Универсальное вводное устройство во взрывобезопасное электрооборудование

 

Использование: электротехника и Может быть использовано для ввода электрических цепей во взрывозащищенное электрооборудование, в том числе взрывозащищенные магнитные пускатели и станции управления, пульты управления, электродвигатели и т.п. Сущность изобретения: универсальное вводное устройство содержит проходную колодку, выполненную в виде стакана, клеммную панель 3 с кольцевым выступом, обращенным в сторону колодки и образующим вместе с ее стенками замкнутую заполненную компаундом полость (перегородку), а также клеммные зажимы по числу подсоединяемых жил кабеля. Новым является выполнение стакана из двух деталей: кольца 1 с проточкой на внутренней стороне и пластины-диска 2, устанавливаемого в эту проточку и таким образом образующего дно стакана, введение второй клеммной панели 4, которая располагается на обратной стороне проходной колодки. С лицевой стороны клеммных панелей 3 и 4 выполнены разделённые перегородками формовочные отверстия, в которые вставляются детали клеммных зажимов 7. При этом токопроводящие лепестки прохоел х| о а о XI 00 W

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 01 В 17/26

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4931700/07 (22) 30.04.91 (46) 15,02.93. Бюл, N 6 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, п роектно-конструкторский и технологический институт вэрывозащищенного и рудничного электрооборудования (72) В.Д. Галкин, В.Н, Янопуло и Г.В. Тимченко (73) В.Д. Галкин (56) 1. Правила изготовления взрывозащищенного и рудничного электрооборудования, M., Энергия, 1969, с, 85, рис. 3.10.2.

2. Авторское свидетельство СССР N

1001196, кл, Н 01 В 17/26, 1983.

3. Авторское свидетельство СССР М

239399, кл. Н 02 К 24/02, 1969, 4. Авторское свидетельство СССР М

1742865, кл. Н 01 В 17/26, 1989 (по которой принято положительное решение, з — ка N..

4729542/07). (54) УНИВЕРСАЛЬНОЕ ВВОДНОЕ УСТРОЙСТВО ВО ВЗРЫВОБЕЗОПАСНОЕ

ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ

„, Ы „1796078 A3 (57) Использование: электротехника и может быть использовано для ввода электрических цепей во взрывозащищенное электрооборудование, в том числе взрывозащищенные магнитные пускатели и станции управления, пульты управления, электродвигатели и т.п. Сущность изобретения: универсальное вводное устройство содержит проходную колодку, выполненную в виде стакана, клеммную панель 3 с кольцевым выступом, обращенным в сторону колодки и образующим вместе с ее стенками замкнутую заполненную компаундом полость (перегородку), а также клеммные зажимы по числу подсоединяемых жил кабеля.

Новым является выполнение стакана из двух деталей: кольца 1 с проточкой на внутренней стороне и пластины-диска 2, устанавливаемого в эту проточку и таким образом образующего дно стакана, введе. ние второй клеммной панели 4, которая располагается на обратной стороне проходной колодки. С лицевой стороны клеммных панелей 3 и 4 выполнены разделенные перегородками формовочные отверстия, в которые вставляются детали клеммных зажимов 7.

При этом токопроводящие лепестки прохо1796078

15

30

50 дят через сквозные отверстия обеих клеммных панелей 3 и 4, прорези прямоугольного сечения в пластине-диске 2, образуя электрическое соединение между клеммными заИзобретение относится к электротехнике, в частности к конструкции вводных устройств, и может быть использовано для ввода внешних цепей управления во взрывонепроницаемые отделения оболочек электрооборудования, в том числе взрывозащищенных электрических аппаратов, пультов управления, электродвигателей и т.п.

Известны вводные устройства с проходными зажимами, установленными в изоляционной колодке. При этом каждый проходной зажим и отверстие в изоляционной колодке, а также сама колодка и отверстие в перегородке, на которой она устанавливается, должны быть обработаны под "взрыв", что обуславливает нетехнологичность и значительный расход цветного металла, а также требует значительных габаритных размеров при установке.

