Распределительное устройство с использованием вставной модульной системы шин, без токоведущих частей на лицевой стороне
Изобретение относится к электротехнике, а именно к усовершенствованному распределительному устройству, которое может быть использовано для разделения сети силовых кабелей на секции и содержит систему шин, которую можно собирать из модульных частей. Указанная система шин содержит модули, например высоковольтные кабели, соединители, подсоединенные к кабелям и третью бескабельную шину, собираемую с использованием механических и/или вставных соединений. При использовании шин этого типа можно осуществлять сборку систем шин различных конструкций с разным расположением плоскостей фаз, а также с различными габаритами. Соединители и бескабельная шина могут содержать как точки вставного соединения, механического соединения, так и их сочетание. Сами шины могут содержать изоляцию и полупроводниковые экраны. Улучшенное распределительное устройство также может содержать твердую изоляцию, например EPDM каучук, для изоляции системы шин от внешних поверхностей распределительного устройства. Технический результат - обеспечение возможности при использовании шин этого типа, осуществлять сборку систем шин различных конструкций с разным расположением плоскостей фаз, а также с различными габаритами, 3 н. и 27 з.п. ф-лы, 13 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
В этом документе описано установленное на монтажной площадке или в киоске распределительное устройство без токоведущих частей на лицевой стороне, а более конкретно электрическая шина и изоляционная система внутри указанного распределительного устройства.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Энергоснабжающие компании распределяют энергию к потребителям, используя сеть из кабелей, подстанций и распределительного устройства. Распределительное устройство представляет собой высоковольтное оборудование (например, для напряжений 5 кВ-38 кВ), обычно смонтированное под землей, в киоске или на монтажной площадке, которое используется для распределения и управления распределением энергии на сравнительно небольших площадях. Традиционно распределительное устройство представляет собой коробку или контейнер, содержащий высоковольтный ввод, изоляцию, системы шин и совокупность активных коммутационных элементов. Активный коммутационный элемент представляет собой устройство, содержащее внутренний активный компонент, например плавкий предохранитель, переключатель или прерыватель, а также внешние контакты подключения. В некоторых активных коммутационных элементах указанные внешние контакты подключения представляют собой высоковольтный ввод. Активные коммутационные элементы используются для размыкания и/или замыкания цепи автоматически, вручную или дистанционно. Следует отметить, что активные коммутационные элементы, в которых, имеются переключатели или прерыватели, часто содержат контакты, которые находятся в вакуумной среде, воздушной среде, изоляционном масле или газовой среде с высокой диэлектрической постоянной. Распределительные кабели подсоединены к высоковольтным вводам распределительного устройства и способны передавать энергию при высоких напряжениях. Указанный высоковольтный ввод в свою очередь соединен или составляет единое целое с активными коммутационными элементами внутри распределительного устройства. Активные коммутационные элементы объединяются посредством системы шин с созданием распределительного устройства.
На фиг.1 показана конструкция обычного распределительного устройства 100 вместе с открытой боковой дверкой 110 со стороны подключения источника. Фиксатор(ы) 111а и/или 111b используются для фиксирования боковой дверки 110 источника в закрытом положении. Внутренняя часть боковой дверки 110 представляет собой переднюю панель 130, образующую одну сторону контейнера. На фиг.1 передняя панель 130 представляет собой вертикальную поверхность указанного контейнера. От нижней части распределительного устройства 100 вверх проходят кабели 112a-112f, обычно переносящие электроэнергию в виде трех фаз от двух различных источников. Более точно, кабели 112а-112с переносят, соответственно, фазы А, В и С энергии от источника 1, а кабели 112d-112f переносят, соответственно, фазы С, В и А энергии от источника 2.
Кабели 112a-112f подсоединены к передней панели 130 и распределительному устройству 100 через соединители 114a-114f. Соединитель или корпус соединителя является элементом, предназначенным для подсоединения силового кабеля или шины к высоковольтному вводу. Соединители могут иметь прямую или изогнутую форму, они могут быть выключателями при подаче напряжения, при снятии напряжения, выключателями нагрузки, болтовыми, зондовыми или контактными. Соединители 114a-114f подсоединены к высоковольтным вводам, проходящим через переднюю панель 130. Эти высоковольтные вводы подсоединены к активным коммутационным элементам внутри распределительного устройства 100. На фиг.1 указанные высоковольтные вводы изображены в одной плоскости, проходящей горизонтально параллельно монтажной площадке. Типовым соединителем является соединитель по каталогу "PUSH-OP™ Dead break Connector Catalog №600-13", выпускаемый фирмой Cooper Power Systems, спецификация которого приведена посредством ссылки. Типовым высоковольтным вводом является высоковольтный ввод по каталогу "600А 15 and 25 KV Class Deadbreak PUSH-OP™ Apparatus Bushing" (Electrical Apparatus Catalog №800-46) фирмы Cooper Power Systems, спецификация которого приведена посредством ссылки.
К дополнительным элементам можно отнести ручки 116а и 116b переключателя, которые управляют коммутационными элементами (активными элементами) внутри распределительного устройства 100, отсоединяя и подсоединяя высоковольтные вводы, проходящие через переднюю панель 130 от внутренней системы шин. Отсоединение кабелей 112а-112с от внутренней системы шин может осуществляться с помощью ручки 116а. Аналогично, кабели 112d-112f могут быть отсоединены от внутренней системы шин с помощью ручки 116b. Ручки 116а и 116b установлены на передней панели или рабочей поверхности 130, как показано на фиг.1. Следует отметить, что альтернативные распределительные устройства могут использовать другие активные коммутационные элементы, например, прерыватели короткого замыкания и плавкие предохранители. Также следует отметить, что передняя панель или рабочая поверхность 130 является панелью на распределительном устройстве 100.
Одним из применений распределительного устройства является разделение сети силовых кабелей на секции. То есть, при размыкании или замыкании переключателя вручную (на месте или дистанционно), как, например, переключателя, соединенного с ручкой 116а, предотвращается перенос электроэнергии, поступающей от одного источника к распределительному устройству, к другой стороне распределительного устройства и/или шине. Аналогично, при размыкании переключателя 116b предотвращается перенос электроэнергии с одной стороны распределительного устройства на другую сторону распределительного устройства и шины, а также к ответвлениям. Таким образом, энергоснабжающая компания имеет возможность изолировать участок сети для технического обслуживания, либо по выбору, путем размыкания переключателя, либо автоматически для обеспечения безопасности, посредством использования плавкого предохранителя или прерывателя короткого замыкания, в зависимости от типа активных коммутационных элементов, входящих в состав распределительного устройства.
