EA001671B1 - Соединительное вспомогательное устройство и контактный зажим, снабженный таким вспомогательным устройством - Google Patents

Abstract

Настоящее изобретение касается соединительного вспомогательного устройства и контактного зажима, снабженного таким вспомогательным устройством. Это вспомогательное устройство (9) выполнено с возможностью осуществления подсоединения электрического проводника, такого как алюминиевый кабель, к контактной пластине электрического устройства, такого как автоматический выключатель. Это вспомогательное устройство отличается тем, что содержит контактную площадку, изготовленную из проводящего материала и имеющую, по существу, U-образную форму поперечного сечения, причем упомянутая контактная площадка может быть установлена съемным образом на контактной пластине (4), и на ней может быть размещен проводник (6), выполненный с возможностью прижатия к контактной площадке посредством зажимающих средств для того, чтобы установить электрический контакт между контактной пластиной (4) и кабелем (6).

Description

Настоящее изобретение касается соединительного вспомогательного устройства для подсоединения электрического проводника, такого как алюминиевый кабель, к контактной узкой пластине (шине) электрического устройства, такого как автоматический выключатель, а также касается контактного зажима, снабженного таким вспомогательным устройством.

Обычные соединительные контактные зажимы изготавливают такими, чтобы они выполняли соединение медных кабелей с контактными пластинами устройств, таких как автоматические выключатели, но они не подходят для подсоединения алюминиевых кабелей. В результате, если пользователь хочет использовать алюминиевые кабели, то он должен заменить комплект, образованный каналом и винтом, на другой комплект, предназначенный для выполнения подсоединения алюминиевых кабелей.

Одна из причин этого состоит в том, что алюминий на открытом воздухе обладает высокой склонностью к окислению, что приводит к тому, что алюминиевые кабели в ходе их использования покрываются изолирующей окисью алюминия, которая снижает качество контакта между кабелем и контактной пластиной (шиной).

Другая причина этого состоит в том, что алюминий имеет высокий коэффициент расширения, проявляющийся при воздействии колебаний температуры. Автоматические выключатели, поскольку они запитываются изменяющимися токами, проходят через чередующиеся фазы нагрева и охлаждения. Это приводит к колебаниям температуры, вызывающим изменение размеров кабелей из-за различного теплового расширения. Однако кабели, как правило, контактируют с одной стороны с контактной пластиной (шиной), часто выполненной из меди, а с другой стороны - либо со стальным винтом, либо с каналом, также выполненным из стали. Но эти три материала имеют различные коэффициенты расширения, а это приводит к тому, что они во время фазы охлаждения сжимаются неодинаковым образом. В свою очередь, это приводит к ухудшению соединения, что, с одной стороны, само по себе снижает качество электрического контакта, а с другой стороны, усиливает (ускоряет) образование слоя окиси алюминия, который также приводит к снижению качества электрического контакта.

Для преодоления этих недостатков было предложено несколько решений.

Одно из решений описано в Патенте Германии ΌΕ 4,026,037. В этом документе кабель вводится в контакт с контактной пластиной с помощью стального канала, перемещаемого параллельно с помощью винта контактного зажима. Для того, чтобы преодолеть недостаток, связанный с окислением алюминия, медная контактная пластина и алюминиевый канал, соот ветственно, имеют два ряда мелких зубцов, обращенных друг к другу, образуя удлиненные зубья, выполненные так, чтобы они проходили через слой окиси алюминия, покрывающий кабель, при этом улучшается контакт между контактной пластиной и каналом.

Таким образом, в этом решении устранен один из вышеупомянутых недостатков путем создания специальной системы для подсоединения алюминиевых кабелей, которая из-за наличия этих зубьев имеет высокую стоимость.

Известно также другое решение, в котором контактный зажим представляет собой алюминиевый блок, содержащий с одной стороны удлиненный канал для прохода контактной пластины, а с другой стороны - резьбовое отверстие, выполненное так, чтобы через него проходил винт контактного зажима, также выполненный из алюминия. В этом варианте нижняя стенка (дно) канала имеет и-образное поперечное сечение так, чтобы оно согласовывалось по форме с формой кабеля, а винт имеет выпуклый конец так, чтобы кабель удерживался между дном канала и винтом. В этом варианте все составные элементы выполнены из алюминия, и не возникает никакого разностного расширения. Отсутствие разностного расширения у различных элементов и тот факт, что кабель плотно окружен - это позволяет удовлетворительно решить проблему расширения алюминиевых кабелей и образования на кабеле окисла алюминия. Однако это решение все еще имеет определенные недостатки, вытекающие, с одной стороны, из того факта, что этот канал должен иметь большую толщину, а следовательно потребуется большое количество сплава, а с другой стороны, из того факта, что канал сам подвержен окислению, и поэтому он должен быть покрыт оловом. Это приводит к тому, что контактный зажим становится сложным в изготовлении, дорогим и объемным.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение устраняет указанные недостатки посредством обеспечения вспомогательного устройства, позволяющего использовать стандартные контактные зажимы для выполнения подсоединения алюминиевых кабелей простым и надежным способом.

