Электрораспределительное устройство с токопроводящей шиной

Электрораспределительное устройство с токопроводящей шиной

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к электрораспределительному устройству с токопроводящей шиной.

Электрораспределительные устройства с токопроводящей шиной известны из уровня техники и были раскрыты, например, в ЕР 815 626 и WO 03/069747.

Устройства вышеупомянутого типа используются для передачи и распределения электроэнергии большой мощности, в частности в подсобных и промышленных зданиях.

В соответствии с вышеупомянутым предшествующим уровнем техники электрораспределительное устройство с токопроводящей шиной содержит два шинопровода, в каждом из которых находится множество взаимно изолированных проводников, а также зажим для соединения проводников двух шинопроводов. Зажим также содержит множество пар токопроводящих пластин, разделенных изоляционными пластинами.

Каждая пара токопроводящих пластин состоит из двух противоположных токопроводящих пластин, образующих посадочное место, в которое вставляются концевые участки проводников двух шинопроводов. Зажим также содержит гаечно-винтовой скрепляющий элемент, болт которого проходит сквозь пары токопроводящих пластин и изоляционных пластин, удерживая их между собой. При ослаблении винта концевые участки проводников шинопроводов могут быть вставлены в их соответствующие посадочные места в токопроводящих пластинах, причем при затягивании винта в гайке пары токопроводящих пластин скрепляются со стороны концевых участков проводников шинопроводов.

Известно, что на промышленных предприятиях существует потребность в прокладке каналов разной длины, в зависимости от конкретных осуществляемых соединений. При этом изготовление каналов определенной длины существенно увеличивает себестоимость для конечного покупателя, а также существенно усложняет производство для поставщика.

Реальной альтернативой изготовлению под заказ является регулирование расстояния между концами шинопроводов, вставленных в зажимы. К сожалению, электрораспределительные устройства с токопроводящей шиной из предшествующего уровня техники не позволяют осуществлять подобную регулировку, за исключением минимального расстояния порядка нескольких миллиметров, определяемого шириной посадочных мест для токопроводящих пластин, которые выполнены с возможностью установки в них концевых участков проводников двух шинопроводов.

Одно из решений по регулировке электрораспределительных устройств с токопроводящей шиной было предложено в СА 2 087 764, где раскрывается зажим, включающий в себя множество электропроводящих металлических стыковых накладок, разделенных электроизоляционными разделительными пластинами, в которые вставляются смежные торцы силовых кабелей токопроводящей шины. Зажим содержит пару пластин, в которых имеются боковые отверстия под винт, электрически соединяющий торцы проводников токопроводящей шины со стыковыми накладками. Токопроводящие стыковые накладки электрически соединяют проводники токопроводящей шины с множеством распределительных пластин с открытыми пазами, образованных на одном из их торцов. Пазы позволяют регулировать торцы распределительных пластин токопроводящей шины, не нарушая электрического соединения между распределительными соединителями токопроводящей шины.

Другое решение по регулировке электрораспределительных устройств с токопроводящей шиной было предложено в US 6.176.720, где раскрывается узел электрической токопроводящей шины с парами проводников токопроводящей шины, образующих зажим. По одному из вариантов осуществления предлагается проводник токопроводящей шины с открытым пазом, расположенным между парой неподвижных проводников токопроводящей шины, закрепленных в коробчатом элементе.

Между тем у вышеупомянутых решений существует вероятность рассоединения проводников токопроводящей шины с зажимами вследствие того, что крепление винтов ослабевает и винты могут свободно перемещаться внутри открытых пазов.

Поэтому существует потребность в том, чтобы предотвратить отделение проводников токопроводящей шины от зажимов, сохранив при этом удобство соединительной конструкции и обеспечив регулирование проводников токопроводящей шины.

Таким образом, цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить электрораспределительное устройство с токопроводящей шиной, обладающее такими конструктивными и функциональными свойствами, которые позволяют удовлетворить вышеупомянутые потребности, избежав при этом недостатков, присущих предшествующему уровню техники.

Данная цель достигается при помощи электрораспределительного устройства с токопроводящей шиной по п.1 формулы изобретения.

