УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ ШИННОГО КАНАЛА, ИЗОЛИРОВАННОГО ПО ФАЗАМ Российский патент 2007 года по МПК H02G5/06 

Область техники

Настоящее изобретение относится к узлам изолированной по фазам шины, и в частности - к обладающему новизной разъединяемому узлу разъемного соединения для взаимного соединения или разъемного подключения секций оболочки изолированной по фазам шины.

Предпосылки создания изобретения

Системы изолированной по фазам шины хорошо известны в области передачи и распределения энергии. Системы изолированной по фазам шины обычно содержат совокупность секций изолированной по фазам шины, электрически соединенных своими концами. Каждая секция имеет центральный или внутренний провод, работающий под повышенным напряжением, и выполненную из проводящего металла внешнюю оболочку, окружающую внутренний провод и концентрическую с ним; при этом во внешней оболочке обычно поддерживается потенциал, равный или приближающийся к электрическому потенциалу Земли. Соединяемые концами секции в обычной изолированной по фазам шине обычно соединены вместе и уплотнены чехлами оболочки, которые приваривают к соседним оболочкам на месте эксплуатации шины.

Хотя в своем большинстве участки систем шинного канала, изолированного по фазам, выполнены в относительно открытом пространстве, где удобно устанавливать оболочки и муфты на месте эксплуатации шины, но это выполнить сложнее в закрытом пространстве, в котором доступ к шинному каналу для соединения секций на месте затруднен. Причем соединение секций шинного канала с помощью чехлов оболочки, которые увеличивают диаметр конструкции оболочки, либо усугубляют проблему доступности на месте эксплуатации шины, либо приводит к тому, что нужно увеличить кожух для размещения в нем участков шинного канала.

Например, применение участков шинного канала, проходящих через вал вращающегося трансформатора, предполагает подачу тока коллектора в ротор трансформатора. Диаметр вала связан с размещением участков шинного канала в вале и с наружным диаметром этих участков шинного канала, поскольку для исключения образования электрической дуги и перегрева вала по причине магнитных эффектов токов, идущих в участках шинного канала, требуются минимальные расстояния между валом и участками шинного канала. В этом закрытом пространстве целесообразно свести диаметр вала к минимуму. В этом примере участки шинного канала разделенной по 3 фазам шины проходят через центр вала, и вал разделен на секции для эксплуатационного обслуживания. Участки шинного канала также подразделяют на две секции, и их нужно соединить вместе в секциях вала. Соответственно соединение, увеличивающее общий диаметр участков шины, может привести к ограничению доступа к муфте в вале или к увеличению диаметра вала, чтобы вместить участки шинного канала разделенной по 3 фазам шины.

Несмотря на то, что сейчас разработаны многие виды соединителей участков шинного канала, многие из этих соединений предполагают применение штепсельных или контактных обойм или штифтов с устанавливаемыми наружными пружинными и болтовыми соединениями между внутренними проводами. Эти соединения обычно не экранированы и имеют более крупный диаметр, чем диаметр внутренних проводов. Следовательно, наружный диаметр муфты оболочки нужно увеличить, чтобы обеспечить приемлемые расстояния между муфтой внутреннего провода и наружной проводящей оболочкой. В тех случаях, когда вокруг шинного канала выполнен корпус, любое увеличение наружного габарита муфты внутреннего провода сокращает расстояние до токоведущих частей относительно корпуса, и корпус приходится укрупнять, чтобы внутренняя стенка отстояла дальше от наружной стенки оболочки шинного канала.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение относится к муфте шинного канала, изолированного по фазам, соответствующей для ее применения в закрытом пространстве.

Настоящее изобретение относится к муфте шинного канала, изолированного по фазам, которая является разъединяемой и удобна в обслуживании.

Настоящее изобретение также относится к муфте шинного канала, изолированного по фазам, которая может иметь минимальные увеличенные наружные диаметры на муфте для внутренних проводов.

