Набор деталей, соединительное устройство, осветительное устройство и светильник

Изобретение относится к электротехнике и к освещению. Технический результат состоит в упрощении конструкции. Набор (1) деталей, содержащий электрический кабель (3), содержащий герметично уплотненные электрические проводники, соединительное устройство (5), содержащее первую (9а) и вторую (9b) соединительные детали, каждая содержащая полость (12), в которой расположена соответствующая вторичная проводящая катушка (14), соединенная с соответствующими электрическими контактами. В соединенном положении соединительного устройства и электрического кабеля провод намотан как вокруг первой соединительной детали в первом направлении намотки, так и вокруг второй соединительной детали во втором, противоположном направлении намотки. Таким образом, между кабелем и соединительным устройством образовано водонепроницаемое электрическое соединение. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Область техники

Настоящее изобретение относится к набору деталей, содержащему электрический кабель и соединительное устройство.

Предшествующий уровень техники

Для отведения электричества или электроэнергии из электрического кабеля, в упомянутом кабеле обычно делают электрическое разветвление. Некоторые решения для образования электрического разветвления используют контакты IDC (соединения со смещением изоляции). Другие используют гель для увеличения водонепроницаемости (3М), например, как раскрыто в WO 2010017096.

Другие решения используют индуктивные катушки для передачи сигналов или тока из электрического кабеля в электрическое устройство. Данные индуктивные катушки обычно встраивают в небольшие трубки или тороидальные корпуса, которые нужно перемещать по всему кабелю в требуемое положение. Недостатком существующих электрических отводов или ответвлений является то, что для создания электрического ответвления требуется прорезание провода под напряжением, нейтрального или сигнального проводов, так что водонепроницаемость более не обеспечивается. Другой недостаток используемого в настоящее время способа ответвления электрического кабеля заключается в том, что прорывается наружная оболочка провода (который проводит электрический ток). Это уменьшает водонепроницаемость кабеля вокруг участка передачи электроэнергии из кабеля в электрическое устройство. Третьим недостатком может считаться необходимая предварительная сборка деталей, например индуктивных катушек, выполненных в виде трубок или тороидов, которые могут работать как электрические отводы и которые нужно перемещать по кабелю. Это очень непрактично, когда кабель имеет длину порядка нескольких метров или более.

Краткое изложение существа изобретения

Задачей изобретения является устранение по меньшей мере одного из недостатков известного набора деталей. С этой целью вышеописанный набор деталей содержит электрический кабель, содержащий соответствующий герметично уплотненный электрический проводник, соединительное устройство, содержащее по меньшей мере одну пару из первой и второй соединительной детали, причем каждая из первой и второй соединительной детали содержит внешнюю стенку с замкнутой внешней поверхностью, причем упомянутая внешняя стенка окружает полость, в которой размещена соответствующая вторичная проводящая катушка, причем каждая вторичная проводящая катушка соединена с соответствующими электрическими контактами; причем в соединенном положении соединительного устройства и электрического кабеля, провод намотан как вокруг первой соединительной детали в первом направлении намотки, так и вокруг второй соединительной детали во втором, противоположном направлении намотки. Данная структура соединения имеет преимущество в том, что во время работы передача энергии из провода в соединительное устройство осуществляется посредством проводимости/индукции, при этом не только обеспечивается водонепроницаемость электрического кабеля/провода, но и, несмотря на то, что кабель/провод намотан вокруг соединительных деталей, скручивание кабеля/провода по существу отсутствует. Скручивание устраняется благодаря тому, что намотка в первом направлении намотки и скручивание, являющееся ее следствием, устраняется посредством намотки во втором, противоположном направлении и скручивания, являющегося его следствием. Таким образом, можно электрически подсоединять электрическое устройство, например светильник или источник света, к уже установленному электрическому кабелю/проводу без ухудшения водонепроницаемости электрического кабеля/провода, например, в том смысле, что кабель/провод разрезается или прорывается посредством электрических контактов электрического устройства.

