Панель розподільна

Корисна модель належить до електротехніки, а саме до залізничної автоматики і телемеханіки, зокрема до пристроїв електропостачання залізниць, і може бути використана як панель розподільна, що призначається для розподілу змінного струму за навантаженням, ізоляції джерел від землі, включення ламп світлофорів і маршрутних покажчиків на різні режими живлення, керування імпульсним режимом живлення навантажень, захисту від грози навантажень і контролю ізоляції основних навантажень від землі. Відома панель розподільних щитів серії ЩО 70, що складається з корпусу, виготовленого з гнутих профілів та листової сталі, сполучених між собою болтами, встановленими всередині панелі комутаційними та захисними апаратами, при цьому в панелі застосовані модернізовані автоматичні вимикачі, роз'єднувачі для безпеки обслуговування трансформатора струму [див. свідоцтво РФ на корисну модель №11405, МПК Н 02В 15/00, що опубл. 16.09.1999р.]. Недоліком відомої панелі є можливість викривлення форми вихідної напруги при нерівномірному завантаженні фаз фідерів однофазними навантаженнями в умовах керування пристроями залізничної автоматики і телемеханіки для розподілу джерел живлення за різними навантаженнями. Це призведе до подачі невірних сигналів на пристрої автоматики та їх некоректної роботи. Крім того, у відомій панелі відсутні засоби, що відключають контрольовані об'єкти при перевищенні допустимої температури нагріву тепловиділяючих елементів (потенційно пожежонебезпечних), наприклад, силових трансформаторів. Відомий також щит розподільний низьковольтний типу ЩРН, що складається з корпусу, виконаного з листової сталі, дверей, що зачиняються на замок, усередині щита є комутаційні апарати, при цьому знижена силовим трансформатором напруга подається на шини автоматичного вимикача типу ВА, панель обліку з фотореле ФР75, лічильники CAЧУ-U672, резистор ПЗ-75, пускач магнітний [див. свідоцтво РФ на корисну модель №10292, МПК Н 02В 15/00, що опубл. 16.06.1999р.]. Проте недоліком відомого розподільного щита також є можливість викривлення форми вихідної напруги при нерівномірному завантаженні фаз фідерів однофазними навантаженнями пристроїв залізничної автоматики і телемеханіки, що призведе до зниження надійності електропостачання пристроїв залізничної автоматики через вірогідну подачу невірних сигналів на пристрої автоматики. Через відсутність у відомого розподільного щита засобів, що вимикають контрольовані об'єкти при перевищенні допустимої температури нагріву тепловиділяючих елементів, можливий перегрів, наприклад, силових трансформаторів. Найбільш близьким аналогом запропонованого технічного рішення є відома панель розподільна ПР1-ЕЦК, а також ПР1-ЕЦК1, що складається з корпусу, виконаного у вигляді металевої шафи з двостороннім обслуговуванням, з переднього та заднього боку закритої двостулковими дверима, а в нижній частині - щитами, що знімаються, при цьому всередині панелі розміщені силові трифазні трансформатори потужністю 4,5кВ·А, реле, запобіжники, трансформатори живлення, прибори живлення, комутаційні та захисні апарати, причому первинні і вторинні обмотки силових трифазних трансформаторів сполучені за схемою "зірка-зірка" (Y/Y) [див. книгу Сороко В.И., Розенберг Е.Н. Аппаратура железнодорожной автоматики и телемеханики: Справочник: в 2 кн. Кн. 2. - 3-е изд. - М.: НПФ "Планета", 2000, с.848-855]. Недоліком відомих панелей є те, що при нерівномірному навантаженні фаз однофазними навантаженнями залізничної автоматики і телемеханіки можливе викривлення форми напруги на виході трифазних силови х трансформаторів, що приведе до подачі невірних сигналів на пристрої автоматики та їх некоректної роботи, знижуючи надійність електропостачання пристроїв залізничної автоматики. Крім того, оперативне визначення запобіжника, що вийшов з ладу (порушення роботи конкретного ланцюга), згідно з виступаючим механічним стрижнем, висун утим пружиною при перегоранні плавкої вставки, при великій кількості запобіжників утр уднено. Фактично пошук здійснюється всередині панелі в приміщенні, заповненому устаткуванням, у погано освітленому місці пошуку, що знижує споживчі якості відомої панелі. Оскільки у відомих панелей відсутні засоби, що відключають контрольовані об'єкти при перевищенні допустимої температури нагріву тепловиділяючих елементів, можливий перегрів, наприклад, трансформаторів живлення. Це також знижує надійність електропостачання пристроїв залізничної автоматики. Завданням, на рішення якого спрямована вищезазначена корисна модель, є підвищення надійності електропостачання пристроїв залізничної автоматики та споживчих властивостей панелі. Технічним результатом, що досягається при вирішенні поставленої задачі, є зменшення викривлення форми вихідної напруги при нерівномірному завантаженні фаз фідерів однофазними навантаженнями залізничної автоматики і