НАРУЖНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЭКРАН ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РАЗЪЕМА, А ТАКЖЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОЕДИНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2016 года по МПК H02G15/64 

Изобретение относится к наружному электрическому экрану высоковольтного электрического разъема, в частности, для средневольтного оборудования в сильноточном диапазоне. Кроме того, изобретение также относится к электрическому соединительному устройству для распределения электроэнергии в средневольтном оборудовании (например, с элегазовой изоляцией), во внутреннем или внешнем сильноточном оборудовании, содержащем высоковольтный электрический разъем и наружный электрический экран согласно настоящему изобретению.

Создание электрических соединений и герметичных концевых муфт для кабелей среднего и высокого напряжения, например, с помощью электрических соединительных устройств, требует от специалиста значительного опыта, а также точности работы с кабельной арматурой и кабелями. Различные производители кабельной арматуры постоянно стремятся разрабатывать материалы, методы и изделия, использование которых при создании соединений и концевых муфт кабелей требовало бы участия специалиста лишь среднего уровня квалификации и обеспечивало бы снижение возможных ошибок монтажа и уменьшение необходимого для монтажа времени. В целом, усилия производителей по разработке таковы, что имеющаяся в настоящее время высоковольтная кабельная арматура, т.е. арматура для напряжения свыше 1 кВ, базируется на применении стандартизованных, выполненных по техническим требованиям заказчика компонентов, насаживаемых, натягиваемых или напрессовываемых на подготовленные кабели.

Проблема с высокими электрическими напряжениями заключается в том, что обычные электрические изоляторы могут становиться электропроводными, в результате чего могут возникать утечки электрического тока, перекрытие, а также коронный разряд и выделение озона, вредного для здоровья человека. Таким образом, для средневольтного и высоковольтного оборудования даже самые простые компоненты имеют решающее значение, от которого, по сути, зависит эксплуатационная безопасность такого оборудования и предотвращение его выхода из строя. В связи с этим при создании кабельных соединений необходимо должным образом следить за тем, чтобы не возникали воздушные карманы, отверстия и/или дефекты в критических элементах соединений, а также в соответствующих соединительных устройствах. Кроме того, следует избегать концентрации электрических силовых линий в пограничных районах кабеля и учитывать возможность появления электрических разрядов, таких как коронные или искровые.

Помимо того, следует учитывать проблемы охраны окружающей среды, заключающиеся в том, что электроизоляция кабеля не должна быть подвержена слишком сильным электрическим полям, так как это может привести к возгоранию в непосредственной близости от кабеля. Должное внимание необходимо уделять, в частности, обеспечению эффективного и стабильно надежного заземления экранов кабелей, а также других металлических защитных покрытий, в связи с чем необходимо длительное и надежное предотвращение проникновения влаги. Кроме того, между используемыми соединительными устройствами необходимо устанавливать эффективные и характеризуемые безопасностью на протяжении многих лет электрические соединения, вследствие чего незакрытые электрические соединения и незащищенные металлические элементы должны быть изолированы и заделаны с целью предотвращения искровых разрядов и пробоя изоляции.

Высоковольтные электрические разъемы для средневольтного и высоковольтного оборудования, такого как экранированные (угловые) штепсельные разъемы и концевые кабельные муфты, содержат высоковольтный электрический разъем или, соответственно, внешний экран корпуса электрического соединителя, в большинстве случаев нанесенный путем напыления или распыления. В некоторых устройствах, в зависимости от обстоятельств, может использоваться дополнительный металлический корпус, в который вставлен высоковольтный разъем. Такой высоковольтный электрический разъем должен иметь на изолирующем корпусе разъема внешний слой достаточной проводимости, который при изменении условий окружающей среды стабильно сохраняет свои свойства, в частности, электрическое сопротивление, в течение всего срока эксплуатации. Срок эксплуатации таких устройств обычно составляет от нескольких лет до нескольких десятилетий.

Некоторые конкретные региональные требования, предъявляемые к таким наружным экранам, состоят в том, что они должны выдерживать силу тока до 80 А в течение примерно 30 мин до возникновения короткого замыкания на землю. Принимая во внимание данные проблемы, существует необходимость создания толстого и обладающего низким электрическим сопротивлением наружного экрана высоковольтного разъема, который вряд ли может быть получен путем напыления. В связи с этим разумным выбором является металлический корпус. Кроме того, нанесенные посредством распыления экраны, которые обладают более высокой механической прочностью, чем экраны, полученные путем напыления, значительно увеличивают стоимость высоковольтного разъема, так как стоимость материала выше, а процесс производства занимает больше времени. Кроме того, следует учитывать затраты на удаление отходов, которые также являются высокими при напылении экранов, поскольку утилизация таких материалов, или, соответственно, композиционных материалов, является сложной.