В одном варианте осуществления, упомянутый набор деталей отличается тем, что электрический кабель содержит провод под напряжением и нейтральные провод, каждый с соответствующим электрическим проводником, причем упомянутые провода разъединены/выполнены с возможностью разъединения друг от друга, при этом их соответствующий электрический проводник остается герметично уплотненным. Помимо этого возможно подсоединение только одного провода для электрического кабеля, содержащего множество проводов, например два, три, четыре или более проводов. Каждый провод выполнен с возможностью подсоединения к соединительному устройству в структуре, которая описана выше, причем для данной цели упомянутое соединительное устройство содержит соответствующую пару из первой и второй соединительных деталей. Для облегчения и более точного контроля намотки провода вокруг соединительных деталей, набор деталей в другом варианте осуществления отличается тем, что упомянутая внешняя поверхность каждой соединительной детали имеет спиральный контур, причем спиральный контур первой соединительной детали является противоположным спиральному контуру второй соединительной детали. Контур действует как направляющая для обеспечения надлежащего выполнения намотки провода вокруг соединительных деталей.

Для предотвращения случайного разматывания провода от соединительных деталей, набор деталей в одном варианте осуществления отличается тем, что провод удерживается по меньшей мере одним зажимом для провода. Предпочтительно, каждый намотанный провод удерживается соответствующим зажимом для провода. Для предотвращения разматывания и/или повреждения соединительного устройства в результате механической нагрузки, например, когда электрический кабель/провод подвергается воздействию сил растяжения, набор деталей отличается тем, что каждый провод удерживается по меньшей мере двумя, например, тремя соответствующими зажимами для проводов. Схема размещения зажимов может быть, например, следующей: два из трех зажимов для каждого провода расположены с обеих сторон обеих соединительных деталей, а один оставшийся зажим расположен в центре, т.е. между первым и вторым направлением намотки, вокруг соответствующей соединительной детали.

Для того чтобы дополнительно облегчить подсоединение проводов к соединительным деталям, в частности, процесс намотки проводов вокруг соединительных деталей, упомянутый набор деталей отличается тем, что соединительные детали выступают из соединительного устройства. Соединительные детали легко доступны для пользователя/монтажника. Предпочтительно, набор деталей отличается тем, что соединительные детали выступают из соединительного устройства в продольном и/или поперечном направлениях электрического кабеля. В частности, когда соединительные элементы размещаются продольно вдоль электрического кабеля, можно удобно наматывать провод одновременно вокруг обеих соединительных деталей, тем самым облегчая монтаж/реализацию электрического соединения и/или закрепление.

Изобретение дополнительно относится к соединительному устройству, обладающему всеми характеристиками соединительного устройства набора деталей по любому из заявленных пунктов, и осветительному устройству, например светильнику, содержащему такое соединительное устройство. Предпочтительно, упомянутое осветительное устройство отличается тем, что электрические соединения в соединительном устройстве или соединительное устройство и осветительное устройство герметично уплотнены от внешней среды. Таким образом, можно сравнительно безопасно монтировать осветительное устройство во влажных условиях, например в водных бассейнах, на морских нефтяных платформах и таким образом гарантировать по существу отсутствие риска короткого замыкания, поражения электрическим током.

В ЕР 0417542 А1 описан набор деталей в соответствии с вводной частью пункта 1.

Краткое описание чертежей

В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:

Фиг.1 изображает общий вид первого варианта осуществления набора деталей в соответствии с изобретением;

Фиг.2А-В изображают соответственно вид сбоку и разрез электрического кабеля, пригодного для использования в наборе деталей в соответствии с изобретением;

Фиг.3 изображает разрез соединительной детали соединительного устройства в соответствии с изобретением;

Фиг.4 изображает два противоположных светильника, к каждому из которых уплотнено соединительное устройство в соответствии с изобретением.

