Результат интеллектуальной деятельности: БЛОК ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ ДЛЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ

Блок испытательный для трансформаторов тока (далее по тексту, ТТ) и напряжения (далее по тексту, ТН) относится к электроизмерительной технике и предназначен для надежной и безопасной проверки измерительных трансформаторов в распределительных устройствах.

Известен блок испытательный для трансформаторов тока и напряжения (серии POCON4 и POCON8 Weidmuller, http://www.compel.ru/wordpress/wp-content/uploads/2013/03/Mnogofmiktsionalnyie-bloki-ispyitatelnyie-serii-POCON4-i-PoCoN8.pdf), содержащий n модулей, каждый из которых состоит из корпуса, выполненного из изолированного материала с контактной системой, рабочие крышки с замыкающими контактами в виде перемычек, элемент контроля состояния крышки, кодирующие элементы, контактная система включает замыкающий контакт рабочей крышки, замыкающую перемычку с кодирующим элементом, штекерные пружинные контакты, винтовые зажимы для подсоединения внешних проводников. Соединение цепи обеспечивается перемычками, которые встроены в рабочую крышку. В режиме измерений (наладки) в блок клемм подключается измерительная крышка, и закорачивающие перемычки в этом случае разомкнуты. Соединение цепей осуществляется посредством перемычек измерительной крышки. Модернизированные крышки применяют в цепи ТТ-устройств РЗА в схемах с обходным выключателем. Присоединение проводов в блоке клемм производится в винтовой бюгельный зажим, обеспечивающий электрическое и механическое соединение. В один зажим клемм возможно вмонтировать два провода. Длина снятой изоляции с проводов 12±1 мм. Усилие затягивания подсоединяемого провода зависит от их сечения и общего количества. Диапазон рабочих температур: от -55 до 100°C.

Недостатком аналога является низкая термическая стойкость контактной системы и нарушения строго определенной последовательности соединения всех контактирующих элементов блока испытательного, обусловленные несовершенством конструкции контактной системы испытательного блока, что может привести к разрыву цепей трансформаторов тока и их возгоранию. А также трудоемкость монтажных работ, ненадежность в вибро- и удароустойчивости соединения при использовании винтовых зажимов для подключения внешних проводников.

Известен блок испытательный для трансформаторов тока и напряжения (серии «Fame» производства PHOENIX CONTACT, http://www.cety-telekom.ru/files/pdf/12000490_FAME.pdf), принятый за ближайший аналог, выполненный из n модулей, каждый из которых содержит корпус из изолированного материала, в соответствующие пазы которого устанавливается рабочая крышка с замыкающим контактом в виде перемычки, контактная система, образованная идентичными пружинными контактными модулями, зажимами для подключения внешних проводников, замыкающий контакт в виде пластины, в отверстие которого вставлена штекерная перемычка, при этом каждый упругий модуль контактной системы состоит из соединенных между собой упругой и токопроводящей пластин, причем упругая пластина выполнена изогнутой из упругого материала с контактной площадкой для взаимодействия с перемычкой рабочей крышки, а токопроводящая - из токопроводящего материала. Присоединение внешних проводов в блоке клемм производится в винтовой бюгельный зажим, обеспечивающий электрическое и механическое соединение. Винтовые зажимы для подключения внешних проводников не обеспечивают возможность прямого подключения проводов без открывания клеммного контакта вручную. Упругая и токопроводящая пластины упругого модуля контактной системы с одного конца соединены между собой контактной сваркой, при этом другой конец токопроводящей пластины контактирует с замыкающим контактом вставленной рабочей крышки в корпусе (контакт между ними отсутствует). Штекерные перемычки установлены в отверстия замыкающих контактов с двух сторон корпуса испытательного блока. Отсутствует гарантированная строго определенная последовательность соединения всех контактирующих элементов, поэтому при операциях установки и снятия рабочей крышки необходимо крышку устанавливать без перекосов и смещений в конструктивных и технологических зазорах, существующих в базовом блоке, что практически не возможно.

Недостатками прототипа является низкая термическая стойкость контактной системы и возможность нарушения строго определенной последовательности соединения всех контактирующих элементов блока испытательного, обусловленные сложностью конструкции элементов контактной системы, что может привести к разрыву цепей трансформаторов тока и их возгоранию. А также трудоемкость монтажных работ, ненадежность в вибро- и удароустойчивости соединения при использовании винтовых зажимов для подключения внешних проводников.