Дополнительные признаки и преимущества электрораспределительного устройства с токопроводящей шиной по настоящему изобретению станут очевидны из последующего описания одного из предпочтительных вариантов его осуществления, который приведен в качестве неограничивающего примера, со ссылкой на прилагаемые чертежи, где:

- на фиг.1 показан схематический вид в перспективе электрораспределительного устройства с токопроводящей шиной по настоящему изобретению, причем шинопроводы находятся в сближенном положении,

- на фиг.2 показан схематический вид в перспективе электрораспределительного устройства с токопроводящей шиной по фиг.1, причем шинопроводы находятся в удаленном положении,

- на фиг.3 показан схематический вид в перспективе электрораспределительного устройства с токопроводящей шиной по фиг.2, причем шинопровод повернут относительно зажима,

- на фиг.4 показан схематический вид в перспективе одного из вариантов осуществления шинопроводов, выполненных с возможностью их использования в устройстве по фиг.1,

- на фиг.5 показано схематическое изображение в разобранном виде, в перспективе зажима устройства по фиг.1,

- на фиг.6а показано схематическое изображение в разобранном виде, в перспективе зажима устройства по фиг.1,

- на фиг.6b показан схематический вид, частично в сечении, в перспективе устройства по фиг.2,

- на фиг.7 показан схематичный вид в перспективе второго варианта осуществления устройства по настоящему изобретению, и

- на фиг.8 показан схематичный вид в перспективе электрораспределительного устройства с токопроводящей шиной.

Со ссылкой на фиг.1 электрораспределительное устройство 10 с токопроводящей шиной в целом обозначено позицией 10.

Электрораспределительное устройство 10 содержит первый шинопровод 11 токопроводящей шины с множеством взаимно изолированных проводников токопроводящей шины, а также второй шинопровод с множеством взаимно изолированных проводников.

По одному из вариантов осуществления каждый шинопровод содержит четыре проводника L1, L2, L3, N токопроводящей шины, причем L1, L2, L3 являются фазовыми шинами, а N - нейтральной шиной. Корпус (не показан), изготовленный из токопроводящего материала, предназначен для защиты проводников L1, L2, L3, N, он окружает проводники L1, L2, L3 и N и выступает в качестве проводника для заземления шинопровода.

По альтернативному варианту осуществления, как это показано на прилагаемых чертежах, два проводника G1, G2 токопроводящей шины, выступающие в качестве заземляющих шин, могут использоваться в качестве защитных проводников.

По одному из вариантов осуществления первые участки проводников двух шинопроводов 11 и 12, проходящих в продольном направлении Х-Х, расположены параллельно, а их в концевые участки расходятся.

Для электрического соединения множества проводников шинопроводов 11 и 12 у электрораспределительного устройства 10 имеются соединительные средства 20.

Средство 20 соединения содержит множество пар токопроводящих пластин 21, 22, 23, 24. Каждая пара токопроводящих пластин 21-24 образует корпус, в который вставляются концевые участки проводников первого шинопровода 11, а также второго шинопровода 12.

Например, пара токопроводящих пластин 21, состоящая из двух токопроводящих пластин 21а, 2lb, образует посадочное место 21с, состоящее из зазора между двумя токопроводящими пластинами 21а, 21b и выполненное с возможностью помещения в него концевого участка проводника L1 первого шинопровода 11, а также концевого участка проводника L1 второго шинопровода 12. Аналогичным образом, пара токопроводящих пластин 22-24 образует соответствующие посадочные места 22с-24с, в которые помещаются концевые участки проводников L2, L3, N первого 11 и второго 12 шинопроводов.

У каждой токопроводящей пластины, например, пластины 21а, имеется первый концевой участок, соприкасающийся с концевым участком проводника L1 первого шинопровода 11, а также противоположный второй концевой участок, соприкасающийся с концевым участком проводника L1 второго шинопровода 12.

По одному из вариантов осуществления между двумя токопроводящими пластинами каждой пары токопроводящих пластин вставлен разделительный элемент (не показан), который удерживает две токопроводящие пластины каждой пары в разнесенном положении, образуя посадочное место для проводников первого и второго шинопроводов.

Пары токопроводящих пластин 21-24 взаимно изолированы при помощи промежуточных пластин 27-29 из изоляционного материала. Например, пластина 27 из изоляционного материала расположена между токопроводящими пластинами 21 и 22.