Кроме того, при аварийной ситуации в случае короткого замыкания на землю желательно произвести замену уже установленных высоковольтных разъемов таким образом, чтобы, например, выполнялись указанные выше требования по силе тока и продолжительности работы до короткого замыкания. Металлические корпусы являются альтернативой прессованным и напыленным наружным экранам, однако являясь крупными литыми или формованными деталями, вследствие своей механической жесткости они могут гарантировать лишь малый поверхностный контакт с корпусом высоковольтного разъема. По этой причине в данном случае необходимо обеспечить прочный разъем с хорошей электропроводностью, что значительно повышает стоимость монтажа помимо и без того высоких затрат на производство металлического корпуса. Кроме того, минимально возможная толщина стенки, которую можно получить для металлических корпусов, является слишком большой для таких устройств.

Вследствие требования по высокой прочности высоковольтные электрические разъемы должны обладать стойкостью к химическим веществам, которые могут присутствовать в окружающей среде, а также к механическим нагрузкам, что, в частности, касается наружного экрана. Это, в частности, является проблемой для тонких, в том числе нанесенных путем распыления, экранов. Кроме того, производство высоковольтных разъемов требует малой продолжительности производственного цикла, а сам высоковольтный разъем должен иметь малый вес. Кроме того, высоковольтный разъем должен пройти так называемое испытание на прокол, чтобы убедиться в том, что он после возникновения дефекта не будет ошибочно функционировать.

Задачей изобретения является создание электрического соединительного устройства, или, соответственно, высоковольтного электрического разъема, и/или усовершенствованную альтернативу соединительным устройствам, или, соответственно, высоковольтным разъемам, например разъемам с прессованными или напыленными наружными экранами. Кроме того, необходимо создание недорогой альтернативы металлическим корпусам, которая обеспечивала бы более высокую механическую гибкость, чем металлические корпусы. Кроме того, задачей настоящего изобретения является обеспечение возможности переоборудования уже собранного соединительного устройства, или, соответственно, уже интегрированного высоковольтного разъема, с учетом требований по короткому замыканию на землю, без необходимости его разборки. Помимо всего прочего, настоящее изобретение направлено на устранение описанных выше недостатков известных устройств.

Указанная задача решается с помощью электрического наружного экрана для высоковольтного электрического разъема, в частности, для у средневольтного оборудования в сильноточном диапазоне в соответствии с п. 1 формулы изобретения; а также с помощью электрического соединительного устройства распределения электроэнергии в средневольтном оборудовании (в зависимости от обстоятельств, предпочтительно, с элегазовой изоляцией), внутреннем или внешнем оборудовании сильноточного диапазона по п. 9 формулы изобретения.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения, дополнительные особенности и/или преимущества настоящего изобретения могут представлены в зависимых пунктах формулы изобретения и в дальнейшем описании.

Внешний электрический экран согласно настоящему изобретению содержит экранную оболочку, сконфигурированную, спроектированную или составленную таким образом, чтобы ее можно было устанавливать снаружи высоковольтного электрического разъема с высокой силой тока. Электрическое соединительное устройство согласно настоящему изобретению содержит высоковольтный электрический разъем и внешний электрический экран согласно настоящему изобретению, установленный над ним или на нем. Высоковольтный разъем может содержать наружный экран, предпочтительно образованный, в частности, распылением или напылением на электроизолирующий корпус высоковольтного разъема. Могут использоваться и другие способы образования такого экрана на внешнем корпусе соединителя.

По сравнению с известными устройствами настоящее изобретение позволяет снизить стоимость изделия. Снижение стоимости обеспечивается за счет того, что взамен толстого напыленного экрана высоковольтный разъем может не иметь никакого электрического экрана или иметь лишь тонкий электрический экран на своей внешней поверхности. В результате по сравнению с высоковольтными разъемами, имеющими напыленный экран, сокращается время производственного цикла и снижается стоимость утилизации. Наружный экран согласно настоящему изобретению пригоден для переоснащения как уже установленных, так и еще не установленных высоковольтных разъемов. В частности, настоящее изобретение позволяет переоснастить без разборки уже установленные высоковольтные разъемы.

