Распределительный шкаф с выпрямителем тока с элементом кабельного ввода

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в упрощении конструкции и уменьшении давления кабелей друг на друга. Распределительный шкаф (4) с выпрямителем (3) тока, по меньшей мере, с двумя элементами (1) кабельного ввода, которые имеют поверхность (11) электрического контакта и поверхность (12) монтажа. Поверхность (11) электрического контакта выполнена с возможностью контактирования с кабельным башмаком. Элемент (1) кабельного ввода выполнен с возможностью закрепления на поверхности монтажа на корпусе (20) и соединен на поверхности (12) монтажа с корпусом (20) выпрямителя (3) тока. Плоскость (110) поверхности (11) электрического контакта и плоскость (120) поверхности (12) монтажа пересекаются под установочным углом (α). Электрический компонент (2) имеет, по меньшей мере, три элемента (1) кабельного ввода, причем, по меньшей мере, два из них расположены в распределительном шкафу (4) друг над другом. Кабели, которые соединены при помощи кабельного башмака с соответствующим элементом (1) кабельного ввода, выводятся через днище или крышку распределительного шкафа из распределительного шкафа (4). 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к распределительному шкафу с выпрямителем тока с элементом кабельного ввода, причем элемент кабельного ввода имеет поверхность электрического контакта и поверхность монтажа, причем поверхность электрического контакта выполнена с возможностью контактирования с кабельным башмаком, причем элемент кабельного ввода выполнен с возможностью закрепления на поверхности монтажа на корпусе, причем элемент кабельного ввода соединен на поверхности монтажа с корпусом выпрямителя тока.

Электрические компоненты контактируют для обмена электрической энергией в большинстве случаев с кабелями через присоединительные элементы, обозначаемые также как элементы кабельного ввода или разъемы. При этом элемент кабельного ввода может быть выполнен, например, для приема кабельного башмака или альтернативно в виде присоединительной шины или сборной шины, например, для приема нескольких кабельных башмаков. Примером электрического компонента является выпрямитель тока. В случае массивных компонентов, которые расположены в распределительном шкафу, таких как выпрямители тока, кабельный ввод осуществляется зачастую либо снизу (как правило, через днище шкафа), либо сверху (как правило, через крышку шкафа). Кабели имеют на своих концах кабельные башмаки, которые привинчиваются по плоскости винтами к разъемам. Чем больше мощность электрического компонента, тем более толстыми и менее гибкими являются кабели. Непосредственно в случае нескольких кабелей, как например при энергоснабжении из трехфазной сети, кабели должны изгибаться при монтаже, что с одной стороны усложняет монтаж, а с другой стороны требует большого монтажного объема из-за минимальных радиусов изгиба.

В основе изобретения лежит задача улучшить элемент кабельного ввода в шкафу с выпрямителем тока.

Эта задача решается с помощью распределительного шкафа с признаками пункта 1 формулы изобретения.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения указаны в зависимых пунктах формулы изобретения.

В основе изобретения лежит понимание того, что благодаря наклонному положению поверхности электрического контакта относительно поверхности монтажа требуется существенно меньшее пространство для изгиба кабеля или кабелей, и/или изгиб кабеля или кабелей может быть существенно меньше. При этом поверхность электрического контакта может быть выполнена для соединения с кабельным башмаком или, например, в виде присоединительной шины для приема множества кабельных башмаков. В то время как при стандартных существующих прямых элементах кабельного ввода без наклона возникают многократные изгибы, например с S-образным ходом кабеля, благодаря наклонному положению поверхности электрического контакта ход кабеля в большей степени адаптируется к естественному ходу кабеля. Вследствие этого сокращается количество и степень изгиба кабеля. Благодаря сокращенному количеству изгибов в кабеле сокращаются помимо этого механические напряжения в кабеле. Это понижает переданные на элемент кабельного ввода усилия, так что разъем может выполняться более простым, в частности меньшим и более экономичным.

Наиболее предпочтительной является возможность реализовывать с прямыми стандартными кабельными башмаками существенно более компактное пространство кабельного ввода и при этом одновременно сокращать возникающие на кабельном разъеме усилия. Также за счет изменения установочного угла может использоваться оптимальный для случая использования установочный угол.