На фиг.2 показано распределительное устройство 100 с открытой боковой дверкой 220 со стороны ответвлений. Фиксатор(ы) 211а и/или 211b используются для фиксации боковой дверки 220 в закрытом положении. Внутренняя часть боковой дверки 220 представляет собой переднюю панель или рабочую поверхность 240, которая также является одной вертикальной стороной контейнера. От нижней части распределительного устройства 100, в стандартном случае, вверх проходят шесть кабелей 212a-212f, переносящих одну фазу энергии от распределительного устройства 100. В частности, кабель 212а переносит энергию фазы А, кабель 212b переносит энергию фазы В, а кабель 212с переносит энергию фазы С. Аналогично, кабель 212d переносит энергию фазы С, кабель 212е переносит энергию фазы В, а кабель 212f переносит энергию фазы А. Соединители 214a-214f подсоединяют кабели 212a-212f к распределительному устройству 100 через высоковольтные вводы (не видны на этой фиг.). Типовые соединители и высоковольтные вводы могут быть такими же, как те, которые были описаны при рассмотрении фиг.1. Следует отметить, что в типовом распределительном устройстве, приведенном на фиг.1 и 2, показана одна схема расположения фаз. Схема расположения фаз, показанная на фиг.1 и 2, представляет собой конфигурацию АВС СВА. Другими схемами расположения фаз являются конфигурации АА ВВ СС. В других дополнительных схемах расположения фаз на одной и той же передней панели находятся один или более источников и подключений к сети, или каждый на своей передней панели, или на сторонах распределительного устройства на одной или более дополнительных передних панелях. Следует также заметить, что каждая фаза может быть обозначена цифрой, например 1, 2 и 3, при этом в распределительном устройстве может быть размещено более трех фаз энергии. Таким образом, распределительное устройство может иметь схему расположения фаз 23456 654321.
Также следует отметить, что имеются и другие места для размещения высоковольтных вводов на распределительном устройстве. Независимо от расположения высоковольтных вводов - на передней, боковой, верхней или тыльной стороне каркаса, в связи с чем они выступают в сторону внешней рабочей области распределительного устройства, такое размещение носит название плоскости высоковольтных вводов. Для распределительного устройства, показанного на фиг.1 и 2, передние панели 130 и 240 являются двумя плоскостями высоковольтных вводов для распределительного устройства 100.
Одна конструкция, которая не показана на фиг.1 и 2, представляет собой каркас. Каркас является внутренней частью по отношению к распределительному устройству, при этом он обеспечивает опору для активных коммутационных элементов, а также для системы шин. Другими словами, указанный каркас удерживает активные коммутационные элементы и систему шин на месте после соединения их с каркасом. Расположение каркаса дает возможность участкам активных коммутационных элементов, обычно высоковольтным вводам, выступать в качестве плоскости высоковольтных вводов с возможностью подсоединения к кабелям.
Канал представляет собой соединение трехфазной или однофазной линии с шиной, содержащее набор переключателей и/или защитных устройств. Канал может переносить электроэнергию либо в однофазную, либо в многофазную систему. Указанное соединение линии может как содержать, так и не содержать активные коммутационные элементы. Распределительное устройство, показанное на фиг.1 и 2, представляет собой четырехнаправленное, или 4W, устройство. То есть указанное распределительное устройство содержит соединители для двух источников и двух защитных ответвлений.
Ручка 216а управляет переключателями внутри распределительного устройства 100, отключая кабели 212а, 212b и 212с от внутренней системы шин. Аналогично, каждая из ручек 216b-216d управляет переключателем внутри распределительного устройства 100, отключая, соответственно, один из кабелей 212d-212f от внутренней системы шин и подключая их к этой системе. Альтернативные варианты распределительного устройства могут использовать другие активные коммутационные элементы, например плавкие предохранители и прерыватели короткого замыкания.
В случае использования плавких предохранителей вместо переключателей, вместо ручек переключателей, показанных на фиг.1, могут использоваться штанги для работы под напряжением с возможностью доступа к гнездам сменных плавких предохранителей, проходящих через переднюю панель 240, чтобы позволить технику получить доступ к плавкому предохранителю и/или заменить его.
На фиг.3 показан вид сбоку сечения распределительного устройства 100. Как изложено выше, распределительное устройство 100 в этом примере содержит коммутационные и/или защитные устройства 305 и 310, а также систему 315 шин. Устройства 305 и 310 содержат высоковольтные вводы 305а и 310а, предназначенные для подключения соединителей 114а и 214f. Устройства 305 и 310 также содержат высоковольтные вводы 305b и 310b, предназначенные для соединения с системой 315 шин. Следует отметить, что высоковольтные вводы 305а, 305b, 310а и 310b могут составлять единое целое с коммутационными и/или защитными устройствами 305 и 310, или располагаться отдельно от них, при этом они могут содержать механические или вставные соединители. Механический соединитель соединяет два или более металлических элемента посредством резьбовых, обжимных или штепсельных соединений. В типичном случае механические соединения шин содержат два или более токопроводящих элементов, сделанных из прутков или жгутов, скрепленных вместе резьбовым болтом, проходящим через отверстия в уплощенном участке, и закрепленных болтом и токопроводящим элементом с внутренней резьбой. Типичный механический соединитель для плоской токопроводящей поверхности шины выполняется навинчиванием токопроводящего элемента с внутренней резьбой на резьбовой штифт или болт. Вставные соединители содержат два или более металлических токопроводящих элемента шины, которые могут быть соединены в осевом направлении. Указанные компоненты содержат подходящий ряд зондов, стержней или штырьковых токопроводящих элементов, которые стыкуются с пальцевыми контактами, отверстиями или гнездовыми токопроводящими элементами или контактами.
На фиг.4 показан вид спереди поперечного сечения обычной системы 315 шин. Обычная система 315 шин содержит три медных, алюминиевых, или из другого токопроводящего ток металла, прутка 415а, 415b и 415с. Как показано на фиг.4, металлический пруток 415а выполнен или изогнут вокруг металлического прутка 415b, а металлический пруток 415b аналогично выполнен или изогнут вокруг металлического прутка 415с. Указанные металлические прутки могут быть гибкими или частично гибкими для возможности подсоединения к двум жестким элементам. Назначение системы 315 шин заключается в пропускании электроэнергии от активных коммутационных элементов со стороны источника к активным коммутационным элементам со стороны подключения к сети. Таким образом, при размыкании одного из активных коммутационных элементов с отсоединением кабеля со стороны источника или подключения к сети от системы шин, оставшиеся кабели со стороны источника или подключения к сети продолжают быть подсоединенными и могут передавать электроэнергию.
Между шинами и активными коммутационными элементами для предотвращения возникновения электрической дуги выполнена изоляция. Существует три стандартных типа изоляции, которая обычно используется в традиционных распределительных устройствах: масло, элегаз (SF6) и воздух. Каждый тип изоляции изолирует каждую часть распределительного устройства от других его частей (шину и активные коммутационные элементы), а также от наружных поверхностей контейнера распределительного устройства.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Распределительное устройство без токоведущих частей на лицевой стороне выполняется из системы шин, которая сама не имеет токоведущих частей на лицевой стороне. Для этого шины содержат заземленные экраны. Это обстоятельство позволяет выполнить распределительное устройство с меньшими габаритами за счет исключения требовавшегося ранее пространства между шинами и активными коммутационными элементами при обычных типах изоляции. Более точно, шины и вставные соединители содержат изоляцию и полупроводниковые экраны. При соединении шины с активным коммутационным элементом, который также содержит полупроводниковый заземленный экран, сами шины и активные коммутационные элементы тоже не имеют токоведущих частей на лицевой стороне. При этом содержащее шину распределительное устройство также не имеет токоведущих частей на лицевой стороне, независимо от того, соединена с землей наружная поверхность распределительного устройства (т.е. коробка) или нет. Это, в свою очередь, означает, что распределительное устройство может быть выполнено без воздушной, масляной или SF6 изоляции с сохранением самой высокой степени безопасности.
