ПРОХОДНОЙ ИЗОЛЯТОР Российский патент 2016 года по МПК H01B17/26 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к проходному изолятору для баков электрических трансформаторов, распределительных шкафов и прочих схожих конструкций, в которых указанный проходной изолятор может выполнять измерения электрического и/или магнитного полей, создаваемых находящимся под напряжением проводником в форме соединительного стержня, проходящего через данные изоляторы, например, в целях определения величины напряжения и/или величины тока, протекающего по указанному проводнику в форме соединительного стержня, на основании вышеупомянутых измеренной.

Кроме того, настоящее изобретение относится к проходному изолятору вышеуказанного типа, способному выполнять измерения электрического и/или магнитного полей, создаваемых находящимся под напряжением проводником в форме соединительного стержня, с недопущением при этом искажения результатов указанных измерений от воздействия каких-либо окружающих данный изолятор электрических и/или магнитных полей, например со стороны таких электрических и/или магнитных полей, создаваемых находящимися под напряжением другими соседними проводниками.

Уровень техники

В известных в настоящее время из уровня техники проходных изоляторах не предусматривается возможность выполнения измерений электрического и/или магнитного полей, создаваемых находящимся под напряжением проводником в форме соединительного стержня, и, кроме того, не предусматривается возможность измерений электрического и/или магнитного полей, создаваемых находящимся под напряжением проводником в форме соединительного стержня с недопущением при этом искажения результатов указанных измерений от воздействия каких-либо окружающих данный изолятор электрических и/или магнитных полей, создаваемых находящимися под напряжением другими соседними проводниками.

Раскрытие изобретения

Задача настоящего изобретения заключается в устранении вышеуказанных недостатков известного уровня техники.

Технический результат настоящего изобретения заключается в повышении эффективности проходного изолятора.

Для достижения указанного технического результата предложен проходной изолятор, состоящий из центрального соединительного стержня, установленного вдоль продольной оси, из втулки, расположенной соосно вокруг центрального соединительного стержня и содержащей цилиндрический кожух, расположенный в радиальном направлении с промежутком относительно центрального соединительного стержня и содержащий внутреннюю поверхность, из датчика электрического и/или магнитного поля, расположенного в зоне внутренней поверхности цилиндрического кожуха втулки, и из несущего корпуса, выполненного из диэлектрического материала с возможностью установки и размещения в нем центрального соединительного стержня, втулки и датчика электрического и/или магнитного поля.

Изолятор может включать проводник соединения с внешним устройством, при этом несущий корпус может содержать внешнюю поверхность, на которой может быть установлено внешнее устройство, а проводник может быть установлен с возможностью соединения датчика электрического и/или магнитного поля с внешним устройством.

Втулка может быть выполнена с продольной протяженностью, а датчик электрического и/или магнитного поля может быть расположен в промежуточной точке названной продольной протяженности.

Втулка может быть выполнена с продольной протяженностью, при этом упомянутая протяженность может быть выполнена с длиной, способной предотвращать воздействие вредных нежелательных линий напряженности электрического поля, создаваемых окружающими проводниками в закрытом пространстве на датчик электрического и/или магнитного поля.

Втулка может быть выполнена с заземлением или соединена с опорным потенциалом.

Датчик электрического и/или магнитного поля может быть выполнен электроизолированным относительно втулки.

Изолятор может включать по меньшей мере один экранирующий элемент, а втулка может содержать два противоположных продольных конца, которые могут быть выполнены, соответственно, с двумя отверстиями, при этом по меньшей мере один экранирующий элемент может быть расположен в зоне по меньшей мере одного из двух отверстий, причем по меньшей мере один экранирующий элемент может быть выполнен с возможностью предотвращения воздействия вредных нежелательных линий напряженности электрического поля, создаваемого окружающими проводниками в закрытом пространстве на датчик электрического и/или магнитного поля.