По сравнению с имеющимся на рынке альтернативным решением с использованием кабельных башмаков с наклонными присоединительными язычками, при соответствующем изобретению элементе присоединения возможно использовать стандартные кабельные башмаки. Именно в случае различных установочных углов у различных элементов кабельного ввода на одном электрическом компоненте применение однотипных кабельных башмаков наиболее предпочтительно непосредственно в отношении применения одинаковых деталей. Это позволяет достигать равных преимуществ. Равно могут простым образом использоваться также специальные кабельные концевые муфты, которые имеются на рынке лишь в незначительных выражениях.

Электрический компонент служит при этом в качестве корпуса, на котором закрепляется элемент кабельного ввода. Закрепление может выполняться, например, на поверхности электрического компонента. Говоря об электрическом компоненте, речь может идти, например, о выпрямителе тока. Последний может быть расположен в распределительном шкафу. Также возможно, что электрический компонент находится за пределами распределительного шкафа. Именно в распределительном шкафу доступное пространство в большинстве случаев очень ограничено, так что остается лишь незначительное пространство для прокладки кабелей, которые лучше всего используются с элементом кабельного ввода.

При помощи элемента кабельного ввода электрическая энергия передается между кабелем и компонентами внутри электрического компонента. Говоря о компонентах внутри электрического компонента, речь может идти в примере выпрямителя тока о полупроводниковых элементах, при помощи которых устанавливается электрическое соединение.

Элемент кабельного ввода может быть выполнен за одно целое и иметь при этом между плоскостью поверхности электрического контакта и плоскостью поверхности монтажа угол α. Альтернативно также возможно, что элемент кабельного ввода выполнен из нескольких частей, в частности из двух частей. При этом первая проводящая часть служит для соединения с кабелем, в то время как вторая часть, например в виде адаптера, служит для закрепления на корпусе. Говоря о корпусе, речь может идти, например, о кожухе или другой монтажной поверхности выпрямителя тока. При этом адаптер может быть выполнен таким образом, что после соединения обеих частей элемента кабельного ввода плоскость поверхности электрического контакта и плоскость поверхности монтажа пересекаются.

При этом электрический компонент имеет, по меньшей мере, три элемента кабельного ввода. Три кабеля необходимы для подключения к трехфазной сети. Именно электрические компоненты с большой мощностью, например выше 100 кВт, часто снабжаются из трехфазной сети электрической энергией. Одновременно благодаря высокой мощности необходимы такие большие поперечные сечения кабелей, которые уменьшают гибкость кабелей. Кроме того, должны частично соблюдаться минимальные радиусы при изгибе кабелей. В случае применения поверхностей электрического контакта, которые ориентированы параллельно к поверхности корпуса, должно предусматриваться большое расстояние между отдельными элементами кабельного ввода, чтобы кабельные трассы отдельных кабелей не мешали друг другу. Благодаря наклонному положению поверхности электрического контакта элементы кабельного ввода могут располагаться существенно ближе друг к другу, так как кабели не должны изгибаться, для того чтобы не перекрывать другие оставшиеся элементы присоединения. Вследствие этого может осуществляться наиболее компактное в отношении требуемого пространства подключение кабелей к электрическому компоненту, без того чтобы должны быть предусмотрены сильные изгибы в кабеле. Одновременно относительно низки возникающие механические усилия. Таким образом, например, возможно располагать отдельные элементы кабельного ввода на расстоянии от 5 см до 20 см друг от друга.

При этом наиболее предпочтительным оказалось то, что установочный угол различных элементов кабельного ввода различается. Тем самым могут простым образом реализовываться различные ходы отдельных кабелей с незначительными изгибами.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения плоскость поверхности электрического контакта и плоскость поверхности монтажа пересекаются под углом в диапазоне между 5° и 45°. Этот угол обозначается также как установочный угол. Для того чтобы удерживать изгиб кабеля на минимально возможном уровне, наклонный элемент присоединения или наклонная присоединительная шина с установочным углом в указанном диапазоне оказались наиболее предпочтительными при прокладке кабеля. Тем самым может предотвращаться прокладка кабеля рядом с электрическим компонентом, и может обеспечиваться достаточное расстояние между кабелем и электрическим компонентом.

