EA002287B1 - Устройство для электрического соединения дифференциального блока со средством автоматического выключения, способ выполнения этого устройства (варианты) и дифференциальный блок - Google Patents

Abstract

Данное изобретение относится к устройству для электрического соединения дифференциального блока с автоматическим выключателем или подобным ему и дифференциальному блоку, снабженному таким устройством. Это соединительное устройство содержит некоторое количество проводников (6-9, 19), каждый из которых электрически соединен через один из своих концов с выходными зажимами дифференциального блока после прохождения через тороид (5) дифференциального блока, причем эти проводники предназначены для электрического соединения каждого из них своим противоположным концом с одним из выходных зажимов автоматического выключателя. Это устройство отличается тем, что, по меньшей мере, один из вышеупомянутых проводников (6-9, 19) является жестким проводником с твердой внутренней частью, причем этот проводник имеет первый конец (19а), предназначенный для электрического соединения с соответствующим зажимом автоматического выключателя, и второй конец (19b), приваренный в конце к контактной пластинке (26-29), механически или электрически соединенной с соответствующим выходным зажимом дифференциального блока (В).

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к устройству для электрического соединения дифференциального блока с автоматическим выключателем или подобным ему, содержащему некоторое количество проводников, предназначенных для электрического соединения выходных зажимов автоматического выключателя с выходными зажимами дифференциального блока, причем эти проводники проходят через тороид.

Несколько решений было предусмотрено для осуществления такого соединения. Одно из таких решений состоит в использовании заключенных в оболочку гибких оплеток, каждая из которых соединяет один из выходных зажимов дифференциального блока с одним из зажимов автоматического выключателя посредством полужесткого проводника в форме колена, сделанного из эмалированных проводов, проходящих через тороид, причем эти оплетки и проводники соединены с верхней частью тороида. Полужесткие проводники, однако, из-за их коленчатой формы, являются особенно громоздкими и требуют отбрасывания некоторого объема для них для того, чтобы дать возможность перемещать их. Кроме того, диаметр эмалированных проводов, составляющих этот проводник, обычно ограничен 4,5 мм, так как увеличение этого диаметра привело бы к значительному увеличению размера тороида.

Другое решение, для достижения такого соединения дифференциального блока с автоматическим выключателем, состоит в обеспечении заключенных в оболочку оплеток большого поперечного сечения, непосредственно соединяющих выходные зажимы автоматического выключателя с выходными зажимами дифференциального блока, после прохождения через тороид. Однако в этом решении, должно быть обеспечено отверстие тороида увеличенного размера.

Еще одно решение состоит в обеспечении листов фольги, простирающихся под автоматическим выключателем и соединяющих автоматический выключатель с дифференциальным блоком посредством заключенных в оболочку оплеток, проходящих через тороид и соединенных с этими листами фольги над тороидом. Недостаток такого решения, однако, заключается в том факте, что требуется большое пространство под автоматическим выключателем.

Кроме того, во всех этих решениях, соединительное устройство сильно мешает верхней части блока, расположенной над тороидом.

И наконец, известно последнее решение, в котором каждый из зажимов дифференциального блока и автоматического выключателя непосредственно соединены при помощи полужесткого кабеля, проходящего через тороид, один из концов которого изогнут, а затем сплющен таким образом, чтобы быть приваренным плоско на пластинку, связанную с одним из зажимов дифференциального блока. Это решение приводит к большому пространству, требуемому на уровне зоны соединения с зажимами дифференциального блока. Это решение, зарезервированное для низких классов, не может быть распространено на высокие классы, так как это привело бы к потребности в еще большем пространстве на уровне этой зоны.

Сущность изобретения

Данное изобретение преодолевает эти проблемы и предлагает соединительное устройство для соединения дифференциального блока с автоматическим выключателем и дифференциальный блок, содержащий это устройство, позволяющий получить в небольшом объеме дифференциальный блок высокого класса, а также способ для выполнения такого устройства.

В основу данного изобретения положена задача получения устройства ранее упомянутого типа, причем это устройство отличается тем, что, по меньшей мере, один из вышеупомянутых проводников является жестким проводником с твердой внутренней частью, причем этот проводник представляет первый конец, предназначенный для электрического соединения с соответствующим зажимом автоматического выключателя и второй конец, приваренный на конце к контактной пластинке, механически и электрически соединенной с соответствующим выходным зажимом дифференциального блока.