Также описано распределительное устройство, которое содержит изоляцию из твердого диэлектрика между шинами и активными коммутационными элементами. При использовании твердого диэлектрика возможно уменьшение пространства между шинами, что позволяет создать распределительное устройство с меньшей площадью основания. Кроме того, обычное распределительное устройство, в котором используется масляная или SF6-изоляция, требует наличия контейнера внутри распределительного устройства для предотвращения утечки этих веществ из распределительного устройства в окружающую среду. В распределительном устройстве, в котором используются твердые изоляционные материалы, не требуется наличие подобного контейнера, так как по своей сути твердая изоляция предохраняет изоляцию от утечки из распределительного устройства.
Описано и другое распределительное устройство, в котором используются шины со вставными соединениями. Эти вставные соединения упрощают процесс подсоединения к активным коммутационным элементам. Кроме того, вставные соединения используются при сборке шин с возможностью создания системы шин, соответствующей техническим требованиям, за короткий период времени без необходимости использования дорогостоящего оборудования. Дополнительно, вставные соединения могут быть использованы для создания соединений шин и активных коммутационных элементов в конструкциях распределительного устройства, которые невозможно легко создать при использовании механических соединений. И, наконец, использование вставных соединений исключает резьбовые и другие механические соединения, а также позволяет быстрее и проще осуществлять замену компонентов распределительного устройства.
Такое распределительное устройство без токоведущих частей на лицевой стороне с твердым диэлектриком содержит активные коммутационные элементы и шины, полностью заэкранированные от воздействия высоких напряжений, с изоляционной системой из твердого диэлектрика и полностью рассчитанным токопроводящим заземленным экраном. Вследствие отсутствия электрического напряжения на открытых поверхностях рассматриваемого оборудования без токоведущих частей на лицевой стороне, исключается возможность возгорания и повреждения поверхностей, которые могут возникнуть при наличии подобного напряжения. В одном основном аспекте улучшенная модульная система шин с твердым диэлектриком выполнена из высоковольтных соединителей и высоковольтных кабелей. Такая шина с твердым диэлектриком и система активных элементов исключают необходимость в масляной, SF6 или воздушной изоляции за счет создания полностью экранированного распределительного устройства с твердым диэлектриком. Кроме того, распределительное устройство с твердой изоляцией не подвержено опасности внутреннего загрязнения от растений и животных, которые могут взаимодействовать с распределительным устройством с воздушной изоляцией.
В соответствии с одним вариантом выполнения, распределительное устройство содержит поверхность, предназначенную для установки активных коммутационных элементов, соединенных с шиной, которая содержит кабель, подключенный к соединителю.
В соответствии с другим вариантом выполнения шина содержит две отдельные ветви, соединенные вместе. Указанное соединение для каждого из ответвлений может быть вставным, механическим или представлять собой их сочетание. Рассматриваемая шина также позволяет осуществить соединения, расположенные в разных плоскостях.
Детали одного или более вариантов выполнения рассмотрены в прилагаемых чертежах и нижеследующем описании. Другие особенности станут очевидны из описания и чертежей, а также из формулы изобретения.
ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 и 2 представляют собой виды в аксонометрии распределительного устройства с открытыми дверками;
фиг.3 представляет собой разрез внутренних частей распределительного устройства, приведенного на фиг.1 и 2;
фиг.4 представляет собой вид сверху системы шин распределительного устройства, приведенного на фиг 1-3;
фиг.5 представляет собой вид в аксонометрии модульной системы шин с твердым диэлектриком без токоведущих частей на лицевой стороне;
фиг.6 представляет собой разрез соединителя системы шин, приведенной на фиг.5;
фиг.7 представляет собой разрез системы шин, приведенной на фиг.5;
фиг.8 и 9 представляют собой виды в аксонометрии элементов шины, приведенной на фиг.7;
фиг.10 представляет собой вид в аксонометрии варианта шины системы шин, приведенной на фиг.5;
фиг.11 представляет собой вид в аксонометрии элемента шины, приведенной на фиг.10;
фиг.12 представляет собой разрез варианта шины, приведенной на фиг.10;
фиг.13 представляет собой вид в аксонометрии варианта модульной системы шин с твердым диэлектриком без токоведущих частей на лицевой стороне.
Одинаковые номера позиций на различных чертежах относятся к одинаковым элементам.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Как показано на фиг.5, типовая система 500 шин содержит три шины 505, 510 и 515. Шина 510 содержит пару соединителей 512а и 512b, подсоединенных к кабелю 513. Шина 515 содержит пару соединителей 517а и 517b, подсоединенных к кабелю 518. Кабель, обычно представляющий собой совокупность экранированных проводов концентрической намотки, обернутых изоляционным материалом, способен передавать электроэнергию под высоким напряжением и имеет токопроводящее заземленное внешнее покрытие. Соединитель представляет собой узел из токопроводящих элементов, который электрически и физически объединяет два элемента вместе. В некоторых вариантах выполнения соединитель содержит защитную оболочку, которая может содержать экран для защиты от коронного разряда, изоляцию и полупроводниковый заземленный экран.
Как показано на фиг.6, кабель 513 подсоединен к соединителю 512а с помощью опрессованного соединителя 605. В одном варианте выполнения кабель 513 подсоединен к опрессованному соединителю 605 опрессованным соединителем с резьбой. То есть, соединитель 512а подсоединен к кабелю 513 посредством обжимного соединителя на кабеле 513. Обжимка соединителя на кабеле 513 создает механическое крепление, не позволяющее легко рассоединить кабель 513 и соединитель 512а.
Соединитель 512а также содержит переходную муфту 603 для кабеля. Переходная муфта 603 для кабеля служит для подгонки к кабелю 513 или затягивания вокруг него для посадки кабеля 513 на соединитель 512а.
Полупроводниковый вкладыш 610 охватывает опрессованный соединитель 605. Полупроводниковый вкладыш 610 обеспечивает некоронирующую электростатическую защиту опрессованного соединителя 605. Полупроводниковый вкладыш 610 окружен изоляцией 615. В одном варианте выполнения изоляция 615 выполнена из тройного этилен-пропиленового каучука (с диеновым сомономером) (EPDM).
Полупроводниковый экран 620 окружает изоляцию 615. Полупроводниковый экран 620 может быть заземлен для отведения к земле любых паразитных зарядов. При заземлении экрана 620 шина обесточивается с лицевой стороны, что улучшает изоляционные и защитные свойства соединителя 512а.
На одном конце опрессованного соединителя 605 расположена серьга 605а, через которую проходит резьбовой штифт 625. На резьбовой штифт 625 надет зонд 630а, который имеет контакт с высоковольтным вводом, подсоединенным к активному коммутационному элементу (не показан) для завершения электрического соединения(ий) с кабелем 513. Зонд 630а является точкой соединения, создающей электрические соединения, используемые при создании вставных соединений. Резьбовой штифт 625 является другой точкой соединения, при этом он создает механическое соединение с высоковольтным вводом, соединенным с активным коммутационным элементом (не показан) путем навинчивания на резьбовой штифт 625. Пространства 635а и 635b в изоляции 615 и полупроводниковом экране 620 облегчают электрические соединения с высоковольтными вводами, соединенными с активным коммутационным элементом (не показан), зондом 630а и резьбовым штифтом 625.
Соединитель 512а демонстрирует два типа соединений. Зонд 630а является точкой соединения и одной половиной вставного соединения. Вторая половина соединения, такая, например, как гнездовой пальцевый контакт, завершает электрическое соединение при нажатии на зонд 630а. Указанный гнездовой пальцевый контакт является другой точкой соединения. Две половины вместе являются примером вставного соединения.
