корпус устройства электронного разъединителя для автоматического выключателя, устройство электронного разъединителя и способ его сборки

Формула изобретения

1. Корпус (20) электронного модуля устройства (200) разъединителя распределительного блока (1), причем упомянутое устройство (200) содержит соединительные печатные проводники (16), выполненные для работы совместно с упомянутым распределительным блоком (1), при этом корпус (20) содержит:

- нижнюю часть (22), представляющую собой первую поверхность и боковые панели (26); и

крышку (24), представляющую собой вторую поверхность, выполненную со сквозными отверстиями (96) для работы электронного модуля (20), и боковые панели (26), образующие полость (28'), в которой может быть размещена нижняя часть (22);

- нижняя часть (22) и крышка (24) взаимодействуют с образованием полости (28), способной герметично вмещать в себя плату (64) печатного монтажа в направлении, параллельном второй поверхности;

отличающийся тем, что полость (28) содержит футляр (58) такой, что:

- футляр (58) выходит через соединительный канал (62) на боковую панель (26) нижней части (22) и через отверстие (60) срабатывания на боковую панель (26) нижней части (22), выполненную, чтобы взаимодействовать с соединительными печатными проводниками (16) устройства (200) разъединителя, причем крышка (24) выполнена полой, чтобы оставить канал, обращенный к упомянутому отверстию (60) срабатывания; и

- футляр (58) выполнен, чтобы вмещать в себя исполнительный механизм (50) герметично относительно упомянутой полости (28), причем упомянутый исполнительный механизм способен занимать первое исходное положение внутри корпуса (20) и второе рабочее положение, при котором он высовывается из корпуса (20) через упомянутое отверстие (60) и указанную выемку крышки (24).

2. Корпус по п.1, дополнительно содержащий подвижный язычок (84), надежно прикрепленный к боковой панели (26) нижней части (22), обращенный к отверстию (60) срабатывания и способный перемещаться, чтобы передавать положение исполнительного механизма (50) вовне корпуса (20).

3. Корпус по п.1, в котором крышка (24) надежно прикреплена к нижней части (22) путем зажима.

4. Корпус по п.1, в котором нижняя часть (22) содержит дно (34) и двойное дно (32), неподвижно прикрепленные друг к другу, образуя пространство.

5. Корпус по п.4, в котором пространство между дном (34) и двойным дном (32) содержит кнопочное устройство (40), способное скользить в пространстве.

6. Корпус по п.4, в котором пространство между дном (34) и двойным дном (32) содержит проводники (30), продолжающиеся между первым соединительным печатным проводником (36), выходящим наружу из упомянутого пространства, чтобы быть наложенным на соединительный печатный проводник (16) устройства (200) разъединителя, и второй соединительный печатный проводник (38), размещенный в пространстве между дном (34) и двойным дном (32), причем дно (34) содержит средство (49) для приема второго соединительного печатного проводника (38) проводников (30).

7. Корпус по п.6, в котором проводники (30) изолированы друг от друга перегородками (32), размещенными в двойном дне (32).

8. Корпус по п.6, выполненный для устройства разъединителя трехфазного распределительного устройства, в котором пространство между дном (34) и двойным дном (32) содержит три проводника (30), первый соединительный печатный проводник (36) которых способен быть наложенным на каждый из трех соединительных печатных проводников (16) устройства (200) разъединителя, и дополнительно содержит проводник (42) нейтрали, который выходит наружу из упомянутого пространства через соединительное средство (46), причем дно (34) содержит средство (49) для приема второго соединительного печатного проводника (48) проводника (42) нейтрали.

9. Корпус по п.6, в котором дно (34) и двойное дно (32) сварены.

10. Корпус по п.1, дополнительно содержащий средство (100) регулировки, работающее совместно со сквозными отверстиями (96) второй поверхности, и испытательный соединитель (96') на второй поверхности крышки (24).

11. Корпус по п.1, дополнительно содержащий средство (106) дисплея, установленное в выемке (114) второй поверхности крышки (24).

12. Электронный модуль устройства (200) разъединителя распределительного устройства (1), содержащий корпус по одному из пп.1-11 и исполнительный механизм (50), установленный в футляре (58), причем исполнительный механизм (50) соединен с соединителем (56), проходящим через канал (62) футляра (58).

13. Модуль по п.12, в котором исполнительным механизмом является устройство (50) электромагнитного срабатывания, содержащее шток-толкатель (54), который скользит и высовывается из футляра (58) через отверстие (60) срабатывания.

14. Модуль по п.12, дополнительно содержащий основную плату (64) печатного монтажа, размещенную в полости (28) нижней части (22) и соединенную с исполнительным механизмом (50) ее соединителем (56).

15. Модуль по п.13, дополнительно содержащий основную плату (64) печатного монтажа, размещенную в полости (28) нижней части (22) и соединенную с исполнительным механизмом (50) ее соединителем (56).

16. Модуль по п.15, в котором соединение между исполнительным механизмом (50) и основной платой (64) осуществлено по кромке упомянутой платы (64), и соединитель (56) размещен между боковыми панелями (26, 26') нижней части (22) и крышки (24).

17. Модуль по п.15, дополнительно содержащий, по меньшей мере, вторую плату печатного монтажа, причем каждая вторая плата (70, 74) размещена между первой поверхностью нижней части (22) и основной платой (64), и каждая вторая плата (70, 74) взаимодействует с основной платой, по меньшей мере, через один контакт (66).

18. Модуль по п.17, в котором корпус (20) образован согласно одному из пп.6-8, и в котором вторая плата (74) печатного монтажа выполнена с контактами (76) для соединения с выводами полосок (38) проводников (30).

19. Модуль по п.18, в котором вторая плата (74), соединенная с проводниками (30), установлена в полости (28) экраном (78) между второй платой и платой (64) печатного монтажа.

20. Модуль по п.17, в котором контакт между платами (64, 70, 74) осуществляется, по меньшей мере, одним позолоченным поршнем (66).

21. Модуль по п.15, в котором основная плата (64) выполнена со средством оптической связи, причем корпус (20) выполнен с каналом (90), размещенным напротив средства оптической связи, чтобы обеспечить оптическую связь с другим соединенным устройством.

22. Модуль по п.21, в котором корпус (20) содержит опорный рельс (92), обращенный к оптическому каналу (90), для крепления устройства, снабженного другим средством оптической связи.

23. Устройство (200) разъединителя распределительного устройства (1), содержащее электронный модуль по п.12, и устройство (10) трансформатора, содержащее корпус (12), вмещающий в себя, по меньшей мере, один проводник, доступный через первый ввод соединительного печатного проводника (16) и второй соединительный печатный проводник (18), причем корпус (20) электронного модуля прикреплен к корпусу (12) устройства (10) трансформатора путем зажима.

24. Устройство (200) разъединителя распределительного устройства (1), содержащее электронный модуль по п.15, и устройство (10) трансформатора, содержащее корпус (12), вмещающий в себя, по меньшей мере, один проводник, доступный через первый ввод соединительного печатного проводника (16) и второй соединительный печатный проводник (18), причем корпус (20) электронного модуля прикреплен к корпусу (12) устройства (10) трансформатора путем зажима.

25. Устройство (200) разъединителя распределительного устройства (1), содержащее электронный модуль по п.19, и устройство (10) трансформатора, содержащее корпус (12), вмещающий в себя, по меньшей мере, один проводник, доступный через первый ввод соединительного печатного проводника (16) и второй соединительный печатный проводник (18), причем корпус (20) электронного модуля прикреплен к корпусу (12) устройства (10) трансформатора путем зажима.

26. Устройство разъединителя по п.23, соединенное с соединительным гребнем (132), образованным стержнем (138), на котором установлены разъединяемые соединительные винты (134), при этом число таких винтов соответствует числу входных проводников (16) устройства (10) трансформатора.

27. Распределительное устройство (1), содержащее корпус, выполненный с выемкой (4), в которой установлено устройство (200) электронного разъединителя согласно п.23, причем указанное устройство (200) разъединителя может инициировать разделение, по меньшей мере, двух контактов распределительного устройства (1), перемещаемых относительно друг друга с помощью его исполнительного механизма (50).

28. Распределительное устройство (1), содержащее корпус, выполненный с выемкой (4), в которой установлено устройство (200) электронного разъединителя согласно п.24, причем указанное устройство (200) разъединителя может инициировать разделение, по меньшей мере, двух контактов распределительного устройства (1), перемещаемых относительно друг друга с помощью его исполнительного механизма (50).

29. Распределительное устройство (1), содержащее корпус, выполненный с выемкой (4), в которой установлено устройство (200) электронного разъединителя согласно п.25, причем указанное устройство (200) разъединителя может инициировать разделение, по меньшей мере, двух контактов распределительного устройства (1), перемещаемых относительно друг друга с помощью его исполнительного механизма (50).