Согласно конкретному варианту выполнения вышеупомянутый проводник (проводники) приварен(ы) на конце к одному, называемому первым, из концов (соответственно нескольких) промежуточного проводника (проводников), проходящего через тороид, второй конец которого электрически и механически соединен с соответствующей пластинкой.

Согласно одному конкретному признаку промежуточный проводник (проводники) приварены) на конце к пластинке (пластинкам).

Согласно альтернативному варианту воплощения второй конец промежуточного проводника (проводников) составляет единую часть с пластинкой (пластинками).

Преимущественно, вышеупомянутый проводник (проводники) и/или промежуточные проводники является (являются) одножильным(и).

Преимущественно, вышеупомянутый проводник (проводники) и/или промежуточные проводники изготовлен(ы) из меди.

Согласно одному конкретному признаку, вышеупомянутый проводник (проводники) и/или промежуточные проводники имеет (имеют) круглое поперечное сечение.

Согласно другому конкретному свойству, проводники и/или промежуточные проводники имеют такую форму, что поперечное сечение всех проводников вместе является, по существу, круглым, для минимизации пространства, занятого при этом внутри тороида.

Согласно одному конкретному варианту воплощения, если устройства являются устройствами двухполюсного типа, то проводники и промежуточные проводники, если таковые применимы, составляют два в количестве, и оба имеют полукруглое поперечное сечение.

Согласно другому варианту воплощения, если устройства являются устройствами четырехполюсного типа, то проводники и промежуточные проводники, если таковые применимы, составляют четыре в количестве, причем каждый из этих проводников имеет поперечное сечение в форме четверти круга.

Преимущественно, с момента своего входа в тороид, проводники или промежуточные проводники простираются прямо вплоть до пластинок.

Преимущественно, второй конец проводника (проводников) и/или промежуточных проводников припаян-приварен к соответствующей пластинке (пластинкам).

Преимущественно, между своими двумя концами, проводник(и) или промежуточный проводник (проводники) согнут(ы) четыре раза под прямыми углами.

Преимущественно, вышеупомянутый проводник (проводники) и/или промежуточный проводник (проводники) покрыт(ы) изолирующим покрытием типа эпоксидной смолы.

В основу изобретения положена задача создания способа для выполнения устройства, описанного ранее, состоящий в надевании тороида вокруг второго конца (концов) проводника (проводников) и затем в осуществлении скольжения тороида вдоль проводников в направлении, противоположном этим концам, и затем в выполнении сварки в конце этих концов с пластинками.

В основу изобретения также положена задача создания дифференциального блока, снабженного устройством, содержащим вышеупомянутые признаки, взятые по одному или в сочетании.

Согласно одному конкретному признаку, если дифференциальный блок содержит размыкающий палец, простирающийся в виде выступа от лицевой стороны этого блока, предназначенный для соединения с автоматическим выключателем, то он дополнительно содержит защитный палец, простирающийся, по существу, параллельно этому размыкающему пальцу на немного большую длину, чем длина этого пальца и предназначенный для поглощения ударов вместо размыкающего пальца.

Перечень фигур

Но другие преимущества и признаки данного изобретения станут более понятными из следующего подробного описания, которое ссылается на сопутствующие чертежи, приведенные лишь в качестве примеров и в которых фиг. 1 является покомпонентным перспективным видом, показывающим дифференциальный блок, снабженный соединительным устройством согласно изобретению, фиг. 2 является перспективным видом этого блока, со вспомогательными частями, готовыми для монтажа на нем, фиг. 3 и 3 а являются двумя перспективными видами, показывающими дифференциальный блок и, более конкретно, его верхнюю лицевую сторону, предназначенную для принятия вспомогательных частей, соответственно, перед закреплением этих вспомогательных частей и после этого, фиг. 4 является видом в разрезе, показывающим процесс сварки кабелей с пластинками, и фиг. 5 показывает в перспективном виде другой вариант воплощения изобретения.

