RU203280U1

RU203280U1 - USG Series Low Voltage Distribution and Control Unit (Ural Switch Gear)

Info

Publication number: RU203280U1
Application number: RU2020140200U
Authority: RU
Inventors: Александр Вадимович Арбузов; Юрий Николаевич Головин; Сергей Александрович Заболовский; Александр Николаевич Козельских; Екатерина Дмитриевна Лайд; Алексей Петрович Лисицын; Владислав Владимирович Маслов; Иван Максимович Назаров; Александр Александрович Нечаев; Игорь Владимирович Новоселов; Денис Евгеньевич Сисин; Алексей Владимирович Соболев; Дмитрий Игоревич Чечулин; Ольга Александровна Мокерова; Роман Николаевич Яловего; Алексей Владимирович Каданцев; Андрей Николаевич Костылев; Михаил Валерьевич Берсенев; Михаил Александрович Хорошевский; Ольга Витальевна Токарева
Original assignee: Акционерное общество "Уральский электромеханический завод"
Priority date: 2020-12-08
Filing date: 2020-12-08
Publication date: 2021-03-30

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для распределения электроэнергии, а также управления электроприводами исполнительных механизмов различного назначения. Типовой ряд низковольтных устройств распределения и управления серии USG, состоящий из панели стыковки, шкафа ввода питания, шкафа распределения и управления, предназначен для ввода, секционирования и распределения электроэнергии, а также защиты и управления электроприводами исполнительных механизмов различного назначения. Техническим результатом является упрощение изготовления и исключение самопроизвольного открывания двери. 6 з.п. ф-лы, 9 ил.The utility model relates to devices for the distribution of electricity, as well as the control of electric drives of actuators for various purposes. A standard range of USG series low-voltage distribution and control devices, consisting of a docking panel, a power input cabinet, a distribution and control cabinet, is designed for input, sectioning and distribution of electricity, as well as protection and control of electric drives of actuators for various purposes. The technical result is to simplify manufacturing and eliminate spontaneous door opening. 6 p.p. f-ly, 9 ill.

Description

Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для ввода, распределения электроэнергии и управления.The utility model relates to devices intended for input, distribution of electricity and control.

Известно низковольтное комплектное устройство для ввода, распределения электроэнергии и управления (патент №123588 от 27.12.2012 МКИ H02B 11/173, H02B 11/133), содержащее, по меньшей мере, один силовой шкаф, выполненный с выдвижными модульными блоками, и включающий шинный отсек, механизм фиксации каждого модульного блока в требуемых положениях и механизм защиты выдвижного модульного блока, содержащий основание с прикрепленной к нему направляющей в виде скобы, задвижку и рычаг, соединенный с задвижкой на одном конце под упор, а на другом конце с втулкой, на которой зафиксирован привод поворотной рукоятки автоматического выключателя.Known low-voltage complete device for input, distribution of electricity and control (patent No. 123588 dated December 27, 2012 MKI H02B 11/173, H02B 11/133), containing at least one power cabinet made with pull-out modular units, and including bus compartment, a mechanism for fixing each modular unit in the required positions and a protection mechanism for a sliding modular unit, containing a base with a guide attached to it in the form of a bracket, a latch and a lever connected to the latch at one end under the stop, and at the other end with a sleeve on which the drive of the rotary handle of the circuit breaker is fixed.

Известно низковольтное комплектное устройство для ввода, распределения электроэнергии и управления (патент №2321122 от 27.03.2008 МКИ H02B 11/173, H02B 11/20), содержащее, по меньшей мере, один силовой шкаф с выдвижными модульными блоками с механизмами фиксации каждого модульного блока в требуемых положениях и шинным отсеком, в верхней части которого установлены магистральные и распределительные шины. Данное решение принято в качестве прототипа для заявленной полезной модели.Known low-voltage complete device for input, distribution of electricity and control (patent No. 2321122 dated 03/27/2008 MKI H02B 11/173, H02B 11/20), containing at least one power cabinet with pull-out modular units with fixing mechanisms for each modular unit in the required positions and the bus compartment, in the upper part of which the main and distribution busbars are installed. This decision was made as a prototype for the declared utility model.

