Вибухозахищений малогабаритний електричний апарат

Вибухозахищений малогабаритний електричний апарат, що містить вибухонепроникну апарат Винахід відноситься до електротехніки, а саме до вибухозахищених електричних апаратів, призначених для управління трифазними струмоприймачами, переважно трифазними електродвигунами, встановленими на промислових машинах, механізмах, електричних талях і вантажопідіймальних кранах, що експлуатуються в умовах вибухонебезпечного навколишнього середовища Відомий вибухозахищений малогабаритний електричний апарат /1/, який прийнятий за прототип, що містить вибухонепроникну апаратну оболонку, кришку, виїмкову панель з комутаційними апаратами і іскробезпечним блоком управління, ввідний пристрій з кабельним введенням і блоком затискачів Порожнина оболонки, яка закривається кришкою, виконана з потовщеним фланцем для забезпечення вибухонепроникного з'єднання Блок затискачів, закріплений в прохідному нарізному отворі стінки, має дві ІЗОЛЯЦІЙНІ КОЛОДКИ З набором однойменних клемних затискачів, в яких до затис ну оболонку, кришку, ввідний пристрій з кабельним введенням, виїмкову панель з комутаційними апаратами і іскробезпечним блоком управління, електрично сполучену з ввідним пристроєм, розташовані поза апаратом струмоприймачі і органи управління, який відрізняється тим, що вибухонепроникна апаратна оболонка виконана у вигляді циліндра з дном, відкрита порожнина якого закривається кришкою, з виконаною на ній нарізкою шляхом угвинчення по нарізці, вишній на торці оболонки, утворюючи при цьому вибухонепроникне нарізне з'єднання, на ЗОВНІШНІЙ стороні дна оболонки в МІСЦІ кріплення корпусу ввідного пристрою виконані два прохідні нарізні отвори, в які угвинчені дві обойми з проводами, залитими епоксидною сумішшю, КІНЦІ цих проводів, що знаходяться в оболонці, підключені до затискачів комутаційних апаратів і іскробезпечного блока управління, ІНШІ КІНЦІ ЦИХ проводів, що знаходять ся в корпусі ввідного пристрою, підключені до затискачів двох клемників, до яких, у ВІДПОВІДЬ, також підключені кабелі від ЗОВНІШНІХ струмоприймачів і органів управління О СО ^качів внутрішньої колодки підключені ланцюги управління комутаційних апаратів і іскробезпечного блока, а до затискачів зовнішньої колодки — кабелі введення напруги, навантажень і механізмів управління, розташованих поза апаратом Недоліком такого апарату є прийнята форма конструкції оболонки - зварна прямокутна Цей недолік властивий обом конструктивним варіантам апаратів, приведеним в описі патенту, хоч і виявляється в них по-різному Так, недоліком апарату, що має прямокутну конструкцію оболонки і порожнину такої ж форми, яка закривається кришкою, є те, що при з'єднанні їх між собою за допомогою болтів утворюється плоске фланцеве вибухонепроникне з'єднання, яке у ВІДПОВІДНОСТІ З ГОСТ 22782 6-78 "Електрообладнання вибухозахищене з познакою вибухозахисту «Вибухонепроникна оболонка» не забезпечує рівень вибухозахисту апаратів для використання у вибухонебезпечних середовищах, що мають категорію вибухонебезпеки і со (О ю 56343 таційними апаратами 11 і 12, іскробезпечним блоком управління 13, блоком захисту 14, трансформатором 15, запобіжниками 16 Вибухозахищенність оболонки досягається тим, що зазор в МІСЦІ з'єднання оболонки і кришки, а також отворів в дні і встановлених в них обойм, забезпечується нарізними вибухонепроникними з'єднаннями із забезпеченням необхідного рівня вибухозахисту з познакою "вибухонепроникна оболонка" Вибраний тип нарізки - метрична, крок нарізки 2мм, число повних непошкоджених безперервних ниток нарізки - 6 /допускається 5/, осьова довжина нарізки - 12мм /допускається 8мм/ У оболонці апарату /вимикача/ - фіг 2 на боковій стороні додатково виконано отвір круглого перетину, в якому закріплена втулка з валиком 17, що діє на привід 18 рубильника 19, який керується вручну за допомогою ручки 20 Довжина щілини, через яку Недоліком також є складність конструкції блопроходить валик всередину оболонки, -25мм ку затискачів і, як наслідок цього, велика трудоміс/допускається 9мм/, ширина щілини - 0,15мм На ткість при виготовленні і збиранні, неможливість виїмковій панелі апарату встановлений автоматиавтоматизувати процеси збирання клемних колочний вимикач 21 для захисту від струмів короткого док і герметизації отворів в них при