Поэтому цель настоящего изобретения состоит в создании соединительного вспомогательного устройства вышеупомянутого узла, причем это вспомогательное устройство характеризуется тем, что оно содержит контактную площадку, выполненную из проводящего материала, при этом упомянутая контактная площадка выполнена с возможностью крепления съемным образом на контактной пластине и с возможностью размещения на ней проводника, выполненного таким, чтобы он мог быть прижат к контактной площадке с помощью зажимающих средств для того, чтобы установить элек трический контакт между контактной пластиной и этим кабелем.

Таким образом, при подсоединении алюминиевых кабелей устраняется необходимость замены всего контактного зажима, а может быть использован стандартный контактный зажим.

Согласно конкретному варианту осуществления изобретения вышеупомянутая контактная площадка имеет, по существу, и-образное поперечное сечение.

Этот конкретный вариант формы контактной площадки позволяет получить электрический контакт хорошего качества.

Согласно конкретному признаку вышеупомянутая контактная площадка содержит на верхней стороне, обращенной к проводнику, мелкие зубцы, выступающие перпендикулярно продольному направлению проводника.

Согласно конкретному признаку контактная площадка прикреплена к контактной пластине с помощью опоры, упомянутая опора содержит упругий ножевой контакт, прикрепленный к контактной площадке одним своим концом, и содержит изогнутую часть, находящуюся под контактной площадкой, выступающую в направлении примерно параллельно упомянутой контактной площадке так, чтобы обеспечить упругий зажим контактной пластины между контактной площадкой и изогнутой частью.

Согласно другому признаку вспомогательное устройство выполнено с возможностью установки в канале электрического контактного зажима, оно содержит дополнительно, по меньшей мере, один язычок, выступающий из плоскости изогнутой части в наклонном направлении по отношению к упомянутой плоскости и в направлении от контактной площадки, причем упомянутый, по меньшей мере, один язычок давит на стенку канала так, чтобы поглощать разность между расширениями различных элементов, участвующих в зажиме.

Предпочтительно, чтобы этот, по меньшей мере, один язычок был сформирован из того же материала, что и ножевой контакт.

Предпочтительно, чтобы опора содержала три язычка, расположенных в виде треугольника.

Предпочтительно, чтобы изогнутая часть содержала выпуклость на верхней стороне, обращенной к контактной площадке, выполненную так, чтобы контактная площадка насаживалась на контактные пластины различной толщины.

Цель изобретения состоит также в создании контактного зажима, снабженного вспомогательным устройством, содержащим ранее упомянутые признаки по одному или в комбинации.

Контактный зажим может быть с неподвижным каналом или с перемещаемым каналом.

Предпочтительно, чтобы канал содержал углубление в нижней стенке, выполненное для размещения язычков вспомогательного устройства.

Краткое описание чертежей

Другие преимущества и признаки изобретения очевидны из нижеследующего описания, в котором даются ссылки на прилагаемые чертежи, представленные только в качестве не ограничивающего примера осуществления изобретения, и на которых фиг. 1 - частичный перспективный вид, иллюстрирующий заднюю часть автоматического выключателя, содержащего контактный зажим, снабженный соединительным вспомогательным устройством согласно изобретению, причем контактный зажим и вспомогательное устройство вынуты из выключателя;

фиг. 2 - вид, аналогичный представленному на фиг. 1 , контактный зажим и вспомогательное устройство установлены в задней части выключателя;

фиг. 3 и 4 - перспективные виды вспомогательного устройства;

фиг. 5 - перспективный вид, аналогичный представленному на фиг. 1 , но иллюстрирующий контактный зажим согласно другому варианту осуществления изобретения.