Недостатками обоих технических решений является сложность конструкции и, как следствие, высокая трудоемкость их изготовления.The disadvantages of both technical solutions are the complexity of the design and, as a consequence, the high labor intensity of their manufacture.

Целью настоящего технического решения является создание низковольтного комплектного устройства, которое будет простым в изготовлении, и в то же время будет иметь прочный каркас, механизмы, исключающие самопроизвольное открывание двери, а также механизмы фиксации, блокировки и кодирования выдвижных модульных блоков.The purpose of this technical solution is to create a low-voltage complete device that will be easy to manufacture, and at the same time will have a strong frame, mechanisms that exclude spontaneous door opening, as well as mechanisms for fixing, locking and coding sliding modular units.

Низковольтное комплектное устройство (фиг. 1) для ввода, распределения электроэнергии и управления является устройством шкафного типа как одностороннего, так и двухстороннего обслуживания, с конкретным назначением каждого шкафа, а именно: панель стыковки 1, которая предназначена для стыковки секции с силовым трансформатором, а также может применяться в качестве переходной кабельной панели в случаях, когда необходимо подключение большого числа кабелей большого сечения, или в качестве отсека присоединений шкафа; шкаф ввода питания 2, который предназначен для размещения в нем вводного выключателя секции и блоков управления вводом питания, а также может применяться для размещения только блоков управления и блоков общесекционных устройств или в качестве секционного выключателя; шкаф распределения и управления 3, в котором могут размещаться выдвижные и стационарные блоки для распределения электроэнергии, защиты и управления электроприводами исполнительных механизмов, а также может быть использован как шкаф ввода питания секции (фиг. 1).The low-voltage complete device (Fig. 1) for input, distribution of electricity and control is a cabinet-type device of both one-sided and two-sided maintenance, with a specific purpose of each cabinet, namely: docking panel 1, which is designed for joining the section with a power transformer, and can also be used as an adapter cable panel in cases where it is necessary to connect a large number of cables with a large cross-section, or as a cabinet connection compartment; power input cabinet 2, which is designed to accommodate the section input switch and power input control units, and can also be used to accommodate only control units and blocks of general section devices or as a sectional switch; distribution and control cabinet 3, which can accommodate pull-out and stationary units for power distribution, protection and control of electric drives of actuators, and can also be used as a section power input cabinet (Fig. 1).

Каждый шкаф имеет каркас, выполненный из С-образных вертикальных 4 и горизонтальных 5 профилей из листового материала толщиной не менее 2,5 мм, соединенных между собой сплошными двухсторонними сварными швами, обеспечивающими жесткость каркаса, позволяющую шкафам выдерживать сейсмические воздействия с интенсивностью землетрясения 9 баллов по шкале MSK-64 на высотной отметке 30 м, а также обладать стойкостью к внешним механическим воздействующим факторам группы М6, при этом, за счет того, что сварные швы выполнены сплошными, исключается проникновение пыли и влаги в местах соединения профилей каркаса (фиг. 2).Each cabinet has a frame made of C-shaped vertical 4 and horizontal 5 profiles made of sheet material with a thickness of at least 2.5 mm, interconnected by continuous double-sided welded seams, ensuring the rigidity of the frame, allowing the cabinets to withstand seismic impacts with an earthquake intensity of 9 points. scale MSK-64 at an altitude of 30 m, as well as be resistant to external mechanical factors of the M6 group, while, due to the fact that the welded seams are solid, the penetration of dust and moisture at the joints of the frame profiles is excluded (Fig. 2) ...

Для исключения самопроизвольного открытия двери 6 при воздействии избыточного давления внутри шкафа при воздействии электрической дуги, двери 6 шкафов оснащены двумя усиленными вертикальными запорными ригелями 7. Ригель 7 выполнен в виде планки с упором для крепления роликов, при этом в верхней и нижней точке крепления к двери ригель 7 имеет увеличенное сечение, а профиль ригеля 7 в этом месте имеет продольный паз равный длине хода ригеля 7 на открытие/закрытие для размещения направляющей 8 закрепленной на двери (фиг. 3).To exclude spontaneous opening of door 6 when exposed to excessive pressure inside the cabinet when exposed to an electric arc, the doors of 6 cabinets are equipped with two reinforced vertical locking bolts 7. The bolt 7 is made in the form of a strip with an emphasis for fastening the rollers, while at the upper and lower points of attachment to the door the bolt 7 has an enlarged section, and the profile of the bolt 7 in this place has a longitudinal groove equal to the length of the bolt 7 opening / closing stroke to accommodate the guide 8 fixed on the door (Fig. 3).