Технический результат заявляемого решения - соблюдение строго определенной последовательности соединения всех контактирующих элементов блока испытательного и упрощение конструкции системы контактов блока испытательного, снижение трудоемкости монтажных работ, обеспечение надежного вибро- и удароустойчивого соединения, обеспечение термической стойкости контактной системы.

Технический результат достигается тем, что в блоке испытательном для трансформаторов тока и напряжения, выполненном из n модулей, каждый из которых содержит корпус из изоляционного материала, в соответствующие пазы которого установлены: рабочая крышка с замыкающим контактом в виде перемычки, контактная система, образованная идентичными пружинными модулями, зажимами для подключения внешних проводников, замыкающим контактом в виде пластины, в отверстие которой вставлена штекерная перемычка, при этом каждый пружинный модуль контактной системы состоит из соединенных между собой упругой и токопроводящей пластин, при этом упругая пластина выполнена изогнутой из упругого материала с контактными площадками, одна из которых - для взаимодействия с замыкающим контактом рабочей крышки, а другая - с замыкающим контактом, в отверстие которой вставлена штекерная перемычка, а токопроводящая - из токопроводящего материала, в каждом пружинном модуле контактной системы упругая пластина выполнена с пазами и выступами и многократно изогнутой, как показано на фиг. 5 чертежа с образованием дополнительной контактной площадки для взаимодействия с замыкающим контактом рабочей крышки, а токопроводящая пластина для зацепления с упругой пластиной с одного конца выполнена с пазом ступенчатой формы под соответствующие пазы и выступ упругой пластины, при этом замыкающий контакт со штекерной перемычкой установлены в центральной части корпуса с противоположной стороны по направлению к рабочей крышке. Дополнительная контактная площадка упругой пластины предназначена для взаимодействия с замыкающим контактом рабочей крышки. Упругая и токопроводящая пластины в каждом пружинном модуле контактной системы соединены между собой на концах с помощью пазов и выступов. Зажимы для подключения проводников выполнены пружинными, обеспечивающими возможность прямого подключения проводов без открывания клеммного контакта вручную. В каждом упругом модуле контактной системы упругая пластина выполнена, например, из бронзы, а вторая пластина - из латуни.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что благодаря оригинальной конструкции пружинного контактного модуля контактной системы с несколькими контактными площадками для взаимодействия с замыкающим контактом рабочей крышки, применению пружинных зажимов для подсоединения внешних проводников упрощается сборка и снижается трудоемкость монтажных работ, обеспечивается надежное вибро- и удароустойчивое соединение, термическая стойкость контактной системы и соблюдение строго определенной последовательности соединения всех контактирующих элементов блока испытательного.

На фиг. 1 показан разрез блока испытательного с не установленной рабочей крышкой, на фиг. 2 показан в разрезе процесс установки рабочей крышки в блок испытательный, на фиг. 3 показан в разрезе блок испытательный с установленной рабочей крышкой, на фиг. 4 показан пружинный модуль, на фиг. 5 показана упругая пластина, на фиг. 6 показана токопроводящая пластина, где приняты следующие обозначения:

1 - корпус блока испытательного;

2 - рабочая крышка с замыкающим контактом в виде перемычки;

3 - замыкающий контакт в виде перемычки рабочей крышки;

4 - пружинный модуль контактной системы;

5 - зажимы для подключения внешних проводников;

6 - замыкающий контакт в виде пластины;

7 - штекерная перемычка;

8 - упругая пластина пружинного модуля;

9 - токопроводящая пластина пружинного модуля;

10 - пазы упругой пластины;

11 - контактные площадки упругой пластины;

12 - паз токопроводящей пластины;

13 - выступы упругой пластины.

Блок испытательный для трансформаторов тока и напряжения выполнен из n модулей, каждый из которых содержит корпус 1 из изолированного материала, в соответствующие пазы которого вставляются рабочая крышка 2 с замыкающим контактом в виде перемычки 3, контактная система, образованная идентичными пружинными модулями 4, зажимами для подключения внешних проводников 5, замыкающим контактом 6, выполненным в виде пластины, в отверстие которой вставлена штекерная перемычка 7. Каждый пружинный модуль контактной системы 4 состоит из соединенных между собой пластин 8 и 9 - упругой и токопроводящей соответственно. Упругая пластина 8 выполнена с пазами 10 и выступами 13 и многократно изогнутой, как показано на фиг. 5 чертежа, с образованием дополнительной контактной площадки для взаимодействия с замыкающим контактом рабочей крышки 3. Контактные площадки 11 предназначены для взаимодействия с замыкающим контактом рабочей крышки 3 и замыкающим контактом 6 в виде пластины, в отверстие которой вставлена штекерная перемычка 7. Токопроводящая пластина 9 выполнена из токопроводящего материала, с одного конца со ступенчатым пазом 12 под соответствующие пазы 10 и выступ 13 упругой пластины пружинного модуля 8. В каждом пружинном модуле контактной системы 4 токопроводящая пластина 9 с другого конца закреплена с помощью зажима для подключения внешних проводников 5, а замыкающий контакт 6, в отверстие которого установлена штекерная перемычка 7, расположен в центральной части корпуса 1 с противоположной стороны по направлению к рабочей крышке 2. В каждом пружинном контактном модуле контактной системы 4 упругая пластина 8 выполнена, например, из бронзы, а токопроводящая пластина 9 - из латуни.