30. Способ сборки устройства (200) электронного разъединителя, содержащего электронный модуль и устройство (10) трансформатора, содержащий последовательные этапы:

a. выполнение первой нижней части (22) корпуса электронного модуля, содержащего полость (28), образованную боковыми панелями (26), при этом в данной полости размещен футляр (58), выходящий наружу через отверстие (60, 62) на две противоположные боковые панели;

b. установку исполнительного механизма (50) в упомянутый футляр (58) через одно из отверстий (60), причем соединитель (56) упомянутого исполнительного механизма (50) проходит через другое отверстие (62);

c. крепление нижней части (22) на корпусе устройства (10) трансформатора;

d. размещение основной платы (64) печатного монтажа в полости (28) корпуса электронного модуля;

e. соединение соединителей (56, 14) исполнительного механизма (50) и устройства (10) трансформатора на основной плате (64);

f. закрытие полости крышкой (24).

31. Способ по п.30, последовательно содержащий этап установки средства (100) срабатывания вращающихся составных элементов основной платы в отверстиях (96) крышки (24).

32. Способ по п.30, в котором выполняют этапы, на которых: устанавливают нижнюю часть (22) на устройство (10) трансформатора и/или закрывают полость (28) крышкой (24) путем зажима.

33. Способ по п.31, в котором установка нижней части (22) на устройстве (10) трансформатора и/или закрытие полости (28) крышкой (24) и/или установка средства (100) срабатывания вращающихся составных элементов осуществлены путем зажима.

34. Способ по одному из пп.30-33, предварительно включающий в себя создание нижней части (22) корпуса, путем сварки дна (34) и двойного дна (32), причем дно и двойное дно образуют полость, в которую вставлены составные элементы (30, 40, 42).

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к разъединению распределительных устройств с помощью электронной обработки. Более конкретно, изобретение относится к устройству электронного разъединителя, которое может быть встроено в существующие распределительные устройства и которое воздействует на контакты распределительного устройства с помощью встроенного электромагнитного исполнительного механизма. Электронный модуль устройства разъединителя дополнительно может содержать известные функциональные возможности, в частности выставление порогового параметра, текущие измерения, испытательный разъем, дисплей и функции связи.

Изобретение также относится к корпусу для устройства электронного разъединителя, конструкция которого была оптимизирована в целях максимальной компактности. Изобретение также относится к устройству разъединителя и способу его сборки, которая упрощена, несмотря на плотность интегрированных функций.

Уровень техники

Как показано в документе FR 2 696 275 и схематично представлено на фиг.1, литой корпус автоматического выключателя 1 содержит устройство 2 разъединителя, позволяющее своевременно приводить в действие контакты распределительного блока 3. Все габаритные размеры автоматического выключателя 1 более или менее стандартизированы, определены диапазоном распределительных блоков 3, в частности, устройство 2 разъединителя установлено в кожухе 4, размещенном в корпусе упомянутого блока 3.

Известны различные узлы разъединителя, в частности, с усовершенствованием устройств 2 электронных разъединителей, которые по сравнению с магнитными или термомагнитными устройствами разъединителя позволяют, например, регулировать с помощью подходящего средства 5 пороговые значения тока, вызывающие выключение, и выполнять проверки с помощью испытательного разъема 6. Обычно устройство 2 электронного разъединителя содержит корпус 7, выполненный из изоляционного материала, в котором размещен блок обработки типа платы печатного монтажа, получающий индикаторные сигналы распределительного контура. Когда значение текущих сигналов превышает пороговые значения, установленные для заданных периодов времени, блок обработки посылает сигнал исполнительному устройству 3, такому как соленоид, которое разделяет пару контактов автоматического выключателя 1.

Устройства 2 электронного разъединителя в общем являются съемными и установлены в корпус автоматического выключателя 1 только, когда установка последнего выполнена. Кроме того, устройства 2 электронного разъединителя обычно взаимозаменяемы, чтобы удовлетворять разнообразие запросов, изменяющихся от базовой защиты до наиболее усовершенствованной защиты, включая разнообразные точки настроек и/или разнообразные функции измерения, такие как измерение напряжения, мощности и/или энергии. Кроме того, может потребоваться заменить устройство 2 электронного разъединителя на существующем распределительном блоке 3 в случае плохой работы или добавления новых функций. Хотя функциональные возможности устройства 2 электронного разъединителя и параметры 5, которые должны быть заданы, могут логически вытекать из числа, габаритные размеры устройств 2 электронного разъединителя подчиняются строгим критериям, относящимся к их кожуху 4.

Использование микропроцессоров должно, несомненно, позволять вместить все защитные функции в корпус 7 малых размеров. Однако пространственные требования, присущие этим функциям, не могут быть минимизированы по желанию, в частности, вследствие ограничений, образующихся за счет соединений между различными составными элементами, осуществляющими электронную обработку, измерение, установку параметров и приведение в действие. Обычные провода, припои или контактные ножи требуют согласования между функциями, интегрированными в устройство 2 электронного разъединителя, другие функции затем могут быть осуществлены внешними вспомогательными устройствами, соединенными с помощью проводных соединений. В частности, система срабатывания контактов не является частью устройства 2 электронного разъединителя.

Несмотря на разнообразные конструкции, такие как, например, те, что описаны в документе EP 0 991 095, устройства электронного разъединителя не оптимизированы и требуют присоединения вспомогательных устройств, делая за счет этого процедуру сборки автоматического выключателя более трудоемкой.

Сущность изобретения

Среди прочих преимуществ задачей изобретения является смягчить недостатки существующих устройств электронных разъединителей и предложить устройство разъединителя, имеющее конструкцию, которая позволяет включить в себя различные составные элементы, необходимые для осуществления требуемых функций. В частности, устройство разъединителя согласно настоящему изобретению отвечает ограничениям в отношении пространственного размещения и может заменить устройство разъединителя, в частности устройство магнитного или термомагнитного разъединителя в существующем автоматическом выключателе. Кроме того, устройство разъединителя согласно настоящему изобретению интегрирует и устройство электромагнитного приведения в действие контактов автоматического выключателя, измерение и обработку различных репрезентативных значений тока, протекающего в распределительной цепи, а также средство, позволяющее пользователю установить величины пороговых параметров разъединения. За счет этого сборка устройства облегчена. В дополнение, поскольку архитектура является общей для различных автоматических выключателей, каким бы ни было число полюсов или напряжение разъединения автоматического выключателя, усовершенствованы сборка и хранение различных составных элементов.

Согласно одному признаку изобретение относится к устройству электронного разъединителя, которое может быть присоединено к распределительному устройству с помощью соединительных печатных проводников. Изобретение также относится к электронному модулю такого устройства и к его корпусу.

Корпус модуля, таким образом, содержит нижнюю часть и крышку, которая установлена на нижней части и вокруг нижней части предпочтительно путем зажима с образованием полости, при этом в этой полости размещена плата печатного монтажа. Крышка имеет отверстия для управления вспомогательными устройствами, такими как расширительные части колесиков с накаткой платы печатного монтажа и испытательного разъема. Ее внешняя поверхность может также содержать выемку для установки дисплея считывания.

В нижней части корпуса согласно настоящему изобретению выполнен футляр для размещения в нем герметичным образом исполнительного механизма относительно окружающей исполнительный механизм полости, при этом исполнительный механизм способен занимать нерабочее положение и рабочее положение, при котором он выступает из корпуса перпендикулярно боковой панели, обращенной к соединительным печатным проводникам устройства разъединителя, чтобы привести в действие контакты автоматического выключателя. Футляр выходит на боковые панели корпуса через канал соединения исполнительного механизма и через отверстие, позволяющее исполнительному механизму занять его рабочее положение. Предпочтительно подвижный язычок надежно прикреплен к крышке и приводится в движение исполнительным механизмом при перемещении от нерабочего положения в рабочее положение. В модуле и устройстве разъединителя согласно изобретению исполнительный механизм, размещенный в футляре, является предпочтительно устройством электромагнитного срабатывания, содержащим шток-толкатель, выскальзывающий наружу из футляра, и соединитель, проходящий через канал соединения.

Электронный модуль также предпочтительно содержит плату печатного монтажа в полости корпуса, плата соединена с соединителем исполнительного механизма предпочтительно через кромку и преимущественно посредством локализованного соединения между боковыми панелями крышки и нижней частью. Соединения с устройством трансформатора для создания устройства электронного разъединителя также предпочтительно выполнены через кромку и между стенками нижней части и крышкой корпуса согласно изобретению. Это решение увеличивает компактность устройства и предотвращает любое действие, результатом которого могло бы быть неправильное расположение и/или повреждение соединительных проводов. Упомянутое устройство трансформатора и электронный модуль предпочтительно прикреплены друг к другу путем зажима таким образом, чтобы устранить любой винт или другое несвязанное крепежное средство.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения электронный модуль содержит другие функции, нежели защита путем разъединения, следующего за анализом токов, при этом интерфейсы для приведения в действие этих функций преимущественно устроены на дополнительной плате печатного монтажа, вставленной в полость его корпуса. Каждая из дополнительных плат печатного монтажа является предпочтительно, по меньшей мере частично, наложенной на основную плату, при этом передача данных осуществляется посредством беспроводных ортогональных соединителей. Соединители между платами выполнены преимущественно в виде пружинных контактов или позолоченных поршней, которые позволяют компенсировать любые дефекты, вызванные копланарной упаковкой. Модуль, в частности, может содержать плату, представляющую собой интерфейс, обращенный по направлению наружу, причем корпус выполнен соответствующей компоновки, например имеет L-образную форму.