Резьбовой штифт 625 является другой точкой соединения, составляющей одну половину соединения. Другой половиной соединения является токопроводящий элемент, выполненный из токопроводящего материала, с внутренней резьбой, на которую навинчивается резьбовой штифт 625. Рассматриваемый токопроводящий элемент является другой точкой соединения. При соединении резьбового штифта 625 с токопроводящим элементом соединение завершается. Это соединение является примером механического соединения.
На фиг.7 и 8 показан первый типовой вариант выполнения шины 505. В этом варианте шина 505 содержит две ветви 710 и 760. Каждая из ветвей 710 и 760 представляет собой трехнаправленный соединитель. Эти трехнаправленные соединители образуют электрические и физические соединения с не больше чем тремя другими элементами или устройствами.
Трехнаправленный соединитель 710 содержит зонды 715а, 715b и 730. Трехнаправленный соединитель 760 содержит зонды 765а и 765b, а также пальцевый контакт 780. Зонды представляют собой удлиненные детали из токопроводящего материала, которые соединяются с гнездовыми пальцевыми контактами путем их совместного нажатия. Следует отметить, что зонды 715а и 715b не показаны на фиг.8.
Трехнаправленные соединители 710 и 760 также содержат резьбовые штифты, соответственно, 720 и 770. Каждый резьбовой штифт содержит серьгу. Серьга 720а в резьбовом штифте 720 показана на фиг.8. Дополнительные резьбовые штифты 725 и 775 проходят, соответственно, через серьги резьбовых штифтов 720 и 770. Зонды 715а и 715b навинчены на резьбовой штифт 725, а зонды 765а и 765b навинчены на резьбовой штифт 775. Каждый зонд содержит внутренний шестигранник под шестигранный гаечный ключ для затягивания зондов на соответствующих резьбовых штифтах. В частности, зонд 715а содержит внутренний шестигранник 727а, зонд 715b содержит внутренний шестигранник 727b, зонд 765а содержит внутренний шестигранник 777а, а зонд 765b содержит внутренний шестигранник 777b.
Трехнаправленный соединитель 710 содержит три точки соединения, предназначенные для его соединения, например, с соединителем 760. Как показано на фиг.7, точка соединения представляет собой третий зонд 730. Зонд 730 навинчен на резьбовой штифт 720. Соединитель 760 содержит другую точку соединения, которая используется для соединения соединителей 710 и 760. Указанная точка соединения, содержащаяся в соединителе 760, представляет собой гнездовой пальцевый контакт 780, который навинчивается на резьбовой штифт 770. Гнездовой пальцевый контакт представляет собой токопроводящий механизм с выемкой, размеры которой выполнены для вмещения зонда. Как показано на фиг.8, гнездовой пальцевый контакт 780 содержит, например, шесть пальцев. В других вариантах выполнения гнездовой пальцевый контакт 780 может содержать восемь или любое другое количество пальцев.
На фиг.7 соединитель 710 объединен с соединителем 760 за счет соединения зонда 730 с гнездовым пальцевым контактом 780. Это соединение достигается проталкиванием зонда 730 в гнездовой пальцевый контакт 780. Для упрочнения этого соединения в наружной канавке гнездового пальцевого контакта 780 помещено кольцо 735, выполненное из пружинящего материала. При введении зонда 730 в гнездовой пальцевый контакт 780, кольцо 735 растягивается и удерживает зонд 730 в гнездовом пальцевом контакте 780. Это один из способов создания вставного соединения.
В варианте выполнения, показанном на фиг.7, каждый соединитель 710 и 760 выполняется со своей собственной защитной оболочкой, а затем две детали объединяются вместе с созданием шины 505. Как показано на фиг.7, защитная оболочка для соединителя 710 содержит экран 740 для защиты от коронного разряда. Экран 740 для защиты от коронного разряда, в общем случае, окружает точки физического соединения между различными токопроводящими элементами и препятствует образованию дуги или электрического разряда. Изоляционный материал 745 окружает экран 740 для защиты от коронного разряда и зонды 715а, 715b и 730. В одном варианте выполнения этот изоляционный материал является тройным этилен-пропиленовым каучуком (с диеновым сомономером) (EPDM). Изоляционный материал 745 препятствует прохождению тока и напряжения к наружному кожуху 750 либо от экрана 740 для защиты от коронного разряда, либо от зондов 715а, 715b и 730.
Наружный кожух 750 выполнен из полупроводникового материала и обычно соединен с землей с тем, чтобы любые паразитные заряды, прошедшие к наружному кожуху 750 были отведены к земле. Благодаря отведению в землю паразитных зарядов наружный кожух 750 предоставляет собой дополнительную защиту для системы шин и для обслуживающего персонала. Трехнаправленный соединитель 760 также содержит экран 790 для защиты от коронного разряда, изоляционный материал 795 и наружный кожух 797. Эти элементы выполнены из аналогичных материалов и выполняют функции, аналогичные соответствующим элементам соединителя 710. Одним из отличий соединителя 710 от соединителя 760 являются фактические размеры изоляционных материалов и наружных кожухов вокруг зонда 730 и гнездового пальцевого контакта 780. В частности, изоляционный материал 745 и наружный кожух 750, окружающие зонд 730, имеют достаточно широкие отверстия для того, чтобы принять изоляционный материал 795 и наружный кожух 797, окружающие гнездовой контакт 780 (изображенные на фиг.7 с помощью наложения штриховых линий, относящихся к 745 и 795). Задавая таким образом размеры изоляционного материала и наружного кожуха, можно соединить трехнаправленные соединители с посадкой за счет сил трения между изоляционным материалом 745 и наружным кожухом 750 соединителя 710, а также изоляционным материалом 795 и наружным кожухом 797 соединителя 760. Следует отметить, что подсоединение зонда 730 к гнездовому контакту 780 также способствует соединению соединителя 710 с соединителем 760.
Соединения с элементами, внешними по отношению к шине 505, осуществляются через точки приема w, х, у и z в изоляционных материалах 745 и 795, а также наружных кожухах 750 и 797. Типовые соединения с шиной 505 выполняются проталкиванием зондов 715а, 715b, 765а и 765b на высоковольтные вводы. Высоковольтные вводы, которые содержат гнездовые пальцевые контакты, аналогичные по конструкции гнездовому пальцевому контакту 780, предназначены для приема зондов 715а, 715b, 765a и 765b. Таким образом, соединение между высоковольтным вводом и шиной 505 аналогично соединению между соединителями 710 и 760. Следует отметить, что в альтернативных вариантах выполнения шины 505 вместо любых из описанных пяти вставных соединений используются механические соединения. Например, зонд 730 может быть освобожден от резьбового штифта 720, а токопроводящий элемент с внутренней резьбой может быть использован для замены гнездового пальцевого контакта 780. Ветвь 710 может быть соединена с ветвью 760 путем вращения резьбового штифта 720 и токопроводящего элемента относительно друг друга. Аналогично, зонды 715а, 715b и 765b могут быть удалены с резьбовых штифтов 725 и 775, оставляя их для приема внутренней резьбы токопроводящего элемента для осуществления механических соединений. Таким образом, шина 505 может быть выполнена полностью со вставными соединениями или полностью с механическими соединениями, или с комбинацией обоих.
