RU213933U1 - DEVICE FOR MEASURING, ACCOUNTING AND CONTROL OF ELECTRIC ENERGY CONNECTED TO ELECTRIC WIRES WITHOUT THEIR BREAK - Google Patents
DEVICE FOR MEASURING, ACCOUNTING AND CONTROL OF ELECTRIC ENERGY CONNECTED TO ELECTRIC WIRES WITHOUT THEIR BREAK Download PDFInfo
- Publication number
- RU213933U1 RU213933U1 RU2022119401U RU2022119401U RU213933U1 RU 213933 U1 RU213933 U1 RU 213933U1 RU 2022119401 U RU2022119401 U RU 2022119401U RU 2022119401 U RU2022119401 U RU 2022119401U RU 213933 U1 RU213933 U1 RU 213933U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- measuring
- wire
- electrical
- wires
- accounting
- Prior art date
Links
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 10
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000001264 neutralization Effects 0.000 description 2
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium(0) Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Решение относится к области измерительной техники, и предназначено для подключения приборов учета, контроля и измерения электроэнергии в бытовом и промышленном секторах. Устройство содержит разъемный корпус, включающий основание и крышку; держатель электрических проводов, расположенный между основанием и крышкой, и имеющий направляющие пазы; измерительную плату, установленную между основанием корпуса и держателем электрических проводов; трансформаторы тока, имеющие разъемный сердечник, каждый из которых установлен в одном из пазов держателя электрических проводов так, чтобы электрический провод проходил в отверстие сердечника; V-образные ножевые контакты, режущие кромки которых установлены поперек паза и закреплены на его боковых сторонах с возможностью разрезания изоляции электрического провода и создания с ним электрического контакта; зажимы электрических проводов, каждый из которых смонтирован на держателе с возможностью прижатия и удержания электрического провода в пазе. Техническим результатом является упрощение конструкции устройства, повышение удобства подключения электроизмерительного прибора, снижение трудоемкости операции соединения, уменьшение нарушения изоляции, повышение надежности и защищенности соединения. 5 з.п. ф-лы, 4 ил. The solution belongs to the field of measuring technology, and is designed to connect metering, control and measurement of electricity in the domestic and industrial sectors. The device contains a detachable housing, including a base and a cover; an electrical wire holder disposed between the base and the cover and having guide grooves; a measurement board installed between the housing base and the electrical wire holder; current transformers having a split core, each of which is installed in one of the grooves of the electric wire holder so that the electric wire passes into the hole of the core; V-shaped knife contacts, the cutting edges of which are installed across the groove and fixed on its sides with the possibility of cutting the insulation of the electrical wire and creating electrical contact with it; clamps of electrical wires, each of which is mounted on a holder with the possibility of pressing and holding the electrical wire in the groove. The technical result is to simplify the design of the device, increase the convenience of connecting an electrical measuring instrument, reduce the complexity of the connection operation, reduce insulation damage, increase the reliability and security of the connection. 5 z.p. f-ly, 4 ill.
Description
Область техникиTechnical field
Решение относится к области измерительной техники, и предназначено для подключения приборов учета, контроля и измерения электроэнергии в бытовом и промышленном секторах.The solution belongs to the field of measuring technology, and is designed to connect metering, control and measurement of electricity in the domestic and industrial sectors.
Предшествующий уровеньPrevious level
Подключение к электрическим проводам всех устройства учета, контроля, измерения электрической энергии, выпускающиеся в настоящее время в РФ и за рубежом, основаны на разрыве проводов, идущих от подстанции к клиенту, при котором имеются входные электрические провода от питающих фаз и нейтрали, и выходные электрические провода фаз и нейтрали, которые идут к нагрузке, то есть, к потребителю электрической энергии. Таким образом, устройство учета электрической энергии включено в разрыв каждого электрического провода и это приводит к существенному усложнению прибора и увеличению трудоемкости при его установке и замене. Усложнение прибора состоит в том, что для его подключения в нем необходимо предусмотреть ряд деталей:Connection to electrical wires of all devices for accounting, control, measurement of electrical energy, currently produced in the Russian Federation and abroad, is based on breaking the wires going from the substation to the client, in which there are input electrical wires from the supply phases and neutral, and output electrical phase and neutral wires that go to the load, that is, to the consumer of electrical energy. Thus, the electrical energy metering device is included in the break of each electrical wire, and this leads to a significant complication of the device and an increase in labor intensity during its installation and replacement. The complication of the device lies in the fact that in order to connect it, it is necessary to provide a number of details in it:
силовую колодку из пластика высокой огнестойкости (Т>900°С), power block made of high fire resistance plastic (T>900°C),
силовые гнезда (4 шт. для однофазных приборов и 8 шт. для трехфазных),power sockets (4 pcs. for single-phase devices and 8 pcs. for three-phase ones),
винты для соединения проводов с силовыми шинами (8 шт. для однофазных приборов и 16 винтов для трехфазных),screws for connecting wires to power buses (8 pcs. for single-phase devices and 16 screws for three-phase ones),
силовые шины из чистой меди для 100А тока сечением ~20 мм2 длиной не менее 10 см (2 шт. для однофазных приборов и 4 шт. для трехфазных).power busbars made of pure copper for 100A current with a cross section of ~ 20 mm 2 with a length of at least 10 cm (2 pcs. for single-phase devices and 4 pcs. for three-phase ones).