Подробное описание предпочтительного варианта

На фиг. 1 можно видеть дифференциальный блок В, предназначенный для его связывания с автоматическим выключателем (не представлен) посредством соединительного устройства Е согласно изобретению, для защиты электроустановки, питаемой энергосистемой, причем этот блок имеет функцию осуществления обнаружения токов замыкания на землю. Механизм М дифференциального блока В предназначен для помещения в корпус, содержащий основание 1 и переднюю панель 2 и способен принять один или несколько вспомогательных частей 3, 4, как будет объяснено далее. Он, в основном, содержит дифференциальный трансформатор Т тока, составленный тороидом 5, первичными проводниками 6-9, образуемыми действующими проводниками установки, и вторичными обмотками (не представлены), на зажимах которых устанавливается дифференциальный сигнал замыкания, когда в первичных проводниках происходит замыкание. Эта вторичная обмотка соединена с размыкающим средством, таким как высокочувствительное реле (не представлено), причем это реле осуществляет размыкание путем приведения в действие размыкающего пальца 10 (фиг. 2), расположенного на боковой грани блока, когда вторичный сигнал превышает заданный порог.

Этот размыкающий палец 10 механически соединен с механизмом размыкания автоматического выключателя в связанном положении двух устройств таким образом, чтобы вызывать размыкание замка распределительного устройства, защищающего схему, когда этот вторичный сигнал превышает заданный порог.

Этот дифференциальный блок В является дифференциальным блоком четырехполюсного типа и содержит на своей нижней части четыре зажима 11-14, электрически соединенные с действующими проводниками 6-9 установки, которые соединены с четырьмя зажимами, принад лежащими автоматическому выключателю, и расположены в нижней части его корпуса, посредством соединительного устройства Е согласно изобретению.

Это устройство Е содержит, для каждого из зажимов 11-14 блока, жесткий медный проводник 19, имеющий диаметр 6 мм, причем этот проводник 19 согнут четыре раза, по существу, под прямыми углами. Этот проводник 19 содержит на одном 19а из своих концов пластинку 20, которую можно закрепить в один из зажимов автоматического выключателя, и предназначен для электрического соединения другим своим концом 19Ь к одному из зажимов 11-14 дифференциального блока. В частности, на фиг. 1 можно видеть, что каждый проводник 19 содержит первую соединительную часть а, простирающуюся параллельно боковым граням 21 корпусов, вторую часть Ь, перпендикулярную первой, простирающуюся параллельно нижней грани 22 корпусов и направляющей, третью часть с, простирающуюся, по существу, перпендикулярно второй части Ь вдоль тороида 5, по существу, параллельно боковым граням 21 блока, четвертую часть 6, по существу, перпендикулярную третьей части с и простирающуюся параллельно верхней части 24, 25 дифференциального блока и тороида 5, и пятую часть е, по существу перпендикулярную четвертой части 6 и проходящую через тороид 5 для прикрепления путем пайки-сварки в ее свободном конце к соединительной пластинке 26-29 соответствующего зажима блока. Благодаря тому факту, что эти проводники 6-9 приварены в конце к соответствующим пластинкам 26-29, пространство, занятое на уровне соединения с выходными зажимами 11-14 дифференциального блока В уменьшается, что дает возможность использовать жесткие проводники большого диаметра и, следовательно, получить дифференциальный блок высокого класса, позволяющий получить диапазон снабжаемых энергией от системы дифференциальных блоков всех чувствительностей, включая 30 мА. Можно отметить, что эти пластинки преимущественно сделаны из луженой меди. Такой уменьшенный размер механизма, с одной стороны, на уровне соединительной зоны, а с другой стороны, вокруг и особенно выше тороида, так как проводники 19 точно следуют очертаниям тороида 5, позволяет корпусу дифференциального блока принять вспомогательные части 3, 4, подключаемые в гнезда 34, 35, предусмотренные на каждой стороне тороида 5 в верхней грани 24 дифференциального блока, противоположно грани 22, содержащей зажимы 11-14, как это представлено на фиг. 2, 3 и 3а. Эти вспомогательные части 3, 4 прикрепляются к корпусу В путем зажима и могут выполнять несколько функций, т.е. например, выдача дифференциального сигнала замыкания, дистанционное открывание, индикация токов утечки.