Для соединения проводников G1, G2 двух шинопроводов 11, 12 у устройства 10 имеются пары токопроводящих пластин 25 и 26, которые расположены с каждой стороны пар токопроводящих пластин 21 и 24 и отделены от них соответствующими изоляционными пластинами 30 и 31.

Следует отметить, что внешние токопроводящие пластины пар токопроводящих пластин 25 и 26, обозначенные соответственно номерами позиций 32 и 33, выступают в качестве смыкающих элементов блока, образуемого парами токопроводящих пластин и изоляционных пластин.

Средства 20 соединения также включают в себя зажимное средство 40 для крепления и совместного удержания пар токопроводящих пластин 21-26 и изоляционных пластин 27-31. Предпочтительно подобное зажимное средство 40 воздействуют на пары токопроводящих пластин 21-26 и изоляционных пластин 27-31 под действием упругой нагрузки. Для этого между токопроводящими пластинами могут быть установлены упругие разделители.

По одному из вариантов осуществления зажимное средство 40 может перемещаться между разомкнутым положением, при котором они позволяют концевым участкам проводников шинопроводов 11, 12 входить в соответствующие посадочные места в токопроводящих пластинах 21-26, и сомкнутым положением, при котором они скрепляют пары токопроводящих пластин 21-26, скрепляя упомянутые концевые участки проводников шинопроводов 11, 12.

Для совместного удержания пар токопроводящих пластин 21-26 как единого блока даже в разомкнутом положении, зажимное средство 40 проходит через упомянутые пары токопроводящих пластин 21-26 и изоляционных пластин 27-31. Следовательно, зажимное средство 40 является составной частью блока, образуемого парами токопроводящих пластин и изоляционных пластин зажима 20.

По одному из вариантов осуществления зажимное средство 40 является болтовым соединением, состоящим из винта 41 и одного или нескольких удерживающих гаек 42. Винт 41 изготовлен из металла, обеспечивающего достаточное скрепляющее усилие, и покрыт электроизоляционным материалом для предотвращения короткого замыкания между парами токопроводящих пластин 21-26.

Для совместного удержания пар токопроводящих пластин 21-26 в парах токопроводящих пластин 21-26, а также в изоляционных пластинах 27-31 имеются выровненные отверстия 13, образующие проход 13а для зажимного средства 40, в частности для винта 41.

У средства 20 соединения также имеется второе зажимное средство 50, которое проходит через проводники, по меньшей мере, первого шинопровода 11 или проводники второго шинопровода 12. Таким образом, второе зажимное средство 50 определяет вторую степень свободы зажима 20, что, как это более наглядно показано в вариантах осуществления изобретения, делает электрораспределительное устройство 10 с токопроводящей шиной более универсальным, а также улучшает его адаптируемость к потребностям заказчиков.

По одному из вариантов осуществления зажимное средство 50 является болтовым соединением, состоящим из винта 51 и одной или нескольких удерживающих гаек 52. Так же, как и в зажимном средстве, 40, винт 51 изготовлен из металла, обеспечивающего достаточное скрепляющее усилие, и покрыт электроизоляционным материалом для предотвращения короткого замыкания между парами токопроводящих пластин 21-26.

В концевых участках проводников, через которые проходит второе зажимное средство 50, имеются выровненные закрытые пазы, образующие проход для второго зажимного средства 50.

Следует отметить, что в настоящем описании изобретения, а также в формуле изобретения, термин «закрытый паз» означает сквозное отверстие, ограниченное по краям закрытой поверхностью.

Как показано на фиг.4, где в качестве ссылки, а не в качестве ограничения используется шинопровод 12, закрытые пазы 14 проходят сквозь отрезок А длины, в продольном направлении Х-Х шинопровода 12. Закрытые пазы 14, предназначенные для установки в них скрепляющего винта 51, позволяют шинопроводу 12 перемещаться относительно скрепляющего винта 51, являющегося элементом зажима 20 (фигуры 1, 2 и 3), для регулировки расстояния между концевыми участками проводников двух шинопроводов 11, 12 в диапазоне, равном длине А закрытого паза.