телемеханіки, а також зменшення часу визначення ланцюга, що вийшов з ладу, і забезпечення відключення контрольованих об'єктів при перевищенні їх допустимої температури нагріву. Поставлене завдання вирішується тим, що в розподільній панелі, що складається з корпусу, при цьому всередині корпусу встановлені силові трифазні трансформатори, реле, запобіжники, трансформатори живлення, прилади живлення, комутаційні і захисні апарати, згідно корисної моделі, первинні і вторинні обмотки силових трифазних трансформаторів сполучені за схемою "трикутник-зірка", при цьому між первинними і вторинними обмотками силових трифазних трансформаторів розташована одношарова обмотка, що заземляється на корпус, додатково введена індивідуальна світлова індикація перегорання плавкої вставки запобіжника, причому, щонайменше, на одному з трансформаторів живлення встановлено термообмежувач, включений послідовно з його первинною обмоткою. В одному з варіантів реалізації розподільної панелі в якості індивідуальної світлової індикації використовуються світлодіоди, кожен з яких підключений послідовно з ланцюгом кожного запобіжника. При цьому світлодіоди встановлені на платі, що розташована горизонтально над запобіжниками. Панель комплектується струмовими кліщамі-мультіметром AC/DC. На дні корпусу розподільної панелі встановлені оцинковані косинці для забезпечення заземлення корпусів силових трифазних трансформаторів. Виконання первинних і вторинних обмоток силових трифазних трансформаторів (потужністю 4.5кВ·А) із з'єднанням за схемою "трикутник-зірка" (Δ/Y) дозволяє зменшити викривлення форми напруги і призводить до більш рівномірного завантаження фаз фідерів при нерівномірному навантаженні фаз однофазними навантаженнями залізничної автоматики і телемеханіки. Виконання між первинними і вторинними обмотками силових трифазних трансформаторів одношарової обмотки, що заземляється на корпус, усуває передачу імпульсної напруги з первинних обмоток трифазних трансформаторів на вторинні обмотки (тобто усувається подовжня перешкода). Це підвищує надійність електропостачання пристроїв залізничної автоматики. Введення в панель індивідуальної світлової індикації, що спрацьовує при перегоранні плавкої вставки запобіжника, дозволяє швидко розпізнати запобіжник, що спрацював, і підвищити оперативність пошуку ланцюга, який вийшов з ладу (несправного), що підвищує споживчі властивості панелі. Введення в панель додаткового контролю температури за допомогою термо-обмежувача, встановленого, принаймні, на одному з трансформаторів живлення і включеного послідовно з його первинною обмоткою, що надає можливість періодичної перевірки і визначення температурної точки, дозволяє забезпечити однозначність відключення небезпечних об'єктів при перевищенні їх допустимої температури нагріву, що додатково підвищує надійність панелі. Крім того, для підвищення надійності розподільної панелі за рахунок посилення пожежної безпеки вона комплектується струмовими кліщами-мультіметром AC/DC, що дозволяє уникнути установки вимірювальних трансформаторів струму і амперметра. Корисна модель ілюструється кресленнями, де на Фіг.1 зображений приклад виконання розподільної панелі з відкритими двостулковими дверима, вид спереду; на Фіг.2 - електрична схема, що показує з'єднання первинних і вторинних обмоток силових трифазних трансформаторів за схемою "трикутник - зірка", між якими розташовані одношарові обмотки, що заземляються на корпус; на Фіг.3 - електрична схема, що показує з'єднання термообмежувача з первинною обмоткою трансформатора живлення. Позиції на кресленні позначають наступне: 1 - ша фа; 2 - двостулкові двері; 3 - силові трифазні трансформатори; 4 - реле; 5 - запобіжники; 6 - трансформатори живлення; 7 - прилади живлення; 8 - комутаційні апарати; 9 - захисні апарати; 10 - одношарова обмотка, що заземляється на корпус, розташована між первинними і вторинними обмотками силових трифазних трансформаторів 3; 11 - косинці, розташовані на дні корпусу панелі; 12 - світлова індикація перегорання плавких вставок запобіжників 5; 13 - термообмежувачі. Розподільна панель складається з корпусу, виконаного у вигляді металевої шафи 1 з двостороннім обслуговуванням, з переднього і заднього боку закритого двостулковими дверима 2 і в нижній частині - щитами, що знімаються. Всередині корпусу 1 розміщені силові трифазні трансформатори 3, реле 4, запобіжники 5, трансформатори живлення 6, прилади живлення 7, комутаційні 8 та захисні 9 апарати (Фіг.1). Первинні і вторинні обмотки силових трифазних трансформаторів 3 сполучені за схемою "трикутник - зірка", при цьому між первинними і вторинними обмотками силових трифазних трансформаторів 3 виконана одношарова обмотка 10, що заземляється на корпус (Фіг.2). На дні корпусу розподільної панелі встановлені оцинковані косинці 11 для забезпечення заземлення корпусів силових три фазних трансформаторів 