Настоящее изобретение относится к узлу соединения шинного канала, изолированного по фазам для соединения первой и второй секций шинного канала, изолированного по фазам. Каждая секция содержит внутренний провод шины, окруженный наружной оболочкой. Узел соединения связывает концевые части внутреннего провода шины с помощью подпружиненных штифтов, которые проходят между концевыми частями внутренних проводов шины. Штифтами являются элементы электрического контакта, установленные на концевой части муфты одного из внутренних проводов шины; при этом пружина смещает штифты в контакт с обеими концевыми частями внутренних проводов шины. Пружины установлены во внутренних проводах шины таким образом, что они не обусловливают увеличение наружного диаметра или габарита внутренних проводов шины в узле муфты. Концевые части муфты внутренних проводов шины предпочтительно имеют уменьшенный наружный габарит, и поэтому монтирование штифтовых контактных элементов на наружной поверхности концевых частей муфты сводит к минимуму любое увеличение наружного габарита внутреннего провода шины в узле муфты. Это решение дает то преимущество, что какое-либо существенное увеличение расстояния до токоведущих частей, требуемое между внутренними проводами шины и наружной оболочкой, не происходит.

Согласно настоящему изобретению обеспечивается узел соединения шинного канала, изолированного по фазам для соединения вместе первой и второй секций шинного канала, изолированного по фазам. Каждая секция содержит внутренний провод шины, окруженный наружной оболочкой. Узел соединения содержит первую и вторую части муфты провода, каждая из которых проходит от концевой части одного из внутренних проводов шины. Каждая из частей муфты имеет внутреннюю и наружную поверхности. Узел соединения содержит некоторую совокупность подвижных контактных штифтов, установленных вокруг наружной поверхности первой части муфты провода, при этом каждый штифт установлен с помощью подпружиненных регулируемых креплений. Каждый штифт заходит далее первой части муфты провода, чтобы контактировать с наружной поверхностью второй части муфты провода. Каждое подпружиненное регулируемое крепление содержит резьбовой стержень, который проходит через штифт и первую часть муфты внутреннего провода. Стержень имеет регулируемую головку, контактирующую с наружной поверхностью штифта, и пружину, предпочтительно пружину сжатия, установленную на стержне для контактирования с внутренней поверхностью первой части муфты внутреннего провода. Головка и стержень регулируются относительно пружины, чтобы перемещать штифт в блокирующее зацепление с первой и второй частями муфты.

Наружная поверхность первой и второй частей муфты внутреннего провода предпочтительно имеет наружный габарит, уменьшенный относительно наружных поверхностей внутренних проводов шины. При этом внутренние провода шины каждой секции, и первая, и вторая части муфты внутреннего провода имеют цилиндрическую форму, и первая, и вторая части муфты внутреннего провода имеют диаметр, уменьшенный относительно диаметра внутренних проводов шины.

Первая и вторая части муфты провода предпочтительно установлены в концевой части одного из внутренних проводов шины и имеют форму, дополняющую форму внутренних проводов шины.

Узел муфты предпочтительно также содержит кожух, прикрепленный к одному из внутренних проводов и проходящий над штифтами, с некоторым интервалом от штифтов, над другим внутренним проводом на определенном расстоянии. Кожух имеет уменьшенный диаметр, образуя кольцевой фланец, который посажен на один указанный внутренний провод. Кожух крепится относительно одного внутреннего провода с помощью шайбы из герметика между кольцевым фланцем и одним внутренним проводом.

Наружную оболочку секций шинного канала можно соединить любым целесообразным образом. Соединение можно расположить на одной прямой с муфтой или предпочтительно с небольшим осевым смещением относительно муфты внутренних проводов шины. Наружные оболочки соединения предпочтительно соединены примыкающими друг к другу фланцами, связанными с помощью креплений. Также между этими фланцами установлен изолятор, и этот изолятор проходит к внутренним проводам шины, окружает кожух, и кожух опирается на нее.

Нужно отметить, что техническое решение согласно настоящему изобретению в равной степени применимо к муфтам, которые имеют искривленную или сферическую форму, и в которых соединения располагаются в углу участка шинного канала. Предпочтительное применение заключается в том, что два участка шинного канала проходят по одной оси или вблизи прилегающих параллельных осей.

Перечень фигур чертежей

Для пояснения характера и целей настоящего изобретения делается ссылка на прилагаемые схематические чертежи, на которых:

Фиг. 1 - боковое сечение узла соединения шинного канала, изолированного по фазам для соединения первой и второй секций шинного канала, изолированного по фазам - согласно осуществлению настоящего изобретения.

Фиг. 2 - вид с торца узла соединения шинного канала, изолированного по фазам, изображаемого на Фиг. 1.

Фиг. 3 - увеличенное сечение узла соединения шинного канала, изолированного по фазам, изображаемого на Фиг. 1.