залитті перезамикання городки епоксидною сумішшю групу вибухонебезпечних сумішей ПСТ /водень, сірковуглець та ш / Недоліком апарату, що має прямокутну конструкцію оболонки і круглу, порожнину з нарізкою, яка закривається кришкою шляхом угвинчення и по нарізці є складність точного виготовлення круглого нарізного отвору, нераціональне використання об'єму оболонки при розташуванні апаратури, утруднене виконання монтажу через неможливість введення через порожнину заздалегідь змонтованої панелі У обох конструкціях апаратів для отримання МІЦНОСТІ вибухонепроникного з'єднання, фланці оболонки повинні мати потовщення в порівнянні зі стінкою оболонки, для чого до їх торців приварюється рама або стальні смуги по всьому периметру з подальшою обточувальною доробкою Задача винаходу є розширення експлуатаційних можливостей, зниження трудомісткості і спрощення виготовлення Поставлена задача вирішується тим, що у вибухозахищеному малогабаритному електричному апараті, що містить вибухонепроникну апаратну оболонку, кришку, ввідний пристрій з кабельним введенням, виїмкову панель з комутаційними апаратами і іскробезпечним блоком управління, електрично сполучену з ввідним пристроєм, розташовані поза апаратом струмоприймачі і органи управління, згідно винаходу вибухонепроникна апаратна оболонка виконана у вигляді циліндра з дном, відкрита порожнина якого закривається кришкою, з виконаною на ній нарізкою шляхом угвинчення по нарізці, виконаній на торці оболонки, утворюючи при цьому вибухонепроникне нарізне з'єднання, на ЗОВНІШНІЙ стороні дна оболонки в МІСЦІ кріплення корпусу ввідного пристрою виконані два прохідні нарізні отвори, в які угвинчені дві обойми з проводами, залитими епоксидною сумішшю, КІНЦІ цих проводів, що знаходяться в оболонці, підключені до затискачів комутаційних апаратів і іскробезпечного блока управління, а ІНШІ КІНЦІ цих проводів, що знаходяться всередині корпусу ввідного пристрою, підключені до затискачів двох клемників, до яких, у ВІДПОВІДЬ, також підключають кабелі ЗОВНІШНІХ струмоприймачів і органів управління На фіг 1 приведена конструкція апарату /пускача/, на фіг 2 - вигляд його спереду зі знятою кришкою, на фіг 3 - вигляд його ззаду зі знятою кришкою ввідного пристрою, на фаг 4 - конструкція апарату /вимикача/, на фіг 5 - вигляд його спереду, на фіг 6 - електрична схема апарату /на прикладі пускача/ Конструкція апарату /фіг1/ МІСІТЬ вибухонепроникну оболонку, що складається з циліндра L, з дна 2 і круглої кришки 3, ввідний пристрій, що складається з пластмасового корпусу 4, кришки 5, кабельного введення 6, клемників 7, двох обойм 8 з пропущеними через них проводами 9, залитими епоксидною сумішшю, виїмкову панель 10 з кому Після вгвинчування кришки в оболонку на торці закріплюють скобу 22 Для управління апаратом використовується кнопковий пост, який містить кнопки 23, 24, які з'єднані з іскробезпечним блоком через прямий 25 і зворотний 26 проводи, між якими включені діод 27 та кінцеві вимикачі 28 Вибухозахищенність ввідного пристрою досягається виконанням конструктивних заходів, що задовольняють вимогам вибухозахисту з познакою "є" захистом оболонки ввідного пристрою від ЗОВНІШНІХ впливів рівня ІР54 за допомогою ущільнювальних прокладок, застосуванням надійної конструкції клемних затискачів, що виключає втрату або ослаблення контакту в процесі експлуатації, забезпеченням ЩІЛЬНОСТІ струму в контактних з'єднаннях не більше за 2,5А/мм /за рахунок застосування струмопровідних шин збільшеного поперечного перетину/, забезпеченням для струмопровідних частин шляхів витоку і електричних зазорів за рахунок вибору відстаней по напруженню найбільшої величини, застосуванням в кабельному введенні еластичних ущільнювальних кілець з кільцевими надрізами з кроком 2мм, а також заглушок невикористаних отворів, застосуванням трекінгостійких електроізоляційних матеріалів Іскробезпечність вхідних ланцюгів апарату /пускача/ забезпечується застосуванням іскробезпечного блока управління 13, в якому значення іскробезпечних струмів і напруги вибрані і відповідають іскробезпечності згідно ГОСТ 22782 5-78 "Електрообладнання вибухрзахищене з ознакою вибухозахисту "Іскробезпечний електричний ланцюг" для групи ІІС Обмеження струму і напруга на входах управління до іскробезпечних значень досягається застосуванням струмообмежуючих