Преимущественно, электронный модуль согласно изобретению содержит блок непосредственной обработки значений напряжения и возможно значений нейтрали, данные которого он передает на основную плату печатного монтажа. Плата, предназначенная для этой обработки, предпочтительно вставлена в полость корпуса с диэлектрическим экраном, который либо выполнен прессованием, либо выполнен в виде отливки, изолирующей эту плату от остальных электронных компонентов. Кроме того, корпус затем собирают так, чтобы непосредственно переключать напряжение. В частности, нижняя часть корпуса может быть выполнена из двух частей, из дна и двойного дна, соединенных друг с другом предпочтительно сваркой для образования изолированного пространства, в котором может быть размещено средство, позволяющее переключать величину напряжений и нейтрали. В частности, устройства щиткового типа могут определять дорожки, на которых размещены проводники, включая первый печатный проводник, соединяющий, например, с соединительными печатными проводниками устройства трансформатора, и второй печатный проводник, внутренний по отношению к полости. Отверстие в дне на уровне этих вторых печатных проводников позволяет контакту, предпочтительно позолоченному поршню, передавать данные на изолированный печатный контур электронной обработки, размещенный противоположно отверстию.

Корпус и электронный модуль согласно изобретению могут содержать другие функции. Например, устройство скольжения может быть вставлено между дном и двойным дном в случае, чтобы взаимодействовать с внешней кнопкой. Средство бесконтактного соединения также может быть выполнено с оптическим каналом, размещенным в корпусе, предпочтительно на уровне средства для крепления с другим устройством, также снабженным средством оптической связи. Когда упомянутое устройство прикреплено, например, путем крепления на рельсе, средство связи может передавать данные через упомянутый оптический канал.

Корпус и электронный модуль согласно изобретению подходят для устройств разъединителя любого режима и для любого числа полюсов, в частности трех или четырех. Устройство разъединителя может быть вставлено в корпус распределительного устройства, также являющегося предметом изобретения, чтобы инициировать разделение его контактов. С этой целью устройство разъединителя согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения объединено с линейкой разъединяемых винтов типа гребенчатого соединителя таким образом, что установка в устройстве автоматического выключателя достигается путем соединения каждого из винтов гребенчатого соединителя с соединительными печатными проводниками, затягивания и последовательного контроля винтов, остаточная часть которых остается соединенной с устройством вытекающего логически размера. Это делают для облегчения сборки, гарантирующей единообразие затягивающих крутящих моментов.

Согласно другому признаку изобретение относится к способу сборки устройства электронного разъединителя, геометрия которого оптимизирована, чтобы включать в себя все функции, в частности приведение в действие. Нижняя часть корпуса электронного модуля содержит полость, в которой размещен футляр, выходящий на отверстие на двух противоположных боковых панелях. В предпочтительном варианте осуществления изобретения нижняя часть получена путем сварки дна с двойным дном и путем размещения проводников между ними, позволяя выполнять переключение напряжения и/или нейтрали или даже других элементов кнопочного типа. Предпочтительно электромагнитный исполнительный механизм вставлен в футляр на нижней части, причем его проводники проходят через одно из отверстий, а скользящая часть исполнительного механизма может высовываться через другое отверстие.

Способ согласно изобретению осуществляют путем прикрепления нижней части на устройство трансформатора устройства разъединителя предпочтительно путем зажима. В частности, для уменьшения нагрева первичный проводник устройства трансформатора состоит только из двух частей, сваренных или другим образом надежно скрепленных через один конец на уровне петли, проходя дважды в магнитном контуре. Чтобы позволить каждой части проводника пройти в центре магнитного контура, по меньшей мере, одна из частей неполностью согнута на уровне его концов. В частности, окончательный угол между двумя сторонами петли является тупым и он близок к 90°, после того как одна часть установлена вокруг корпуса преобразующего элемента так, чтобы действовать вместе с концом другой части, которая должна быть приварена.

Платы печатного монтажа затем вставляют в полость с частичным пакетированием и непосредственным соединением, обусловленным ортогональными контактами, которые преимущественно действуют как пружины. Соединители исполнительного механизма и устройства трансформатора прикреплены к основной плате печатного монтажа путем пайки предпочтительно по кромке. Полость закрывают крышкой, которую устанавливают параллельно основной плате печатного монтажа предпочтительно путем зажима. Средство приведения в действие платы соединено с крышкой предпочтительно путем зажима после того, как крышка закрыла полость. Другие элементы, такие как дисплей считывания, также могут быть установлены. Устройство разъединителя, собранное таким образом, может быть вставлено в распределительное устройство.

Краткое описание чертежей

Другие преимущества и признаки будут более понятны из следующего описания конкретных вариантов осуществления изобретения, приведенных только в целях иллюстрации и не ограничивающих изобретение, а также представленных на приложенных чертежах.

На фиг. 1, уже описанной, представлено распределительное устройство, в которое может быть вставлено устройство разъединителя согласно настоящему изобретению.

На фиг. 2А-2Н показаны этапы последовательной сборки устройства электронного разъединителя согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения.

На фиг. 3А, 3В и 3С представлена установка платы переключения напряжения в предпочтительном варианте осуществления изобретения.

На фиг. 4 показан другой вариант осуществления устройства разъединителя согласно изобретению, также как и способ сборки отдельной гребенкой.

На фиг. 5 показан узел первичного проводника трансформаторного элемента согласно варианту осуществления изобретения.

Подробное описание предпочтительного вариант осуществления

Изобретение будет описано далее согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, содержащему опции устройства 200 разъединителя, которые могут быть исключены, если потребуется. Альтернативные варианты будут в достаточной степени очевидны для специалиста в данной области техники, при этом различные перечисленные составные элементы не должны расцениваться как необходимые для той цели, для защиты которой они предназначены. Чтобы упростить чертежи, некоторые из этих элементов, выборочные для предмета изобретения, не будут включены во все графические материалы.

Кроме того, устройство разъединителя согласно изобретению может быть установлено на различные существующие «штампованные корпуса» распределительных устройств, работающих, в частности, в диапазоне между 16 А и 630 А, какого бы числа полюсов это ни касалось, даже если представленный вариант осуществления изобретения касается устройства электронного разъединителя для трехполюсного автоматического выключателя 1, как показано на фиг. 1, т.е. содержащего три пары контактов для прерывания тока в каждой из трех фаз.

Наконец, в целях упрощения представления предпочтительного варианта осуществления изобретения устройство 200 разъединителя будет описано в отношении положения сборки/установки, при котором автоматический выключатель 1 размещен плоско, при этом выемка 4 корпуса обращена вверх, т.е. поверхность устройства 200 разъединителя, доступная для пользователя и снабженная средством регулировки настроек, находится наверху и по существу горизонтальна. Использование терминов относительного положения, таких как «боковой», «верхний», «нижний» и т.д., не должно интерпретироваться как ограничивающий фактор.

Обычно устройство 200 разъединителя образовано внешней оболочкой, вставленной в выемку 4 корпуса автоматического выключателя 1, (наружная) верхняя поверхность которого выполнена с элементами установки и дисплея, доступными для пользователя. Согласно настоящему изобретению оболочка устройства 200 разъединителя определена узлом модуля электронной обработки с устройством 10 трансформатора тока, который может быть традиционной конструкции. В частности, как показано на фиг. 2Е, устройство 10 трансформатора содержит корпус 12, имеющий форму, соответствующую выемке 4 распределительного устройства 3 и/или автоматического выключателя 1, в которую он должен быть вставлен. Корпус 12 устройства 10 трансформатора вмещает в себя проводник для каждой фазы распределительного контура, соединенный с датчиком смешанного тока, как описано, например, на фиг. 10 документа FR 2 870 350. Данные, полученные датчиком, а также питающий ток передаются на модуль электронной обработки соответствующим соединителем 14. Предпочтительно, согласно изобретению вследствие компактности устройства разъединителя соединители 14 являются гибкими и соединены соединительным средством 15 типа очень короткого провода. Преимущественно соединители 14 пригодны для соединения через кромку платы печатного монтажа так, как это описано, например, в документе FR 2 913 143. В частности, устройство 10 трансформатора устройства разъединителя согласно настоящему изобретению является таким, как описано в заявке на патент Франции FR 08 00131, приоритет которой испрашивается.