Закрытые пазы позволяют регулировать расстояние между зажимом и концевыми участками соответствующего шинопровода с закрытыми пазами, исключая при этом любую вероятность отделения зажима от шинопровода.

По первому варианту осуществления, показанному на фигурах 6а и 6b, в концевых участках двух шинопроводов 11, 12 имеются соответствующие закрытые пазы 13, 14, которые выровнены и образуют соответствующие проходы 13а, 14а для первого и второго зажимного средства 40 и 50 крепления.

Следовательно, закрытые пазы 13, 14 позволяют проводникам двух шинопроводов 11, 12 скользить относительно зажима 20. За счет этого расстояние между концевыми участками проводников двух шинопроводов 11, 12 может регулироваться в диапазоне от расстояния D1, когда проводники находятся в сближенном положении относительно зажима 20, и расстоянием D2=D1+2*A, когда проводники находятся в удаленном положении относительно зажима 20. Другими словами, пользователь может регулировать расстояние между концевыми участками проводников двух шинопроводов 11, 12 в диапазоне, равном сумме длин двух закрытых пазов 13, 14, которая в данном случае равна двойной длине А каждого паза, поскольку пазы, как это показано, имеют одинаковую длину.

Таким образом, за счет наличия двух закрытых пазов 13, 14 проводники двух шинопроводов 11, 12 и зажим 20 могут взаимно перемещаться между сближенным положением (фигуры 1 и 6а) и удаленным положением (фигуры 2 и 6b) на длину, равную длине соответствующих закрытых пазов 13, 14.

На фиг.3 показано возможное применение устройства по настоящему изобретению. В данном случае зажим 20 может быть шарнирно соединен с двумя шинопроводами 11, 12, которые могут поворачиваться вокруг оси вращения, определяемой скрепляющими винтами 41 и 51. Подобная компоновка может использоваться, например, если вдоль электрораспределительной линии с токопроводящей шиной имеются изгибы и/или углы.

На фиг.7 показан второй вариант осуществления электрораспределительного устройства 10 по настоящему изобретению.

По данному варианту осуществления второе зажимное средство 50 проходит через проводники второго шинопровода 12, у которого для этого имеется закрытый паз 14, тогда как первое зажимное средство 40 проходит через пластины зажима 20, в которых имеются выровненные отверстия 13, образующие проход 13а для винта 41.

За счет наличия закрытого паза 14 проводники второго шинопровода 12 и зажима 20 могут взаимно перемещаться между сближенным положением и удаленным положением на длину, равную длине закрытого паза 14. Благодаря этому пользователь может регулировать расстояние между концевыми участками проводников двух шинопроводов 11, 12 в диапазоне, равном длине закрытого паза 14.

На фиг.7 также показано, что электрораспределительное устройство 10 с токопроводящей шиной содержит второе средство 60 соединения для электрического соединения второго шинопровода 12 с третьим шинопроводом 15.

В рассматриваемом здесь варианте осуществления зажим 60 идентичен зажиму 20, поэтому его подробное описание будет опущено.

Следует отметить, что зажим 60 содержит пару токопроводящих пластин 61-66, которые взаимно изолированы промежуточными пластинами 67-71 из изоляционного материала. Так же, как и у зажима 20, внешние пластины пар токопроводящих пластин 65 и 66 обозначены позициями 72 и 73 и выступают в качестве смыкающих элементов блока, образуемого парами токопроводящих пластин и изоляционных пластин.

Зажим 60 содержит первое зажимное средство 80, которое выполнено в виде первого средства 40 крепления зажима 20, а также второе зажимное средство 90, выполненное в виде второго зажимного средства 50 зажима 20. Следует отметить, что отверстие 16 и закрытый паз 17, а также соответствующие проходы 16а, 17а для первого и второго зажимного средства 80 и 90 крепления второго зажима 60 соответствуют отверстию 13 и закрытому пазу 14, а также соответствующим проходам 13 а, 14а для первого и второго зажимных средств 40 и 50 первого зажима 20.