Электрическая экранная оболочка или, соответственно, наружный экран согласно настоящему изобретению имеет значительно меньший вес, чем металлический корпус, и обеспечивает плотный контакт с высоковольтным разъемом. В качестве предпочтительного материала для изготовления по меньшей мере частично гибкой экранной оболочки может использоваться любой желаемый электропроводный материал. Кроме того, могут использоваться и электрически непроводящие материалы, при этом экранную оболочку необходимо снабдить электрическим экраном снаружи, внутри оболочки или непосредственно в ней. В связи с этим при использовании металлических проводников, таких как экранирующая оплетка, экранная оболочка обеспечивает отличные характеристики передачи сильных токов и отвечает требованиям по заземлению. Конструкция экранной оболочки может быть приспособлена к любым желаемым высоковольтным разъемам. Разумеется, может использоваться и универсальная конструкция, пригодная для нескольких высоковольтных разъемов.

В соответствии с настоящим изобретением электрическое соединительное устройство или, соответственно, высоковольтный электрический разъем может представлять собой средневольтный соединитель, основной полуразъем/вилку, полуразъем /штекер, кабельный разъем, (защитную) пробку, соединительный (переходной) штепсель, оконцовку кабеля, концевую кабельную муфту и т.п. устройства высокого напряжения, т.е. средневольтное и высоковольтное оборудование, которое в зависимости от обстоятельств может быть предпочтительно выполнено газонепроницаемым. Областями применения данных соединительных устройств являются, в частности, средне- и высоковольтное оборудование, внешние или внутренние устройства, например распределительные, переключающие устройства, трансформаторы, электромоторы, разъединители, и т.д. В связи с этим соединительное устройство или, соответственно, высоковольтный разъем может иметь прямую или угловую форму, причем в случае углового выполнения предпочтительным является угол 90°. Соответственно, экранная оболочка может иметь I, L, T или Y-образную форму.

Предпочтительно по меньшей мере частично гибкий внешний электрический экран или, соответственно, экранная оболочка содержит по меньшей мере одну закрытую секцию в направлении по окружности и/или открытую секцию в осевом направлении. В связи с этим экранная оболочка может иметь отверстие, выполненное таким образом, что экранную оболочку можно натягивать на высоковольтный разъем, по меньшей мере, частично, или, по меньшей мере, секционно, отверстием вперед. Кроме того, экранная оболочка может содержать определенное количество элементов оболочки и/или рукавов, так что данные элементы оболочки и/или рукава можно установить рядом с высоковольтным разъемом или, соответственно, на нем, причем элементы оболочки и/или рукава предпочтительно впоследствии могут быть присоединены друг к другу, образовывая, таким образом, частично закрытую экранную оболочку. В связи с этим элементы оболочки и/или рукава предпочтительно изготовляются из одного и того же материала.

Согласно настоящему изобретению два элемента оболочки, связанные друг с другом, в частности, два односторонне связанные элемента экранной оболочки, могут быть соединены друг с другом с помощью установочных секций, в частности монтажных планок. Установочные секции или, соответственно, монтажные планки предпочтительно выполнены таким образом, что они могут прикрепляться друг к другу с помощью одного или нескольких крепежных средств, например винтов, болтов, заклепок, зажимных скоб и/или хомутов. Перед сборкой или после сборки высоковольтного разъема согласно настоящему изобретению экранная оболочка содержит, по меньшей мере, одну трубчатую или трубовидную секцию, причем при наличии нескольких трубчатых или трубовидных секций данные секции предпочтительно непосредственно гидравлически соединены друг с другом и их внутренняя часть занята высоковольтным разъемом.

Экранная оболочка может быть выполнена таким образом, что ее можно устанавливать, собирать на полнофункциональном или, соответственно, готовом к эксплуатации высоковольтном разъеме или на внешнем экране корпуса соединителя высоковольтного разъема или на уже работающем или, соответственно, установленном высоковольтном разъеме (дооснащение). В связи с этим экранная оболочка представляет собой внешний компонент, который может быть отсоединен от высоковольтного разъема и, предпочтительно, обладает хорошей электропроводностью. К тому же экранная оболочка может содержать определенное количество отдельных компонентов, которые могут механически соединяться, приклеиваться или иным способом скрепляться друг с другом. Кроме того, экранная оболочка может быть и цельным компонентом, в частности, выполненным из одного куска материала, то есть неразделимым компонентом.

