用于配电盘的维护抽屉的制作方法

1.本发明涉及配电领域，更准确地说，涉及适于插入配电板的抽屉。该抽屉专门设计为使操作员能够安全、轻松地进行维护或测量操作。


背景技术：

2.工业设施中存在许多电气设备。这种电气设备(例如，电机、变压器、泵或其他机器)必须定期进行监测和维护，并且必须进行电气测量，特别是检查设备是否正常运行。
3.例如，这些操作直接在已断电并且接地(短路)的设备上进行，以保护在设备上工作的操作员免受电气风险。例如，通过将线夹连接至设备的接线盒的每个接线片来完成预先接地。这种操作可能难以实施，例如，由于设备的电气连接不方便或空间不足并且需要所使用的工具(例如，连接线夹)与设备兼容。任何接地故障都可能危及操作员。此外，存在操作员在操作设备时，有人在未察觉到维护的情况下或意外地再次开启设备的风险。
4.监测操作也可以在配电盘的电缆的电气连接端子上进行，例如以进行绝缘或电气连续性测量。然后将诸如线夹的连接工具布置在带电端子上，如果处理不当，会给操作员带来重大风险。包括使整个配电盘断电的解决方案的缺点是：使由该配电盘供电的所有设备都断电，因此，只能在例如计划的维护停机期间执行，从而阻止了必要的监测。因此将避免该解决方案。
5.此外，这些不同的操作需要机械处理，例如拧松和拧紧固定接线片的螺栓，或者拆卸和重新装配保护盖。从长远来看，这种处理操作会显著增加损坏的风险，即使这种处理操作经常出于维护目的而进行。


技术实现要素：

6.本发明的目的是使操作员能够安全且容易地对工业现场的电气设备进行维护或测量操作。
7.为此，提供了一种抽屉，其包括：
[0008]-底座，其适于使抽屉能够插入配电盘中的位置，
[0009]-前面板，其在抽屉插入配电盘时封闭配电盘中的位置，
[0010]-下游连接端子，其用于连接至负载，
[0011]-多个接头，其通向前面板，所述接头中的每个接头与下游连接端子连接，并且能够与测量装置连接，
[0012]
其中，抽屉具有选择器，所述选择器能够从前面板致动，并且能够使下游连接端子与等电位连接件连接和断开。
[0013]
根据本发明的抽屉可以简化、加速和确保工业现场的操作员执行测量和维护操作。将所述抽屉临时安装(在测量或干预时)在位于配电板中的电源抽屉的位置，并且该抽屉能够使测量直接在抽屉的前面板上进行，并且能够在与配电板的上游电源绝缘的情况下工作。然后，抽屉可以通过短路和直接从前面板为下游连接端子提供等电位联接来保护设
备。
[0014]
所述抽屉是通过单独采用或根据在技术上可能的组合中任何一个的以下特征而得以有利地完成：
[0015]-该抽屉不具有用于与配电板的电源连接的上游连接端子；
[0016]-该抽屉具有绝缘接口，所述绝缘接口面向配电板的汇流条；
[0017]-选择器能够在下游连接端子不与等电位连接件连接的测量位置和下游连接端子与等电位连接件连接的短路位置之间旋转；
[0018]-该抽屉进一步包括在前面板的把手，所述把手能够在第一位置与第二位置之间移动，当抽屉插入配电盘时，第二位置使得抽屉阻挡在配电盘中，而在第一位置，抽屉不会阻挡在配电盘中，以便能够插入或移除，所述把手与选择器机械连接，使得所述把手在第一位置和第二位置之间旋转分别引起所述选择器在测量位置和短路位置之间旋转；
[0019]-所述把手设置有用于使所述把手的旋转锁定的构件，所述构件配置为允许或禁止所述把手旋转；
[0020]-所述把手和选择器能够围绕两个不同的轴线旋转，并且把手通过至少一个连杆与选择器机械连接；
[0021]-该抽屉包括能够与等电位连接件连接的导电短路构件，所述选择器包括接触构件，所述接触构件与每个下游连接端子连接，并且构造为通过旋转所述选择器与短路构件接触；
[0022]-所述前面板包括与底座机械连接的主要部分以及紧固至主要部分的面板侧部的延伸部。