По меньшей мере один экранирующий элемент может быть установлен на центральном соединительном стержне.

По меньшей мере один экранирующий элемент может быть установлен на центральном соединительном стержне с возможностью перемещения со скольжением и с возможностью регулировки своего местоположения в продольном направлении.

Центральный соединительный стержень может быть снабжен наружной резьбой, а по меньшей мере один экранирующий элемент может быть снабжен внутренней резьбой, при этом обе указанные резьбы посредством соответствия друг другу могут быть выполнены с возможностью регулировки местоположения экранирующего элемента относительно центрального соединительного стержня в продольном направлении.

По меньшей мере один экранирующий элемент может быть выполнен в форме диска.

По меньшей мере один экранирующий элемент может быть выполнен в форме диска, при этом указанный экранирующий элемент может быть расположен с промежутком в продольном направлении относительно соответствующего продольного конца втулки, причем указанный промежуток может являться минимальным расстоянием, достаточным для поддержания определенного значения диэлектрической прочности несущего корпуса и для обеспечения требуемой степени изоляции.

По меньшей мере один экранирующий элемент может быть выполнен в форме усеченного конуса, меньшее основание которого может быть расположено по направлению к соответствующему отверстию втулки.

По меньшей мере один экранирующий элемент может быть выполнен в форме усеченного конуса, меньшее основание которого может быть расположено по направлению к соответствующему отверстию втулки, при этом указанный экранирующий элемент может быть расположен с промежутком в продольном направлении относительно соответствующего продольного конца втулки, причем указанный промежуток предпочтительно может являться минимальным расстоянием, достаточным для поддержания определенного значения диэлектрической прочности несущего корпуса и для обеспечения требуемой степени изоляции.

По меньшей мере один экранирующий элемент может быть выполнен в форме воронки, содержащей ножку, которая может быть расположена по направлению к соответствующему отверстию втулки.

По меньшей мере один экранирующий элемент может быть выполнен в форме воронки, содержащей ножку, которая может быть расположена по направлению к соответствующему отверстию втулки, при этом указанный экранирующий элемент может содержать боковые стороны, которые могут иметь скругленный выпуклый профиль относительно продольной оси центрального соединительного стержня.

По меньшей мере один экранирующий элемент может быть выполнен в форме воронки, которая может содержать ножку, расположенную по направлению к соответствующему отверстию втулки, при этом указанный экранирующий элемент может содержать боковые стороны, которые могут иметь скругленный выпуклый профиль относительно продольной оси центрального соединительного стержня с радиусом кривизны, который может иметь значение, соответствующее минимальному расстоянию между круговым периметром втулки и воронкой, достаточному для поддержания определенного значения диэлектрической прочности несущего корпуса и для обеспечения требуемой степени изоляции.

По меньшей мере один экранирующий элемент может быть выполнен в форме воронки, которая может содержать ножку, расположенную по направлению к соответствующему отверстию втулки, при этом указанный экранирующий элемент может содержать боковые стороны, которые могут иметь скругленный выпуклый профиль относительно продольной оси центрального соединительного стержня с радиусом кривизны, который может иметь значение, соответствующее минимальному расстоянию между круговым периметром втулки и воронкой, достаточному для поддержания определенного значения диэлектрической прочности несущего корпуса и для обеспечения требуемой степени изоляции, при этом выполненный в форме воронки экранирующий элемент может быть расположен в зоне соответствующего отверстия втулки и может быть установлен относительно втулки на расстоянии, равном значению длины радиуса боковых сторон воронки.