В дальнейшем предпочтительном варианте осуществления изобретения плоскость поверхности электрического контакта и плоскость находящейся в окружении поверхности электрического контакта поверхности электрического компонента пересекаются, в частности они пересекаются под дальнейшим углом в диапазоне между 5° и 45°. Преимущества элемента кабельного ввода проявляются в частности в том случае, если поверхность электрического контакта наклонена относительно поверхности корпуса электрических компонентов, которая находится в непосредственной близости от элемента кабельного ввода. Это имеет место в частности в том случае, если электрический компонент или электрические компоненты располагаются в сильно ограниченном в отношении пространства окружении, как это происходит, например, распределительном шкафу. Тем самым можно достигать наиболее компактного расположения, так как можно простым образом реализовывать различные ходы отдельных кабелей лишь с незначительными изгибами кабелей.

В дальнейшем предпочтительном варианте осуществления изобретения, по меньшей мере, два из элементов кабельного ввода расположены в распределительном шкафу друг над другом, причем кабели, которые соединены при помощи кабельного башмака с соответствующими элементами кабельного ввода, выводятся через днище или через крышку распределительного шкафа из распределительного шкафа. Благодаря расположению друг над другом кабели прокладываются в непосредственной близости друг к другу и вследствие этого мешают друг другу. Этот эффект может наиболее предпочтительно предотвращаться вследствие того, что элементы кабельного ввода имеют установочный угол. Он обеспечивает в этом случае не только то, что уменьшаются изгибы кабелей, но и то, что кабели оказывают лишь незначительное давление друг на друга.

В дальнейшем предпочтительном варианте осуществления изобретения установочные углы различных элементов кабельного ввода различаются. Благодаря различным установочным углам кабели могут наиболее компактно проводиться в распределительном шкафу. Это имеет место в частности в том случае, если элементы кабельного ввода расположены друг над другом. Благодаря различным установочным углам взаимное давление кабелей друг на друга может в этом случае сокращаться дополнительно.

Далее изобретение более подробно описывается и разъясняется на основе изображенных на чертеже примеров осуществления. На чертеже показаны:

фиг. 1 - подключение из уровня техники;

фиг. 2 - элемент подключения кабеля;

фиг. 3, фиг. 4 - примеры осуществления элемента кабельного ввода с наклонной поверхностью электрического контакта; и

фиг. 5 - выпрямитель тока с наклонными элементами кабельного ввода.

Фиг. 1 показывает известную из уровня техники систему с распределительным шкафом 4, в котором расположен электрический компонент 2. Этот электрический компонент 2 снабжается через три кабеля 5 электрической энергией. Кабели 5 соединены через элементы присоединения с электрическим компонентом 2. Контактная поверхность ориентирована параллельно относительно поверхности электрического компонента 2, на которой установлены элементы присоединения на электрическом компоненте 2. Вследствие этого кабели 5 S-образно изогнуты, для того чтобы не перекрывать элементы присоединения других кабелей 5, и одновременно для того чтобы была возможность прокладываться через проходной изолятор в распределительном шкафу 4.

Фиг. 2 показывает элемент 1 кабельного ввода. На поверхности 11 электрического контакта элемента 1 кабельного ввода закреплен кабель 5, например, при помощи кабельного башмака или винта. Элемент 1 кабельного ввода механически соединен на поверхности 12 монтажа с корпусом 20. При этом плоскость 110 поверхности 11 электрического контакта наклонена относительно плоскости 120 поверхности 12 монтажа. То есть плоскость 110 поверхности 11 электрического контакта и плоскость 120 поверхности 12 монтажа пересекаются под углом α. Этот угол α обозначается также как установочный угол.

Фиг. 3 показывает пример осуществления распределительного шкафа 4, в котором расположен электрический компонент 2. При этом также здесь электрический компонент 2 снабжается через три кабеля 5 электрической энергией. Однако электрическое соединение с электрическим компонентом 2 осуществляется в каждом случае при помощи элемента 1 кабельного ввода согласно фиг. 2. При этом корпус 20 представляет собой в данном примере осуществления электрический компонент 2. Элемент 1 кабельного ввода имеет при этом поверхность 11 электрического контакта для соединения с кабелем 5, которая наклонена относительно поверхности 12 монтажа, на которой элемент 1 кабельного ввода закреплен на электрическом компоненте 2. Благодаря этому наклону на угол α кабели 5 могут с меньшим количеством изгибов проводиться по пути от кабельного ввода распределительного шкафа 4 к элементу 1 кабельного ввода. Также сокращаются тем самым переданные от кабеля 5 на элемент 1 кабельного ввода механические усилия. При этом кабельный ввод может быть расположен на дне распределительного шкафа 4, как это изображено на фиг. 3, или согласно фиг. 4 на крышке распределительного шкафа 4. В отношении фиг. 4 делается ссылка на описание к фиг. 3, а также на использованные там ссылочные позиции.