Трудоемкость установки устройства учета электрической энергии заключается в следующих операциях:The complexity of installing an electrical energy metering device consists in the following operations:
разрезание каждого электрического провода и зачистка концов (4 шт. для однофазного прибора и 8 шт. для 3-х фазного),cutting each electrical wire and stripping the ends (4 pcs for a single-phase device and 8 pcs for a 3-phase device),
вставление каждого провода в гнезда прибора и завинчивание 8-ми винтов для однофазного прибора, и 16-ти винтов для трехфазного.inserting each wire into the sockets of the device and tightening 8 screws for a single-phase device, and 16 screws for a three-phase device.
Следует иметь в виду, что места ввода и вывода проводов достаточно трудно герметизировать, а герметизирующие втулки могут находиться только снаружи и поэтому доступны для несанкционированного вмешательства (опечатанная крышка доступа и винты терминала результата не дают). Кроме этого, неоднократный разрыв проводов, по которым может идти ток в 100 A и последующее соединение сваркой или винтами приводит к нагреву всех силовых деталей и создает возможность возгорания и наличие дополнительных потерь в приборе, поэтому силовая колодка должна быть из негорючего материала.It should be borne in mind that the points of entry and exit of wires are quite difficult to seal, and the sealing sleeves can only be located outside and therefore accessible to unauthorized intervention (a sealed access cover and terminal screws do not work). In addition, repeated rupture of wires, through which a current of 100 A can flow and subsequent connection by welding or screws, leads to heating of all power parts and creates the possibility of fire and the presence of additional losses in the device, so the power block must be made of non-combustible material.
В настоящей работе поставлена задача устранения всех вышеизложенных деталей из прибора, создание малогабаритного прибора с абсолютной защитой от внешних погодных факторов по IP65, IP66, с возможностью установки данного прибора на объекте за несколько секунд.In this work, the task is to eliminate all the above details from the device, to create a small-sized device with absolute protection from external weather factors according to IP65, IP66, with the ability to install this device on the site in a few seconds.
Известен счетчик электрической энергии, обладающий всеми вышеуказанными недостатками (RU 182808, G01R 11/00, опубликован 04.09.2018).Known electric energy meter with all of the above disadvantages (RU 182808,
Техническим результатом является упрощение конструкции устройства, повышение удобства подключения электроизмерительного прибора, снижение трудоемкости операции соединения, уменьшение нарушения изоляции, повышение надежности и защищенности соединения.The technical result is to simplify the design of the device, increase the convenience of connecting an electrical measuring instrument, reduce the complexity of the connection operation, reduce insulation damage, increase the reliability and security of the connection.
Техническое решениеTechnical solution
Необходимо отметить известность решения, раскрытого в журнале «Силовая электроника», №4, 2015 (https://power-e.ru/wp-content/uploads/5518.pdf, найдено 25.09.2021), где раскрыты преимущества токовых трансформаторов, с тороидальным сердечником, в том числе с разъемным сердечником.It should be noted the popularity of the solution disclosed in the Power Electronics magazine, No. 4, 2015 (https://power-e.ru/wp-content/uploads/5518.pdf, found on 09/25/2021), where the advantages of current transformers, with a toroidal core, including a split core.
Также известны коннекторы для присоединения плоских кабелей при помощи ножевых контактов, путем прорезания изоляции кабелей (https://web.archive.org/web/20140630082236/http://www.jaycar.com/images_uploaded/IDCconnJ.pdf, найдено 25.09.2021).Connectors are also known for connecting flat cables using knife contacts, by cutting through the cable insulation (https://web.archive.org/web/20140630082236/http://www.jaycar.com/images_uploaded/IDCconnJ.pdf, found 25.09. 2021).