Следует отметить, что в то время как элементы 720, 730, 770 и 780 показаны на фиг.7 в виде отдельных деталей, в альтернативных вариантах выполнения возможно выполнение этих деталей в виде одной целой детали.
На фиг.9 показан другой вариант выполнения шины 505. В этом варианте токопроводящие элементы аналогичны вышеописанным. Однако вместо окружающего каждый из трехнаправленных соединителей собственного отдельного экрана для защиты от коронного разряда, изоляционного материала и наружного кожуха, описанных выше, ответвления 710 и 760 соединены вместе, а затем заключены в один экран 910 для защиты от коронного разряда, один изоляционный материал 915 и один наружный кожух 920.
На фиг.9 также показан способ возможного расположения шины 505 для размещения точек соединения в различных плоскостях. То есть, первая группа точек соединения, представленная зондами 765а и 765b, находится в плоскости, отличной от плоскости расположения второй группы точек соединения, представленной зондами 715а и 715b. Это обстоятельство позволяет расположить активные коммутационные элементы внутри распределительного устройства различными способами.
На фиг.10 и 11 показан другой вариант выполнения шины 505. В этом варианте один двухнаправленный соединитель 1030 содержит резьбовые штифты 1040 и 1050, которые соединены, соответственно, с трехнаправленными звездообразными соединителями 1010 и 1020, аналогичными соединителю 710, приведенному на фиг.7. Один такой типовой двухнаправленный соединитель 1030 представляет собой штыревой соединитель на 600 А, выпускаемый фирмой Cooper Power Systems. Описание этого штыревого соединителя приведено в документе Cooper Power System's "Molded Rubber Products 600-46", описание которого введено посредством ссылки.
В этом варианте выполнения для создания шины 505 осуществляется совместная сборка трех отдельных компонентов. Два из этих трех компонентов шины 505 являются трехнаправленными звездообразными соединителями 1010 и 1020. В трехнаправленный соединитель 1010 вставлен резьбовой штифт 1012 и зонды 1014 и 1016, навинченные на резьбовой штифт 1012. Аналогично, в трехнаправленный соединитель 1020 вставлен резьбовой штифт 1022 и зонды 1024 и 1026, навинченные на резьбовой штифт 1022.
Третья деталь шины 505 является двухнаправленным соединителем 1030, который имеет две внутренние группы резьб, по одной на каждом конце токопроводящего стержня. Одна группа резьб показана на фиг.11. В эти резьбы вставлены резьбовые штифты 1040 и 1050, которые содержат, соответственно, серьги 1040а и 1050а. Резьбовые штифты 1012 и 1022 проходят, соответственно, через серьги 1040а и 1050а. Зонды 1014, 1016, 1024 и 1026 затягиваются на резьбовых штифтах 1012 и 1022 для соединения с резьбовыми штифтами 1040 и 1050 и тем самым завершения электрических соединений. Следует отметить, что альтернативные варианты выполнения шины 505, показанные на фиг.10, включают удаление любого из зондов 1014, 1016, 1024 и 1026 и использование токопроводящих элементов с внутренними резьбами для создания механических соединений с различными активными коммутационными элементами (не показано).
На фиг.12 показан другой вариант выполнения шины 505. Шина 505 содержит три компонента 1010, 1020 и 1290. Компоненты 1010 и 1020 были описаны при рассмотрении фиг.10. Следует отметить, что зонды 1014, 1016, 1024 и 1026, а также резьбовые штифты 1012 и 1022, показанные на фиг.10, включены в состав шины 505, приведенной на фиг.12, но не показаны на фиг.12. Резьбовые штифты 1040 и 1050 окружены, соответственно, экранами 1205а и 1205b для защиты от коронного разряда, которые в свою очередь, соответственно, окружены изоляционными материалами 1210а и 1210b. Изоляционные материалы 1210а и 1210b окружены, соответственно, полупроводниковыми кожухами 1215а и 1215b. В общем случае эти элементы могут быть выполнены из тех же материалов, и выполнять те же функции, которые описаны выше.
Типовой двухнаправленный соединитель 1290, показанный на фиг.12, содержит два гнездовых пальцевых контакта 1240а и 1240b, навинченных на токопроводящую базу 1270. Разновидность этого элемента может содержать только один пальцевый контакт (1240а или 1240b) и более длинную токопроводящую базу. Эти гнездовые пальцевые контакты соединены с зондами 1245а и 1245b, которые, соответственно, навинчены на резьбовые штифты 1040 и 1050. Экраны 1260 и 1250 для защиты от коронного разряда окружают, соответственно, пальцевые контакты 1240а и 1240b, а также зонды 1245а и 1245b. Экраны 1260 и 1250 для защиты от коронного разряда окружены изоляционным материалом 1255 и полупроводниковым кожухом 1280. Экраны 1260 и 1250 для защиты от коронного разряда, изоляционный материал 1255 и кожух 1280 могут быть выполнены из указанных выше материалов и выполнять функции, описанные выше. Сборка шины 505, показанной на фиг.12, осуществляется проталкиванием на зонды 1245а и 1245b соединителей 1010 и 1020, соответственно, в гнездовые пальцевые контакты 1240а и 1240b двухнаправленного соединителя 1290.
Фиг. 13 иллюстрирует другую типовую систему шин. Описания шин 510 и 515 были приведены при описании фиг.5. Шина 1300 конструктивно выполнена из четырех стандартных трехнаправленных соединителей 1305, 1310, 1315 и 1320 и двух кабелей 1325 и 1330. Соединители 1305 и 1310 подсоединены к кабелю 1325, а соединители 1315 и 1320 подсоединены к кабелю 1330. Конструкция трехнаправленных соединителей и соединений между трехнаправленными соединителями и кабелями аналогична вышеописанным. Соединитель 1310 соединен с соединителем 1315 с помощью двухнаправленного соединителя 1030, резьбового штифта, или равноценного соединительного устройства (не показано). Соединители 1305, 1310, 1315 и 1320 могут быть выполнены с использованием соединителей типа Bol-T, каталог номер 600-30 и 600-50, изготовляемых фирмой Cooper Power Systems, спецификация которых приведена здесь посредством ссылки.
В отношении различных вариантов выполнения системы шин можно сделать несколько замечаний. Например, система шин может состоять как из модулей, так и быть выполненной из стандартных деталей. Это означает, что сборку шины можно осуществить простым обрезанием кабелей до необходимой длины и соединением этих кабелей с трехнаправленными соединителями. Эта система отличается от обычных систем шин, которые содержат большие медные (или из другого металла) стержни, которые должны быть выполнены или изогнуты с приданием им определенной формы. Модульный принцип построения системы шин дает возможность упростить производство многочисленных конструкций распределительного устройства. Кроме того, некоторые из деталей, используемые для создания системы шин, являются стандартными. Более конкретно, резьбовые штифты, зонды и гнездовые пальцевые контакты используются в других соединителях (т.е. в соединителях, которые применяются для соединения кабелей с высоковольтными вводами на распределительном устройстве). Это означает, что сборка системы шин может быть проведена с использованием стандартных деталей.