[0023]
本发明也涉及一种用于测量与根据本发明的抽屉的下游连接端子连接的负载的电气特性的方法，当所述抽屉插入配电板中的位置时，所述方法包括以下步骤：
[0024]-将选择器定位在测量位置，
[0025]-将测量装置连接至抽屉的前面板的至少两个接头，
[0026]-执行负载的电气特性的测量，
[0027]
其中，所述下游连接端子包括相端子和接地端子，相接头与相端子连接，并且接地接头与接地端子连接：
[0028]-所述测量是针对没有电压的检查，并且所述测量装置为电压表，或者
[0029]-所述测量是绝缘电阻测量，两个接头为一个相接头和一个接地接头，所述测量装置为绝缘测试仪，并且配置为在两个接头之间施加电压并且测量在两个接头之间流过的电流以从中推断绝缘电阻，或者
[0030]-所述测量是电连续性测量，两个接头为两个相接头，并且所述测量装置是电流表，用于测量在两个相接头之间流过的电流，或者
[0031]-所述测量是电缆搜索，所述测量装置配置为将具有特定模式的至少一个测量信号注入接头，并且使用检测器来识别所述测量信号通过的负载的电缆。
[0032]
本发明也涉及一种与根据权利本发明的抽屉的下游连接端子连接的设备的维护操作方法，当所述抽屉插入配电板中的位置时，所述方法包括以下步骤：
[0033]-将选择器定位在短路位置，
[0034]-将测量装置连接至抽屉的前面板的至少两个接头，
[0035]-检查没有电压，
[0036]-对设备执行维护操作。
[0037]
所述测量方法和/或维护方法可以包括利用用于使与选择器机械连接的把手的旋转锁定的构件使选择器的定位锁定的步骤。
附图说明
[0038]
通过关于以非限制性示例的方式给出并参考所附附图进行解释的优选的示例性实施方案的以下描述，将更好地理解本发明，其中：
[0039]-图1是根据本发明的可能的实施方案的抽屉的正面和立面整体四分之三立体图；
[0040]-图2是根据本发明的可能的实施方案的抽屉的侧视图；
[0041]-图3是根据本发明的可能的实施方案的抽屉的前面板的后部的放大图；
[0042]-图4是根据本发明的可能的实施方案的抽屉的前面板的后部的放大图，其中前面板包括多个部分；
[0043]-图5是根据本发明的可能的实施方案的抽屉的下游部分的特写视图，示出了处于连接位置的选择器；
[0044]-图6是根据本发明的可能的实施方案的抽屉的下游部分的特写视图，示出了处于安全位置的选择器；
[0045]-图7是根据本发明的可能的实施方案的抽屉的四分之三视图，示出了把手利用未启用的阻挡构件水平锁定；
[0046]-图8是根据本发明的可能的实施方案的抽屉的四分之三前视图，示出了把手利用启用的阻挡构件竖直锁定。
具体实施方式
[0047]
配电盘也称为配电板或负载中心，其为包括与一个或多个输入电路或由一个或多个输入电路供电的负载相关的不同类型的配电设备以及用于中性导体和保护性导体的端子的组件。在工业应用中，配电板可以采用容纳电源抽屉的机柜的形式，所述电源抽屉在指定位置插入机柜。
[0048]
传统电源抽屉包括封闭配电盘的前面板、具有用于插入和移除电源抽屉的导轨的金属底座、包括至电源的上游连接端子的上游部分以及包括至负载的下游连接端子的下游部分。电源抽屉还在其下游部分和上游部分中都容纳有电气元件(例如，继电器、接触器或保险丝)。
[0049]
本发明提供了一种抽屉，其配置为替代配电盘中的传统电源抽屉，以能够对连接到该配电盘的设备执行测量或维护操作。
[0050]
参考图1和图2，以说明性示例的方式描述的根据一个可能的实施方案的抽屉包括底座10，所述底座10适于使抽屉能够插入配电盘中的位置。例如，底座10由钢铁制成。底座10插入配电盘中的位置的滑槽中。底座10可以包括导轨12，以引导抽屉从配电盘中的电气位置插入或移除。底座10为抽屉的其他部件提供支撑。