Экранная оболочка может быть выполнена таким образом, что одна или несколько осевых секций высоковольтного электрического разъема, в сущности, могут быть полностью закрыты в направлении по окружности и/или в продольном направлении. В связи с этим предпочтительно, чтобы внутренний размер экранной оболочки в ненапряженном (предпочтительно, в нерастянутом) состоянии был меньше, чем соответствующий внешний размер высоковольтного разъема. В связи с этим предпочтительно, чтобы, в сущности, все внутренние размеры экранной оболочки в ненапряженном состоянии были меньше, чем соответствующие внешние периферические размеры высоковольтного разъема. Кроме того, практически все осевые размеры экранной оболочки могут быть меньше, чем соответствующие осевые размеры высоковольтного разъема. К тому же, помимо коэффициента уменьшения размера, внутренний контур экранной оболочки практически аналогичен внешнему контуру высоковольтного разъема.

В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения экранная оболочка содержит слой с электропроводным слоем, который может быть нанесен, в частности, методом распыления, на ее внутреннюю или внешнюю поверхность. К тому же экранная оболочка может содержать электропроводный экран, в частности, смонтированный или прикрепленный к экранирующей оплетке ней, предпочтительно, предусмотренной на внутренней поверхности экранной оболочки, внутри нее или на ее внешней поверхности. В частности, с помощью экранирующей оплетки сильные электрические токи могут передаваться в течение длительного времени, что в случае короткого замыкания на землю обеспечивает защиту от повреждения электрического высоковольтного проводника и, в зависимости от обстоятельств, соединенного с ним устройства или блока.

Согласно настоящему изобретению экранная оболочка может содержать заземляющий элемент, в частности шину заземления, заземляющее кольцо или заземляющую манжету. Заземляющий элемент может быть выполнен или предусмотрен на экранной оболочке таким образом, что заземляющий элемент может вступать в электрический контакт с заземляющим элементом корпуса разъема. В связи с этим заземляющий элемент экранной оболочки может быть выполнен таким образом, что он может быть смонтирован над заземляющим элементом корпуса разъема, и, следовательно, оба данных компонента могут быть заземлены с помощью одного и того же экрана или, соответственно, линии заземления. Экранная оболочка может представлять собой соединительный элемент, который может соединяться с соединительным элементом второй экранной оболочки или секции второй экранной оболочки; соединительные элементы, предпочтительно, выполнены таким образом, что вместе они образуют электропроводное соединение. В связи с этим вторая секция экранной оболочки может являться компонентом, отдельным от самой экранной оболочки.

В предпочтительных вариантах осуществления изобретения экранная оболочка представляет собой литую деталь, предпочтительно, изготовленную методом литья под давлением из упругого материала, в частности из натурального или синтетического полимера, предпочтительно из эластомера. Соответственно, экранная оболочка может содержать силикон, в частности силиконовый каучук, каучук, в частности каучук на основе сополимера этилена, пропилена и диенового мономера (EPDM) или термопластичный эластомер. В связи с этим материал экранной оболочки может быть электропроводным или токоизолирующим материалом. В последнем случае экранная оболочка содержит экран или экранирующую оплетку. Предпочтительно толщина слоя экранной оболочки составляет около 1 мм, около 2 мм, около 3 мм, около 4 мм, около 5 мм, около 6 мм или около 7 мм.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 показано соединительное устройство для высоковольтного и сильноточного оборудования, содержащее нанесенный распылением внешний экран, вид сбоку в разрезе;

на фиг. 2 показан в разрезе экран согласно настоящему изобретению, установленный на высоковольтном электрическом разъеме, изображенном без разреза, согласно первому варианту выполнения;

на фиг. 3 - изображение, аналогичное показанному на фиг. 2, показывающее второй вариант выполнения наружного экрана согласно настоящему изобретению перед соединением элементов оболочки (или, соответственно, секций наружного экрана) друг с другом;

на фиг. 4 - наружный экран, показанный на фиг. 3, в разрезе в области соединительного элемента наружного экрана и в монтажной позиции на показанном частично в разрезе высоковольтном разъеме, вид спереди;

на фиг. 5 - третий вариант осуществления экрана согласно настоящему изобретению, установленного на изображенном не в разрезе электрическом разъеме базы и соединителя, вид сбоку в разрезе;

на фиг. 6 - четвертый вариант выполнения наружного экрана согласно настоящему изобретению; наружный экран установлен на высоковольтном электрическом разъеме, вид сбоку в частичном разрезе.