В основу заявленного решения положено использование разрезных токовых трансформаторов, работающих по принципу токовых клещей, т.е. имеющих сердечник с подвижной частью.The claimed solution is based on the use of split current transformers operating on the principle of current clamps, i.e. having a core with a moving part.
Устройство для подключения электроизмерительного прибора к электрическим проводам содержит разъемный корпус, включающий основание и крышку; держатель электрических проводов, расположенный между основанием и крышкой, и имеющий направляющие пазы, каждый из которых предназначен для размещения в нем электрического провода; измерительную плату, установленную между основанием корпуса и держателем электрических проводов; трансформаторы тока, имеющие кольцевой сердечник, при этом каждый трансформатор установлен в одном из пазов держателя электрических проводов так, что электрический провод проходит в отверстие сердечника; V-образные ножевые контакты, режущими кромками которых являются внутренние кромки ножевого контакта, установленные поперек паза и закрепленные на его боковых сторонах с возможностью разрезания изоляции электрического провода и создания с ним электрического контакта; зажимы электрических проводов, каждый из которых смонтирован на держателе с возможностью прижатия электрического провода к лезвию V-образного ножа и фиксации электрического провода в пазе.A device for connecting an electrical measuring instrument to electrical wires contains a detachable housing, including a base and a cover; an electrical wire holder disposed between the base and the cover and having guide slots each for receiving an electrical wire; a measurement board installed between the housing base and the electrical wire holder; current transformers having an annular core, each transformer being installed in one of the slots of the electrical wire holder so that the electrical wire passes into a hole in the core; V-shaped knife contacts, the cutting edges of which are the inner edges of the knife contact, installed across the groove and fixed on its sides with the possibility of cutting the insulation of the electrical wire and creating electrical contact with it; clamps of electrical wires, each of which is mounted on a holder with the possibility of pressing the electrical wire to the blade of the V-shaped knife and fixing the electrical wire in the groove.
Вариантом является использование тороидального трансформатора, сердечник которого имеет разъемную подвижную часть. В этом случае, для надежной фиксации подвижной верхней части трансформатора, на внутренней поверхности крышки корпуса имеются силиконовые упоры, которые выполнены с возможностью прижатия подвижной части сердечника трансформатора к его закрепленной в пазе части при закрытии крышки.An option is to use a toroidal transformer whose core has a detachable moving part. In this case, for reliable fixation of the movable upper part of the transformer, there are silicone stops on the inner surface of the housing cover, which are made with the possibility of pressing the movable part of the transformer core to its part fixed in the groove when the cover is closed.
На фиг. 1 показано объемное изображение прибора с открытой крышкой, на фиг. 2 - увеличенное изображение фрагмента продольного сечения устройства для присоединения к электрическим проводам, показанного на фиг. 1. На фиг. 3 показано увеличенное объемное изображение паза в диэлектрическом корпусе устройства для присоединения к электрическим проводам. На фиг. 4 показано объемное изображение прибора в сборе, установленного на проводах 3-х фазной сети.In FIG. 1 shows a three-dimensional image of the device with the lid open, in Fig. 2 is an enlarged view of a fragment of a longitudinal section of the device for connecting to electrical wires shown in FIG. 1. In FIG. 3 shows an enlarged three-dimensional image of the groove in the dielectric housing of the device for connection to electrical wires. In FIG. 4 shows a three-dimensional image of the device assembled, installed on the wires of a 3-phase network.
На чертежах элементы устройства обозначены следующими позициями:In the drawings, the elements of the device are indicated by the following positions:
1 - основание корпуса прибора,1 - base of the instrument case,
2 - крышка корпуса прибора,2 - cover of the instrument case,
3 - диэлектрический корпус устройства для присоединения к проводам,3 - dielectric housing of the device for connecting to wires,
4 - направляющие пазы для укладки проводов,4 - guide grooves for laying wires,
5 - трансформатор тока с тороидальным сердечником,5 - current transformer with toroidal core,
6 - неподвижная часть тороидального сердечника,6 - fixed part of the toroidal core,
7 - подвижная часть тороидального сердечника,7 - moving part of the toroidal core,
8 - отверстие тороидального сердечника трансформатор,8 - hole of the toroidal core of the transformer,
9 - V-образные ножевые контакты,9 - V-shaped knife contacts,
10 - провода,10 - wires,
11 - зажимы провода в направляющем пазе для фиксации ножевого контакта на проводе,11 - wire clamps in the guide groove for fixing the blade contact on the wire,
12 - силиконовые упоры,12 - silicone stops,
13 - зацепы на боковых стенках паза для фиксации зажима 8,13 - hooks on the side walls of the groove for fixing the
14 - клиновидные выступы на боковых стенках паза для исключения продольного смещения провода в пазе,14 - wedge-shaped protrusions on the side walls of the groove to prevent longitudinal displacement of the wire in the groove,
15 - соединение ножевых контактов с измерительной платой.15 - connection of knife contacts with the measuring board.