Для обеспечения испытательного положения, когда вспомогательные цепи выдвижного функционального блока 17 замкнуты, а главные цепи разомкнуты, на выдвижные функциональные блоки 17 закреплен механизм фиксации и снятия фиксации разъема вспомогательных цепей, выполненный в виде основания 9, скобы с разъемом 12, установленной на двух подпружиненных направляющих 16, двух подпружиненных ползунов 10, соединенных осью 11, зацепа 14 на подпружиненном упоре 13, блокирующего перемещение ползунов, и мостика 15 с двумя наклонными плоскостями, установленного в ячейке выдвижного функционального блока 18. Фиксация разъема происходит при перемещении выдвижного функционального блока 17 из отсоединенного положения в испытательное и при перемещении выдвижного функционального блока 17 из присоединенного положения в испытательное. Ось 11, взаимодействуя с одной из наклонных поверхностей мостика 15 синхронно передвигает ползуны 10 вверх, зацеп 14, закрепленный на упоре 13, взаимодействуя с вырезом на ползуне 10, блокирует ползуны 10 в верхнем положении, при этом передние отгибы ползуна 10 располагаются на одном уровне с направляющими 16, на которых установлена скоба с разъемом 12 и не дают ей перемещаться, тем самым позволяя при перемещении выдвижного функционального блока 17 осуществить коммутацию разъема вспомогательных цепей с ответной частью 19, стационарно установленной в ячейке 18. Снятие фиксации происходит при перемещении выдвижного функционального блока 17 из испытательного положения в присоединенное. Упор 13, достигая задней поверхности ячейки 18, сдвигает установленный на нем зацеп 14, который освобождает ползуны 10, перемещающиеся под действием пружин вниз. При этом, передние отгибы ползунов 10 располагаются ниже уровня направляющих и позволяют им свободно передвигаться, тем самым обеспечивая дальнейшее движение выдвижного функционального блока 17 в ячейке 18 и коммутацию главных цепей (фиг. 4).To ensure the test position, when the auxiliary circuits of the withdrawable functional unit 17 are closed and the main circuits are open, a locking and unlocking mechanism for the auxiliary circuits connector is fixed to the withdrawable functional blocks 17, made in the form of a base 9, a bracket with a connector 12 mounted on two spring-loaded guides 16, two spring-loaded sliders 10, connected by an axis 11, a hook 14 on a spring-loaded stop 13, which blocks the movement of the sliders, and a bridge 15 with two inclined planes installed in the cell of the retractable functional unit 18. The connector is fixed when the retractable functional unit 17 is moved from the disconnected position in the test and when moving the pull-out functional unit 17 from the connected position to the test one. The axis 11, interacting with one of the inclined surfaces of the bridge 15, synchronously moves the sliders 10 up, the hook 14, fixed on the stop 13, interacting with the cutout on the slide 10, blocks the sliders 10 in the upper position, while the front folds of the slide 10 are located at the same level with guides 16, on which the bracket with the connector 12 is installed and does not allow it to move, thereby allowing, when moving the retractable functional unit 17, to switch the connector of the auxiliary circuits with the counterpart 19, permanently installed in the cell 18. The fixation is removed when the retractable functional unit 17 is moved from the test position to the connected one. The stop 13, reaching the rear surface of the cell 18, shifts the hook 14 installed on it, which releases the sliders 10, which move downward under the action of the springs. In this case, the front folds of the sliders 10 are located below the level of the guides and allow them to move freely, thereby providing further movement of the pull-out functional unit 17 in the cell 18 and switching the main circuits (Fig. 4).