Так, например, можно создать распределительное устройство согласно новым техническим характеристикам или модифицировать уже существующее распределительное устройство путем его замены. В общем случае, уже имеющееся распределительное устройство конструктивно создано ранее с конкретными размерами, как, например, высотой, шириной и глубиной, а также количеством каналов на распределительном устройстве, расположением и промежутком (т.е. расстоянием) между высоковольтными вводами на передних панелях распределительного устройства и расстановкой высоковольтных вводов по отношению друг к другу (т.е. на прямой горизонтальной линии, как показано на фиг.1 и 2); все эти характеристики составляют, по меньшей мере, часть того, что называется спецификацией распределительного устройства. Новое распределительное устройство изготавливается либо для установки в новое место, тогда создаются новые спецификации, либо для замены уже имеющегося распределительного устройства, в этом случае спецификации имеющегося распределительного устройства определяются либо проведением измерений этого устройства, либо чтением данных из спецификации имеющегося распределительного устройства. В любом случае производитель получает спецификацию и начинает монтаж распределительного устройства со сборки первой группы модулей, необходимых для создания первой шины из системы шин, которая предназначена для переноса электроэнергии в виде одной фазы.
Например, если первая шина является шиной 1300, приведенной на фиг.13, производитель, исходя из полученной спецификации, должен собрать четыре соединителя (1305, 1310, 1315 и 1320) и два кабеля 1325 и 1330 соответствующей длины, составляющих первую группу модулей, и соединить эти модули для создания шины 1300. Затем активные коммутационные элементы подсоединяются к указанной шине. Тип активных коммутационных элементов (т.е. предохранитель или переключатель) определяется полученной спецификацией. Далее активные коммутационные элементы устанавливаются на каркасе таким образом, чтобы участок каждого активного коммутационного элемента, например высоковольтный ввод, проходил в направлении внешней рабочей области нового распределительного устройства, как было описано выше. После того как сборка всех требуемых шин завершена, во внутренней области, ограниченной наружным кожухом, который охватывает систему шин и активные коммутационные элементы, оставляют воздух, который окружает систему шин и активные коммутационные элементы, в противоположность другим деталям распределительного устройства, для которых может использоваться масло или SF6 для создания дополнительной изоляции шин друг от друга, активных коммутационных элементов и наружного кожуха. Полупроводниковые экраны на шине и активные коммутационные элементы затем подсоединятся к точке на распределительном устройстве, которая затем заземляется при установке распределительного устройства для полного обесточивания его с лицевой стороны. Следует отметить, что эти этапы сборки могут быть проведены в другом порядке в зависимости от спецификации распределительного устройства, а также от возможностей производителя.
Аналогично, если для нового распределительного устройства потребуется вторая шина, производитель собирает необходимые модули и монтирует из них вторую шину. Например, если для второй шины требуется наличие точек приема на шине, где шина соединяется с активными коммутационными элементами, более отдаленными друг от друга, чем на первой шине, то производитель подбирает два соединителя и более длинный кабель во вторую группу модулей. Затем эти модули собираются с созданием второй шины, подобной шине 505, 510 или 515, приведенных на фиг.5, и присоединяются к каркасу. Если, в соответствии со спецификацией, потребуется третья шина, то производитель комплектует необходимые модули, монтирует из них третью шину и присоединяет к каркасу. Также следует заметить, что возможно создание других систем шин с использованием любых шин, показанных на фиг.5 и 7-12, вместо шины 1300, показанной на фиг.13, как описано выше. Кроме того, следует отметить, что возможно создание альтернативного распределительного устройства с заполнением области внутри наружного кожуха распределительного устройства изоляционным материалом, отличным от воздуха (например, EPDM).
Следует отметить, что нет необходимости в ограничении расположения высоковольтных вводов на внешней части нового распределительного устройства по горизонтальной линии, показанной на фиг.1 и 2. Например, в новом распределительном устройстве высоковольтные вводы могут располагаться по прямой вертикальной линии, наклонно или по многим направлениям, они могут располагаться в одной плоскости, а могут и в разных плоскостях, и даже могут располагаться на разных наружных поверхностях указанного распределительного устройства. Например, новое распределительное устройство может содержать несколько изоляционных втулок, установленных на передней панели, как показано на фиг.1 и 2, а также содержать несколько других высоковольтных вводов, установленных на верхней поверхности распределительного устройства (эта поверхность на фиг.1 и 2 не показана).
Модульный принцип построения системы шин позволяет создавать многочисленные варианты конструктивного выполнения распределительного устройства. Например, нет необходимости в расположении высоковольтных вводов на одной линии, как это показано на фиг.1 и 2. Модульный принцип позволяет создать шины и, соответственно, распределительное устройство, с расположением высоковольтных вводов в любом направлении либо на двух передних панелях, либо на каркасе распределительного устройства. Помимо возможности различного взаимного расположения высоковольтных вводов, также возможно изменение расстояния между ними. Модульный принцип построения системы шин позволяет располагать высоковольтные вводы ближе или дальше друг от друга в зависимости от требований потребителя. Аналогичным образом, количество высоковольтных вводов не ограничивается тем количеством высоковольтных вводов, что изображено на фиг.1 и 2. То есть, можно легко изготовить систему шин для размещения любого количества высоковольтных вводов на распределительном устройстве. Аналогичным образом, системы шин и связанное с ними распределительное устройство могут быть созданы для поддержки одного источника и одного ответвления. Другие конструктивные решения могут поддерживать три или более источника и ответвления.
Также, сборку шины 505 возможно осуществить множеством способов с использованием имеющихся в наличии деталей. Например, трехнаправленный соединитель 710, показанный на фиг.7, идентичен трехнаправленному соединителю 1010, показанному на фиг.10. Таким образом, наладчик или лицо, занимающееся эксплуатацией устройства, при замене шины 505 может использовать имеющиеся в наличии детали для создания либо шины 505, показанной на фиг.7 или 10, либо шины 1300, показанной на фиг.13. Также, с использованием зондов и пальцевых контактов можно создать шину 505, соединяемую вставным способом. Это означает, что сборщик, наладчик или лицо, занимающееся эксплуатацией устройства, не нуждается в использовании гаечных ключей для отсоединения активных коммутационных элементов от системы шин.
Кроме того, системы шин, изображенные на фиг.5-13, обеспечивают дополнительную безопасность, превышающую безопасность, предоставляемую обычными системами шин. Варианты выполнения, содержащие заземленный полупроводниковый наружный кожух, препятствуют накоплению паразитного заряда в области, окружающей систему шин, который может повредить компоненты или нанести ущерб лицу, случайно коснувшемуся распределительного устройства. В этих вариантах выполнения возможно видоизменение конструкции распределительного устройства. То есть, если в обычных распределительных устройствах, без токоведущих частей на лицевой стороне, распределительное устройство содержит контейнер, выполненный из токопроводящего наружного кожуха, причем передние панели образуют часть этого контейнера, то в вариантах выполнения, где полупроводниковые наружные кожухи компонентов системы шин соединены с землей, нет необходимости в том, чтобы наружный контейнер составлял часть распределительного устройства и был заземлен. Поскольку шина и система активных коммутационных элементов сами по себе не имеют токоведущих частей на лицевой стороне, то распределительное устройство не требует наружного контейнера, соединенного с землей. В подобных вариантах выполнения не имеющая токоведущих частей на лицевой стороне система шин может быть окружена твердым изолятором для ее защиты и предотвращения загрязнения, при этом не используется металлический контейнер обычного распределительного устройства. Таким образом, при выполнении системы шин, самой по себе не имеющей токоведущих частей на лицевой стороне, возможна разработка распределительного устройства, где нет необходимости в заземлении наружного контейнера или наружной поверхности распределительного устройства; несмотря на это распределительное устройство по-прежнему не будет иметь токоведущих частей на лицевой стороне.