На чертежах для иллюстрации решения показана конструкция прибора для подключения к электрическим проводам трехфазной сети, корпус которого имеет неэлектропроводное основание 1 и крышку 2, измерительную плату (не показана) и устройство для присоединения к проводам 10, включающее диэлектрический корпус 3, имеющий направляющие пазы 4 для укладки в них проводов 10, токовые трансформаторы 5 с тороидальным сердечником, установленные в каждом из пазов 4 диэлектрического корпуса 3 так, чтобы уложенный в пазе 4 провод 10 проходил в отверстие 8 сердечника трансформатора 5 тока, и зажимы 11 проводов 10, фиксирующие провод в пазе 4. На боковых стенках каждого паза 4 закреплены V-образные ножевые контакты 9, служащие для прорезания изоляции провода и обеспечения электрического соединения проводника провода 10 с измерительной платой.To illustrate the solution, the drawings show the design of a device for connecting to electric wires of a three-phase network, the body of which has a
Устройство для присоединения к токоведущей части провода работает следующим образом. В каждый их пазов 4 укладывается электрический провод 10(провод изображен только в ближайшем пазе). Это возможно при открытых зажимах 11, фиксирующих электрический провод 10, проходящий через отверстие 8 тороидального трансформатора 5, размещенного в пазе 4. После укладки проводов зажимы 11 закрываются и фиксируются. Когда зажим 11 закрывается, провод 10 смещается вниз и ножевые контакты 9 режущими кромками прорезают изоляцию электрического провода и входят в контактирование с проводниками провода 10. Таким образом, каждое средство зажима сконфигурировано для перемещения провода 10 по V-образному ножевому контакту 9 и снабжено средством фиксации в направляющем пазе 4.Device for connection to the current-carrying part of the wire works as follows. An
Напряжение через ножевые контакты 9 подается в измерительную плату (не показана). Ножевые контакты 9, изготовлены из бериллиевой бронзы, перерезают изоляцию провода 10. Во избежание утери контакта при перемещении устройства или подергивании провода в одну или другую стороны в стенках паза 4 устроены клиновидные выступы 14, заостренный край которых приспособлен для исключения продольного смещения провода в пазу, расположенные слева и справа от каждого зажима 11. Эти выступы также врезаются в изоляцию провода 10, не давая ему перемещаться в продольном направлении. Ножевые контакты 9 и фиксирующие выступы имеют V-образную форму, сходящуюся к низу для того, чтобы провода различного диаметра (в определенных пределах) могли быть применены для подключения. Провод с меньшим диаметром будет погружен зажимом 11 более глубоко. Для того чтобы зацепы 13 и фиксирующие выступы 14 не вышли из зацепления, зажим 11 фиксируется упорами 12 при закрывании крышки 2 прибора.Voltage through the
Трансформаторы тока 5 удерживаются в своем положении за счет трения с пластмассой корпуса 3 держателя 1, а после закрывания крышки 2 прижимаются с помощью дополнительных силиконовых упоров 12, установленных на крышке 2, либо другими методами (их много).Current transformers 5 are held in their position due to friction with the plastic of the
Надо отметить, что данная конструкция предпочтительна при применении разрезных токовых трансформаторов, так как в этом случае технический результат достигается в большей области применения использования прибора. Заявленное устройство особенно удобно для Split-счетчиков. В этом случае, оба варианта исполнения (с разрезным трансформатором и цельным в виде тора) будут почти одинаковы с точки зрения трудоемкости установки, поскольку расстояние от электроизмерительного прибора до электрических проводов, как правило, невелико.It should be noted that this design is preferable when using split current transformers, since in this case the technical result is achieved in a larger area of application of the device. The claimed device is especially convenient for Split-meters. In this case, both versions (with a split transformer and a one-piece in the form of a torus) will be almost the same in terms of installation labor, since the distance from the electrical measuring device to the electrical wires is usually small.