3. В розподільній панелі встановлена індивідуальна світлова індикація 12, що спрацьовує при перегоранні плавкої вставки запобіжника 5 (Фіг.1). В якості світлової індикації 12 використовуються світлодіоди, кожен з яких підключений послідовно з ланцюгом кожного запобіжника 5. Світлодіоди встановлені на платі, що розташована горизонтально над запобіжниками 5. В якості світло діодів можуть бути використані, наприклад, вітчизняні світлодіоди серії КИПД-66. Послідовно з первинними обмотками трансформаторів живлення 6 включені термообмежувачі 13 (Фіг.3), що допускають можливість періодичної перевірки і визначення температурної точки. В якості термообмежувачів 13 можуть бути використані, наприклад, відомі термообмежувачі типу ТК-32, чутливі до температури, які розмикають ланцюг при досягненні заданого значення температури автоматичного відключення ланцюга. Початковий стан термообмежувача повертається натисненням кнопки. Температура відключення фіксована в діапазоні від 50 до 220°С. Розподільна панель комплектується струмовими кліщамл-мультіметром AC/DC, наприклад, типу АРРА-30 (30R) (виробник компанія APPA Technology Corporation, Тайвань), які мають наступні межі вимірювання: постійний струм 10мА...300А (40/300 А), змінний струм 10мА...300А (40/300А), постійна напруга 0.1МВ...600В (400 мВ/4/40/400/600В), змінна напруга 0.1мВ...600В (400мВ/4/40/400/600В), опір 0,1Ом...40Мом (400Ом/4/40/ 400 кОм/4/40Мом). Це підвищує надійність панелі, підсилюючи її пожежну безпеку, та дозволяє уникнути установки вимірювальних трансформаторів струму і амперметра. Можливий варіант виконання розподільних панелей, електроживлення яких здійснюється: від джерела трифазного змінного струму частотою 50Гц напругою 380/220В, з відхиленнями лінійної напруги, що допускаються, в межах від 342 до 418В; від джерела постійного струму напругою 24В з відхиленнями, що допускаються, в межах від 21,6 до 28,6В; від джерела постійного струму напругою 6В з відхиленнями, що допускаються, в межах від 5,8 до 6,6В. Стр ум, що споживаються розподільною панеллю від мережі трифазного змінного струму, в кожній фазі, не більше 23А. Габаритні розміри розподільної панелі - 2300х500х900мм. Маса панелі - не більше 390кг. Розподільна панель використовується наступним чином. У звичайному робочому стані двостулкові двері 2 з переднього і заднього боку розподільної панелі - закриті. Керування встановленим всередині панелі устаткуванням, а також контроль стану устаткування і виконуваних ним функцій здійснюється за допомогою апаратури управління і/або захисту та сигналізації, розміщеної на передніх двостулкових дверях. При нерівномірному навантаженні фаз однофазними навантаженнями залізничної автоматики і телемеханіки за рахунок виконання первинних і вторинних обмоток силових трифазних трансформаторів 3 із з'єднанням за схемою "трикутник - зірка" (D/Y) зменшується викривлення форми напруги, що призводить до більш рівномірного завантаження фаз фідерів. Одношарова обмотка, що заземляється на корпус, 10, розташована між первинними і вторинними обмотками силових трифазних трансформаторів 3, усуває передачу імпульсної напруги з первинних обмоток трифазних трансформаторів 3 на вторинні обмотки. Це підвищує надійність електропостачання пристроїв залізничної автоматики. За відсутності коротких замикань в контрольованих запобіжниками 5 ланцюгах працює індивідуальна світлова індикація 12, тобто світлодіоди, що горять (світло-діод випромінює кванти світла при протіканні через нього прямого струму), указують на наявність напруги в контрольованих ланцюгах і цілісність плавких вставок запобіжників 5. При короткому замиканні в якому-небудь ланцюзі перегорає плавка вставка запобіжника 5, при цьому ланцюг відключається і через світло діод припиняє протікати струм . По відключеному світло діоду оперативний персонал візуально може швидко визначити, в якому ланцюзі перегоріла плавка вставка запобіжника 5. Термообмежувачі 13 під впливом встановленої температури нагріву розмикають ланцюг (первинну обмотку трансформаторів живлення 6), тим самим, запобігаючи перегріву обмоток трансформаторів живлення 6 і забезпечуючи протипожежну безпеку розподільної панелі. Крім того, термообмежувачами 13 здійснюється періодична перевірка і визначення температурної точки нагріву всередині панелі, які розмикають ланцюг, досягши заданого значення температури автоматичного відключення ланцюга, наприклад, термообмежувачем типу ТК-32, температура відключення якого фіксована в діапазоні від 50 до 220°С. Таким чином, використання запропонованої розподільної панелі забезпечує поліпшення умов експлуатації пристроїв залізничної автоматики, тобто спрощення процесу виконання робіт, пов'язаних з обслуговуванням та ремонтом устаткування, підвищення безпеки обслуговування, що у свою чергу підвищує надійність електропостачання пристроїв залізничної автоматики.