Известен электрический ввод во взрывобезопасное электрооборудование,содержащий заполненную компаундом проходную колодку с размещенным внутри нее сепаратором, в котором зафиксированы проходящие через колодку провода. Колодка сопрягается с перегородкой или установленной на перегородке втулкой по вэрывонепроницаемым зазорам. Сепаратор выполнен в виде шайбы с расположенными по периметру ее внутренней и наружной поверхности радиальными пазами, в которые проходят провода. На участках проводов, расположенных в пазу, снята электроизоляция. Вследствие уменьшения количества плоскоцилиндрических взрывонепроницаемых сопряжений упрощена конструкция ввода. Однако он требует дополнительных элементов для присоединения внешних цепей, недостаточно технологичен из-за необходимости снятия части изоляции с проходящих через колодку проводов.

Известен электрический ввод во взрывобезопасное электрооборудование,содержащий клеммную панель и проходную колодку, в котором ввод выполнен в виде сьемной втулки, внутри которой проходят отрезки изолированных проводов, разделенные сепаратором и залитые компаундом, например, эпоксидным, образующим внутри втулки герметичную перемычку, а втулка установлена в закрепленной на стенжимами для двустороннего винтового подключения внутренних и внешних цепей. 4 з.п. ф-лы, 5 ил. ке обоймы. Причем для обеспечения взрывонепроницаемости их сопряжения поверхность втулки и сопрягаемая с ней поверхность обоймы обработаны так, что образуют зазор, имеющий нормированные параметры.

Недостатком устройства является то, что известный электрический ввод не представляет собой единую конструкцию и требует использования дополнительных элементов (клеммной панели, обоймы). Причем установка обоймы на перегородке трубует выполнения взрывонепроницаемых сопряжений не только с втулкой, но и перегородкой. Недостаточно надежна заливка компаундом изолированных проводников и их фиксации по втулке.

Известен электрический ввод во взрывобезопасное электрооборудование, который принят в качестве прототипа, содержащий клеммную панель со сквозными проходными зажимами, проходную колодку, выполненную в виде стакана с отверстиями в дне, образующими сепаратор для прохода изолированных проводников, Клеммная панель выполнена с кольцевым буртиком, обращенным в сторону колодки. При сборке после подсоединения проводников к проходным зажимам полость, ограниченная кольцевым буртиком с одной стороны и дном колодки с другой стороны, заливается компаундом.

Недостатком электрического ввода является ограниченные возможности применения, так как он не обладает полной монтажной законченностью как клеммное. изделие. В нем можно присоединять непосредственно на клеммы под винтовой зажим только внешние цепи. Провода внутреннего монтажа нужно присоединять при помощи пайки. Причем делать это надо заранее до установки в электрооборудование, перед заливкой компаундом. Изделие с висящим пучком проводов не является удобным в производстве, В этом случае трудно заранее рассчитать какой длины должны быть отрезки проводов, поэтому может потребоваться или наращивание коротких или укорачивание pëèíêûx проводов, При монтаже ввода требуется относительно нетехнологичная для силового электрооборудования операция пайки проводов к проходным зажимам. Недостаточно надежным является

1796078 нефиксированное расположение проводов в отверстиях сепаратора, т.к. возможно их замыкание на корпус колодки вследствие или излома или перетирания изоляции о кромки в отверстиях при перекручивании и вибрации.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем универсализации применения, упрощения технологии изготовления и монтажа.