Для блокировки выдвижного функционального блока 17 в присоединенном положении при включенном коммутационном аппарате, а также для исключения возможности включения коммутационного аппарата в промежуточном положении между испытательным и присоединенным положениями, а также для исключения установки выдвижного функционального блока 17 в присоединенное положение при включенном коммутационном аппарате на выдвижных функциональных блоках 17 закреплен блокировочный механизм, имеющий форму скобы, состоящей из основания 20 и уголка 21 с направляющими пазами, пружины 23 стопора 22 с пазом, плоскости которого взаимодействует с внутренним и наружным профилем кулачка 24, установленного на валу рукоятки коммутационного аппарата 26, стационарно установленной в ячейке блокировочной скобы 25 с пазом для стопора в присоединенном положении выдвижного функционального блока 17. При повороте рукоятки коммутационного аппарата для его включения кулачок 24 поворачивается вместе с валом 26 и освобождает стопор 22, который под действием пружины 23 перемещается вниз. В присоединенном положении выдвижного функционального блока 17 стопор 22 попадает в паз блокировочной скобы 25 и не позволяет переместить выдвижной функциональный блок 17 в испытательное или отсоединенное положение до тех пор, пока коммутационный аппарат не будет отключен, а в отсоединенном или испытательном положении выдвижного функционального блока 17 стопор 22 упирается в торец блокировочной скобы 25 и не позволяет переместить выдвижной функциональный блок 17 в присоединенное положение. При расположении выдвижного функционального блока 17 между испытательным и присоединенном положениями стопор 22, взаимодействуя с верхней плоскостью блокировочной скобы 25 поднимается вверх, при этом нижней плоскостью паза взаимодействует с нижним профилем кулачка 24, который за счет наличия на нем выступа не позволяет осуществить поворот рукоятки и включить коммутационный аппарат (фиг. 5).To lock the withdrawable functional unit 17 in the connected position when the switching device is on, as well as to exclude the possibility of switching on the switching device in an intermediate position between the test and connected positions, as well as to exclude the installation of the withdrawable functional unit 17 in the connected position when the switching device is turned on on the withdrawable functional blocks 17, a locking mechanism is fixed in the form of a bracket, consisting of a base 20 and an angle 21 with guide grooves, a spring 23 of a stopper 22 with a groove, the plane of which interacts with the inner and outer profile of the cam 24 mounted on the shaft of the handle of the switching device 26, permanently installed in the cell of the locking bracket 25 with a groove for the stopper in the attached position of the retractable functional unit 17. When the handle of the switching device is turned to turn it on, the cam 24 rotates together with the shaft 26 and releases the stopper 22 , which is moved downward under the action of the spring 23. In the connected position of the withdrawable functional unit 17, the stopper 22 falls into the groove of the locking bracket 25 and does not allow the withdrawable functional unit 17 to be moved to the test or disconnected position until the switching device is disconnected, and in the disconnected or test position of the withdrawable functional unit 17 the stopper 22 abuts against the end of the locking bracket 25 and does not allow the pull-out functional unit 17 to be moved to the connected position. When the retractable functional unit 17 is located between the test and attached positions, the stopper 22, interacting with the upper plane of the locking bracket 25, rises, while the lower plane of the groove interacts with the lower profile of the cam 24, which, due to the presence of a protrusion on it, does not allow the handle to rotate and turn on switching device (Fig. 5).

Основание 27 выдвижных функциональных блоков 17 выполнено из листового материала в виде С-образного профиля, отгибы которого направлены вниз и освобождают пространство в нижней части выдвижного функционального блока 17 для размещения крепежных элементов электрических и механических частей блока, при этом отгибы выполнены в виде полозьев таким образом, чтобы основание 27 выдвижного функционального блока 17 имело контакт с опорной поверхностью ячейки 18 плоскость по плоскости, тем самым облегчая перемещение выдвижного функционального блока 17 в ячейке 18 и исключая повреждение ячейки 18 (фиг. 6).The base 27 of the retractable functional units 17 is made of sheet material in the form of a C-shaped profile, the folds of which are directed downward and free up space in the lower part of the retractable functional unit 17 to accommodate the fasteners of the electrical and mechanical parts of the unit, while the folds are made in the form of runners in this way so that the base 27 of the pull-out functional unit 17 is in contact with the support surface of the cell 18 in a plane along the plane, thereby facilitating the movement of the pull-out functional unit 17 in the cell 18 and avoiding damage to the cell 18 (Fig. 6).