Угловой экранированный высоковольтный электрический разъем 10 (фиг. 1) совместно с наружным экраном 20 согласно настоящему изобретению (фиг. 2-6) образует электрическое соединительное устройство 1 согласно настоящему изобретению. Высоковольтный электрический разъем 10, подробно изображенный на фиг. 1, предназначен для напряжений до 24 кВ и силы тока до 800 А. На фиг. 2-6 опущены некоторые подробности выполнения разъема, которые, разумеется, могут быть перенесены и на другие высоковольтные разъемы (см. выше).

Как показано на фиг. 1, высоковольтный разъем 10 содержит электроизолирующий корпус 100, который также может называться экранирующей частью 100 разъема. Предпочтительно корпус 100 выполнен из высокоизомеризованного силиконового каучука, отличающегося высокой электростабильностью, высокой вязкостью и низкой воспламеняемостью. Корпус 100 включает в себя тонкостенную электропроводную внешнюю оболочку 110, называемую также экраном 110 корпуса разъема, жестко прикрепленную к изоляции высоковольтного разъема 10. Вместе с внутренними электропроводными частями высоковольтного разъема 10 она обеспечивает контролируемое распределение электрического поля высоковольтного разъема 10, а также исключает опасность случайного касания рукой находящегося под напряжением контакта.

В данном случае экран 110 корпуса разъема выполнен в виде экранирующего слоя 110, нанесенного путем распыления на корпус 100. Этот экранирующий слой 110 образован из электропроводного силиконового каучука. Разумеется, в зависимости от обстоятельств могут использоваться экранирующие слои и из различных других материалов. Предпочтительным является прессованный экранирующий слой 110, обеспечивающий более высокую допустимую токовую нагрузку, поскольку такие экранирующие слои толще экранирующих слоев 110, нанесенных распылением. Разумеется, могут быть использованы и другие способы нанесения экранирующего слоя 110. В некоторых случаях можно обойтись и без указанного экранирующего слоя 110 и использовать лишь электропроводный наружный экран согласно настоящему изобретению.

Кроме того, корпус 100 разъема содержит внутренний экран 120, предпочтительно также выполненный из электропроводного силиконового каучука. Внутренний экран 120 корпуса разъема выполнен вокруг контактного провода 130 в виде клетки Фарадея. Такая клетка Фарадея вместе с внешним экранирующим слоем 110 предотвращает частичный разряд. Контактный провод 130 предпочтительно выполнен в виде скрученного или обжатого кабельного наконечника 130, содержащего стержень с ножевой головкой, предназначенный для присоединения алюминиевого или медного кабеля 2 высокого напряжения. В переходной зоне между экранированной и неэкранированной областями высоковольтного кабеля 2 расположен выравнивающий конус 140, который влияет или, соответственно, регулирует электрическое поле на кромке экрана одинарного провода высоковольтного кабеля 2.

Кроме того, корпус 100 разъема содержит заземляющий элемент 104, предпочтительно выполненный в виде заземляющего ушка и обеспечивающего заземление высоковольтного разъема 10. С этой целью заземляющее ушко 104 является точкой присоединения экранного провода 3. Внутри корпуса 100 разъема имеется контактный узел 150, выполненный в виде резьбового или контактного штыря 150. Пружинная шайба и гайка обеспечивают хороший электрический и механический контакт контактного узла 150 с контактным проводом 130. Кроме того, высоковольтный разъем 10 содержит заднюю съемную уплотнительную заглушку 160, имеющую емкостной делитель, емкостная контрольная точка 162 которого может быть использована для того, чтобы удостовериться, что к высоковольтному разъему 10 или, соответственно, к образованному с его помощью контакту подведено высокое напряжение. Для экранирования и защиты уплотнительной заглушки 160 имеется электропроводный защитный колпачок 170.