Подробное описание вариантов осуществления

На фиг.1 в общем виде показан набор деталей в полуустановленном состоянии. Набор 1 деталей содержит электрический кабель 3 и соединительное устройство 5, которое должно быть встроено в и электрически подсоединено к электрическому устройству. Соединительное устройство содержит основание 7 с внутренней электрической монтажной схемой, содержащей электрические контакты (не показанные), первую 9а и вторую 9b соединительные детали, четыре зажима 11 для проводов и механизм 13 намотки для размещения излишка электрического провода 15, не намотанного вокруг соединительных деталей. Соединительные детали каждая имеет соответствующий спиральный контур. Для первой соединительной детали - спиральный контур 10а по часовой стрелке, а для второй соединительной детали - спиральный контур 10b против часовой стрелки. В смонтированном положении, электрический провод, намотанный вокруг обеих соединительных деталей 9а, 9b, не подвергается воздействию значительных постоянных скручивающих сил. Электрический кабель содержит провод 17 под напряжением и нейтральный провод 19, каждый содержащий расщепленную часть 21а, 21b, соответственно, на участке соединительного устройства, и кабель прикреплен к соединительному устройству четырьмя зажимами для провода, закрепленными на основании, размещающем, в промежутке между зажимами, две соединительные детали. Расщепленная часть 21а провода под напряжением также выполнена в виде незакрепленной петли, которая должна быть намотана вокруг соединительных деталей, которые проходят в поперечном направлении относительно электрического кабеля и выступают из основания. Расщепленная часть 21b нейтрального провода уже закреплена в механизме намотки.

На фиг.2А-В показаны соответственно вид сбоку и разрез электрического кабеля 3, который особенно пригоден для использования в наборе деталей, в соответствии с изобретением. Электрический кабель содержит провод 17 под напряжением и нейтральный провод 19, которые герметизированы относительно друг друга на границе 23 раздела. Для того чтобы облегчить отделение друг от друга провода под напряжением и нейтрального провода, на границе раздела предусмотрено разделительное углубление 25, и каждый провод содержит электрический проводник 27 и полиамидное, например арамидное, волокно/прокладку, на чертеже прокладка 29 из кевлара, обернутую водонепроницаемой оболочкой 30. Для того чтобы предотвратить случайное дополнительное расщепление электрического кабеля, на границе раздела проводов предусмотрено множество отверстий 31 круглой формы, на чертеже два отверстия 31 круглой формы, расположенные на расстоянии L друг от друга, причем разрыв продолжается в промежутке между отверстиями круглой формы в пределах расстояния L. Практически L в 10-1000 раз больше диаметра D поперечного сечения кабеля, на чертеже L ≈ 120D.

На фиг.3 показан продольный разрез соединительной детали 9а в соответствии с изобретением, размещенной герметично на основании 7 соединительного устройства и выступающей из него в поперечном направлении. Соединительная деталь содержит внешнюю стенку 6 с водонепроницаемой внешней поверхностью 8, содержащей спиральный контур 10а в направлении по часовой стрелке, вокруг которого намотан электрический провод 21а. Внешняя стенка 6 окружает полость 12, в которой размещается вторичная проводящая катушка 14. Вторичная проводящая катушка 14 содержит начало 16а обмотки и конец 16b обмотки, посредством которых она механически и электрически подсоединяется к соответствующим электрическим контактам 35а, 35b внутренней электрической монтажной схемы соединительного устройства (не показанной). Электрические контакты 35а, 35b (должны быть) подсоединены к электрическому устройству. В данной схеме размещения намотанного электрического провода 21а и вторичной проводящей катушки 14, во время работы на переменном токе высокой частоты, например, с частотой в пределах от 50 Гц до 3 МГц, энергия передается из электрического провода в соединительное устройство, при этом сохраняется (первоначальная) водонепроницаемость отдельных частей, т.е. электрического провода и соединительного устройства.

