СИММЕТРИЧНЫЙ ГИБКИЙ МАЛОГАБАРИТНЫЙ ТОКОПРОВОД ПОВЫШЕННОЙ НАДЕЖНОСТИ Российский патент 1998 года по МПК H02G1/02 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для передачи и распределения электроэнергии среднего или низкого напряжения. Устройства для передачи и распределения электроэнергии известны более тридцати лет. По конструктивному исполнению большинство известных устройств этого назначения в качестве токопроводящего элемента используют жесткие шины различных размеров и формы, покрытые изоляцией или без нее, дистанционные друг от друга при помощи деталей из изоляционного материала или собранные в жесткий пакет, в обоих случаях шины заключены в металлический кожух.

Такие устройства получили названия шинопроводы и применяются в помещениях различного назначения. Шинопроводы изготавливаются во многих развитых странах и поставляются на объект в виде секций, которые на объекте соединяют друг с другом либо при помощи сжимов различной конструкции, либо при помощи сварки, образуя непрерывную цепь.

Распределение электроэнергии от шинопроводов осуществляется либо путем подключения потребителей в фиксированных местах, например в местах стыковки секций, либо в местах, специально предусмотренных конструкцией шинопровода.

Основные недостатки таких устройств:
1) высокая материалоемкость и трудоемкость изготовления;
2) наличие большого количества соединений по длине шинопровода, что отрицательно влияет на надежность и электрические параметры устройства, а также увеличивает трудоемкость монтажных и эксплуатационных работ;
3) возможность подключения потребителей ограничена местами, заранее предусмотренными конструкцией устройства;
4) несимметрия фаз по отношению друг к другу и к нулевому проводнику;
5) низкая устойчивость к внешним воздействиям, как-то пожар, смещение строительных оснований, протечки кровли, удары и т.п.;
6) невысокая динамическая устойчивость к токам короткого замыкания.

Наиболее совершенным из устройств этого вида является устройство, описанное в патенте [1].

Преимущество этого устройства по сравнению с другими состоит в том, что он практически лишен недостатков, указанных в пп. 4-6.

Шинопроводы являются прототипом для данного изобретения. Другой разновидностью устройств, предназначенных для передачи и распределения электроэнергии, являются устройства, получившие название токопроводы.

Эти устройства рассчитаны на передачу больших токов при средних напряжениях и применяются, как правило, вне помещений. Особенность устройств такого вида состоит в том, что в их конструкции используют неизолированные проводники в виде либо жестких шин различной формы, либо гибкие круглые многопроволочные провода, закрепленные на установленных с заданным шагом L вдоль проводников изоляторах и дистанцированных друг от друга на заданном расстоянии. Такие устройства по конструкции используемого проводникового материала подразделяются на жесткие и гибкие.

Жесткие практически не имеют недостатков, в указанных пп. 1-6.

Как разновидность жестких токопроводов известны закрытые токопроводы, которые имеют меньшие габариты и применяются как в помещениях, так и вне помещений и поставляются секциями.

Наиболее близким к изобретению по совокупности существенных признаков является симметричный гибкий токопровод. Существенные признаки сходства аналога и изобретения: как в аналоге, так и в изобретении используются многопроволочные гибкие проводники, как в аналоге, так и в изобретении фазные проводники дистанционированы и позиционированы по вершинам равностороннего треугольника, как в аналоге, так и в изобретении присоединение подключаемых потребителей возможно практически в любом месте по длине токопровода. Как в аналоге, так и в изобретении число стыков (соединений) по длине токопровода минимально.

Существенные признаки отличия аналога и изобретения: в аналоге использованы неизолированные проводники, в изобретении - изолированные, в аналоге для дистанционирования и позиционирования проводников применены линейные изоляторы, зажимы, распорки и тяги, которые не позволяют при необходимости дистанцировать нулевой проводник и позиционировать его симметрично относительно фазных проводников в центре равностороннего треугольника, в изобретении для этих целей предусмотрена конструкция, обеспечивающая при необходимости дистанционирование нулевого проводника от фазных проводников и позиционирование его в центре равностороннего треугольника. Конструкция, используемая в аналоге для дистанционирования и позиционирования фазных проводников, не допускает осевого перемещения проводника, а в изобретении допускает. В конструкции аналога предусмотрена только основная изоляция, в конструкции изобретения кроме основной предусмотрена дополнительная изоляция.

Цели, которые преследовались при создании изобретения, это существенное улучшение массогабаритных характеристик устройства и получение возможности его использования в помещениях различного назначения, в том числе вместо применяемых в настоящее время шинопроводов, для передачи и распределения электроэнергии при одновременном повышении его надежности, электробезопасности и устойчивости к воздействию внешних факторов, а также универсальности применения.

Существенное улучшение массогабаритных характеристик достигается за счет применения изолированных проводников и конструкции, обеспечивающей их компактное позиционирование. Эта конструкция, изображенная на чертеже, представляет собой патрубок, расширяющийся к своим концам, которые заканчиваются фланцами, выполненными в форме многогранника, например шестигранника.

Надежность, электробезопасность обеспечиваются за счет применения изолированных проводников и дополнительной изоляции, из которой выполнена конструкция для дистанционирования и позиционирования проводников 1 и исключения зажимов проводников в местах установки этих конструкций.

Устойчивость к воздействию внешних факторов достигается за счет применения трудносгораемых материалов изоляции проводников 2 и 3 и конструкции для дистанционирования и позиционирования 1, а также повышенной ударопрочности этой конструкции и возможности осевого смещения проводников по конструкции при механических воздействиях.

Универсальность достигается за счет конфигурации конструкции дистанционирования и позиционирования, обеспечивающей симметричное размещение нулевого проводника 3 для систем с заземленной нейтралью либо без этого проводника для систем с изолированной нейтралью.

Возможность изготовления описанного устройства подтверждается тем, что конструкция дистанционирования и позиционирования проводников прошла сертификационные испытания и уже выпущена опытно-промышленная партия, а от изготовителя проводников с многопроволочной жилой и трудносгораемой изоляцией получен и испытан опытный образец.

Использование: в устройствах для передачи и распределения электроэнергии. Сущность изобретения: устройство представляет собой малогабаритный гибкий токопровод с дополнительной изоляцией, выполненной из трудносгораемого материала. При этом конструкция для дистанцирования и позиционирования проводников обеспечивает их симметричное позиционирование по вершинам равностороннего треугольника, а нулевого проводника в центре этого треугольника. Токопровод описанной конструкции позволяет сократить число соединений по его длине, обеспечить подключение потребителей практически в любом месте и повышенную, по сравнению с другими устройствами такого рода, электрическую надежность и устойчивость к внешним воздействиям. 1 з.п.ф-лы.1 ил .

1. Устройство для передачи и распределения электроэнергии, представляющее собой симметричный гибкий токопровод из проводников, дистанцированных и позиционированных друг от друга с помощью конструкций из изоляционного, ударопрочного, трудносгораемого материала, установленных с заданным шагом по длине токопровода, отличающееся тем, что проводники его имеют изоляцию из трудносгораемого материала, а указанная конструкция обеспечивает их компактное дистанцирование и позиционирование, при этом каждый проводник имеет возможность перемещаться вдоль своей оси относительно конструкции для дистанцирования и позиционирования. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в центре указанной конструкции симметрично относительно фазных проводников позиционирован нулевой проводник.