За счет наличия закрытого паза 17 проводники третьего шинопровода 15 и зажим 60 могут взаимно перемещаться между сближенным положением и удаленным положением на длину, равную длине закрытого паза 17. Благодаря этому пользователь может регулировать расстояние между концевыми участками проводников двух шинопроводов 12, 15 в диапазоне, равном длине закрытого паза 17. Регулировка зажима 60, в сочетании с регулировкой зажима 20, позволяет регулировать расстояние между концевыми участками проводников двух шинопроводов 11, 15 в диапазоне, равном сумме длин двух закрытых пазов 14, 17, которая в данном случае равна двойной длине каждого паза, поскольку пазы, как это показано, имеют одинаковую длину.

Следует отметить, что хотя показано, что проводники второго шинопровода 12 проходят параллельно, они также могут быть расположены иным образом. Например, шинопровод 12 может быть шинопроводом с параллельными проводниками, расходящимися в области соединения с зажимами 20 и 60, как у шинопроводов 11 и 15. В данном случае шинопровод 12 можно рассматривать в качестве соединительного элемента между первым зажимом 20 и вторым зажимом 60. Два противоположных закрытых паза 14, 17 на соединительном элементе 12, между двумя зажимами 20 и 60 позволяют регулировать расстояние между концевыми участками проводников двух шинопроводов 11, 15 в диапазоне, равном сумме длин двух закрытых пазов 14, 17.

На фиг.8 показан вариант осуществления другого электрораспределительного устройства 10.

По данному варианту осуществления скрепляющие средства 50 проходят сквозь проводники второго шинопровода 12, у которого для этого имеется отверстие 14. Проводники второго шинопровода 12 удерживаются вместе двумя противоположными внешними токопроводящими пластинами 18, 19, в каждой из которых имеется сквозное отверстие 14 для прохода скрепляющего винта 51 вторых скрепляющих средств.

Для регулирования положения второго шинопровода 12 относительно зажима 20 внешние токопроводящие пластины 32, 33 зажима 20 имеют такую форму, чтобы они направляли внешние токопроводящие пластины 18, 19 второго шинопровода 12. По одному из вариантов осуществления как внешние токопроводящие пластины 32, 33, так и внешние токопроводящие пластины 18, 19 имеют С-образную форму, что позволяет им взаимно сопрягаться и скользить.

Как показано на фиг.8, у электрораспределительного устройства 10 с токопроводящей шиной имеется второй зажим 60 для электрического соединения второго шинопровода 12 с третьим шинопроводом 15 при помощи скрепительных средств 80.

В рассматриваемом здесь варианте осуществления зажим 60 идентичен зажиму 20, поэтому его подробное описание будет опущено.

Для регулирования положения третьего шинопровода 15 относительно зажима 60 внешние токопроводящие пластины 72, 73 зажима 60 имеют такую форму, чтобы они направляли внешние токопроводящие пластины 18, 19 второго шинопровода 12. По одному из вариантов осуществления как внешние токопроводящие пластины 72, 73, так и внешние токопроводящие пластины 18, 19 имеют С-образную форму, что позволяет им взаимно сопрягаться и скользить.

Регулировка зажима 60 в сочетании с регулировкой зажима 20 позволяет регулировать расстояние между концевыми участками проводников двух шинопроводов 11, 15 в диапазоне, равном сумме регулировок, доступных для каждого из зажимов 20, 60.

Следует отметить, что шинопровод 12 можно рассматривать в качестве соединительного элемента между первым зажимом 20 и вторым зажимом 60.

Из вышесказанного следует понимать, что электрораспределительное устройство по настоящему изобретению устраняет недостатки, присущие предшествующему уровню техники.

Специалистам в данной области техники, безусловно, будет очевидно, что рассмотренное выше электрораспределительное устройство по изобретению допускает различные варианты и изменения, не выходящие за объем изобретения, определенный в прилагаемой формуле изобретения.