Наружный электрический экран согласно настоящему изобретению (фиг. 2-6), так же как и внешний экран 110 корпуса 100 разъема, предназначен для переноса поверхностного заряда, распределения поля и электромагнитного экранирования высоковольтного разъема 10 и включает в себя обозначенные позицией 200 экранную оболочку, экранный кожух, экранную обшивку, экранное покрытие, экранную защиту, экранный чехол, экранный кожух, экранную облицовку или экранирующую трубку. Далее будет использоваться только термин «экранная оболочка 200», которая предпочтительно выполнена из электропроводного, нежесткого, в частности гибкого, мягкого, сравнительно гладкого, эластичного, пластично-вязкого и/или сгибаемого материала.

Экранная оболочка 200 изготовлена предпочтительно литьем, в частности методом литья под давлением. Однако для изготовления экранной оболочки 200 может использоваться и волоконный материал, т.е. гибкий материал, содержащий волоконные элементы, при условии, что данный волоконный материал обладает достаточной электропроводностью, по меньшей мере, на своей поверхности, и может быть нанесен сверху высоковольтного разъема. При использовании экранирующей оплетки 220, которая будет описана ниже, электропроводность волоконного материала не является обязательным условием. Согласно настоящему изобретению внешний электрический экран или, соответственно, экранная оболочка 200 используется дополнительно или в качестве альтернативы внешнему экрану 110 корпуса разъема, при этом экранная оболочка 200 покрывает корпус 100 разъема в направлениях по осям 12 и 14 или, соответственно, охватывает продольные части 12, 14 по периметру. В данном контексте предпочтительно, чтобы соответствующие продольные части экранной оболочки 200 были немного короче продольных частей 12, 14 корпуса 100 разъема.

Таким образом, форма внешнего электрического экрана или, соответственно, экранной оболочки 200 соответствует форме корпуса 100 разъема или, соответственно, форме высоковольтного разъема 10. В данном случае эта форма является приблизительно T-образной или L-образной. Могут быть использованы и другие формы, в частности линейная конфигурация экранной оболочки 200, даже если корпус разъема имеет нелинейную конфигурацию. В таком случае экранная оболочка 200 закрывает только продольные части 12, 14 высоковольтного разъема 10. Предпочтительно, экранная оболочка 200 сконфигурирована так, чтобы она закрывала соответствующие продольные части 12, 14 корпуса разъема. Это обеспечивает плотное прилегание экранной оболочки 200 к корпусу 100 разъема наподобие покрытия.

Кроме того, предпочтительно, чтобы экранная оболочка 200 имела закрытую (фиг. 2, 5 и 6) или замыкаемую (фиг. 3 и 4) конфигурацию, за исключением бокового отверстия для заземляющего ушка 104 корпуса 100 разъема. В связи с этим в зависимости от формы корпуса 100 разъема экранная оболочка 200 состоит из коротких отрезков трубы, или трубчатых секций, или, соответственно, областей, соединенных между собой, т.е. являющихся гидравлически соединенными. На соответствующих краях экранной оболочки 200 имеются отверстия 206, сквозь которые высоковольтный разъем 10 или, соответственно, корпус 100 разъема и электрический высоковольтный кабель 2 может, по меньшей мере частично, проходить, если высоковольтный разъем 10 закрыт наружным экраном 20.

В соответствии с вариантом осуществления изобретения, показанным на фиг. 2, экранная оболочка 200, кроме отверстия для заземляющего ушка 104, является сплошной по периферии, так что ее можно натянуть на высоковольтный разъем 10 или, соответственно, на его корпус 100 через одно из отверстий 206. Для этого экранная оболочка 200 должна быть достаточно упругой и пластичной, чтобы обеспечивалось плотное ее прилегание к корпусу 100 в собранном состоянии. Например, если высоковольтный разъем 10 не собран в узел, на него может быть установлен наружный электрический экран. Иными словами, наружный экран может быть установлен как в процессе изготовления высоковольтного разъема 10, так и позже, во время разборки собранного электрического соединения с высоковольтным разъемом 10.

Для подключения заземления экранная оболочка 200 содержит заземляющий элемент 204, который может быть выполнен в виде шины, ушка или манжеты 204. С указанным заземляющим элементом 204 может быть электрически соединен экранный провод 3 (не показан на фиг. 2-5). Заземляющий элемент 204 экранной оболочки 200 может быть расположен рядом с заземляющим элементом 104 корпуса 100 разъема, и тогда может быть использован общий экранный провод 3, обеспечивающий заземление как высоковольтного электрического разъема 10, так и экранной оболочки 200. В частности, заземляющий элемент 204 экранной оболочки 200 может быть выполнен таким образом, что он может быть надет на заземляющий элемент 104 корпуса 100 разъема, что автоматически обеспечивает электрическое соединение этих компонентов.