В частности, устройство 10 трансформатора содержит множество трансформаторных элементов 10_i, каждое с первичным проводником 17, выполненным, чтобы быть присоединенным к линии подачи мощности через один конец 18 и для соединения с распределительным устройством 3 через другой конец 16, причем печатные проводники предпочтительно являются параллельными друг другу. Магнитный контур предпочтительных трансформаторных элементов 10_i является прямоугольным по форме для облегчения сборки с распределительным устройством 3 и электронным модулем 200. Магнитный контур и вторичная обмотка вставлены в изолирующий корпус 12 соответствующей формы, по существу, в виде прямоугольного параллелограмма, выполненный с каналом, через который проходит первичный проводник 17. Для получения сигнала представляющий ток после трансформации первичный проводник 17 предпочтительно проходит через магнитный контур дважды, образуя по существу прямоугольную петлю с двумя участками, которые являются копланарными в канале и разделенными достаточным пространством для обеспечения изоляции или для установки дополнительного изоляционного экрана. Кроме того, проводник 17 является жестким по всей своей длине так, чтобы обеспечить положение петли вокруг магнитного контура, что означает, что проводник 17 должен быть образован из несколько частей, которые рекомендуется сварить.

Преимущественно, чтобы сократить нагрев, обусловленный высоким сопротивлением сварного шва, каждый проводник 17 устройства 10 выполнен из двух частей 17₁, 17₂, причем каждая содержит один из концевых печатных проводников 16, 18. Сокращение числа точек сварки является, кроме того, предпочтительным, поскольку касается времени и цены изготовления, одновременно повышая надежность. Хотя проводник является жестким, по меньшей мере, одна из частей 17₁ проводника не имеет своей конечной формы до того, как он вставлен в канал. Однако чтобы позволить жесткому проводнику быть «деформированным» вокруг отлитого пластмассового корпуса 12, каждая из частей 17_i выполнена из металла, согнутого по существу в конечную форму. В частности, как показано на фиг. 5, только выводной участок на уровне точки 19 соединения первой части 17₁ перемещается от ее конечного положения с углом раскрытия более 90°, который рекомендован для петли, чтобы упомянутая часть 17₁ могла бы быть вставлена в канал. Крепежное средство захватного типа затем оказывает давление на недостаточно согнутую часть, чтобы закрыть петлю, изменяя угол, касающийся достижения конечной формы.

В некоторых конфигурациях, в частности, для расположения точки 19 соединения в наиболее подходящем месте для наладчика и/или если выход выводного печатного проводника 16 не может пройти через канал корпуса 12, возможно, чтобы обе из двух частей 17 _i не были выполнены в их конечных конфигурациях и были выполнены две деформации, закрывающие контактный угол между двумя участками вокруг корпуса 12 магнитного контура.

Три проводника устройства 10 трехполюсного трансформатора выведены на боковую панель корпуса 12 через три соединительных печатных проводника 16₁, 16₂, 16₃, по существу образующих плоскость и выполненных с соединительными отверстиями, которые будут соединены с тремя печатными проводниками выводов тока распределительного устройства 3 автоматического выключателя 1. На боковой поверхности, противоположной корпусу 12, каждый проводник выходит наружу через вывод печатного проводника 18, позволяющий соединение с внешним контуром. Наличие трансформаторов измерений и подачи энергии устройства 10 трансформатора налагает значительное ограничение на размер устройства. Поэтому этот элемент занимает большую часть выемки 4 корпуса автоматического выключателя 1, часть которого несжимаема.

Модуль электронной обработки устройства 200 разъединителя согласно изобретению поэтому должен быть интегрирован в остаточное пространство выемки 4 автоматического выключателя. В частности, для 100А-го трехполюсного автоматического выключателя 1, соответственно для 630А-ного, размер устройства 200 разъединителя (длина х ширина х глубина в собранном положении автоматического выключателя 1) составляет около 100×25×48 мм³, соответственно 130×45×65 мм³ . Для четырехполюсного автоматического выключателя часто увеличивают только один размер до соответствующей длины 135 и 175 мм. Устройство 10 трансформатора соответственно занимает 60% глубины, оставляя только менее 20 или 30 мм для корпуса 20 модуля электронной обработки.

Электронный модуль устройства 200 разъединителя содержит согласно изобретению корпус 20, вмещающий различные элементы, необходимые для обработки информации разъединения. Его форма совпадает с выемкой 4, в которую он должен быть вставлен, а его нижняя поверхность может быть расположена рядом, по существу, на прямоугольной верхней поверхности корпуса 12 устройства 10 трансформатора. Корпус 20 электронного модуля образован первой нижней частью 22, на которой расположены различные элементы, составляющие модуль, и которая установлена на устройстве 10 трансформатора, и второй частью, образующей крышку 24, которая защищает различные составные элементы модуля (фиг. 2G). Предпочтительно, для упрощения сборки нижняя часть 22 содержит боковые панели 26, по существу, перпендикулярные к первой поверхности корпуса 20, установленной на устройстве 10 трансформатора, образуя за счет этого полость 28, в которой собраны различные составные элементы (фиг. 2D), при этом крышка 24 также содержит боковые панели 26', образующие полость 28' большего размера, чем нижняя часть 22. Поэтому крышка 24 перекрывает нижнюю часть 22.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения и, как показано на фиг.2, в дополнение к части, продолжающей устройство 10 трансформатора и позволяющей обработку данных, полученных трансформатором, корпус 20 электронного модуля содержит дополнительный отсек, в частности, для связи с наружной стороной и для дополнительных соединений. Дополнительный отсек предпочтительно смещен относительно нависающей основной части устройства 10 трансформатора таким образом, что электронный модуль содержит по существу L-образный корпус 20. Дополнительный отсек образован слитно с оставшейся частью корпуса, с нижней частью 22, которая является крышкой 24, в форме L, по существу с прямоугольной основной полостью 28А, продолженной перпендикулярной плоскостью 28В, которая может сообщаться с другой только через ограниченный канал.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения в качестве дополнения к значению тока, сообщаемому соединителями 14 устройства 10 трансформатора, устройство 200 разъединителя использует значение напряжения, проходящего в каждой фазе электрического контура. Этот тип измерения фазового напряжения налагает изоляционные ограничения на использованное средство 30, которое согласно настоящему изобретению является таким образом интегрированным в электронный модуль или, более точно, в нижнюю часть 22 его корпуса 20. Нижняя часть 22 по этой причине состоит из двойного дна 32 и дна 34, которые прикреплены друг к другу и между которыми расположены проводники 30, связанные с функцией измерения напряжения (фиг. 2С).

Проводники 30₁, 30₂, 30₃ переключателя напряжения имеют первый конец 36₁, 36₂, 36₃, выполненный для работы совместно с соединительными печатными проводниками распределительного устройства 3 и/или с соединительными печатными проводниками 16₁, 16 ₂, 16₃ устройства 10 трансформатора, находясь в контакте или непосредственно над последним в собранном положении, и второй конец 38₁, 38₂, 38₃ для соединения средства измерения напряжения.

Как показано на фиг. 2А, двойное дно 32, выполненное из формованной пластмассы, с формой, установленной нижней частью 22 электронного модуля, содержит схемы расположения 32_i, где i= от 1 до 3, на ее верхней поверхности, определяя каналы для проводников 30_i переключателя напряжения. Эти перегородки 32 _i образуют средство предотвращения ошибки каждого проводника 30, предупреждая любую ошибку сборки, одновременно гарантируя электрическую изоляцию различных переключателей напряжения друг от друга. Двойное дно 32 дополнительно размещено так, чтобы позволить разместить соединительные печатные проводники 36_i вне нижней части 22, после того как она собрана, тогда как соединительные печатные проводники 38_i доступны изнутри основной полости 28А нижней части 22. Перегородки 32_i предпочтительно размещены таким образом, что соединительные печатные проводники 38_i расположены на одной линии в направлении ширины двойного дна 32 для облегчения обработки данных. Форма проводников 30_i, которые предпочтительно являются гибкими, между двумя концами 36_i, 38_i поэтому задается перегородками 32_i двойного дна 32.

Схемы расположений 32_i двойного дна 32 предпочтительно образуют фактические изоляционные трубки, принимающие предварительно смонтированные проводники 30_i, что позволяет снизить стоимость. Проводники 30 могут быть выполнены из нержавеющей стали с переключателями напряжения на уровне второго конца 38, полученного с помощью позолоченных контактов, действующих как пружины (фиг.3). Эти выборы гарантируют непрерывность контакта для токов и напряжений низкого уровня проводимых сигналов, одновременно устраняя гальванические риски и обеспечивая электрохимическую совместимость с проводниками 17 устройства 10 трансформатора и/или цепи. В дополнение, использование печатного проводника 30 из фольги нержавеющей стали малой толщины не требует какого-либо специального облицовочного покрытия для предупреждения коррозии, при этом его механические свойства, связанные со специально выполненными подложками на поверхности двойного дна 32, позволяют несколько операций сборки и разборки, будучи гарантированными винтами соединительных печатных проводников 36 на устройство 10 трансформатора с рекомендованными крутящими моментами, без ухудшения с функциональной точки зрения частей или с эстетической точки зрения для первого конца 36, остающегося видимым снаружи корпуса 20.