1. Электрораспределительное устройство (10) с токопроводящей шиной, содержащее:первый шинопровод (11) с множеством взаимно изолированных проводников, проходящих преимущественно в продольном направлении,второй шинопровод (12) с множеством взаимно изолированных проводников, проходящих преимущественно в продольном направлении,средство (20) соединения для соединения проводников первого шинопровода (11) с соответствующими проводниками второго шинопровода (12),причем упомянутое средство (20) соединения содержит:множество пар токопроводящих пластин (21-26), причем каждая пара токопроводящих пластин образует посадочное место для вмещения концевых участков проводников первого шинопровода (11) и второго шинопровода (12),множество изоляционных пластин (27-31), расположенных между парами токопроводящих пластин (21-26),первое зажимное средство (40) для зажима упомянутых токопроводящих пластин (21-26) и упомянутых изоляционных пластин (27-31) под действием упругой нагрузки,причем упомянутое средство (20) соединения включает в себя второе зажимное средство (50), проходящее через проводники первого шинопровода (11) и/или проводники второго шинопровода (12),отличающееся тем, чтовторое зажимное средство (50) крепления проходит через концевые участки проводников, имеющие выровненные закрытые пазы (14), образующие проход для упомянутого второго зажимного средства (50),причем упомянутые закрытые пазы (14) вытянуты на длину А в продольном направлении соответствующего шинопровода так, что соответствующий шинопровод выполнен с возможностью сдвига относительно упомянутого зажимного средства (20) для регулирования расстояния между концевыми участками проводников упомянутого первого (11) и второго (12) шинопроводов в диапазоне, равном длине А упомянутого закрытого паза (14).

2. Электрораспределительное устройство (10) с токопроводящей шиной по п.1, в котором:концевые участки проводников упомянутого первого (11) и второго (12) шинопроводов содержат соответствующие выровненные закрытые пазы (13,14), образующие соответствующие проходы (13а, 14а) для упомянутых первого (40) и второго (50) зажимных средств, аупомянутые закрытые пазы (14) вытянуты на длину А в продольном направлении соответствующего шинопровода так, что проводники упомянутого первого и второго шинопроводов (11, 12) выполнены с возможностью сдвига относительно упомянутого зажимного средства (20) для регулирования расстояния между концевыми участками проводников упомянутого первого и второго (12) шинопроводов в диапазоне, равном сумме длин упомянутых закрытых пазов (13, 14).

3. Устройство (10) по п.1 или 2, в котором каждая токопроводящая пластина содержит первый концевой участок, предназначенный для контакта с концевым участком проводника первого шинопровода (11), и противоположный второй концевой участок, предназначенный для контакта с концевым участком проводника второго шинопровода (12).

4. Электрораспределительное устройство (10) с токопроводящей шиной по п.1, в котором упомянутое первое зажимное средство (40) выполнено с возможностью перемещения между разомкнутым положением, обеспечивающим посадку концевых участков проводников шинопроводов (11, 12) в соответствующие посадочные места пар токопроводящих пластин (21-26), и замкнутым положением, обеспечивающим зажим пары токопроводящих пластин (21-26) посредством зажима упомянутых концевых участков проводников шинопроводов (11, 12).

5. Электрораспределительное устройство (10) с токопроводящей шиной по п.1, в котором упомянутое первое зажимное средство (40) проходит через упомянутые пары токопроводящих пластин (21-26) и через упомянутые изоляционные пластины (27-31) для неразъемного соединения.

6. Электрораспределительное устройство (10) с токопроводящей шиной по п.1, дополнительно содержащее второе средство (60) соединения для электрического соединения упомянутого второго шинопровода (12) с третьим шинопроводом (15), причем упомянутое второе средство (60) соединения содержит:множество пар токопроводящих пластин (61-66), причем каждая пара токопроводящих пластин образует посадочное место для вмещения концевых участков проводников второго шинопровода (12) и третьего шинопровода (15),множество изоляционных пластин (67-71), расположенных между парами токопроводящих пластин (61-66),первое зажимное средство (80) для зажима упомянутых токопроводящих пластин (61-66) и упомянутых изоляционных пластин (67-71) под действием упругой нагрузки,второе зажимное средство (90), проходящее через проводники второго шинопровода (12), при этом упомянутые проводники второго шинопровода (12) содержат выровненные закрытые пазы (17), образующие проход для упомянутого второго средства (90) крепления второго средства (60) соединения.

7. Электрораспределительное устройство (10) с токопроводящей шиной по п.6, в котором упомянутые закрытые пазы (17) для второго средства (90) крепления второго средства (60) соединения вытянуты на длину А в продольном направлении упомянутого второго шинопровода (12) для регулирования расстояния между концевыми участками проводников упомянутых второго и третьего шинопроводов (12, 15) в диапазоне, равном длине упомянутого закрытого паза (17).