Поставленная цель достигается тем, что универсальное вводное устройство во взрывобезопасное электрооборудование,содержащее проходную колодку в виде стакана с отверстиями в дне, клеммную панель с кольцевым выступом, обращенным в сторону колодки и образующим вместе с нею замкнутую заполненную компаундом полость, проходные зажимы по числу подключаемых жил кабелей, при этом стакан проходной колодки выполнен составным из пластины-диска, выполняющего роль дна, в которую устанавливается упомянутая пластина-диск, снабжено дополнительной клеммной панелью для подключения цепей внутреннего монтажа, расположенной на обратной стороне проходной колодки, обе клеммные панели выполнены в виде цельных прессованных деталей, в которых выполнены разделенные перегородками формовочные отверстия для клеммных за>кимов, токопроводящие лепестки которых проходят через сквозные соосно располо. женные отверстия обеих клеммных панелей, через прорези пластины-диска, а также через полость, заполненную компаундом,и образуют электрическое соединение клеммных зажимов для двухстороннего винтового подключения проводов.

Для обеспечения более высокой электрической изоляции часть формовочных отверстий, предназначенных для проходных зажимов искробезопасных электрических цепей, отделена от остальных центральной выступающей перегородкой.

Каждый проходной зажим для двухстороннего винтового подключения выполнен из одного общего токопроводящего лепестка и соответственно двух контактных пластин, двух прижимных планок, двух пружинистых шайб, через которые проходят зажимные винты.

Устройство снабжено корпусом и крышкой, в торцевых частях корпуса выполнены плоские фланцы с пазами для уплотнения, отбортованные наружу — со стороны крепления к электрооборудованию и во внутрь- со стороны установки крышки, На стенке корпуса установлены кабельные вводы, ориентированные отверстиями

50 соответственно напротив силовых и искробезопасных клеммных зажимов для исключения перекрещивания подсоединяемых жил кабелей.

Принципиально новым отличием предлагаемого устройства является введение в него дополнительной клеммной панели для монтажа цепей внутри электрооборудования (аппарата), которая имеет также формовочные отверстия для элементов клеммных зажимов, применение токопроводящих лепестков, проходящих через сквозные отверстия обеих панелей, пластины-диска и перегородки, образуя соединение клеммных зажимов панелей и обеспечивая двухстороннее подключение проводов по типу традиционно известного клеммника, Это позволило исключить из технологии изготовления паяные соединения, Воэможность выполнения присоединений как внешних, так внутренних цепей винтовыми зажимами обеспечивает независимость от размеров, конфигурации и других конструктивных особенностей электрооборудования, что отвечает требованиям универсальности.

К другим существенным отличительным признакам предлагаемой конструкции относится то, что проходная колодка, в отличие от прототипа, выполнена составной в виде кольца с проточкой на его внутренней части и пластины-диска, вставляемого в эту проточку и образующего дно колодки. Это упрощает изготовление проходной колодки, т,к. в качестве заготовки для кольца можно использовать отрезок стандартной трубы, а для пластины-диска — листовой металл с предварительной вырубкой в нем прорезей прямоугольного сечения, Новизна вводного устройства достигается за счет оригинальной конструкции клеммных зажимов, а также применения в его конструкции дополнительных элементов — корпуса с кабельными вводами и крышки, которые в совокупности с вышеперечисленными техническими решениями обеспечивают уровень взрывозащиты вида

"е". Причем выполняется это без каких-либо дополнительных мер в устройстве в электрооборудовании, в то время, как применение вводного устройства по прототипу возможно только в том электрооборудовании, где эти меры уже выполнены, а именно, имеется взрывонепроницаемая камера или должна специально изготавливаться.

На фиг. 1-3 представлено предлагаемое вводное устройство; на фиг, 4 — 5 — примеры использования устройства.

Предлагаемое устройство содержит проходную колодку, состоящую из цилиндрического кольца (обоймы) 1, пластины-дис1796078

55 ка 2, образующей дно кольца, наружную клеммную панель 3, внутреннюю клеммную панель 4, токоведущие лепестки 5, герметичную перегородку 6, образованную заливочной компаундной массой, наборы клеммных зажимов, каждый иэ которых состоит из упомянутого лепестка 5, контактной пластины 7, прижимной планки 8, гайки

9, зажимного винта 10, пружинистого элемента 11, а также содержит уплотнение 12, винт 13, корпус 14, крышку 15, кабельные вводы 16, перегородку (стенку) аппарата 17.