резисторів і шунтуючих стабілітронів з урахуванням їх підключення до ланцюга, що захищається, як елемента нерозбірної конструкції Для виключення втрати іскробезпечності блока, у разі виникнення аварійних режимів або при пошкодженні елементів схеми, іскробезпечні ланцюги мають коефіцієнт іскробезпечності 1,5 /коефіцієнт запасу/ Нарівні з досягненням в запропонованій коне трукци апарату головної переваги - забезпечення більш високого рівня вибухозахисту, що дозволяє розширити область його застосування, також досягається зниження трудомісткості і спрощення виготовлення Так при виготовленні оболонки циліндричної форми практично застосовуються тільки дві операції відрізання заготівки відтруби, нарізка метричної нарізки При цьому нарізування нарізки проводиться з одного кріплення деталі, що технологічно істотно спрощує виготовлення А для виготовлення оболонки прямокутної форми застосовується значно більше операцій вирубка пластин для стінок, гнуття пластин, зварювання стінок, посилення МІЦНОСТІ оболонки шляхом застосування ребер жорсткості Крім того, як вже відмічалося, до торців приварюються фланці, провадиться механічна токарна обробка їх, свердляться отвори і нарізується нарізка в них для кріплення кришки, де також застосовується ряд трудомістких операцій Апарат /на прикладі пускача/ збігається і працює таким чином На ЗОВНІШНІЙ стороні дна оболонки встановлюють корпус ввідного пристрою і закріпляють клемники У нарізні отвори дна угвинчують обойми з проводами, залитими епоксидною сумішшю При повністю висуненій панелі проводять підключення проводів до затискачів комутаційних апаратів і іскробезпечного блоку Проводи силових ланцюгів скріпляють в джгут і спрямовують його в простір під панеллю, після чого всувають и в оболонку і закріпляють Джгут проводів, приєднаних до іскробезпечного блока, залишають в просторі над панеллю Порожнину оболонки закривають кришкою, угвинчуючи и по нарізці Кришка в закритому стані фіксується від самовідгвинчування скобою 22 Кришку ввідного пристрою кріплять гвинтами У апараті, який виготовляється як вимикач, додатково в боковому отворі оболонки встановлюють вузол для включення приводу рубильника Для підключення апарату до трифазної мережі, електродвигунів, кнопковому посту і кінцевим вимикачам - вводять кабелі в корпус ввідного пристрою 6 і підключають їх жили до ВІДПОВІДНИХ кле 56343 мників/ Апарат працює таким чином/фіг 6/ При подачі напруга від мережі на ВХІДНІ клеми клемника 7 живлення поступить на блок захисту 14 і трансформатор 15 Блок 14 включиться, що спричинить включення іскробезпечного блоку управління 13 При натисненні кнопки 23 кнопкового посту утвориться ланцюг проходження однопівперюдного струму від блоку 13 через провід 25, клему клемника 7, діод 27, замикаючий контакт кнопки 23, замкнений контакт кнопки 24, замкнений контакт 28 кінцевого вимикача, клему клемника 7 і зворотний провід 26 блоку 13 Блок 13 включиться і забезпечить включення котушки комутаційного апарату 11, силові контакти якого замкнуться і двигун, підключений до вих 1, почне обертання При відпущенні кнопки 23 уривається проходження струму в ланцюгу, до якого підключений блок управління 13, що спричинить відключення його і ВІДПОВІДНО також комутаційного апарату 11, при цьому двигун зупиниться Для включення двигуна в іншому напрямі натискають кнопку 24 При цьому аналогічно відбувається включення другого каналу блоку 13 і ВІДПОВІДНО включення (реверс) комутаційного апарату 11 Аварійне відключення двигуна при натисненій кнопці управління може статися в наступних випадках при спрацюванні одного з кінцевих вимикачів, при спрацюванні блоку захисту 14 при обриванні будь-якої з трьох фаз /таким чином блок забезпечує захист від падіння навантаження/, при замиканні жил кабеля управління внаслідок пробою ізоляції між жилами або при передушенні кабеля /при цьому відключиться блок 13, забезпечивши тим самим захист від втрати керованості/ Аналогічно відбувається включення комутаційного апарату 12 /вих 2/ Таким чином, технічна реалізація винаходу, що пропонується, дозволила якісно поліпшити всі основні параметри і характеристики апарату в порівнянні з відомим Використана література 1 Патент України № 15650, бюл №3,1997 56343 56343 Підписано до друку 05 06 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24