Фиг. 4 - сечение по линии IV-IV Фиг. 3, с показом части узла соединения шинного канала, изолированного по фазам.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

На Фиг. 1: показаны две секции шинного канала под общим ссылочным обозначением 11 и 12. Каждая секция шинного канала 10, 12 шины содержит внешний шинопровод или электропроводную металлическую наружную оболочку 14 трубчатой формы, и выполненную из алюминия. Наружная металлическая оболочка может упоминаться в описании также под названием «корпус». Участки 10, 12 шинного канала также содержат внутренний или центральный провод 16 шины трубчатой формы, выполненный из алюминия. Необходимо отметить, что форма этого внутреннего провода 16 шины может также иметь такие другие формы, как квадратную или прямоугольную. Каждый провод 16 шины окружен тонким трубчатым изолирующим покрытием 17. Нужно отметить, что изоляция 17 не является обязательной, и ее функция заключается в сокращении расстояния до токоведущих частей между внутренними проводами 16 шины и электропроводной наружной оболочкой 14. Внутренний или центральный провод 16 шины в каждом из участков 10 и 12 шины установлен концентрически по отношению к наружной оболочке 14 с помощью прокладочных изоляторов 18, которые через интервал установлены вдоль участка шины и могут полностью включать в себя в виде цилиндрического кольца внутренний провод 16 шины, отделяя внутренний провод 16 шины от внешней оболочки 14.

На Фиг. 1: узел 20 соединения шины содержит внутренний или центральный провод 16 шины, имеющий концевые части 22, на которых установлены первая и вторая удлиненные муфты или части 24 и 26 муфты провода. Эти части 24 и 26 муфты провода имеют трубчатую форму и проходят на определенное расстояние внутрь трубчатых проводов 16 шины. Удлинения 24, 26 имеют наружную поверхность 28, диаметр которой соразмерен внутренней поверхности 30 внутренних проводов 16 шины. Части 24, 26 муфты провода удерживаются на месте сварными соединениями, показанными под обозначением 32. Части 24, 26 муфты провода имеют наружную поверхность 28, которая предпочтительно покрыта серебром для лучшей проводимости.

На Фиг. 1 и 3: первая часть 24 муфты провода имеет фартучный фланец 34, и поэтому внутренняя поверхность 36 части 24 муфты имеет углубленный уступ 38. Фартучный фланец 34 имеет некоторую совокупность отверстий 40 (Фиг. 3), расположенных через интервал вокруг фланца. Согласно наглядному изображению на Фиг. 4 каждое отверстие 40 имеет углубленную круглую поверхность 42 на углубленном выступе 38. Вторая часть 26 муфты провода имеет искривленную заходную поверхность 44.

Узел 20 муфты соединения кроме частей 24 и 26 муфты провода содержит совокупность электропроводных контактных штифтов 50, установленных на наружной поверхности 28 фартучного фланца 34 первой части 24 муфты. Штифты 50 предпочтительно покрыты серебром для повышения электропроводности. Обращаясь к Фиг. 3: каждый штифт 50 имеет собственное центральное отверстие 52, которое находится соосно с соответствующим отверстием 40 в фартучном фланце 34, через который в радиальном направлении проходит винт 54 с круглой головкой, установленный на обычной шайбе 56.

На Фиг. 3 и 4: винт 54 с круглой головкой и плоская шайба 54 образуют часть подпружиненных регулируемых креплений 51, которые взаимодействуют с фартучным фланцем 34 и с каждым из штифтов 50 - для монтирования штифтов 50 на наружной поверхности 28 фартучного фланца 34. Крепления 51 также содержат стержни 58, пружины 60 и гайки 62. Резьбовой винт 54 с круглой головкой имеет резьбовой штырь 58, на котором на круглой поверхности 42 установлена спиральная пружина 60 и гайка 62. Винт 54 с круглой головкой выполнен с возможностью его поворота для введения гайки 62 в зацепление с пружиной 60, чтобы сжать пружину 60 и сместить штифт 50 вниз к наружным поверхностям 28 первой и второй частей 24, 26 муфты.