Для предотвращения установки выдвижного функционального блока 17 в несоответствующую ему ячейку 18 шкафа выдвижные функциональные блоки 17 оснащены устройством механического кодирования, выполненного в виде изогнутой перфорированной планки 28, расположенной на выдвижном функциональном блоке 17, с возможностью удаления отдельных секторов, и взаимодействующего с планкой 28 стационарно установленного в ячейке 30 Г-образного упора 29, при этом упор 29 имеет выступ, предохраняющий его от проворачивания. Планки 28 и упоры 29 выполняются одинаковыми для всех выдвижных функциональных блоков 17, для кодирования которых необходимо удалить один из секторов планки 28, тем самым обеспечив свободное пространство для упора 29, а упор 29 установить стационарно в ячейке 18 напротив удаленного сектора. При перемещении выдвижного функционального блока 17 с планкой 28 упор 29 свободно проходит в пространство, образованное удаленным сектором, и позволяет перемещать выдвижной функциональный блок 17 в ячейке 18, а при попытке установки выдвижного функционального блока 17 в несоответствующую ему ячейку 18 упор 29 не позволяет перемещать выдвижной функциональный блок 17 в ячейке 18. При необходимости большего числа комбинаций кодирования возможна установка нескольких упоров 29 в ячейку 18, при этом количество и расположение удаленных секторов на планке 28, установленной на выдвижном функциональном блоке 17 должно соответствовать количеству и расположению упоров 29, установленных в ячейке 18 (фиг. 7).To prevent the installation of the pull-out functional unit 17 in the inappropriate cell 18 of the cabinet, the pull-out functional units 17 are equipped with a mechanical coding device made in the form of a curved perforated strip 28, located on the pull-out functional unit 17, with the possibility of removing individual sectors, and interacting with the strip 28 permanently installed in the cell 30 of the L-shaped stop 29, while the stop 29 has a protrusion that prevents it from turning. The strips 28 and stops 29 are made the same for all the retractable functional units 17, for coding which it is necessary to delete one of the sectors of the strip 28, thereby providing free space for the stop 29, and the stop 29 to be fixed stationary in the cell 18 opposite the remote sector. When moving the pull-out functional unit 17 with the bar 28, the stop 29 freely passes into the space formed by the remote sector, and allows the pull-out functional unit 17 to be moved in the cell 18, and when trying to install the pull-out functional unit 17 into the inappropriate cell 18, the stop 29 does not allow the pull-out functional unit 17 in cell 18. If a larger number of coding combinations are required, it is possible to install several stops 29 in cell 18, while the number and location of remote sectors on the strip 28 installed on the pull-out functional unit 17 should correspond to the number and location of stops 29 installed in the cell 18 (Fig. 7).

Для коммутации главных цепей на выдвижном функциональном блоке 17 установлены ножевые контакты 31 с двумя фасками. Фаски выполнены симметрично и располагаются на широкой стороне ножевого контакта 31 для снижения продольных и устранения поперечных усилий при коммутации со стационарно установленными в ячейке 18 втычными контактами 32 за счет того, что ножевой контакт 31 при перемещении выдвижного функционального блока 17 в присоединенное положение сначала взаимодействует со средними, а затем с крайними контактными парами втычного контакта 32 (фиг. 8).For switching the main circuits on the retractable functional unit 17, knife contacts 31 with two chamfers are installed. The chamfers are made symmetrically and are located on the wide side of the knife contact 31 to reduce longitudinal and eliminate transverse forces during switching with plug-in contacts 32 permanently installed in the cell 18 due to the fact that the knife contact 31, when the withdrawable functional unit 17 is moved to the connected position, first interacts with the middle , and then with the extreme contact pairs of the plug-in contact 32 (Fig. 8).