Система шин, показанная на фиг.5-13, может быть использована в любом типе распределительного устройства, например в таких устройствах, в которых в качестве изоляции используется SF6 или воздух. В некоторых вариантах системы шин, приведенные на фиг.5-13, использованы в распределительном устройстве, содержащем твердую изоляцию. К одному типу твердой изоляции относится тройной этилен-пропиленовый каучук (с диеновым сомономером) (EPDM). Эта твердая изоляция имеет более высокую диэлектрическую прочность, чем масло, воздух или SF6, т.е. определенное количество твердой изоляции обеспечивает более высокую степень изоляции между шинами, чем такое же количество масла, SF6, или воздуха. При использовании материалов с более высокими диэлектрическими постоянными возможно компактное расположение различных шин 505 или 1300, 510 и 515, при этом габариты распределительного устройства могут быть уменьшены.
Распределительное устройство, имеющее твердую изоляцию, обладает несколькими преимуществами по сравнению с обычным распределительным устройством. Во-первых, распределительное устройство, имеющее твердую изоляцию, может быть меньше обычного распределительного устройства, что позволяет осуществлять его установку менее заметным способом. Следует заметить, что нет необходимости в создании распределительного устройства с твердой изоляцией меньшего размера, оно может быть выполнено с теми же габаритами, что и обычное распределительное устройство для возможности замены старого распределительного устройства на той же монтажной площадке без, например, отливки новых бетонных плит или, что более важно, перегруппировки или удлинения (сращиванием), или замены подземных кабелей для подсоединения их к новому месту расположению изоляционных втулок на новой части распределительного устройства.
Сочетание модульного принципа построения шин 505, 1300, 510 и 515 и изоляционных свойств твердой изоляции позволяет создать недорогую и прочную конструкцию нового распределительного устройства с размерами меньшими, чем у обычного распределительного устройства.
Также возможно выполнение множества других вариантов для осуществления вышеописанного. Например, вместо использования вставных соединений (например, зондов и гнездовых пальцевых контактов), подсоединения к различным шинам могут быть выполнены с использованием механических соединений. Несмотря на то, что это изменение значительно усложняет замену частей распределительного устройства, поскольку наладчик или сборщик должен завинчивать и отвинчивать заменяемые части от шин, в этой альтернативной системе шин по-прежнему используются модульные части, которые дают возможность быстро и просто осуществить сборку отдельных шин.
Другой вариант включает взаимную замену позиций зондов с гнездовыми пальцевыми контактами. То есть, вместо установки высоковольтных вводов, содержащих гнездовые пальцевые контакты, на активные коммутационные элементы, а зондов в соединители шин, в альтернативном варианте выполнения зонды устанавливаются на активные коммутационные элементы, а гнездовые пальцевые контакты - на соединители шин.
Несмотря на то, что зонды, резьбовые штифты и гнездовые пальцевые контакты обычно выполнены из меди или сплавов меди, известно также, что возможно использование других металлов, сплавов или соединений для создания токопроводящих элементов системы шин. Кроме того, несмотря на то, что гнездовые пальцевые контакты и зонды имеют в общем случае цилиндрическую форму, возможно использование и других геометрических форм. Также очевидно, что зонды, гнездовые пальцевые контакты и резьбовые штифты, описанные в указанном документе, могут иметь различные размеры, которые могут или не могут соответствовать промышленным, рекомендуемым, международным или иным образом принятым стандартам. Система шин, описанная в этом документе, также дает свободу выбора в расположении плоскости или плоскостей высоковольтных вводов. То есть, распределительное устройство 100, показанное на фиг.1 и 2, содержит высоковольтные вводы (закрытые соединителями 114а-114b и 214a-214f) в плоскости, которая параллельна площадке, на которой находится распределительное устройство 110. Система шин, показанная на фиг.5 и 13, не обязательно должна иметь горизонтальные шины, расположенные в одной плоскости.
Также, шины различных систем шин, изображенных на фиг.5-13, не нуждаются в экранировании для защиты от коронного разряда, в изоляции и наружных кожухах. В этих вариантах выполнения просто используются токопроводящие элементы для сборки различных шин. Указанные шины затем заключаются в воздушную, масляную или SF6 изоляционную среду внутри распределительного устройства.
Несмотря на то, что вышеописанные варианты выполнения предназначены для 4W соединений, следует понимать, что возможны и другие варианты выполнения. Например, резьбовой штифт 770 может иметь вторую группу резьб, примыкающих к серьге и продолжающихся в правую сторону на чертеже. В это удлинение резьбы может быть вставлен гнездовой пальцевый контакт для последующего присоединения третьей ветви с созданием 6W шины. Аналогично, шина 505 может принимать третью ветвь, идентичную ветви 760, которая присоединяется к зонду 765 с созданием 5W шины. Этот вариант выполнения 5W шины особо выделяет модульный принцип построения системы и взаимостыкуемость стандартных частей для создания шины любого размера, также как и свободы выбора положения плоскостей соединений.
Также возможно выполнение других вариантов самих шин с элементами и способами, описанными в этом документе. Например, также возможно использование других типов соединителей, таких как двухнаправленные соединители. Со ссылкой на фиг.7 видно, что ветвь 710 можно видоизменить для создания двухнаправленного соединителя путем исключения резьбового штифта 720, зонда 730 и связанного выступом экрана 740 для защиты от коронного разряда, изоляции 745 и защитного кожуха 750. Резьбовой штифт 725 закрепляется внутри ветви 710. Одним способом закрепления резьбового штифта 725 в ветви 710 является выполнение изоляции вокруг центрального участка резьбового штифта 725 с образованием посадки за счет сил трения с остальными элементами этой видоизмененной ветви 710. После закрепления зонды 715а и 715b навинчиваются на резьбовой штифт 725. Этот двухнаправленный соединитель может быть использован в качестве шины путем подсоединения двух активных коммутационных элементов к зондам 715а и 715b. Также следует отметить, что в этом двухнаправленном соединителе возможно использование двух механических соединений или гнездовых пальцевых контактов вместо ранее описанных зондов. Дополнительно, двухнаправленный соединитель может содержать одно механическое и одно вставное соединение. Также следует отметить, что двухнаправленный соединитель 1030, изображенный на фиг.10, и двухнаправленный соединитель 1290, изображенный на фиг.12, также могут быть использованы в качестве шины без трехнаправленных соединителей 1010 и 1020. Следует отметить, что эти шины, в которых используется только двухнаправленный соединитель, могут быть выполнены с использованием двух механических, двух вставных или каждого по одному из перечисленных соединений.
Другие варианты выполнения возможны в пределах объема правовой охраны последующей формулы изобретения.
1. Распределительное устройство без токоведущих частей на лицевой стороне, содержащее первый активный коммутационный элемент и первую шину, подсоединенную к первому активному коммутационному элементу и содержащую, по меньшей мере, первый токопроводящий модуль, имеющий первую точку соединения, соединенную с первым активным коммутационным элементом и находящуюся с ним в контакте, и вторую точку соединения, выполненную с обеспечением соединения со вторым активным коммутационным элементом и нахождения с ним в контакте; и второй токопроводящий модуль, имеющий, по меньшей мере, третью точку соединения, выполненную с обеспечением соединения по меньшей мере с третьим активным коммутационным элементом и нахождения с ним в контакте, причем каждый токопроводящий модуль, первый и второй, содержит токопроводящий материал, окруженный твердой изоляцией и полупроводниковым экраном, причем по меньшей мере один из указанных токопроводящих модулей, первый или второй, содержит точку вставного соединения и первая шина и первый активный коммутационный элемент выполнены так, что распределительное устройство не имеет токоведущих частей на лицевой стороне, то есть отсутствует напряжение на его открытых внешних поверхностях.