На фиг.4 показаны два водонепроницаемых светильника 2а, 2b, для каждого из которых предусмотрено герметично уплотненное соответствующее соединительное устройство 5 в соответствии с изобретением. Светильники расположены с обеих сторон от электрического кабеля 3 в поперечном направлении относительно направления длины кабеля. Каждое соединительное устройство содержит две соединительные детали 9а, 9b, которые выступают из соединительного устройства и проходят вдоль направления длины электрического кабеля. Электрический кабель содержит провод 17 под напряжением и нейтральный провод 19, причем каждый содержит расщепленную часть 21а, 21b, соответственно, на участке соединительного устройства. Провод 21а под напряжением уже намотан вокруг соответствующих соединительных деталей 9а, 9b соединительного устройства 5 светильника 2а и прикреплен к соединительному устройству в зажиме 11 для провода, чтобы предотвратить самопроизвольное или нежелательное разматывание провода под напряжением. Расщепленная часть 21b нейтрального провода также выполнена в виде незакрепленной петли и также намотана вокруг соединительных деталей 9а, 9b соединительного устройства 5 светильника 2b. Каждое соединительное устройство содержит электрические контакты 35а, 35b и внутреннюю электрическую монтажную схему 37, посредством которой соединительное устройство соединяется с электрическим устройством 39, т.е. схемой светильника, таким образом обеспечивая работу источника 41 света, на чертеже люминесцентной лампы.

1. Набор (1) деталей, содержащий:
- электрический кабель (3), содержащий соответствующий герметично уплотненный электрический проводник (27, 29),
- соединительное устройство (5), содержащее по меньшей мере одну пару из первой (9а) и второй (9b) соединительной детали, причем каждая из первой и второй соединительной детали содержит внешнюю стенку (6) с замкнутой внешней поверхностью (8), причем упомянутая внешняя стенка окружает полость (12), в которой размещена соответствующая вторичная проводящая катушка (14), причем каждая вторичная проводящая катушка соединена с соответствующими электрическими контактами (35а, 35b),
отличающийся тем, что в соединенной компоновке соединительного устройства и электрического кабеля провод намотан вокруг как первой соединительной детали в первом направлении намотки, так и вокруг второй соединительной детали во втором, противоположном направлении намотки.

2. Набор деталей по п.1, отличающийся тем, что электрический кабель содержит провод (17) под напряжением и нейтральный провод (19), каждый с соответствующим электрическим проводником, причем упомянутые провода разъединены/выполнены с возможностью разъединения друг от друга, при этом соответствующий им электрический проводник остается герметично уплотненным.

3. Набор деталей по п.1 или 2, отличающийся тем, что упомянутая внешняя поверхность каждой соединительной детали имеет спиральный контур (10а, 10b), причем спиральный контур (10а) на первой соединительной детали является противоположным относительно спирального контура (10b) второй соединительной детали.

4. Набор деталей по п.1, отличающийся тем, что провод удерживается по меньшей мере одним зажимом (11) для провода.

5. Набор деталей по п.1 или 2, отличающийся тем, что соединительное устройство содержит множество пар первых и вторых соединительных деталей.

6. Набор деталей по любому из пп.2 или 4, отличающийся тем, что каждый провод удерживается соответствующим зажимом для провода.

7. Набор деталей по п.6, отличающийся тем, что каждый провод удерживается по меньшей мере двумя соответствующими зажимами для провода.

8. Набор деталей по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что соединительные детали выступают из соединительного устройства.

9. Набор деталей по п.8, отличающийся тем, что соединительные детали выступают из соединительного устройства либо в поперечном, либо в продольном направлении электрического кабеля.

10. Соединительное устройство, содержащее по меньшей мере одну пару из первой (9а) и второй (9b) соединительной детали, причем каждая из первой и второй соединительной детали содержит внешнюю стенку (6) с замкнутой внешней поверхностью (8), причем упомянутая внешняя стенка окружает полость (12), в которой размещена соответствующая вторичная проводящая катушка (14), причем каждая вторичная проводящая катушка соединена с соответствующими электрическими контактами (35а, 35b), отличающееся тем, что упомянутая внешняя поверхность каждой соединительной детали имеет спиральный контур (10а, 10b), причем спиральный контур (10а) на первой соединительной детали является противоположным спиральному контуру (10b) второй соединительной детали.

11. Соединительное устройство по п.10, отличающееся тем, что соединительные детали выступают из соединительного устройства.

12. Осветительное устройство (2а, 2b), содержащее соединительное устройство по п.10 или 11.

13. Осветительное устройство по п.12, отличающееся тем, что электрические соединения в соединительном устройстве или соединительное устройство и осветительное устройство герметично уплотнены от внешней среды.

14. Осветительное устройство по п.12 или 13, отличающееся тем, что осветительное устройство представляет собой светильник.