На фиг. 3 и 4 показан другой вариант выполнения наружного экрана. В данном варианте отдельные продольные части 12, 14 экранной оболочки разрезаны вдоль длины, при этом имеются необходимые приспособления для соединения между собой этих разрезанных частей экранной оболочки 200. В данном варианте выполнения не все продольные части 12, 14 необходимо разрезать; не исключено, что придется разрезать какую-то отдельную часть, которую потом нужно будет соединить по периферии (не показано). При разрезании получаются элементы, половинки, части или области 202 экранной оболочки 200, которые впоследствии предпочтительно соединяются между собой по месту разреза. Однако можно также разрезать экранную оболочку 200 в данном положении и собрать ее на высоковольтном разъеме 10, начиная с двух противоположных сторон (не показано).

Чтобы подогнать относительно друг друга части 202 оболочки, на соответствующих свободных их краях по периферии могут иметься, например, монтажные планки 230, имеющие один или несколько монтажных элементов 232, в частности отверстий. С помощью монтажных элементов 232 две части 202 оболочки могут быть соединены между собой. В данном случае это делается с помощью крепежных средств 20, таких как винты, болты или заклепки, которые проходят сквозь соосные отверстия 232. Однако соединение может осуществляться также с помощью зажимных скоб или хомутов (не показаны), а также путем склеивания двух соответствующих свободных продольных краев частей 202 оболочки. Показанные на фиг. 3 и 4 варианты выполнения оболочки, в частности, приемлемы для уже смонтированных высоковольтных разъемов 10, поскольку установка такой экранной оболочки 200 может быть выполнена без удаления высоковольтного разъема 10 из существующего соединения.

Кроме того, настоящее изобретение может быть использовано для основного и подсоединенного разъемов 10, как это показано на фиг. 5. В данном случае предпочтительно, чтобы две экранные оболочки 200 основного разъема 10 и подсоединенного разъема 10 находились в электрическом контакте друг с другом, так чтобы можно было использовать только один заземляющий элемент 204. Указанное электрическое соединение двух экранных оболочек 200 может быть выполнено, например, с помощью соединительных элементов 210, 212, механически контактирующих друг с другом. В качестве таких соединительных элементов 210, 212 могут использоваться, например, планки 210, 212, планка и ушко (не показано) или части защелки (также не показаны). В данном случае, например, используются две планки 210, 212, в каждой из которых имеется сквозное отверстие и которые могут электрически и механически соединяться с помощью винтов или заклепок.

Дополнительно или альтернативно, экранная оболочка 200 может содержать электропроводный экран 220, как показано на фиг. 6. Указанный экран 220 может быть выполнен изнутри или снаружи экранной оболочки 200. Этот экран также может находиться внутри экранной оболочки 200. В связи с этим экран 220 можно вставлять в пресс-форму для изготовления экранной оболочки 200, в которой впоследствии выполняется экранная оболочка 200 на или вокруг экрана 220. Также возможно приклеивание такого экрана к внешней или внутренней поверхности экранной оболочки 200. Предпочтительно, экран 220 представляет собой экранирующую оплетку, плетеный проводник или обмотку. Кроме того, возможно выполнение электрического экрана 220, например, путем напыления с внутренней или внешней стороны, а также в виде отдельных электрических проводов.

Подобные варианты осуществления изобретения позволяют получить превосходные электрические характеристики, не поддающиеся значительным изменениям даже на протяжении длительных периодов времени и не ухудшающиеся таким образом, чтобы экранная оболочка 200 стала непригодной для использования. В частности, экранирующая оплетка 220, например, из медной сетки 220, удовлетворяет высоким требованиям по заземлению экранной оболочки 200. Такая экранирующая оплетка 220 обладает определенной пластичностью, и поэтому экранную оболочку 200 с такой оплеткой можно натягивать на высоковольтный разъем 10. После установки экранирующая оплетка 220 может сжиматься, что обеспечивает плотный контакт экранной оболочки 200 и/или экранирующей оплетки 220 с высоковольтным разъемом 10. Экранирующую оплетку 220 соединяют с экранным проводом 3 (не показан) или, соответственно, отдельные провода экранирующей оплетки 220 образуют экранный провод 3.