2. Распределительное устройство по п.1, в котором первая шина дополнительно содержит кабель, а первый токопроводящий модуль содержит соединитель, подсоединенный к первому концу кабеля.
3. Распределительное устройство по п.2, в котором соединитель дополнительно содержит точку вставного соединения для подсоединения к первому активному коммутационному элементу.
4. Распределительное устройство по п.3, в котором точка вставного соединения содержит зонд.
5. Распределительное устройство по п.2, в котором соединитель дополнительно содержит точку механического соединения для подсоединения к первому активному коммутационному элементу.
6. Распределительное устройство по п.5, в котором точка механического соединения содержит резьбовой штифт.
7. Распределительное устройство по п.1, дополнительно содержащее второй активный коммутационный элемент, причем первая шина подсоединена к первому активному коммутационному элементу посредством вставного соединения, а ко второму активному коммутационному элементу - посредством механического соединения.
8. Распределительное устройство по п.2, дополнительно содержащее вторую шину и дополнительный активный коммутационный элемент, подсоединенный ко второй шине, причем вторая шина содержит второй проводник и второй соединитель, окруженный изоляцией и полупроводниковым экраном.
9. Распределительное устройство по п.8, в котором первый соединитель дополнительно содержит точку вставного соединения для подсоединения к первому активному коммутационному элементу.
10. Распределительное устройство по п.8, в котором первый соединитель дополнительно содержит точку механического соединения для подсоединения к первому активному коммутационному элементу.
11. Распределительное устройство по п.9, в котором второй соединитель дополнительно содержит точку вставного соединения для подсоединения к дополнительному активному коммутационному элементу.
12. Распределительное устройство по п.9, в котором второй соединитель дополнительно содержит точку механического соединения для подсоединения к дополнительному активному коммутационному элементу.
13. Распределительное устройство по п.1, дополнительно содержащее второй активный коммутационный элемент, подсоединенный к первой шине.
14. Распределительное устройство по п.13, дополнительно содержащее корпус, в котором расположена первая шина и который имеет поверхность, к которой подсоединен первый активный коммутационный элемент, причем второй активный коммутационный элемент также подсоединен к указанной поверхности корпуса распределительного устройства.
15. Распределительное устройство по п.13, дополнительно содержащее корпус, в котором расположена первая шина и который имеет поверхность, к которой подсоединен первый активный коммутационный элемент, причем второй активный коммутационный элемент подсоединен ко второй поверхности корпуса распределительного устройства.
16. Распределительное устройство по п.13, дополнительно содержащее третий активный коммутационный элемент, подсоединенный к первой шине.
17. Распределительное устройство по п.16, дополнительно содержащее корпус, в котором расположена первая шина и который имеет поверхность, к которой подсоединен первый активный коммутационный элемент, причем второй и третий активные коммутационные элементы подсоединены ко второй поверхности корпуса распределительного устройства.
18. Распределительное устройство по п.1, в котором вторая точка соединения содержит точку вставного соединения.
19. Высоковольтная шина, содержащая первую ветвь, содержащую первую токопроводящую конструкцию, создающую первую точку соединения, вторую точку соединения и третью точку соединения; первую изоляцию, окружающую первую, вторую и третью точки соединения; и первый полупроводниковый экран, окружающий первую изоляцию; и вторую ветвь, содержащую вторую токопроводящую конструкцию, создающую четвертую точку соединения, пятую точку соединения и шестую точку соединения; вторую изоляцию, окружающую четвертую, пятую и шестую точки соединения; и второй полупроводниковый экран, окружающий вторую изоляцию; причем первая ветвь соединена со второй ветвью путем соединения первой и четвертой точек соединения и по меньшей мере одна из точек соединения содержит точку вставного соединения.
20. Высоковольтная шина по п.19, в которой каждая точка соединения, первая и четвертая, содержит точку вставного соединения, так что соединение между первой и четвертой точками соединения содержит первое вставное соединение.
21. Высоковольтная шина по п.19, в которой первая и четвертая точки соединения содержат механическое соединение.
22. Высоковольтная шина по п.19, дополнительно содержащая третью ветвь, содержащую седьмую точку соединения; восьмую точку соединения; девятую точку соединения; третью изоляцию и третий полупроводниковый экран, окружающий седьмую, восьмую и девятую точки соединения; причем вторая ветвь соединена с третьей ветвью путем соединения шестой и седьмой точек.
23. Высоковольтная шина по п.19, в которой первый и второй полупроводниковые экраны соединены вместе и заземлены.
24. Способ сборки распределительного устройства, включающий получение спецификации на распределительное устройство; сборку первой группы шинных модулей для создания первой шины в соответствии с указанной спецификацией, причем первая группа шинных модулей содержит, по меньшей мере, первый токопроводящий модуль, имеющий первую и вторую точки соединения, выполненные с обеспечением соединения с первым и вторым активными коммутационными элементами и нахождения с ними в контакте, и второй токопроводящий модуль, имеющий, по меньшей мере, третью точку соединения, выполненную с обеспечением соединения по меньшей мере с третьим активным коммутационным элементом и нахождения с ним в контакте; подсоединение первой точки соединения первой шины к первому активному коммутационному элементу и установку первого активного коммутационного элемента на каркас.
25. Способ по п.24, дополнительно включающий сборку второй группы шинных модулей для создания второй шины в соответствии с указанной спецификацией; подсоединение второй шины к четвертому активному коммутационному элементу и установку четвертого активного коммутационного элемента на каркас.
26. Способ по п.25, дополнительно включающий сборку третьей группы шинных модулей для создания третьей шины в соответствии с указанной спецификацией; подсоединение третьей шины к пятому активному коммутационному элементу и установку пятого активного коммутационного элемента на каркас.
27. Способ по п.24, в котором сборка первой группы шинных модулей для создания первой шины включает использование первого токопроводящего модуля в виде первой ветви, содержащей первую точку соединения; вторую точку соединения; четвертую точку соединения; первую изоляцию, окружающую первую, вторую и четвертую точки соединения; и первый полупроводниковый экран, окружающий первую изоляцию; использование второго токопроводящего модуля в виде второй ветви, содержащей третью точку соединения; пятую точку соединения; шестую точку соединения; вторую изоляцию, окружающую третью, пятую и шестую точки соединения; и второй полупроводниковый экран, окружающий вторую изоляцию; и соединение первой ветви со второй ветвью путем соединения четвертой и пятой точек соединения.
28. Способ по п.27, в котором четвертая и пятая точки соединения содержат первое вставное соединение, так что при сборке первой группы шинных модулей для создания первой шины пятую точку соединения проталкивают в четвертую точку соединения.
29. Способ по п.24, в котором первый токопроводящий модуль дополнительно содержит первую изоляцию, окружающую точки соединения; и первый полупроводниковый экран, окружающий первую изоляцию.
30. Способ по п.24, в котором, по меньшей мере, одна из точек соединения содержит точку вставного соединения.