Проводники 30 переключателя напряжения за счет этого размещены в пространстве интегрируемых функций нижней части 22, образованном за счет сборки двух стенок 32, 34. Это пространство также может быть использовано для интегрирования других функциональных элементов в корпусе 20 электронного модуля, например средство 40 управления для вспомогательного модуля. Если рассматривать механические передачи от устройства 200 разъединителя к устройствам, отличным от распределительного устройства 3 автоматического выключателя 1, то средство, необходимое для такого типа операции, может быть фактически выполнено, начиная непосредственно с момента, как только сборка устройства 200 разъединителя осуществлена. В частности, сборка двойного дна 32 может быть выполнена для части 40, передающей толчок на модуль безопасности, размещенный снаружи устройства электронного разъединителя, в частности, на дифференциальное устройство защиты, как описано в документе FR 2 701 335. Кнопочный исполнительный механизм 40 преимущественно выполнен из нагруженного термопластичного материала, и его форма обеспечивает жесткость, создающую улучшенную передачу усилия. Предпочтительно, форма кожуха, выполненного для кнопочного исполнительного механизма 40, направляет скольжение кнопочного исполнительного механизма без какого-либо риска помех и гарантирует точки точных нагрузок хорошего качества. Установка средства 40 исполнительного механизма происходит быстро без какого-либо риска ошибок и не требует никакого специального инструмента. Может быть предпочтительнее установить эту опцию для всех устройств 200 разъединителя, включая, когда нет уверенности, что доступное механическое средство 40 исполнительного механизма будет использовано.

В электронном модуле качество соединений между проводящими металлическими частями и платами печатного монтажа частично зависит от уровня герметичности. Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения двойное дно 32 прикреплено к дну 34 первой части 22 корпуса 20 ультразвуковой сваркой. Это решение дополнительно гарантирует механическую прочность проводников 30 переключателя напряжения. Дополнительное средство 40 исполнительного механизма выполнено с теми же преимуществами защиты от загрязнений окружающей среды и постразъединяющих нагрузок.

Для осуществления точного измерения напряжения и надежного определения мощности и баланса энергии распределительного устройства 3 рекомендовано ввести реальное значение напряжения нейтрали в электронные устройства. В случае трехполюсного автоматического выключателя 1 таким образом предпочтительно встроить дополнительный проводник 42 в нижнюю часть 22, при этом проводник содержит соединитель 46 на одном конце, чтобы быть соединенным с проводкой, идущей от нейтрали установки автоматического выключателя 1. Проводник 42 нейтрали может быть проводом в термоусаживающемся футляре, напрессованным с другого конца на соединительный печатный проводник 48, так же как нож из нержавеющей стали. Преимущественно, как показано на фиг. 2В, этот провод 42 нейтрали вставлен в соответствующие схемы, выполненные на нижней поверхности дна 34 электронного модуля. Поэтому узел провода 42 нейтрали облегчен, тем более что возможно закрепить его для удержания в перегородке, когда дно 34 «поворачивают» для сборки на двойном дне 32.

Как показано на фиг. 2С, поэтому дно 34 и двойное дно 32 предпочтительно являются отлитыми из термопластичного материала, а их наружные поверхности не содержат никаких отверстий на дорожке критической изоляции за исключением доступа 49 к выводам печатных проводников 38, 48 проводников 30 переключателя тока и проводника 42 нейтрали. Дно 34 и двойное дно 32 затем приваривают друг к другу так, чтобы закрепить элементы 30, 40, 42, которые интегрированы в них, и защитить их от любого внешнего загрязнения. Поэтому диэлектрическую изоляцию также закрепляют таким образом, что риски случайного разъединения автоматического выключателя 1 минимизированы и гарантировано функциональное время срабатывания устройства разъединителя.

Нижняя часть 22 корпуса 20 электронного модуля имеет таким образом L-образную форму с полостью 28, содержащей по существу прямоугольный основной участок 28А и по существу ортогональное расширение 28В. Средство 40 исполнительного механизма (здесь не показано - см. фиг. 2А) и проводники переключателя напряжения, а также провод 42 нейтрали, только концы 36, 38, 46, 48, которых являются доступными, интегрированы в нижнюю поверхность нижней части 22, причем каждый из этих элементов был вставлен надежным и простым способом, не требуя какого-либо специального инструмента. Некоторые из элементов 30, 40, кроме того, могут быть общими для различных видов автоматических выключателей 1, совершенствуя таким образом управление составными элементами.

Необходимо, однако, отметить, что эти этапы сборки нижней части 22, проиллюстрированные на чертежах 2А-2С, не являются обязательными. В частности, для четырех полюсных автоматических выключателей и устройств разъединителя не нужен провод 42 нейтрали. Нижняя часть 22 может быть цельной. Также возможно, в частности, если не требуется герметичность вокруг интегрированных элементов, чтобы нижняя часть 22 состояла из двух стенок 32, 34, просто присоединенных и прикрепленных друг другу любым средством (зажимами, винтами и т.д.).

Согласно изобретению исполнительный механизм 50 контактов распределительного устройства 3 интегрирован в устройство 200 разъединителя, а более конкретно, в электронный модуль с целью увеличить реактивность электронного модуля. Преимущественно и даже, если возможны другие альтернативы, такие как пьезоэлектрическое устройство разъединителя, маленькое устройство 50 электромагнитного разъединителя используют, например, как описано в документе FR 2 893 445. Этот тип устройства 50 исполнительного механизма, показанный на фиг. 2D, содержит ярмо магнита 52, окруженное подвижным якорем, продолженным кнопкой 54, которая может принимать исходное положение, при котором она находится рядом с ярмом 52 за счет пружины (фиг. 2Е), и положение срабатывания, при котором она выдается вперед. Перемещение подвижного средства вызвано магнитной силой внутри ярма 52, вырабатываемой сигналом тока от соединителя 56.

Контактный исполнительный механизм 50 должен быть электрически изолированным от электронных составных элементов модуля. Поэтому он вставлен в первую нижнюю часть 22 внутри футляра 58, который герметично закрыт относительно полости 28, выполненной для дополнительного размещения в ней электронного устройства обработки. Альтернативно, футляр 58, как таковой, может содержать открытые отверстия в полости 28, отверстия, которые работают совместно с устройством 50 исполнительного механизма (например, через комплект штырей, не показаны, на ярме 52 и стенках футляра 58) таким образом, что вставленный узел, образованный исполнительным механизмом 50/футляром 58, является герметичным относительно упомянутой полости 28. Кроме того, в частности, для электромагнитного исполнительного механизма 50 размещение и перемещение движущейся части 54 вдоль оси, которые важны для надежности, обеспечиваются надлежащими формой и размером футляра 58, который надежно прикреплен к стенкам 26. Преимущественно, вследствие компактности электронного модуля согласно изобретению и малого размера доступного пространства в полости 28 футляр 58 отлит интегрально в нижней части 22, причем одна из его стенок образована нижней поверхностью корпуса 20. За счет этого обеспечивается точность осевого позиционирования, когда изготавливается нижняя часть 22, причем футляр 58 центрируют по заданной системе отсчета. Результатом отсутствия промежуточных частей, кроме того, является короткая и оптимизированная цепочка размеров.

Футляр 58 имеет, в основном, форму параллелограмма, его верхняя сторона, противоположная и параллельная дну полости 28А, предпочтительно позволяет боковым панелям 26 продолжаться в разные стороны, чтобы можно было расположить и направить плату печатного монтажа на этой поверхности. Футляр 58 содержит отверстие 60 на боковой панели 26 нижней части 22 для установки устройства 50, которое преимущественно работает как канал для средства 54 исполнительного механизма. Исполнительный механизм 50 предпочтительно работает между двумя соединительными печатными проводниками 36 _i, 36_i+1. Футляр 58 дополнительно содержит средство для прохождения соединителя 56 упомянутого исполнительного механизма 50, предпочтительно второе отверстие 62 на противоположной стенке от узла и отверстия 60 срабатывания. Устройство 50 исполнительного механизма таким образом принимает исходное положение и может выступать из футляра 58, когда его соединитель 56 передает информацию, необходимую для разъединения. За счет размещения платы 64 над исполнительным механизмом 50 соединение соединителя 56 может быть гибким и коротким, а соединитель 56 предпочтительно спарен с платой 64 через кромку, как описано, в частности, в документе FR 2 907 265.