Подробное описание предпочтительного варианта осуществления изобретения

На фиг.1 и 2 представлен контактный зажим 5, выполненный так, чтобы он устанавливался в корпусе 2, находящемся в задней части автоматического выключателя 3, для подсоединения электрического кабеля 6 к контактной пластине 4 автоматического выключателя. Этот контактный зажим в основном образован металлическим блоком 5, имеющим, по существу, форму параллелепипеда, содержащим удлиненный канал 5Ь, предназначенный для размещения вышеупомянутой контактной пластины 4, контактный зажим имеет в верхней части отверстие, в которое ввинчивается винт 7, называемый винтом контактного зажима, выполненный так, чтобы прижимать кабель 6 к контактной пластине 4. Этот винт 7 доступен с верхней части устройства и содержит на конце, находящемся внутри контактного зажима 5, контактную площадку 8, содержащую зубцы (выступы) 8а, выполненные так, чтобы они вступали во взаимодействие с дополнительными пазами 4а, выполненными в контактной пластине 4.

Согласно изобретению этот контактный зажим 5 снабжен соединительным вспомогательным устройством 9, сконструированным так, чтобы оно использовалось для выполнения подсоединения алюминиевого кабеля к контактной пластине.

Как более подробно представлено на фиг. 3 и 4, это вспомогательное устройство 9 содержит контактную площадку 10, установленную на опоре 11, причем вспомогательное устройство выполнено так, чтобы оно было упруго при креплено к контактной пластине 4 автоматического выключателя. Эта контактная площадка 10 имеет, по существу, и-образное поперечное сечение и содержит на верхней поверхности 14, предназначенной для размещения проводника 6, ряд зубцов 12, выступающих в направлении, перпендикулярном направлению кабеля 6, когда его вставляют в контактный зажим.

Опора 11 представляет собой упругий ножевой контакт, прикрепленный одним концом 11Ь к одному из торцов контактной площадки 10 и изогнутый два раза, по существу, под прямыми углами так, чтобы образовалась изогнутая часть 11а, проходящая под контактной площадкой 10 в направлении, по существу, параллельном контактной площадке 10.

На этих фигурах можно видеть, что изогнутая часть 11а ножевого контакта содержит три лапки или язычка 11с, 116, 11е, выполненные путем формовки из того же материала, что и упругий ножевой контакт и выступающие в наклонном направлении по отношению к плоскости изогнутой части, образуя угол α примерно 30° с этой плоскостью. Эти лапки выполнены так, чтобы своими концами они давили на нижнюю стенку 5с углубления 5а в контактном зажиме 5, в котором размещаются эти язычки.

Также можно заметить, что изогнутая часть 11а содержит выпуклость 11Т на передней поверхности, обращенной к контактной площадке 10, она выполнена таким образом, чтобы контактная площадка 10 могла насаживаться на контактную пластину толщиной 2,5 мм или на контактную пластину толщиной 1,6 мм.

Предпочтительно, чтобы винт 7 и его контактная площадка 8 были выполнены из стали, а блок 5 выполнен из алюминия. Ножевой контакт опоры 11 выполнен из нержавеющей упругой стали и склепан с контактной площадкой 10 вспомогательного устройства, причем предпочтительно, чтобы контактная площадка была выполнена из луженой меди.

Согласно варианту, представленному на фиг. 5, контактный зажим автоматического выключателя содержит канал 13, установленный с возможностью параллельного перемещения в корпусе 2 контактного зажима устройства (автоматического выключателя) между положением размыкания и положением, в котором канал 13 поджимает кабель 6 к контактной пластине (не показана).

Действия по подсоединению алюминиевого кабеля к контактной пластине будут описаны со ссылками сначала на фиг. 1 и 2, а затем на фиг. 5.

Согласно варианту, представленному на фиг. 1 и 2, сначала в заднюю часть 3 устройства вставляется блок 5 путем перемещения (скольжением) упомянутого блока 5 по направляющим пазам в соответствующем корпусе 2. Затем вспомогательное устройство 9 насаживается на контактную пластину 4 таким образом, чтобы контактная пластина 4 упруго удерживалась между контактной площадкой 10 и изогнутой частью 11 упругого ножевого контакта. Затем в канал 5Ь блока вставляется проводник 6 и размещается на контактной площадке 10. Далее, при затягивании винта 7 контактного зажима происходит надавливание контактной площадки 8 с зубьями (выступами) 8а на кабель 6 и осуществляется зажим проводника 6 на контактной площадке 4. В этом зажимающем положении Иобразная форма контактной площадки 10 позволяет захватывать жилы кабеля между контактной площадкой 8 с зубцами винта 7 и контактной площадкой 10 вспомогательного устройства так, чтобы они не прогибались.