Казначение элементов и порядок сборки их заключается в следующем. Проходная колодка служит базовой основой для крепления наружной и внутренней клеммных панелей; в целом после сборки она выполняет функции сопрягающей детали со встраиваемым электрооборудованием. При этом взрывонепроницаемость обеспечивается: нормированным зазором в месте прохода через стенку, заливкой затвердевающей изоляционной массой полости, через которую проходят токопроводящие лепестки.

Толщины и конструкция перегородки и пластины-диска выбраны такими, чтобы обеспечивалась прочность при давлении взрыва, возникающего при типовых испытаниях. Клеммные панели выполнены в виде цельных прессованных деталей, в которых для размещения элементов клеммных за>кимов выполнены отверстия, отделенные между собой перегородками, При сборке проходной колодки сначала устанавливают панель 3. При этом в пространстве, ограниченном нижней стороной панели 3 и пластины-диском 2, имеется полость, при заполнении которой компаундом образуется герметичная перегородка 6. В пластине-диске 2 выполнены прорези, через которые проходят токопроводящие лепестки 5, причем заливочная масса затекает и в эти прорези, чем обеспечивается фиксация токопроводящих лепестков 5 от смещения..Порядок сборки универсального вводного устройства заключается в следующем. В формовочные отверстия наружной клеммной панели 3 вставляются элементы клеммных зажимов: гайки 9 и токопроводящие лепестки 5. Остальные детали клеммных зажимов: контактные пластины 7, прижимные планки 8, зажимные винты 10, пружинистые элементы 11, мо>кно вставлять на окончательной стадии сборки. Клеммну о панель 3 вставляют в обойму 1. Для исключения вытекания компаунда через возможные зазоры между токопроводящими лепестками и стенками клеммной панели

3 производятихуплотнение(например,одевают резиновые шайбы 7 или используют мастику). Компаунд заливают через технологические отверстия в пластине-диске 2 (можно для этих целей использовать и прорези в ней). При этом после отверждения компаунда колодка и панель должны представлять неразборную конструкцию. На дно колодки устанавливают внутреннюю клеммную панель 4, пропуская через ее отверстия выступающие части токопроводящих лепестков 5, Клеммная панель 4 крепится к пластине-диску 2 проходной колодки, например, двумя винтами 13. Концы токопроводящих лепестков 5 на уровне отверстий внутренней клеммной панели 4 формуют (отгибают) под прямым углом и по аналогии, описанной выше, производят сборку клеммных зажимов, Установку устройства ввода в электрооборудование производят на одной из его перегородок, например, ввинчиванием по резьбе, чем обеспечивается взрывонепроницаемость сопряжения между вводным устройством и электрооборудованием. При ввинчивании колодку ориентируют клеммными зажимами напротив соответствующих кабельных вводов 16, расположенных на корпусе 14. Корпус с кабельными вводами крепится к перегородке электрооборудования с помощью 4-х винтов, При этом закладываемые в пазы корпуса 14 и крышки 15 уплотнительные элементы обеспечивают защиту от окружающей среды не ниже 1Р54, К установленному во взрывобезопасное электрооборудование вводному устройству производят подсоединение проводов внутреннего и внешнего монтажа. Свободные клеммные зажимы могут быть не задействованы, B предлагаемом устройстве в совокупности отдельных технологических решений выполнены все требования, предъявляемые к взрывозащите в исполнении вида "е" (ГОСТ 22782.6 — 81); в месте прохода ввода в электрооборудование применяется герметичная перегородка; конструкция контактных зажимов обеспечивает надежное присоединение подключаемых цепей; обеспечивается высокая степень защиты от окружающей среды.