Размер футляра 58 подбирают таким образом, чтобы получить механическую прочность и опору, а также направлять его подвижное средство 54. Также может быть установлено средство предупреждения ошибки, например возвышающаяся преграда, размещенная асимметрично в футляре 58 и действующая совместно с исполнительным механизмом 50, для предотвращения ошибок сборки и повреждения вовлеченных частей. Предпочтительно, для улучшения функционального крепления устройства 50 и его сопротивления ударам и вибрациям, вырабатываемым устройством 10 трансформатора и являющимся результатом разъединения, внутренние панели футляра 58 содержат зажимы, за счет которых не требуется использование дополнительных элементов. Это преимущество может быть полезно, в частности, когда модуль уже собран и перед тем, как его установить в корпус автоматического выключателя 1, чтобы предотвратить любую случайную «потерю» электромагнитного устройства 50. Результатом этого решения является простая сборка и разборка исполнительного механизма 50 без необходимости применения какого-либо специального инструмента, несмотря на ограничения малого зазора на кожухе.

Нижняя часть 22, снабженная исполнительным механизмом 50 (который может быть сам по себе установлен на дно 34 перед сборкой на двойном дне 32), может быть собрана на устройстве 10 трансформатора, как показано на фиг. 2Е. Эта сборка может быть выполнена раньше, но в ущерб легкости установки устройства 50 электромагнитного исполнительного механизма, или позднее, но с ограничениями, являющимися результатом наличия печатных плат 64 в пространстве 28. Преимущественно, крепление осуществляют за счет надлежащих форм корпуса 12 устройства 10 трансформатора и нижней части 22 электронного модуля путем зажима двух элементов 12, 22 друг с другом, хотя другое средство, такое как крепление винтами, может быть рассмотрено. Это решение делает сборку быстрой и непосредственной, одновременно позволяя разборку с соответствующим инструментом. Оптимизация геометрий крепежного средства с зажимами, «работающими» вдоль перпендикулярных осей, кроме того, обеспечивает гарантированное сопротивление узла напряжениям. Кроме того, взаимно дополняющие формы с направлением или предупреждением ошибки выполнены для обеспечения выравнивания между соединительными печатными проводниками 16_i и соединительными печатными проводниками 36_i переключателей 30_i напряжения.

Согласно одному варианту для ограничения загрязнения, которое может попасть в устройство 200 разъединителя, может быть установлена мембрана между распределительным устройством 10 и устройством 200 разъединителя. Конечно, в частности, для трех- и четырехфазных устройств автоматического выключателя некоторые операции выключения на высоком напряжении могут вырабатывать частички, которые выделяются из картриджей автоматического выключателя 3 и могут оседать на уровне переключателей 30 напряжения под двойным дном 32. Плотная установка части (не показана), повторяющей форму распределительного устройства блока 10 трансформатора тока, предупреждает попадание загрязнения в зону соединения устройства 200 разъединителя, одновременно способствуя его прочности во время ударов и вибраций. Например, отлитый в форме кремниевый футляр, гибкий материал которого дополнительно позволяет регулируемое крепление устройства 10 трансформатора, в частности, является подходящим, поскольку также может увеличить диэлектрическое сопротивление между активными частями.

Необходимо отметить, что за счет интеграции составных элементов, уже вставленных в нижнюю часть 22 (проводники 30, 42 переключателей нейтрали и напряжения, средства 40, 50 исполнительного механизма и т.д.), и маленьких размеров соединительных средств 14, 56, продолжающихся в разные стороны, отсутствует риск опасности защемления проводов. Кроме того, возможно, чтобы все элементы, описанные в узле, по выполнении этапа, показанного на фиг. 2Е, имелись в наличии, какие бы окончательные варианты устройства разъединителя не выбрал пользователь. Некоторые элементы тогда остаются неиспользованными. Также можно пренебречь некоторыми этапами сборки, в частности, устраняя некоторые избыточные составные элементы.

Сборку устройства разъединителя согласно настоящему изобретению продолжают путем установки устройства электронной обработки, содержащего одну или более плат печатного монтажа, осуществляющих различные требуемые функции (фиг.2F). В предпочтительном и подробном варианте осуществления изобретения установлены три платы, но ясно, что разные функции могут быть разделены на большее или меньшее число плат или только основная плата 64 устройства обработки может иметься в наличии. Чтобы рационализировать изготовление устройств разъединителя, является предпочтительным, чтобы интерфейсы, предназначенные каждой выборочной функции, соответствовали плате, а контуры, соответствующие обработке различных функций, были перенесены на основную плату 64 устройства электронной обработки.

Согласно изобретению, хотя электронный модуль является очень компактным и вмещает устройство 50 исполнительного механизма срабатывания, электронный модуль может осуществлять большое число функций. Чтобы отвечать этой плотности требований, электронные платы, относящиеся к различных функциональным возможностям, уложены пакетом в корпус 20 модуля, при этом связи осуществляют непосредственно с помощью беспроводных контактов 66 кнопочно-прокладочного типа, предпочтительно имеющих функцию пружины, так, чтобы компенсировать статическую неопределенность пакетирования копланарных плат для передачи данных, которая должна быть надежной во всех случаях. Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения гибкими беспроводными средствами 66 связи являются средства типа поршней с соответствующим перемещением, чтобы поглотить удары и вибрации, не создавая каких-либо напряжений на платах. Оптимизация перемещений и интеграция пружин с этим типом соединения 66 дополнительно позволяет амортизировать размерные изменения различного уровня, обеспечивая постоянный контакт. Для передачи очень слабых сигналов тока (около 5 мA), связанных с напряжениями, близкими к 0 В, таких как имеют место в электронном устройстве разъединителя, контакты 66 на поверхности покрыты соответствующим материалом, в частности золотом.

Для непосредственной передачи данных предпочтительно, чтобы каждая дополнительная плата была размещена, по меньшей мере частично, обращенной к основной плате 64 обработки, которая осуществляет функцию разъединения.

Размер центральной платы 64, предпочтительно, соответствует основной части 28А полости 28, т.е. она, по существу, того же размера, что и корпус 12 устройства 10 трансформатора. В целях упрощения изготовления, а также рационального снабжения и хранения предпочтительно, чтобы последнее (устройство трансформатора) не имело форму полной L. Основная плата 64 предпочтительно содержит печатную схему, осуществляющую функции разъединения, включая все варианты устройства 200 разъединителя согласно настоящему изобретению, в частности, со средством установки параметров, таким как колесико с накаткой, и соединительными печатными проводниками, предпочтительно на боковых сторонах, для соединителей 14, 56 устройства 10 трансформатора и нижней части корпуса 20. Контакты 66 для передачи внутри устройства электронной обработки выполнены на других платах, расположенных встык с последним (устройством обработки).

Сборка плат устройства электронной обработки может быть выполнена до установки герметичного узла в полость 28, например, путем зажима надлежащим средством. Другой вариант, показанный на фиг. 2F, заключается в наложении плат друг на друга в полости 28 корпуса. Средство выравнивания типа штырей и отверстий может быть выполнено на платах и нижней части 22, как и зажимы, скрепляющие упаковку. Какой бы вариант не был выбран, сборка электронного устройства достигается простым и обратимым способом без использования какого-либо специального инструмента, при этом разборка не повреждает соединения.

В частности, как описано выше, предпочтительный вариант осуществления изобретения содержит пользовательский интерфейс, размещенный на уровне основания 28В L-образной формы, например, чтобы позволить пользователю осуществить связь с внешним средством и/или подсоединить провода. Плата 70 интерфейса установлена в эту часть 28В корпуса 20, частично перекрывая центральную часть 28А, причем контакты 66 к основной плате 64 и средство 72 интерфейса пользователя размещены на верхней поверхности корпуса.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения и как описано выше напряжение цепи замеряют проводниками 30 и обрабатывают его значение. Чтобы гарантировать безопасность пользователя, необходимо выполнить нормативную изоляцию, в частности, с понижением измеренного напряжения перед тем, как напряжение будет передано на основную плату 64 печатного монтажа. Конкретная плата 74, называемая платой напряжения, установлена с этой целью, предпочтительно, в остаточном пространстве рядом с футляром 58 устройства исполнительного механизма срабатывания и обращена к соединительным выводам полосок 38 (и 48) проводников 30 переключения напряжения и (нейтрали 42). Резисторы падения напряжения цепи позволяют уменьшить исходное напряжение примерно в 100 раз перед тем, как данные будут переданы на устройство 64 электронной обработки, что гарантирует нормативное сопротивление передней панели модуля и обеспечивает безопасность пользователя. Как упомянуто выше и показано на фиг. 3А, передача информации от проводников 30 переключателя напряжения на плату 74 осуществляется на уровне их второго конца 38 через соответствующее отверстие 49, предпочтительно ортогонально по отношению ко дну, посредством позолоченных штырей 76. Предпочтительно, чтобы компенсировать любые зазоры и увеличить допуски изготовления, контакты 76 также выполнены в виде поршней, предпочтительно установленных на плате 74 напряжения.