Эти вспомогательные части 3, 4 монтируются просто поступательным движением (фиг. 3а) после того, как запирающие крышки 30, 31 были удалены путем вращательного движения отверткой. В конце этого движения щелчок и прохождение точки прикрепления сообщают пользователю, что вспомогательная часть правильно собрана (фиг. 3 а). Для разборки без инструментов вспомогательные части просто должны быть вынуты из своих гнезд, а ограничительные запирающие крышки 30, 31 помещены обратно на место, если требуется.

На фиг. 2 можно видеть, что размыкающий палец 10 выступает наружу перпендикулярно от присоединяющей грани 21 дифференциального блока, что делает его подверженным ударам, которые могут быть вызваны, например, падением. Эти удары в направлении размыкающего пальца 10 могут привести к неисправности пальца 10 и, следовательно, помешать нормальной работе механизма.

В вариантах дифференциальных блоков В согласно изобретению, из-за использования жестких кабелей 19, устройства являются относительно тяжелыми и связывание двух устройств достигается в большинстве случаев автоматически. Это имеет тот результат, что когда осуществляется связывание или в случае падения или удара, размыкающий палец даже больше подвержен принятию ударов большой силы.

Для того, чтобы преодолеть этот недостаток, дифференциальный блок В содержит на своей соединяющей грани 21, присоединенной к автоматическому выключателю, защитный палец 32, простирающийся параллельно размыкающему пальцу 10 рядом с последним, и предназначенный для поглощения ударов, приложенных в направлении размыкающего пальца

10.

Процесс сварки проводников 6, 8 с пластинками 26-28, как показано на фиг. 4, состоит в следующем. Прежде всего, тороид 5 перемещается поступательно согласно стрелке А. Затем, с зажимными контактами 33, поддерживающими соединения надежными, электрод 34 перемещается в направлении полосок 26, 29 и прилагается к грани £ пластинок, противоположной тороиду 5 таким образом, чтобы осуществить пайку-сварку конца проводника с медной пластинкой в оси Υ тороида 5. Применение фосфорной паяльной лампы улучшает эффективность сварки (лучшее сопротивление разрыву).

Согласно варианту, показанному на фиг. 5, вышеупомянутый проводник (проводники) приварен(ы) в конце к одному 36а, называемому первым, из концов некоторого (соответственно, нескольких) промежуточного проводника (проводников), проходящего через тороид (Т), второй конец 36Ь которого электрически и механически соединен с соответствующей пластинкой 26-29. Этот вариант в дополнение к преимущест002287 вам, уже описанным в описанном ранее варианте, позволяет даже больше уменьшить пространство, требуемое над тороидом. Способ выполнения соответствующего устройства состоит в следующем. Тороид подгоняют вокруг промежуточного проводника (проводников) 36, надежно прикрепленного к пластинкам, заставляя тороид скользить вдоль промежуточных проводников 36 в направлении пластинок 26-29, затем осуществляют сварку в конце проводников к промежуточным проводникам 36.

Преимущественно, промежуточный проводник (проводники) 36 приварен(ы) на конце к пластинке (пластинкам).

Согласно альтернативному варианту, второй конец 36Ь промежуточного проводника (проводников) 36 составляет единую часть с полоской (полосками).

Можно отметить, что первичные проводники 6-9, сделанные из жесткого медного провода, с диаметром 6 мм, преимущественно покрыты изолятором типа эпоксидной смолы, например.

Таким образом, посредством изобретения получен дифференциальный блок В, представляющий высокий класс и малые размеры. Можно, таким образом, получить диапазон дополненных дифференциальных блоков с классами вплоть до 125 А без увеличения размеров по сравнению с блоками, используемыми в настоящее время. Такая жесткость соединений дает возможность быстрого и простого связывания с автоматическим выключателем, делая агрегат «автоматический выключатель дифференциальный блок» более компактным, оптимизируя соединение распределительных устройств нижней направляющей.

Также можно заметить, что покрытие проводников эпоксидной смолой, путем покрывания порошкообразной краской, обеспечит изоляцию проводников друг от друга и способствует оптимизации внутреннего отверстия тороида.

Изобретение позволяет оптимизировать размер дифференциального канала до максимума согласно оси направляющей и получить диапазон 125А с собственным снабжением энергией всех чувствительностей, включая 30 мА, с малыми общими размерами, например, с размером 99 мм в ширину. Такой тип связи уменьшает размеры по оси Υ до минимума путем устранения операций изгиба исходных объектов после прохождения через тороид. Такая связь также уменьшает объем по осям Х и Ζ из-за плотности меди, пропущенной через отверстие тороида.