Зажимы для подключения внешних проводников 5 выполнены пружинными (Push-in), обеспечивающими возможность прямого подключения проводов без открывания клеммного зажима вручную. В отличие от прототипа в заявляемом изобретении упругая пластина 8 в каждом пружинном модуле контактной системы содержит две контактные площадки 11 для взаимодействия с замыкающим контактом рабочей крышки 3 (в прототипе - 1). А зажимы для подключения внешних проводников 5 - пружинные, вместо винтовых у прототипа. В одном модуле испытательного блока применяется одна штекерная перемычка, вставленная в отверстие замыкающего контакта в виде пластины, а в прототипе их две.

Сборка каждого из модулей блока испытательного для трансформаторов тока и напряжения осуществляется следующим образом. Предварительно собираются пружинные модули контактной системы 4. Для этого упругая пластина 8 своими пазами 10 и выступом 13 вставляется в ступенчатый паз 12 токопроводящей пластины 9. Затем в соответствующие пазы корпуса 1 устанавливаются собранные пружинные модули 4, при этом свободный конец токопроводящей пластины 9 дополнительно вставляется в пружинный зажим для подсоединения внешних проводников 5. Следующей операцией сборки является установка в пазы корпуса 1 замыкающего контакта 6. Завершающей операцией сборки модуля блока является установка рабочей крышки с замыкающим контактом в виде перемычек 2 и штекерных перемычек 7 в соответствии с необходимой схемой подключения.

Работа заявляемого блока испытательного и процесс замыкания и размыкания его элементов контактной системы показана на фиг. 1, 2, 3.

На фиг. 1 приведено состояние блока испытательного, когда рабочая крышка с замыкающим контактом в виде перемычек 2 не вставлена в корпус 1, вторичная цепь ТТ замкнута через контактную площадку 11 упругих пластин 8 пружинных модулей 4 контактной системы корпуса блока испытательного 1, замыкающий контакт 6 и штекерные перемычки 7, при этом контакт с датчиками защитного устройства отсутствует.

На фиг. 2 приведено состояние блока испытательного, когда рабочая крышка 2 с замыкающим контактом в виде перемычек 3 находится в процессе установки в корпус 1, вторичная цепь ТТ замкнута через контактную площадку 11 упругих пластин 8 пружинных модулей 4 контактной системы корпуса блока испытательного 1, замыкающий контакт 6 и штекерные перемычки 7, осуществлен контакт ТТ с датчиками защитного устройства через перемычку замыкающего контакта 3 рабочей крышки 2 и контактную площадку 11 упругой пластины 8 пружинного модуля 4 контактной системы корпуса блока испытательного 1.

На фиг. 3 приведено состояние блока испытательного, когда рабочая крышка 2 с замыкающим контактом в виде перемычек 3 вставлена в корпус 1, нет контакта с контактной площадкой 3 упругой пластины 8 с замыкающим контактом 6 и штекерной перемычкой 7, при этом осуществлен контакт ТТ с датчиками защитного устройства через перемычку замыкающего контакта 3 рабочей крышки 2 с контактными площадками 11 контактной пружины 8 пружинных контактных модулей 4 контактной системы корпуса блока испытательного 1.

Таким образом, благодаря оригинальной конструкции упругого модуля контактной системы, содержащего несколько контактных площадок для взаимодействия с замыкающим контактом рабочей крышки, применению пружинных зажимов для подсоединения внешних проводников, во-первых, соблюдается строго определенная последовательность соединения всех контактирующих элементов блока испытательного и исключается возможность разрыва цепей трансформаторов тока и их возгорание, во вторых, обеспечивается надежное вибро и удароустойчивое соединение, термическая стойкость контактной системы, в-третьих, упрощается сборка и снижается трудоемкость монтажных работ.