Согласно Фиг. 3: штифты 50 также имеют фланцы-утолщения 64 и 66. Эти фланцы 64, 66 смещены относительно друг друга, чтобы обеспечивать некоторый скос стержня 58 и головки 54 винта, в результате чего пружина 60 сжимается, штифтовые фланцы 64, 66 вдавливаются в наружные поверхности 28 частей 24, 26 муфты. Нужно отметить, что когда штифтовые фланцы вдавливаются в наружные поверхности 28 частей 24, 26 муфты, обеспечивается хороший электрический контакт между частями 24, 26 муфты на штифтах 50. Помимо этого, окись серебра штифтов 50 с серебряным покрытием и наружные поверхности 28 с серебряным покрытием частей 24, 26 муфты не заедают во время контактирования, поскольку текучесть серебра обеспечивает хороший электрический контакт. Скругленный фланец 66 на штифтах 50 и искривленный заходный край 44 на части 26 муфты позволяют штифтам 50 входить в зацепление с частью 26 муфты до затягивания винтов 54 с круглой головкой, чтобы блокировать штифты 50 в нужном положении и удерживать два внутренних провода 16 шины по существу соосно друг с другом. Нужно отметить, что изображаемая здесь форма штифтов 50 удлиненная, и поэтому штифты 50 перекрывают пространство или зазор между частями 24, 26 муфты. Но если формы штифтов 50 являются искривленными, то можно будет осуществить угловое соединение.

Согласно Фиг. 1: узел 20 муфты также содержит кожух 70. Кожух 70 является цилиндрическим кожухом, который выполнен с возможностью скольжения над узлом 20 муфты. Цилиндрический кожух 70 имеет уменьшенную цилиндрическую поверхность 72, которая выполнена с возможностью контактирования с наружной поверхностью 22 одного из внутренних проводов 16 шины. Этот кожух 70 отделен интервалом над узлом 20 муфты и проходит над другим внутренним проводом 16 шины на определенном расстоянии. Кожух 70 крепится относительно первого провода 16 шины с помощью шайбы 74, выполненной из силикона RTV.

Внешние корпусы или наружная металлическая оболочка 14 имеют фланцы 76 с отверстиями (не показаны), через которые проходят изолированные направляющие шпильки или крепления 78 и скрепляют вместе наружные оболочки 14. Между каждыми из фланцев проходит изолирующее кольцо 80, которое крепится изолирующими направляющими шпильками 78.

В узле 20 соединения штифты 50 проходят по существу в радиальном направлении от центра внутренних проводов 16 шины с радиальным смещением, которое по существу равно наружной поверхности 22 провода 16 шины. Несколько далее в радиальном направлении от поверхности 22 проходят только головки 54 винта. Поэтому нет необходимости обязательно увеличивать диаметр наружного корпуса 14 в целях обеспечения расстояния до токоведущих частей в связи с наличием расстояния между штифтами 50 и наружным корпусом 14. Это обеспечивается в первую очередь за счет того, что пружины 60 расположены внутри на внутренней поверхности 36 первой части 24 муфты провода.

Помимо этого, применение неметаллического экрана или кожуха 70, который находится над штифтами 50, экранирует соединение муфты от наружного корпуса 14; и, как следствие, расстояние между наружным корпусом 14 и штифтами 50 соединения муфты обеспечивается при относительно минимальном расстоянии до токоведущих частей.

Необходимо отметить, что показываемые на чертежах секции 10, 12 шины предназначаются для одной фазы участка шинного канала, изолированного по фазам, и что во многих случаях 3 фазы шинного канала обычно идут параллельно друг другу.

Необходимо отметить, что специалистам в данной области техники из описания предпочтительных осуществлений настоящего изобретения будут очевидны альтернативные осуществления данного изобретения. Соответственно, объем настоящего изобретения не следует ограничивать техническими решениями предпочтительных осуществлений, а только объемом излагаемой ниже формулы изобретения.

