стандартных трехнаправленных соединителей 1305, 1310, 1315 и 1320 и двух кабелей 1325 и 1330. Соединители 1305 и 1310 подсоединены к кабелю 1325, а соединители 1315 и 1320 подсоединены к кабелю 1330. Конструкция трехнаправленных соединителей и соединений между трехнаправленными соединителями и кабелями аналогична вышеописанным. Соединитель 1310 соединен с соединителем 1315 с помощью двухнаправленного соединителя 1030, резьбового штифта, или равноценного соединительного устройства (не показано). Соединители 1305, 1310, 1315 и 1320 могут быть выполнены с использованием соединителей типа Bol-T, каталог номер 600-30 и 600-50, изготовляемых фирмой Cooper Power Systems, спецификация которых приведена здесь посредством ссылки.

В отношении различных вариантов выполнения системы шин можно сделать несколько замечаний. Н