КОНТАКТНОЕ СОЕДИНЕНИЕ Российский патент 2003 года по МПК H01R4/18 

Изобретение относится к области электротехнического машиностроения, а именно к той ее части, которая связана с монтажем силовых цепей и линий электропередач.

В настоящее время для соединения жил кабелей широко применяются болтовые соединители [1].

Недостатком болтовых соединителей является недостаточная надежность в случае появления в цепи токов короткого замыкания [2].

Известны неразъемные контактные соединения, выполненные опрессовкой с применением гидравлического инструмента [1].

Наиболее близким к заявляемому из известных контактных соединений является соединение токопровода с хвостовиком контакта (наконечника, соединительной муфты), выполненное опрессовкой по кругу с помощью гидравлического инструмента [1].

Недостатками указанного технического решения являются большая длина опрессованного участка соединения, резкая граница между опрессованным и неопрессованным участками хвостовика, наличие боковых выступов (облоя), неравномерная деформация поперечного сечения отдельных элементов опрессованного соединения. Относительно большая длина опрессованного участка обусловлена требованием обеспечения необходимого уровня начального электрического сопротивления соединения. Большая длина участка соединения вызывает неравномерное распределение поперечных токов в месте соединения контактирующих деталей (соединительной муфты или наконечника и токопровода), что значительно снижает ресурс работы соединения. Резкая граница между опрессованным и неопрессованным участками хвостовика и наличие боковых выступов (облоя) вызваны тем, что при гидроопрессовке применяется жесткий инструмент. Резкие уступы и заметные выступы материала хвостовика в месте опрессовки приводят к увеличению потерь статического электричества в месте соединения в процессе его эксплуатации. Неравномерное распределение пластической деформации по поперечному сечению опрессованной части соединения также является результатом использования при гидроопрессовке жесткого инструмента. Неравномерность распределения пластической деформации в поперечном сечении опрессованного соединения повышает электрическое сопротивление соединения, что приводит к дополнительным потерям электроэнергии в процессе его эксплуатации.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности и ресурса работы контактного соединения.

Указанная цель достигается тем, что элементы соединения на опрессованном участке равномерно продеформированы по всему поперечному сечению до исключения зазоров, граница между опрессованным и неопрессованным участками соединения выполнена в виде плавного перехода, а длина опрессованного участка соединения, при которой обеспечиваются эксплуатационные нормы электрической проводимости соединения, не превышает величины диаметра неопрессованной части хвостовика, кроме того, для увеличения механических характеристик соединения стенка хвостовика выполнена биметаллической.

На фиг. 1 показано продольное сечение предлагаемого соединения многожильного токопровода с хвостовиком электрического контакта.

На фиг. 2 показано поперечное сечение опрессованной части предлагаемого соединения.

Устройство представляет собой контактное соединение многожильного токопровода 1 с хвостовиком контакта 2, выполненное опрессовкой. В продольном направлении (фиг.1) граница между неопрессованной частью хвостовика (А) и его опрессованной частью (В) имеет плавный переход, а длина опрессованной части хвостовика L не превышает диаметра D неопрессованной части хвостовика (L/D≤1). В поперечном направлении (фиг.2) все элементы соединения, отдельные жилы токопровода и стенка хвостовика продеформированы равномерно до полного исключения зазоров. Равномерность деформации по всему поперечному сечению опрессованного соединения проявляется в том, что каждая отдельная жила многожильного токопровода, окруженная другими жилами и не соприкасающаяся со стенкой хвостовика, имеет границу в виде правильного многоугольника.

Равномерная деформация отдельных проводников (жил) многожильного токопровода обеспечивает равномерное распределение токов по всему поперечному сечению, тем самым создаются условия для осесимметричного "перетекания" токов из токопровода в тело электрического контакта. Относительно малая длина опрессованной части хвостовика электрического контакта (L/D≤1) создает условия для равномерного распределения поперечных токов вдоль всей опрессованной части соединения. Такое осесимметричное и равномерное по всей длине опрессовки перетекание токов создает условия, когда равномерно "работает" вся опрессованная часть соединения и его электрическое сопротивление сводится к минимуму. Такое соединение обеспечивает условие, когда участок электрической цепи, включающей данное соединение, имеет электрическое сопротивление, которое не превышает электрического сопротивления основного токопровода той же длины.

Плавная граница перехода от опрессованной части хвостовика к его неопрессованной части, а также отсутствие выступов в месте соединения обеспечивают условия, при которых в зоне соединения отсутствуют места скопления электростатического заряда, что приводит к снижению потерь статического электричества в процессе эксплуатации данного соединения.

Таким образом, применение предлагаемого соединения в силовых цепях и линиях электропередач приведет к значительному снижению потерь электроэнергии, повысит надежность и безопасность таких цепей и линий.

Источники информации
1. Болтовые соединители для кабельной арматуры. Вольфган Б. Хаверкамп и др. Журнал "Энергетик", 5, 2000 г. с. 42-43 (прототип).

2. Новый способ оценки сопротивлений контактных соединений. Берман В.И. и др. Журнал "Промышленная энергетика", 6, 1999 г.

Изобретение относится к электротехническому машиностроению, а именно к той его части, которая связана с монтажом силовых цепей и линий электропередач. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности и ресурса работы контактного соединения. Соединение многожильного токопровода силовых цепей и линий электропередач с хвостовиком электрического контакта, наконечника или соединительной муфты выполнено так, что элементы соединения на опрессованном участке равномерно продеформированы по всему поперечному сечению до исключения зазоров, при этом каждая отдельная жила токопровода, окруженная другими жилами, имеет границу в виде правильного многоугольника, граница между опрессованным и неопрессованным участками соединения выполнена в виде плавного перехода, а длина опрессованного участка соединения не превышает величины диаметра неопрессованной части хвостовика контакта. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Устройство, представляющее собой неразъемное контактное соединение многожильного токопровода силовых цепей и линий электропередач с хвостовиком электрического контакта, наконечника или соединительной муфты, выполненное опрессовкой, отличающееся тем, что элементы соединения на опрессованном участке равномерно продеформированы по всему поперечному сечению до исключения зазоров, при этом каждая отдельная жила токопровода, окруженная другими жилами, имеет границу в виде правильного многоугольника, граница между опрессованным и неопрессованным участками соединения выполнена в виде плавного перехода, а длина опрессованного участка соединения, при которой обеспечиваются эксплуатационные нормы электрической проводимости соединения, не превышает величины диаметра неопрессованной части хвостовика. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что стенка хвостовика электрического контакта, наконечника или соединительной муфты выполнена биметаллической.