Конструкция устройства является технологичной в изготовлении, так как элементы оснастки однотипны, операции монтажа отличаются простотой и вместе с тем высокой надежностью благодаря применению оригинальной конструкции клеммных зажимов с постоянным плотным нажатием, исключающей ослабление контакта.

Предлагаемое универсальное вводное устройстве обладает удобством в эксплуатации, обусловленным специальной конструк1796078

5

25 цией клеммной части, обеспечивающей свободный доступ к элементам для присоединения внутренних и внешних цепей, монтажом их непосредственно на клеммных панелях, закрепленных на проходной колодке и являющихся законченными узлами изделия. Предлагаемое устройство может устанавливаться на оболочках электрических аппаратов пультов управления электродвигателей и других видов электрооборудования, в то время как электрический ввод, выполненный по прототипу, предназначен только для установки на взрывонепроницаемых перегородках, расположенных во вводных отделениях этих аппаратов.

В то же время предлагаемое вводное устройство со снятыми корпусом и крышкой может применяться как электрический ввод в таких целях, как и прототип, а также устанавливаться на взрывонепроницаемых перегородках, разделяющих отделения

Формула изобретения

1. Универсальное вводное устройство во взрывобезопасное электрооборудование, содержащее проходную колодку в виде стакана с отверстиями в дне, клеммную панель с кольцевым выступом, обращенным в сторону колодки и образующим вместе с нею замкнутую за пол не н ную компаундом полость, проходные зажимы по числу подключаемых жил кабелей, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем универсализации применения, упрощения технологии изготовления и монтажа; оно снабжено дополнительной клеммной панелью для подключения цепей внутреннего монтажа, расположенной на обратной стороне проходной колодки, стакан проходной колодки выполнен составным из пластиныдиска, выполняющего роль дна, и цилиндрического кольца с проточкой на внутренней стороне, в которую устанавливается упомянутая пластина-диск, обе клеммные панели выполнены в виде цельных прессованных деталей, в которых выполнены разделенные перегородками формовочные отверстия для клеммных зажимов, токопроводящие лепестки которых проходят через сквозные соосно расположенные отверстия обеих клеммных панелей, через прорези пластины-диска, а также через полость, заполненную компаундом, и образуют электрическое электрических устройств, например, отделения контактора и разъединителя во взрывозащищенных электромагнитных пускателях, комплексных устройствах и т.п, Положительный эффект достигается за счет универсализации конструкции вводного устройства, обусловленной применением внутренней клеммной панели, электрической связью ее с наружной клеммной панелью с помощью токоведущих лепестков, При этом достигается технический эффект, сопоставимый по характеру с клеммным изделиеи, но и даже шире в части воэможности подключения искроопасных (силовых) и искробезопасных (управления и автоматики) цепей. Положительный эффект также достигается за счет упрощения технологии изготовления и монтажа, Так изготовление проходной колодки требует меньших трудозатрат и материалов, а исключение из технологии пайки проводов существенно упрощает монтаж и обслуживание. соединение клеммных зажимов для двустороннего винтового подключения проводов.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что для обеспечения более высокой электрической изоляции часть формовочных отверстий, предназначенных для проходных зажимов искробезопасных электрических цепей, отделена от остальных центральной выступающей перегородкой, 3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что каждый проходной зажим для двустороннего винтового подключения выполнен из одного общего токопроводящего лепестка и соответственно двух контактных пластин, двух прижимных планок, двух пружинистых шайб, через отверстия которых. проходят зажимные винты.

4. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что оно содержит корпус и крышку, в торцовых частях корпуса выполнены плоские фланцы с пазами для уплотнения, отбортованные наружу — со стороны крепления к электрооборудованию и внутрь— со стороны установки крышки.

5, Устройство по пп.1 и 4, о т л и ч а ющ е е с я тем, что на стенке корпуса установлены кабельные вводы, ориентированные соответственно напротив силовых и искробезопасных клеммных зажимов для исключения перекрещивания подсоединяемых жил кабелей .

1796078

1796078