Такие малые размеры позволяют разместить в пределах размеров основного устройства дополнительные функции (последовательно или произвольно).

Claims (17)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Дифференциальный блок, имеющий устройство для электрического соединения его со средством автоматического выключения, содержа щий проводники, предназначенные для электрического соединения выходных зажимов автоматического выключателя с выходными зажимами дифференциального блока, причем эти проводники проходят через тороид, причем, по меньшей мере, один из проводников (6-9, 19) является жестким проводником с твердой внутренней частью, отличающийся тем, что он содержит, по меньшей мере, один модуль (3, 4), который выполнен с возможностью подключения во входную грань (24) корпуса дифференциального блока на каждой стороне тороида (5), при этом жесткий проводник имеет первый конец (19а), электрически соединенный с соответствующим зажимом автоматического выключателя и второй конец (19Ь), приваренный в конце к контактной пластинке (26-29), механически и электрически соединенной с соответствующим выходным зажимом дифференциального блока.
2. 2. Блок по п.1, отличающийся тем, что упомянутый жесткий проводник приварен в конце к одному (36а), называемому первым, из концов промежуточного проводника 36, проходящего через тороид (Т), второй конец (36Ь) которого электрически и механически соединен с соответствующей пластинкой (26-29).
3. 3. Блок по п.2, отличающийся тем, что промежуточный проводник (36) приварен в конце к пластинке.
4. 4. Блок по одному из пп. 2 или 3, отличающийся тем, что второй конец (36Ь) промежуточного проводника (36) составляет единую часть с пластинкой.
5. 5. Блок по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что упомянутый проводник (69) и/или каждый промежуточный проводник (36) одножильный.
6. 6. Блок по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что материалом упомянутого проводника (6-9) и/или промежуточного проводника (36) является медь.
7. 7. Блок по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что упомянутый проводник (проводники) (6-9, 19) и/или каждый промежуточный проводник (36) имеет круглое поперечное сечение.
8. 8. Блок по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что твердые проводники (6-9) и/или промежуточные проводники (36) имеют такую форму, что поперечное сечение всех проводников вместе, по существу, является круглым, для минимизации пространства, занятого ими внутри тороида.
9. 9. Блок по п.8, отличающийся тем, что если устройства являются устройствами двухполюсного типа, то проводники (6-9) и/или промежуточные проводники (36) составляют два в количестве и оба имеют полукруглое поперечное сечение.
10. 10. Блок по п.8, отличающийся тем, что если устройства являются устройствами четырехполюсного типа, то проводники (6-9) и/или промежуточные проводники (36) составляют четыре в ко личе стве, причем каждый из этих проводников имеет поперечное сечение в форме четверти круга.
11. 11. Блок по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что с момента входа в тороид (5), проводники (6-9, 19) или промежуточные проводники (36) простираются прямо вплоть до пластинок (26-29).
12. 12. Блок по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что второй конец (19Ь) проводника (6-9) и/или каждого промежуточного проводника (36) припаян-приварен к соответствующей пластинке (26-29).
13. 13. Блок по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что между двумя своими концами проводник (6-9) или промежуточный проводник изогнут четыре раза под прямыми углами.
14. 14. Блок по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что упомянутый проводник (69) и/или промежуточный проводник имеет изолирующее покрытие типа эпоксидной смолы.
15. 15. Блок по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что вспомогательные модули (3, 4) содержат вспомогательную часть индикации замыкания и/или модуль дистанционного открывания, и/или модуль индикации токов утечки.
16. 16. Блок по любому из предыдущих пунктов, содержащий размыкающий палец (10), простирающийся в виде выступа от грани (21) этого блока (В), предназначенного для соединения с автоматическим выключателем, отличающийся тем, что он содержит защитный палец (32), простирающийся, по существу, параллельно этому размыкающему пальцу (10) на длину немного большую, чем длина пальца (10), предназначенный для поглощения ударов вместо размыкающего пальца (10).
17. 17. Блок по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что его рабочим диапазоном является диапазон до 125 А, причем он выполнен с возможностью собственного снабжения энергией всех своих модулей, включая 30 мА.