Плата 74 напряжения установлена с изоляционным термопластичным экраном 78, который может быть интегрирован в полость 28 корпуса 20 без какого-либо специального инструмента, причем прочность и точность позиционирования этого экрана обеспечивается детально формой и зажимами. Несомненно, таким же путем, что и изоляция проводников 30 переключателя напряжения, жесткое электрическое разделение платы 74 напряжения за исключением проводников 66 с основной платой 64 гарантирует правильную работу устройства 200 разъединителя. Как показано на фиг. 3В и 3С, изолирующий экран 78 предпочтительно выполнен таким образом, что плата 74 образует с ним герметично соединенный узел перед тем, как быть вставленной в полость 28 корпуса 20, причем могут быть выполнены направляющие канавки, способные предотвратить ошибку, для облегчения установки печатной схемы 74 на экран 78. Предпочтительно, чтобы проверить наличие платы 74 напряжения и ее экрана 78, даже на последнем этапе в сборке устройства 200 разъединителя, согласно изобретению экран может содержать штырь 80, видимый на передней панели, который может быть обнаружен любым средством, включая автоматическое средство типа камеры.

Сборку электронного модуля продолжают путем установки платы 64 электронной обработки в основную часть полости 28 над другими платами 70, 74 и футляром 58 электромагнитного исполнительного механизма 50.

Основная плата 64 обработки данных:

- обрабатывает текущую информацию, полученную из распределительного контура, с помощью соединителей 14 устройства 10 трансформатора для определения, требуют ли условия работы разъединения или нет;

- получает через беспроводные соединители 66 данные измерения напряжения, поступившие от платы 74 напряжения, которые плата принимает от проводников 16 входящего тока через проводники 30 переключателя напряжения (и нейтраль 42, если она применяется);

- направляет данные на исполнительный механизм 50 через его интерфейс 56;

- направляет данные на плату 70 пользовательского интерфейса.

После того как платы 64, 70, 74 установлены в полость 28 нижней части 22 корпуса 20, выполняют соединения устройства 10 трансформатора с устройством 50 исполнительного механизма, в частности, путем припаивания соединителей 14, 56 на плату 64, предпочтительно на кромку последней.

За счет выбора гибких прямых контактов 66 ограниченное пространство не является препятствием для числа средств передачи данных. Соединители 14, 56, кроме того, могут быть помещены в доступное пространство. Предпочтительно уменьшить длину 15 проводов соединителей 14, 56 и, в частности, ограничить длину таким образом, что гибкие части прижимают вдоль боковой панели 26 нижней части 22 корпуса 20 при соединении.

Перед выполнением сборки корпуса 20 путем закрывания нижней части 22 с помощью крышки 24 язычок 84 размещают напротив выходного отверстия 60 подвижного шток-толкателя 54 исполнительного механизма 50 для образования поверхности контакта между исполнительным механизмом 50 и распределительным устройством 3. В дополнение к различным механическим качествам между этими двумя элементами 54, 84, обосновывающими наличие язычка 84, фактически часто для интеграции устройства 50 электромагнитного исполнительного механизма в электронный модуль устройство 200 разъединителя влечет за собой наличие промежуточного элемента 84, способного смещать ось силы разъединения. В принципе оси передающей части 54 и принимающей части могут быть не выровнены относительно друг друга. Таким образом, язычок 84 выполнен такой формы, которая позволяет перенести ось усилия. Кроме того, конструкция язычка 84 оптимизирована для быстрой сборки с предупреждением ошибки за счет асимметричных форм. В частности, он установлен на направляющие 86 боковых панелей 26 нижней части 22 корпуса 20, наборы зазоров которых оптимизированы, чтобы гарантировать точки точной нагрузки. Чтобы предотвратить любой риск потери язычка во время этапов сборки, предпочтительно для осевого позиционирования этого язычка, чтобы он был добавлен только тогда, когда нижняя часть 22 закрыта крышкой 24. Например, в то время как язычок 84 находится в зацеплении в «вертикальном» положении на его направляющих 86 и затем складывается вниз перед тем, как быть закрытым крышкой 22, гибкий контактный столбик 88 крышки 24 затем смещает его в рабочее положение.

Устройство может быть закрыто второй частью 24 корпуса 20 электронного модуля, образующей крышку, которая действует совместно с нижней частью 22 и содержит канал, обращенный к отверстию 60 футляра 58, позволяя перемещение исполнительного механизма 50 и язычка 84 по направлению наружу.

Как описано выше, в целях герметичности крышка 24 предпочтительно снабжена боковой панелью 26', образующей полость 28', в которую вся нижняя часть 22 и предварительно собранные составные элементы вставлены за исключением язычка 84, который, однако, удерживается на месте крышкой 24, и соединительных печатных проводников 16, 36. Соединители 14, 56 с основной платой печатного монтажа 64 таким образом защищены от окружающей среды будучи размещенными между боковыми панелями 26, 26' двух частей корпуса 20 (фиг. 2G).

Кроме того, можно оставить оптический канал 90, предпочтительно размещенный для обеспечения герметичности полости 28 за счет совпадения форм. В дополнение к механической срабатывающей части 40, упомянутой выше, электронный модуль согласно изобретению также фактически, предпочтительно, содержит дополнительные средства для связи с удаленным вспомогательным оборудованием, таким как устройство обнаружения замыкания на землю. В силу ограниченного пространства и выборочного аспекта такого типа дополнительной функции средства связи, интегрированные в устройство разъединителя, согласно настоящему изобретению не содержат проводных соединителей, но основаны на оптическом соединении 90, установленном на устройстве электронной обработки 64 электронного модуля согласно настоящему изобретению. Этот тип соединения является надежным и нечувствительным к загрязнению из-за отсутствия физического контакта между точками соединения, что исключает риск износа, обусловленного трением, являющимся результатом вибраций.

Корпус 20 поэтому выполнен с дополнительным средством сборки для вспомогательного модуля, в частности установочным рельсом 92 на боковой панели 26' крышки 24, например, в виде ласточкиного хвоста, таким образом, что операции сборки и разборки вспомогательного модуля (не показан), соединенного с ним, являются легкими, одновременно сохраняя механическую прочность для сопротивления ударам и вибрациям, когда зазоры оптимизированы. Крепление вспомогательного модуля на устройстве разъединителя может быть осуществлено с помощью элемента типа зажима. Установочный рельс 92 вспомогательного модуля, кроме того, выполнен, чтобы обеспечить оптическое соединение 90 между основной платой 64 печатного монтажа и модулем, установленным на рельсе 92, например, отверстие в рельсе 92 на панелях 26, 26' корпуса 20 работает совместно с диодом, установленным под платой 64, предпочтительно, обеспечивая герметичность полости 28А, даже если не установлен вспомогательный модуль. Вспомогательный модуль также снабжен диодом, обращенным к диоду устройства 200 разъединителя в его вставленном положении. Эти два средства могут обмениваться своими данными с помощью дорожки 90, 90', размещенной в стенках 26, 26', и дорожками корпуса вспомогательного модуля. Оптическое соединительное средство предпочтительно содержит передающие/принимающие светодиоды красного свечения, причем длина волны представляет наилучшее соотношение между функциональностью и стоимостью.

Преимущественно, когда эта опция оптического соединения 90 не используется, защитный элемент 94 (фиг. 2H) установлен на средстве сборки 92 для сохранения герметичности вокруг основной платы 64 печатного монтажа и заграждения оптического соединения. Этот тип заграждающей шторки 94 может быть таким, чтобы дополнительно позволить немедленное определение наличия такого оптического соединения 90, например, путем выбора соответствующего цвета. Кроме того, выбор материала, например, за счет использования прозрачного (но предпочтительно окрашенного) защитного элемента 94 может также позволить элементу оставаться на месте для тестирования надежности оптического соединения в отсутствие вспомогательного устройства. В частности, такое устройство, как описано в FR 2 910 174, может быть соединено с устройством разъединителя согласно настоящему изобретению одним таким смешанным соединением 90, 92, причем это соединение может быть достигнуто за счет оставления электронного модуля включенным, т.е. когда автоматический выключатель находится в работе.

Предпочтительно, герметичность полости 28, содержащей электронное устройство модуля, достигается за счет прижатия крышки 24 к дну 22, эта операция является простой и быстрой, одновременно оставаясь обратимой (фиг. 2G). Верхняя поверхность крышки 24, однако, содержит отверстия 96, 96', 96'', необходимые для работы и установки параметров устройства 200 разъединителя. Часть, образующая крышку 24, предпочтительно выполнена интегральным образом из формованной пластмассы. Она предпочтительно подходит большей части интерфейсов, относящихся к работе устройства разъединителя, после того как устройство разъединителя было собрано и электронный модуль 20 был защищен. Вставки для сборки внешних вспомогательных устройств, таких как средство 98 для установки дисплея считывания или кнопки блокировки клавиатуры 98', могут быть однако встроены в моноблочную крышку 24 перед тем, как крышку прижмут к первой части 22 корпуса 20 электронного модуля 200.