[0051]
抽屉包括前面板14，当抽屉插入配电盘时，所述前面板14封闭配电盘中的位置。抽屉的尺寸和形状与其替换的配电板中的传统电源抽屉的形状和尺寸相匹配。然而，优选地，
为了便于识别，前面板14的颜色与传统电源抽屉的颜色不同。例如，当电源抽屉为蓝色时，前面板14可以是绿色或红色。此外，前面板14可以设置有外围，该外围保持传统电源抽屉就位时的配电盘的防护(或“ip”)等级。配电盘的防护等级按照国际标准iec 60529进行定义。例如，配电盘的防护等级可以是(但不限于)“防护等级31”；数字“31”包括两个数字；第一个数字“3”关于防止大于12nm的固态外来物穿透的防护程度，第二个数字“1”关于防止水以下落的水滴形式穿透的防护程度。
[0052]
为了保持与所替换的传统电源抽屉类似的密封性，当抽屉插入配电盘时，抽屉的前面板应封闭配电盘中的位置的开口。因此，前面板14的尺寸必须对应于所述开口的尺寸。但是，配电盘中的位置的开口可能会具有不同的尺寸。不是为抽屉提供尺寸与配电盘中的位置的开口的尺寸一样多的前面板14，而是抽屉的前面板14可以包括通过紧固件固定的多个不同部分。
[0053]
参考图4，因此，前面板14可以包括与底座10机械连接的主要部分14a和紧固至主要部分14a的前面板侧部的延伸部14b。将在下面讨论的多个接头(每个接头都与下游连接端子连接)和选择器都通向所述主要部分14a。
[0054]
延伸部14b通过紧固件15紧固至主要部分14a，这里，紧固件15是螺栓。为此，主要部分14a和延伸部14b可以具有孔，所述孔构造为在将延伸部14b与主要部分14a组装之后彼此面对，从而使紧固件15能够通过。主要部分14a和延伸部14b可以具有彼此面对的凸缘13a、13b，所述孔设置于凸缘13a、13b中。附加凸缘13c可以设置于延伸部14b的内表面，与延伸部14b的凸缘13b相距一定距离，并且附加凸缘13c设置有使紧固件15能够通过的孔，用于保持所述紧固件15。可以考虑其他解决方案来固定前面板14的部件。延伸部14b可以相对于主要部分14a滑动，并具有滑动阻挡件。
[0055]
借助延伸部，可以基于配备有最常见尺寸(即，主要部分14a的尺寸)的前面板14的抽屉，以比被迫提供专门用于一些特定尺寸的抽屉更简单且成本更低的方式修改具有延伸部14b的所述前面板14，以使前面板14适应于具有更大尺寸的开口的位置。
[0056]
此外，为了保持防护等级，所述抽屉可以构造为通过与密封元件(例如，封闭件)配合来紧密封闭配电盘中的位置的开口。密封元件可以存在于配电盘中的位置的开口的周边，于是，抽屉的前面板14可以(通常在其内表面的周边)包括用于容纳该密封元件的空间。例如，该容纳空间可以由前面板14的内表面的外围凸缘13d进行限定，该外围凸缘13d在距前面板14的内表面边缘一定距离处朝抽屉内部突出，从而为密封元件腾出容纳空间，然后，该密封元件将在前面板14的内表面的周边和凸缘13d之间进行压缩。应当注意，该凸缘13d可以用作用于紧固延伸部14b的凸缘13a。
[0057]
所述抽屉还包括用于连接至负载的下游连接端子16。通常，如在所示示例中，下游连接端子16采用刀状的形式(即，扁平销)，其旨在插入配电板的端子块的插座中，以经由电缆型的电气连接件与形成电气负载的设备(例如，电机或变压器)进行电气连接。电气连接的每一相有一个下游连接端子16，并且有一个用于接地(也称为接地连接或等电位连接)的下游连接端子16。通常，工业设施使用三相电源，因此，在所示示例中存在四个连接端子16，即，接地端子16a和三相连接端子16b、16c、16d。
[0058]
与传统电源抽屉不同，所述抽屉不具有用于与配电板的电源连接的上游连接端子。取而代之的是，该抽屉具有绝缘接口18，该绝缘接口18面向配电板的汇流条(barres d'