Отдельная экранная оболочка 200 согласно настоящему изобретению, которая может быть как цельной, так и составной, улучшает электрические характеристики высоковольтного разъема 10, который и без нее будет полностью работоспособным в течение по меньшей мере короткого периода времени, а предпочтительно - в течение длительного периода. Иными словами, в предпочтительных вариантах осуществления изобретения экранная оболочка 200 расширяет электрические экранирующие характеристики внешнего экрана 110 корпуса высоковольтного разъема 10. При использовании составной экранной оболочки 200 отдельные ее части, половинки, секции и/или составляющие 202 могут быть приклеены друг к другу и/или механически соединены между собой с целью образования полной экранной оболочки 200.

Изобретение относится к наружному электрическому экрану высоковольтного электрического разъема (10), в частности, для средневольтного оборудования в сильноточном диапазоне. Наружный электрический экран содержит отдельную экранную оболочку (200) с электропроводным слоем на внутренней поверхности, выполненную гибкой таким образом, что ее можно устанавливать с внешней стороны данного высоковольтного электрического разъема (10). Кроме того, изобретение относится к электрическому соединительному устройству (1) для распределения электроэнергии в предпочтительно имеющем элегазовую изоляцию средневольтном оборудовании, во внутреннем или внешнем сильноточном оборудовании. Электрическое соединительное устройство содержит высоковольтный электрический разъем (10) и указанный наружный электрический экран над ним или на нем. Изобретение обеспечивает высокую прочность разъемов и возможность переоборудования соединительного устройства. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Экран кабельного разъема (10), имеющего свой внешний электрический экран, в частности, для средневольтного оборудования в сильноточном диапазоне, содержащий отдельную экранную оболочку (200) с электропроводным слоем на внутренней поверхности, при этом указанная экранная оболочка (200) выполнена, в частности, гибкой, так что она может быть установлена снаружи внешнего экрана (110) кабельного разъема (10).

2. Экран кабельного разъема по п. 1, экранная оболочка (200) которого содержит, по меньшей мере, одну закрытую и/или, по меньшей мере, одну открытую в периферийном направлении секцию.

3. Экран кабельного разъема по п. 1 или 2, в котором экранная оболочка (200) содержит отверстие (206), выполненное таким образом, что данную экранную оболочку (200) можно натягивать отверстием вперед, по меньшей мере частично или по меньшей мере посекционно, на высоковольтный разъем (10).

4. Экран кабельного разъема по п. 1, в котором экранная оболочка (200) содержит несколько частей (202), выполненных таким образом, что данные части (202) могут быть установлены рядом с высоковольтным электрическим разъемом (10) или на нем и впоследствии могут быть присоединены друг к другу, образуя по меньшей мере частично закрытую экранную оболочку (200), при этом по меньшей мере некоторые части (202) оболочки выполнены предпочтительно из одного и того же материала.

5. Экран кабельного разъема по п. 4, в котором две объединенные части (202) экранной оболочки (200) могут быть соединены между собой посредством имеющихся на них монтажных планок (230), которые предпочтительно выполнены так, что они могут быть прикреплены друг к другу с помощью одного или нескольких крепежных средств (30).

6. Экран кабельного разъема по п. 1, в котором внутренний размер экранной оболочки (200) в ненапряженном состоянии меньше соответствующего внешнего размера высоковольтного разъема (10) и/или осевой размер экранной оболочки (200) наружного экрана меньше соответствующего осевого размера высоковольтного разъема (10).

7. Экран кабельного разъема по п. 1, в котором экранная оболочка (200) на своей внешней поверхности содержит электропроводный слой.

8. Экран кабельного разъема по п. 1, в котором экранная оболочка (200) содержит электропроводный экран (220), в частности экранирующую оплетку (220), расположенную на внутренней или внешней поверхности экранной оболочки (200) или внутри нее.

9. Электрическое соединительное устройство для распределения электроэнергии в предпочтительно имеющем элегазовую изоляцию средневольтном оборудовании, во внутреннем или внешнем сильноточном оборудовании, содержащее кабельный разъем (10) и экран кабельного разъема по любому из пп. 1-8, смонтированный над или на этом разъеме.

10. Электрическое соединительное устройство по п. 9, в котором кабельный разъем (10) на внешней поверхности своего корпуса содержит внешний экран (110), предпочтительно нанесенный на электроизолированный корпус (100) разъема, в частности, методом распыления или напыления.