Изобретение относится к узлу электрического соединения для взаимного соединения или разъемного подключения секций оболочки изолированной по фазам шины, а именно к муфте шинного канала, изолированного по фазам, применяемой в закрытом пространстве. Узел соединения шинного канала, изолированного по фазам, связывает вместе первую и вторую секции шинного канала, изолированного по фазам; при этом каждая секция имеет внутренний провод шины, окруженный наружной оболочкой. Узел соединения связывает концевые части внутреннего провода шины и имеет первую и вторую части муфты провода, каждая из которых проходит от концевой части одного из внутренних проводов шины. Каждая часть муфты имеет уменьшенный наружный габарит относительно внутренних проводов шины. Узел соединения имеет совокупность подвижных осуществляющих электрический контакт штифтов, установленных подпружиненными регулируемыми креплениями вокруг наружной поверхности первой части муфты провода. Технический результат - уменьшение габаритов, обеспечение разъединяемости и удобства в обслуживании. 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Узел соединения шинного канала, изолированного по фазам для соединения первой и второй секций шинного канала, изолированного по фазам, при этом каждая секция содержит внутренний провод шины, окруженный наружной оболочкой, при этом узел соединения содержит первую и вторую части муфты провода, каждая из которых проходит от концевой части одного из внутренних проводов шины, при этом каждая из частей муфты имеет внутреннюю и наружную поверхности; совокупность подвижных контактных штифтов, установленных вокруг наружной поверхности первой части муфты провода, при этом каждый из них устанавливается с помощью подпружиненных регулируемых креплений; при этом каждый штифт выполнен с возможностью захода далее первой части муфты провода и с возможностью контакта с наружной поверхностью второй части муфты провода; и каждое из подпружиненных регулируемых креплений содержит резьбовой стержень, который проходит через штифт и первую часть муфты внутреннего провода; причем стержень имеет регулируемую головку, контактирующую с наружной поверхностью штифта, и пружину, установленную на стержне, для контактирования с внутренней поверхностью первой части муфты внутреннего провода; при этом головка и стержень выполнены с возможностью регулировки относительно пружины для перемещения штифта в блокирующее зацепление с первой и второй частями муфты.2. Узел соединения шинного канала, изолированного по фазам по п.1, в котором наружная поверхность первой и второй частей муфты внутреннего провода имеет наружный габарит, уменьшенный относительно наружных поверхностей провода внутренних проводов шины.3. Узел соединения шинного канала, изолированного по фазам по п.1, в котором внутренние провода шины каждой секции и первая и вторая части муфты внутреннего провода имеют цилиндрическую форму; при этом и первая, и вторая части муфты внутреннего провода имеют диаметр, уменьшенный относительно диаметра внутренних проводов шины.4. Узел соединения шинного канала, изолированного по фазам по п.1, в котором и первая, и вторая части муфты провода установлены в соответствующей одной из концевых частей одного из внутренних проводов шины и имеют форму, дополняющую форму внутренних проводов шины.5. Узел соединения шинного канала, изолированного по фазам по п.1, который также содержит неметаллический кожух, прикрепленный к одному из внутренних проводов и проходящий над штифтами и другим внутренним проводом с некоторым интервалом над ними.6. Узел соединения шинного канала, изолированного по фазам по п.5, в котором кожух имеет уменьшенный диаметр, образуя кольцевой фланец, который посажен на один из указанных внутренних проводов.7. Узел соединения шинного канала, изолированного по фазам по п.6, в котором кожух прикрепляется относительно одного внутреннего провода выполненной из герметика шайбой между кольцевым фланцем и одним внутренним проводом.8. Узел соединения шинного канала, изолированного по фазам по п.5, в котором внешняя оболочка каждой секции соединена примыкающими друг к другу фланцами, соединенными с помощью креплений.9. Узел соединения шинного канала, изолированного по фазам по п.8, в котором изолятор располагается между фланцами каждой секции наружной оболочки, и изолятор проходит к внутренним проводам шины и окружает кожух, который опирается на него.10. Узел соединения шинного канала, изолированного по фазам по п.1, в котором первая часть муфты провода имеет опорный фартук, внутренняя поверхность которого имеет углубленный уступ; при этом фартук имеет совокупность отверстий, через которые проходят стержни; причем пружины установлены на стержнях, с возможностью контакта с внутренней поверхностью углубленного уступа; вторая часть муфты провода имеет скругленный заходный край; и штифты имеют скругленные вдавливающие концы, которые вдавливаются в наружные поверхности первого и второго провода при затягивании головок и стержней относительно пружин, с возможностью взаимной блокировки первой и второй частей муфты.11. Узел соединения шинного канала, изолированного по фазам по п.1, в котором пружина является пружиной сжатия.12. Узел соединения шинного канала, изолированного по фазам по п.1, в котором внутренний провод шины окружен трубчатой изоляцией.13. Узел соединения шинного канала, изолированного по фазам по п.1, в котором наружные поверхности первой и второй частей муфты провода и контактные штифты покрыты серебром.