alimentation)，以使抽屉与汇流条绝缘，从而确保不向下游连接端子16供电。
[0059]
该抽屉进一步包括选择器20，该选择器20能够从前面板14致动并且能够使下游连接端子16与等电位连接件连接和断开。选择器20是通过修改该抽屉的配置来选择抽屉的一种工作模式或另一种工作模式的机械构件。例如，选择器20可以是开关或断路器。
[0060]
更准确地说，该抽屉包括与等电位连接件连接的导电短路构件22，并且选择器20能够在下游连接端子16未连接至等电位连接件的测量位置与下游连接端子16经由导电短路构件22连接至等电位连接件的短路位置之间旋转。
[0061]
为此，该抽屉包括前面板14上的把手24，所述把手24至少能够在第一位置和第二位置之间可旋转地移动。把手24位于前面板14的与底座10相反的表面上，使得当该抽屉插入配电板时，能够从配电板外部触及把手24。在图1中，把手24处于第一竖直位置，而在图2中，把手24处于第二竖直位置。当然可以为把手24提供两个以上的位置。
[0062]
选择器20可以包括从前面板14延伸至该抽屉的接触构件的连接杆26，所述接触构件与每个连接端子16连接并且配置为通过旋转选择器20来接触导电短路构件22。更准确地说，把手24的旋转引起连接杆26的旋转，这引起接触构件的旋转。如图3所示，把手24和选择器20(或更准确地说是连接杆26)可以不对齐，因此能够围绕两个不同的轴线旋转。然后，把手24可以通过至少一个连杆28机械地连接至选择器20。在该示例中，把手24的穿过前面板14的部分连接至沿前面板14的内表面延伸的两个连杆28。这些连杆28相对于连接片29旋转的轴线偏心地连接至连接片29，连接杆26与该可旋转的连接片29形成为一体。
[0063]
配电抽屉具有通向其前面板的多个接头30，这些接头30中的每个接头连接至下游连接端子16。因此，存在连接至接地端子16a的接地接头30a以及分别连接至相端子16b、16c、16d的三相接头30b、30c、30d。接头30穿过前面板14，使得当抽屉插入配电板时，能够从配电板外部触及接头30，同时接头30连接至配电板内的连接端子16。接头30能够与测量装置连接。例如，接头是4mm类型的母接头，例如，可以是通常称为香蕉接头的可以容纳公香蕉插头的绝缘安全插座。如所示的示例中，以一种简单的方式，接头30与下游连接端子16之间的连接可以通过将每个接头30直接连接至其连接端子16的导线32来实现。还可以提供将每个接头30与导电元件(例如，与其连接端子16连接的接线片34)连接的导线。
[0064]
为了清楚起见，在图5和6中未示出将每个接头30直接连接至其连接端子16的导线32以及将连接端子16与电连接至选择器20的接线片34连接的导线33。接线片34电连接至选择器20的可旋转的接触构件36。在图5中，选择器20处于测量位置，例如，其对应于把手24的第一位置，即，在所示示例中处于水平位置。选择器20的接触构件36升高，并且不与短路构件22接触。下游连接端子16不与等电位连接件连接。
[0065]
在该位置，下游连接端子16没有短路。因此，可以测量构成负载的与抽屉的下游端子16连接的设备(例如，电机或变压器)的电气特性。只需将测量装置连接至抽屉的前面板14上的至少两个接头30，即可进行测量。例如，该测量可以是针对没有电压的检查，并且测量装置是电压表，从而测量装置连接至接地接头30a，并且依次连接到不同的相接头30b、30c、30d。
[0066]
该测量也可以是绝缘电阻测量。与测量装置连接的两个接头是一个相接头(30b、30c、30d)和接地接头30a。测量装置是绝缘测试仪，其配置为在两个接头30之间施加电压并且测量在两个接头30之间流过的电流，以从中推断绝缘电阻。
[0067]