При установке в одном горизонтальном ряду нескольких выдвижных функциональных блоков 17 для распределения питания от распределительных шин 33 к выдвижным функциональным блокам 17 установлено контактное устройство 34, состоящее из двух частей, одна из которых предназначена для коммутации главных цепей 35, а вторая предназначена для коммутации вспомогательных цепей 36. Часть для коммутации главных цепей 35 состоит из металлического корпуса 37 с отверстиями 38 для разъемов, пластин из диэлектрического материала 40 с пазами, удерживающими ножевые контакты 39, имеющие отверстия для фиксации проводов, проложенных от ножевых контактов 39 к разъемам, разделителей 42, выполненных из диэлектрического материала, предназначенных для того, чтобы провода при прокладке не касались ножевых контактов 39, и крышки 41, защищающей провода от повреждений. Часть для коммутации вспомогательных цепей 36 выполнена в виде металлического короба, состоящего из металлического корпуса 43 с отверстиями 44 для разъемов и металлической крышки 45, защищающей провода от повреждений (фиг. 9).When several withdrawable functional units 17 are installed in one horizontal row to distribute power from distribution busbars 33 to withdrawable functional blocks 17, a contact device 34 is installed, consisting of two parts, one of which is intended for switching the main circuits 35, and the second is intended for switching auxiliary circuits 36. The part for switching the main circuits 35 consists of a metal case 37 with holes 38 for connectors, plates of dielectric material 40 with grooves holding the blade contacts 39, having holes for fixing the wires laid from the blade contacts 39 to the connectors, separators 42 made made of dielectric material, designed so that the wires do not touch the blade contacts 39 during laying, and a cover 41, which protects the wires from damage. The part for switching auxiliary circuits 36 is made in the form of a metal box consisting of a metal case 43 with holes 44 for connectors and a metal cover 45 that protects the wires from damage (Fig. 9).

Применение описанных технических решений позволяет снизить сложность конструкции, трудоемкость, улучшить его эксплуатационные характеристики, а также повысить уровень безопасности использования НКУ.The application of the described technical solutions makes it possible to reduce the complexity of the design, labor intensity, improve its operational characteristics, as well as increase the level of safety in the use of low-voltage package module

Claims

1. Low-voltage complete device for input, distribution of electricity and control, containing at least one power cabinet made with pull-out functional units, characterized in that the cabinet frame is made of C-shaped vertical and horizontal profiles, interconnected by double-sided welded seams, cabinet doors are equipped with reinforced cross-sections with an increased cross-section and made in the form of strips with a stop for fastening the rollers, and all pull-out functional units are equipped with a locking mechanism for auxiliary circuit connectors, a locking mechanism and a mechanical coding device.

2. Low-voltage complete device according to claim 1, characterized in that, due to a bridge with two inclined planes installed in the cell of the withdrawable functional unit, fixing of the auxiliary circuit connectors is automatically activated when the withdrawable functional unit is inserted into the low-voltage complete device and when the auxiliary connector is fully connected. circuits with its counterpart, installed permanently in the low-voltage complete device, is automatically turned off.

3. Low-voltage complete device according to claim 1, characterized in that the locking mechanism of the pull-out modular unit due to the interaction of the stopper fixed to the pull-out functional unit with the locking bracket installed in the stationary part in the low-voltage complete device does not allow the pull-out modular unit to be moved when closed circuit breaker, and also close the circuit breaker between test and connected positions.

4. Low-voltage complete device according to claim 1, characterized in that the base of the retractable modular units is made of sheet metal, has a C-shaped cross-section, and when the retractable modular unit moves along the stationary part of the low-voltage switchgear, the base of the pull-out modular unit interacts with the stationary part of the low-voltage switchgear plane, which, due to the absence of burrs and sharp edges, facilitates the movement of the withdrawable module along the stationary part of the ASSEMBLY.

5. Low-voltage complete device according to claim 1, characterized in that the mechanical coding device is made of two parts, one of which is made in the form of a curved perforated strip with sectors and is installed on a retractable functional unit, and the second is made in the form of an L-shaped stop with a protrusion that protects it from turning, and is installed in the cell corresponding to the withdrawable block, which excludes the installation of the withdrawable modular block in the inappropriate cell.

6. Low-voltage complete device according to claim 1, characterized in that in the retractable functional blocks for switching the main circuits, knife contacts with two symmetrical chamfers made on the wide side of the knife are used, which ensure the sequential articulation of the knife with the contact pairs of the plug-in contact installed in the stationary parts of the ASSEMBLY.

7. Low-voltage complete device according to claim 1, characterized in that a contact device consisting of two parts is installed to power the withdrawable functional units from the distribution busbars of the cabinet, one of which is intended for switching the main circuits, and the second is intended for switching auxiliary circuits.