Фиг. 5 показывает выпрямитель 3 тока в качестве электрического компонента 2. Электрические разъемы выполнены в виде элементов 1 кабельного ввода, у которых поверхность 11 электрического контакта наклонена относительно поверхности 12 монтажа. При этом плоскость 120 поверхности 12 монтажа расположена со смещением относительно плоскости 130 находящейся в окружении поверхности 11 электрического контакта поверхности электрического компонента 2. Это смещенное расположение может быть при этом параллельным или же иметь угол друг относительно друга. Плоскость 110 поверхности 11 электрического контакта и плоскость 130 находящейся в окружении поверхности 11 электрического контакта поверхности электрического компонента 2 пересекаются при этом под дальнейшим углом β. Это делает возможной наиболее предпочтительную прокладку кабелей, так как благодаря этому дальнейшему углу β может также без сильных изгибов не изображенных здесь кабелей осуществляться проведение кабелей простым образом на необходимом расстоянии от поверхности, в частности от находящейся в окружении поверхности 11 электрического контакта поверхности, выпрямителя 3 тока.

Резюмируя, изобретение относится к элементу кабельного ввода с поверхностью электрического контакта и поверхностью монтажа, причем поверхность электрического контакта может контактировать с кабельным башмаком, причем элемент кабельного ввода может закрепляться на поверхности монтажа на корпусе. Для улучшения элемента кабельного ввода предлагается то, что поверхность электрического контакта и поверхность монтажа расположены на элементе кабельного ввода таким образом, что плоскость поверхности электрического контакта и плоскость поверхности монтажа пересекаются. Изобретение относится далее к электрическому компоненту, в частности к выпрямителю тока, с подобным элементом кабельного ввода, причем элемент кабельного ввода соединен на поверхности монтажа с электрическим компонентом. Кроме того, изобретение относится к распределительному шкафу, по меньшей мере, с одним подобным электрическим компонентом.

1. Распределительный шкаф (4) с выпрямителем (3) тока с по меньшей мере двумя элементами (1) кабельного ввода, причем элемент (1) кабельного ввода имеет поверхность (11) электрического контакта и поверхность (12) монтажа, причем поверхность (11) электрического контакта выполнена с возможностью контактирования с кабельным башмаком, причем элемент (1) кабельного ввода выполнен с возможностью крепления на поверхности монтажа на корпусе (20), причем поверхность (11) электрического контакта и поверхность (12) монтажа расположены на элементе (1) кабельного ввода таким образом, что плоскость (110) поверхности (11) электрического контакта и плоскость (120) поверхности (12) монтажа пересекаются под установочным углом (α), причем элемент (1) кабельного ввода соединен на поверхности (12) монтажа с корпусом (20) выпрямителя (3) тока, причем электрический компонент (2) имеет, по меньшей мере, три элемента (1) кабельного ввода, причем, по меньшей мере, два из элементов (1) кабельного ввода расположены в распределительном шкафу (4) друг над другом, причем кабели, которые соединены при помощи кабельного башмака с соответствующим элементом (1) кабельного ввода, выводятся через днище или крышку распределительного шкафа из распределительного шкафа (4).

2. Распределительный шкаф (4) по п. 1, причем установочный угол (α) принимает значение в диапазоне между 5° и 45°.

3. Распределительный шкаф (4) по п. 1 или 2, причем установочные углы (α) различных элементов (1) кабельного ввода различаются.

4. Распределительный шкаф (4) по любому из пп. 1-3, причем плоскость (110) поверхности (11) электрического контакта и плоскость (130) находящейся в окружении поверхности (11) электрического контакта поверхности (13) электрического компонента (2) пересекаются, в частности пересекаются под дальнейшим углом (β) в диапазоне между 5° и 45°.