测量也可以是电连续性测量，两个接头为两个相接头(30b、30c、30d)，并且测量装置是电流表，测量在两个相接头(30b、30c、30d)之间流过的电流。
[0068]
测量也可以是电缆搜索，于是，测量装置配置为将具有特定模式的至少一个测量信号注入接头30。然后使用检测器来识别所述测量信号通过的负载的电缆。注入的模式可以对应于电压或者强度可变的信号，其可能在所述测量信号通过的相关电缆附近产生电磁信号，并且检测器可以远程检测该电磁信号。
[0069]
在图6中，在把手24枢转至第二位置之后，连接杆26的旋转导致选择器20的接触构件36旋转，该接触构件36通过枢转与短路构件22接触。选择器20于是定位在短路位置。
[0070]
例如，短路构件22可以具有突出部38(每相一个，用于接地)，并且接触构件36可以具有u形件，该u形件的腿部位于突出部38的两侧，以便将这些突出部38夹在中间，从而使短路构件22与选择器20的接触构件36之间形成电接触，所述接触构件36与连接端子16电连接。短路构件22的突出部38彼此电连接，因此，下游连接端子16彼此短路。由于接地端子16a目前连接至三相连接端子16b、16c、16d，所以下游连接端子16接地(即，等电位连接)。优选地，短路构件22也接地(例如，通过与底座10接触)。短路构件22(包括其突出部38)由导电材料制成。
[0071]
一旦下游连接端子16与等电位连接件连接并且短路，操作员就可以安全地对连接至抽屉的下游连接端子16的设备进行维护操作。操作员可以通过将诸如电压表的测量装置连接至抽屉前面板14的至少两个接头30来检查没有电压，然后对设备进行维护操作。
[0072]
最好抽屉的状态在测量或维护操作期间不会意外被修改。因此，如图7和图8所示，可以利用用于使机械连接至选择器20的把手24的旋转锁定的构件40使选择器20的定位锁定。锁定构件可以采用金属簧片40的形式，金属簧片40的推进是允许把手24旋转所必需的。该金属簧片40在从把手24突出时具有一个或多个孔，用于分别将一个或多个挂锁42插入其中，防止金属簧片40推进，从而防止把手24转动。
[0073]
此外，为确保操作员的安全，抽屉能够锁定在配电盘中，以防止任何意外移除。这种阻挡是通过把手24实现的。如所讨论的，把手24能够在第一位置和第二位置之间移动，当抽屉插入配电盘中时，第二位置将抽屉阻挡在配电盘中，而在第一位置，抽屉不会阻挡在配电盘中，以便能够插入或移除。为此，抽屉包括至少一个用于阻挡配电盘中的抽屉的构件，该构件能够通过把手24致动。
[0074]
因此，图7显示了把手24处于第一位置(此处为水平位置)的抽屉的示例，其中，把手24通过穿过簧片40的孔的挂锁42进行锁定。阻挡构件包括与把手24的旋转联动的至少一个阻挡臂44，该阻挡臂44通过安装阻挡臂44的轴沿底座10延伸。在图7中，阻挡臂44升高，未延伸超出导轨12，并且使得抽屉能够插入。类似地，指状件46安装于所述轴并升高。
[0075]
图8示出了把手24处于第二位置(此处为竖直位置)的抽屉的示例，其中，把手24通过穿过簧片40的孔的挂锁42进行锁定。已随把手枢转的阻挡臂44现在突出超出两个导轨12之间限定的平面，并且通过与配电板的框架配合，阻挡臂44阻碍了抽屉的移除。指状件46也已经枢转，并且现在与配电盘的汇流条(未示出)接合。优选地，指状件46和阻挡臂44由诸如塑料的绝缘材料制成，使得抽屉能够与汇流条电绝缘，并且使抽屉在其位置上的保持更加牢固。类似地，绝缘接口18是绝缘的，并且进一步使抽屉与汇流条绝缘，从而确保没有向下游连接端子16的供电。此外，组件18可以为连接杆26提供引导。
[0076]
本发明不限于在附图中描述和呈现的实施方案。从而，在不脱离本发明的保护范围的情况下，仍然可以进行修改，尤其是在各种元件的构成或通过技术等同物的替代方面。