Кроме того, упругие язычки или лапки 11с, 116, 11 предназначены для поддержания постоянного давления на резьбе винта для того, чтобы из-за различного расширения алюминиевого кабеля и стального винта канала не происходило ослабления поджатия кабеля винтом канала. Более того, они позволяют снизить риск того, что из-за вибрации натяжение винта может оказаться ослабленным.

Действия по подсоединению с помощью устройства, показанного на фиг. 5, осуществляются таким же образом, как было описано для первого варианта. Единственное отличие состоит в том, что канал 13, который перемещается параллельно, а не винт, осуществляет зажим кабеля, при этом кабель вставляется между контактной площадкой 10 вспомогательного устройства и каналом 13.

Это вспомогательное устройство помогает использовать стандартный контактный зажим (который в настоящее время предназначен для медных кабелей) для подсоединения алюминиевых кабелей, сохраняя при этом удовлетворительное качество электрического контакта.

Claims (11)

1. Соединительное вспомогательное устройство для подсоединения электрического проводника, такого как алюминиевый кабель, к контактной пластине электрического прибора, такого как автоматический выключатель, содержащее контактную площадку, выполненную из проводящего материала, причем упомянутая контактная площадка предназначена для закрепления съемным образом на контактной пластине и для приема проводника, прижимаемого к контактной площадке посредством зажимающих средств для того, чтобы установить электрический контакт между контактной пластиной и этим кабелем, отличающееся тем, что контактная площадка (10) прикреплена к контактной пластине (4) посредством опоры, при этом упомянутая опора содержит упругий ножевой контакт (11), прикрепленный к контактной площадке (10) одним своим концом (11Ь) и содержащий изогнутую часть (11а) под контакт- ной площадкой (10), выступающую в направлении, по существу, параллельном упомянутой контактной площадке (10) так, чтобы обеспечить упругий зажим контактной пластины (4) между контактной площадкой (10) и изогнутой частью (11а).

2. Вспомогательное устройство по п. 1, отличающееся тем, что контактная площадка (10) имеет, по существу, И-образную форму поперечного сечения.

3. Вспомогательное устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что упомянутая контактная площадка (10) содержит на своей верхней поверхности (14), обращенной к проводнику (6), зубцы (12), выступающие перпендикулярно продольному направлению проводника (6).

4. Вспомогательное устройство по любому из пп. 1-3, выполненное с возможностью установки его в канале электрического контактного зажима, отличающееся тем, что дополнительно содержит, по меньшей мере, один язычок (11с, 116, 11е), выступающий от плоскости изогнутой части (11а) в наклонном направлении по отношению к этой плоскости и в направлении от контактной площадки (10), при этом упомянутый, по меньшей мере, один язычок (11с, 116. 11е) воздействует на стенку канала так, чтобы поглотить разности расширений различных элементов, участвующих в зажиме.

5. Вспомогательное устройство по п.4, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один язычок (11с, 116, 11е) сформирован из того же материала, что и ножевой контакт (11).

6. Вспомогательное устройство по п. 4 или 5, отличающееся тем, что опора содержит три язычка (11с, 116, 11е), расположенных по треугольнику.

7. Вспомогательное устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что изогнутая часть (11а) содержит выпуклость (111) на своей верхней поверхности, обращенной к контактной площадке (10), предназначенную для обеспечения возможности посадки контактной площадки (10) на контактные пластины различной толщины.

8. Контактный зажим, содержащий канал (5), содержащий вспомогательное устройство (9) по любому из пп. 1-7.

9. Контактный зажим по п.8, содержащий неподвижный канал (5), при этом упомянутый канал (5) содержит отверстие для вставления зажимающего винта (7) для закрепления проводника (6), причем упомянутый контактный зажим снабжен вспомогательным устройством (9) по любому из пп.1-7.

10. Контактный зажим по п.9, содержащий канал (13), выполненный с возможностью перемещения, перемещаемый между положением осуществления зажима проводника (6) на контактной пластине (4) и положением размыкания, при этом упомянутый контактный зажим снабжен вспомогательным устройством (9) по любому из пп.1-7.

11. Контактный зажим, содержащий канал, отличающийся тем, что канал (5) содержит углубление (5а) в своей нижней стенке, выполненное для приема язычка(ов) (11с, 116, 11е) вспомогательного устройства (9) по п.4.