После того как корпус 20 был закрыт, кнопки 100 для установки пороговых параметров разъединения, предпочтительный вариант осуществления которых описан в FR 2 913 143, могут быть вставлены в соответствующие отверстия 96 для работы совместно с накаточными колесиками платы 64 электронной обработки. Возможны другие альтернативные варианты, в частности установка устройства 100 контроля на плате 64 перед тем, как крышку 24 устанавливают на место. Информационная метка 102 и защитная пластина 104, предпочтительно прозрачный козырек, расположены на уровне средства 100 установки параметров и тестового соединителя 96' для защиты последнего от агрессивных внешних воздействий. Устройство 94, защищающее оптическое соединение, также предпочтительно установлено, например, путем крепления на рельсе 92.

Данные из электронных контуров, кроме того, могут быть выведены на верхнюю поверхность корпуса 20 с помощью элементов типа светового индикатора. Могут быть, в частности, применены оставшиеся индикаторные устройства, использующие, в частности, бистабильную холестерическую технологию. Данные таким образом показываются, даже в случае перерыва в подаче энергии, путем изменения цвета одного (или более) пикселя (пикселей) светового индикатора в несколько мм², принимающего два типичных цвета состояния, например красный и зеленый.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения часть верхней поверхности корпуса 20 предназначена для установки модуля 106 плоского дисплея, сообщающегося непосредственно с печатными проводниками 108 лежащей ниже платы 64 электронной обработки через вертикальные контакты, проходящие в выемке 96'', выполненной в части, образующей крышку 24. Предпочтительно, для компенсации статической неопределенности здесь вновь использованы поршневые контакты 108. Предпочтительно, дисплей 106, например, типа опускающегося меню установлен просто и обратимым образом с помощью двух соединяющих точек, например, неподвижный затвор/отверстия 110, 110' взаимодействие на одной стороне и винта 112, взаимодействующий со вставкой 98 крышки 24 и установленный захваченным на дисплее 106 на противоположной стороне. Механическая прочность, однако, отвечает стандартным требованиям, в частности если вставка 98 выполнена из металла, например из латуни, обработанной с помощью ультразвука. Чтобы гарантировать функциональную герметичность IP4 типа и защитить электронный модуль 106 от диэлектрических пробоев, выполнена выемка 114 в верхней поверхности крышки 24 для дисплея 106 с образованием плоской поверхности с остальной крышкой 24/пластиной 104, одновременно будучи изолированной от электронного контура. Плата 64 печатного монтажа является фактически недоступной за исключением контактов 108 таким образом, что электронные устройства разъединителя согласно настоящему изобретению защищены, включая, когда действия выполняются на дисплее 106, действия которого могут выполняться, оставляя электронный модуль включенным, если требуется.

Закрытие верхней части крышки 24 может быть объединено с этими последними этапами сборки, например, переключатель 116, предохраняющий программирование от изменений, чтобы гарантировать, что электронный модуль является устойчивым к внешним воздействиям. В частности, после того, как закончено программирование, клавиатуру защищают складыванием вниз защитного козырька, который пристает к переключателю через компоновку 98', затем устройство закрывают. Если требуется доступ, переключатель 116 должен быть сознательно приведен в действие.

Трехполюсное устройство 200 разъединителя согласно изобретению также показано на фиг.4 в своей четырехполюсной версии 200q, поэтому оно является компактным, предпочтительно L-образной формы в его верхней части, но в форме параллелепипеда в его нижней части. Боковая панель нижней части 10, 10q (устройство трансформатора) устройства 200, 200q разъединителя имеет три или четыре полоски контактов 18, 18q, обращенных к выемкам 118, 118q корпуса 20, 20q электронного модуля и выполненных для соединения автоматического выключателя 1. Противоположная боковая панель, встроенная в корпус автоматического выключателя 1, также содержит три или четыре токовых ввода 16, 16q, преимущественно соединенных с полосками 36, 36q токовых вводов, выполненных для соединения с распределительным устройством 3 автоматического выключателя 1.

Когда сборка выполнена, отверстия соединительных печатных проводников 16, 16q устройств 200, 200q разъединителя и распределительного устройства 3 размещают напротив друг друга и прикрепляют друг к другу с помощью элемента стержневого типа 130. Для упрощения и ускорения сборки этих двух составных элементов устройство 200q разъединителя согласно изобретению предпочтительно снабжено соединительным гребнем 132. Как показано на фиг.4, четыре соединительных стержня 130 образуют часть разъединяемых винтов 134, например, типа, описанного в документе FR 2 881 485 или FR 2 840 373, верхний конец 136 которых соединен с продольным стержнем 138. Гребень 132, образованный таким путем, содержит линейку винтов 134, которые могут быть непосредственно установлены в соединительных отверстиях. Каждый винт 134 затянут и разделение конкретной секции винтов 134 имеет место, когда крутящий момент затягивания является достаточным. Нижняя часть 130 винтов 134 осуществляет соединение и изоляцию, тогда как конец 136 остается присоединенным на стержне 138. После того как сборка устройства 200q разъединителя в автоматическом выключателе выполнена, остаточный гребень 132 просто следует восстановить. Эта опция дополнительно предупреждает потерю маленьких частей в электрических распределительных шкафах. Стержень линейки 138 винтов 134 может быть встроен в крышку 24 устройства разъединителя, дополнительные части 136, 138 затем способны быть восстановленными или нет после того, как были разделены соединительные стержни 130.

Изобретение, следовательно, предлагает оптимизированную архитектуру для электронного устройства 200 разъединителя, которое может заменить существующие устройства разъединителя, одновременно обеспечивая широкий спектр функциональных возможностей, а также предлагает упрощенный способ сборки такого устройства 200 разъединителя. За счет решения, выбранного согласно настоящему изобретению, компактное электронное контрольное и коммуникационное размыкающее устройство 200 разъединителя может быть интегрировано в заданный маленький объем 4, одновременно способно удовлетворять следующим характеристикам:

- такая же архитектура может быть использована для целого спектра устройств 200 разъединителя, т.е., в частности, для автоматических выключателей 1, работающих в диапазоне от 16 А до 630 А;

- стыковка плат 64, 70, 74 печатного монтажа и их электрических контактов 66 позволяет многочисленным функциям быть интегрированными в заданное окружающее пространство;

- измерение напряжения интегрировано в существующий объем за счет разделения корпуса 20 на электронные подузлы;

- значения тока и напряжения берут снаружи внутрь электронного узла; они обрабатываются в полной безопасности пользователями путем встраивания трансформатора и платы 74, уменьшающих их интенсивность;

- для трехполюсных устройств встроен переключатель 42 нейтрали напряжения, позволяющий замерить истинные значения установки нейтрали;

- функция 50 электромагнитного разъединения интегрирована в пространство 20, предназначенное для электронных устройств, с помощью герметичного футляра 58 и плотности других функций, так чтобы повысить ее реактивность;

- удаляемый модуль 106 считываемого дисплея интегрирован в существующее окружающее пространство, что позволяет соблюдать профиль, установленный на панели переключения, без каких-либо выступающих форм;

- соединения 72 соединителей и пользователя интегрированы в устройство 200 разъединителя даже для низких нормативных параметров;

- интегрировано устройство управления 40 для вспомогательного типа безопасной функции;

- удаленные средства 90 связи с удаленным модулем выполнены для всех режимов;

- предложена легкая сборка различных составных элементов, составляющих устройство 200 разъединителя, некоторые этапы этой сборки являются обратимыми, предпочтительно без винтов, которые могут быть потеряны и/или недостаточно затянуты;

- система 132, удерживающая соединительные винты 134, выполнена для пользователя, чтобы гарантировать точный крутящий затягивающий момент для устройства 200 разъединителя в автоматическом выключателе 1, одновременно позволяя восстанавливать разделяемые части.

Устройство 200 разъединителя согласно изобретению, кроме того, может быть протестировано на 100% для всех его функций, включая, что касается качества сварных швов (проверка установления соединений) даже после того, как было собрано. Ввод тока и напряжения на каждой фазе 18 электронного модуля, например, с помощью захватных контактов может быть обнаружен с помощью тестового соединителя 96' на передней панели. Несмотря на компактность сборки, этот соединитель 96' переключателя может содержать до 40 тестовых точек по сравнению с обычными семью точками, доступными пользователю. Различные проверки и калибровки могут быть осуществлены в конце сборочной линии, сохраняя внутреннюю герметичность сборки, все соединения должны быть выполнены с проверочным средством, которое является внешним по отношению к корпусу 20 устройства 200 разъединителя. Кроме того, оптическое соединение 90 также может быть проверено.

Хотя изобретение было описано со ссылкой на электронные системы разъединения электрического распределительного устройства, оно этим не ограничено. Изобретение может относиться к другим элементам. В частности, электрические соединения между различными слоями и на разных уровнях напряжения и тока согласно настоящему изобретению могут быть найдены в любом типе устройств.