Подключение устройства с разрезным сердечником трансформатора происходит следующим образом.Connecting a device with a split core transformer is as follows.
Открывается крышка 2 корпуса прибора, открываются зажимы 11, открываются верхние подвижные части 7 трансформаторов 5 тока, установленных в пазах 4 диэлектрического корпуса устройства, каждый провод 10 вкладывается в один из направляющих пазов 4 указанного диэлектрического корпуса 3, закрываются верхние подвижные части трансформаторов 5 тока, нажимом пальцев средство зажима 11 перемещает провод по V-образному ножевому контакту вглубь направляющего паза и фиксируется зажимом 11 на стенках паза (4 и 8 шт. соответственно для одно- и трехфазных приборов), крышка 2 корпуса прибора закрывается, и верхняя подвижная часть 7 трансформаторов 5 прижимается к его нижней части 6 с помощью силиконовых упоров 12, прикрепленных к крышке 2. При необходимости, производится пробное включение и светодиоды, имеющиеся в измерительной схеме, показывают, что контакты имеются во всех фазах.The
Claims (12)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU213933U1 true RU213933U1 (en) | 2022-10-05 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4127312A (en) * | 1975-11-10 | 1978-11-28 | Amp Incorporated | Modular connector for connecting groups of wires |
US4964811A (en) * | 1988-08-25 | 1990-10-23 | Amp Incorporated | Electrical junction connector having wire-receiving slots |
RU2091930C1 (en) * | 1993-06-29 | 1997-09-27 | Кроне Аг | Connecting module |
RU161591U1 (en) * | 2015-10-09 | 2016-04-27 | Вениамин Васильевич Кошкин | ELECTRICITY QUALITY CONTROL DEVICE |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4127312A (en) * | 1975-11-10 | 1978-11-28 | Amp Incorporated | Modular connector for connecting groups of wires |
US4964811A (en) * | 1988-08-25 | 1990-10-23 | Amp Incorporated | Electrical junction connector having wire-receiving slots |
RU2091930C1 (en) * | 1993-06-29 | 1997-09-27 | Кроне Аг | Connecting module |
RU161591U1 (en) * | 2015-10-09 | 2016-04-27 | Вениамин Васильевич Кошкин | ELECTRICITY QUALITY CONTROL DEVICE |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Jaycar Electronics Reference Data Sheet:" DC Cable, Headers & Connectors", 2004, Jaycar Electronics. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2569552C2 (en) | Device and method of electric power distribution with potential scaling | |
RU2332760C1 (en) | Connecting assembly for box-type insulation-cutting elements | |
PL168839B1 (en) | Connector block | |
WO2020042910A1 (en) | Joint junction box for electric energy metering | |
CN109412096B (en) | Electrical equipment junction box capable of preventing violent plugging | |
CA2215081C (en) | Clamp jaw, lever bypass meter socket | |
FI65874C (en) | ELMATNINGANORDNING | |
RU213933U1 (en) | DEVICE FOR MEASURING, ACCOUNTING AND CONTROL OF ELECTRIC ENERGY CONNECTED TO ELECTRIC WIRES WITHOUT THEIR BREAK | |
KR20060046058A (en) | An electrical energy disconnection device | |
WO2023146429A1 (en) | Instrument for measuring, metering and monitoring electrical energy | |
WO2017160254A1 (en) | Electric meter and/or electric measuring instrument without connection terminals comprising cable passage | |
CN109085400B (en) | Current detection switch structure for multifunctional combined junction box for electric energy metering | |
RU2698470C1 (en) | Improved electrical connector | |
US2306596A (en) | Cable-served wiring apparatus | |
JP6522459B2 (en) | Jig for voltage measurement | |
RU133358U1 (en) | JUNCTION BOX | |
US3803343A (en) | Enclosed cablebus setup | |
CN109085401B (en) | Multifunctional combined junction box with test tool for electric energy metering | |
CN109085396B (en) | Multifunctional combined junction box with meter replacing tool for electric energy metering | |
HUT66224A (en) | Electrical-energy distribution system | |
KR970067397A (en) | High Voltage Electrical Components and High Voltage Variable Resistor Units and Flyback Transformers | |
CZ33296A3 (en) | Electrical structural element | |
CN215870677U (en) | Live-line installation wire clamp for porcelain insulator | |
CN219040985U (en) | Three-phase contact plug-in short-circuit device of handcart circuit breaker | |
RU198719U1 (en) | Junction box for high-voltage cable |