Краткое описание чертежей

Ниже приводится более подробное описание настоящего изобретения в различных примерах (не ограничивающих объем притязаний) его осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи, в которых:

Фигура 1 схематически иллюстрирует первый пример осуществления проходного изолятора, изображенный в продольном разрезе, в соответствии с настоящим изобретением;

Фигура 2 схематически иллюстрирует второй пример осуществления проходного изолятора, изображенный в продольном разрезе, в соответствии с настоящим изобретением;

Фигура 3 схематически иллюстрирует третий пример осуществления проходного изолятора, изображенный в продольном разрезе, в соответствии с настоящим изобретением;

Фигура 4 схематически иллюстрирует четвертый пример осуществления проходного изолятора, изображенный в продольном разрезе, в соответствии с настоящим изобретением;

Осуществление изобретения

Фигура 1 иллюстрирует первый пример осуществления проходного изолятора в соответствии с настоящим изобретением, являющийся основным примером его осуществления.

Указанный основной пример осуществления проходного изолятора, обозначенного в настоящем описании позицией 00, включает центральный соединяющий стержень 10, простирающийся вдоль продольной оси 10у изолятора; втулку 20, расположенную соосно вокруг центрального соединительного стержня 10 с соответствующим цилиндрическим кожухом 21, расположенным с промежутком D-21 в радиальном направлении относительно центрального соединительного стержня 10; датчик 30 электрического и/или магнитного поля, расположенный в зоне внутренней поверхности 22 цилиндрического кожуха 21 втулки 20, в которой датчик 30 электрического и/или магнитного поля имеет предпочтительно форму диска; несущий корпус 40 конусно-цилиндрической формы, выполненный из диэлектрического материала и пригодный для размещения себе и/или заключения в себе и/или расположения в себе указанных центрального соединительного стержня 10, втулки 20 и датчика 30 электрического и/или магнитного поля.

Дополнительно, в соответствии с примером, не ограничивающим притязания заявителя, указанный проходной изолятор 00 может включать в себя проводник 50 соединения с внешним устройством 51, расположенным на внешней поверхности 41 выполненного из диэлектрического материала несущего корпуса 40, указанного датчика 30 электрического и/или магнитного поля, в котором указанное внешнее устройство 51 может являться соединительным устройством либо индикаторным устройством, например блоком обработки сигналов, поступающих на указанный проводник 50, имеющим возможность индикации на средстве отображения величины напряжения и/или тока, измеренного указанным датчиком, либо иным устройством.

В соответствии с Фигурой 1 втулка 20 выполнена с продольной протяженностью L-20, а датчик 30 электрического и/или магнитного поля расположен в промежуточной точке названной продольной протяженности L-20 втулки, при этом втулка благодаря своей длине L-20 может предотвращать воздействие вредных нежелательных линий напряженности электрического поля, создаваемых окружающими проводниками в закрытом пространстве на датчик 30 электрического и/или магнитного поля.

Втулка 20 предпочтительно соединена с землей, т.е. заземлена, или соединена с опорным потенциалом, и, дополнительно, промежуток D-21 между втулкой 20 и центральным соединительным стержнем 10 является, предпочтительно, таким минимальным расстоянием, которое необходимо для не превышения определенного значения диэлектрической прочности несущего корпуса (40) и, таким образом, для обеспечения требуемой степени изоляции.

Датчик 30 электрического и/или магнитного поля расположен относительно центрального соединительного стержня 10 отстоящим от него на минимальное расстояние, которое необходимо для не превышения определенного значения диэлектрической прочности несущего корпуса 40 и, таким образом, для обеспечения требуемой степени изоляции.

Фигура 2, Фигура 3 и Фигура 4, соответственно, иллюстрируют второй, третий и четвертый примеры осуществления настоящего изобретения.

В соответствии с вышеуказанными вторым, третьим и четвертым примерами осуществления настоящего изобретения, обозначенными позициями 100, 200, 300 на Фигуре 2, Фигуре 3, Фигуре 4, соответственно, проходной изолятор содержит центральный соединительный стержень 10, втулку 20, датчик 30 электрического и/или магнитного поля, несущий корпус 40, выполненный из диэлектрического материала, как это указано выше при описании первого примера осуществления проходного изолятора, обозначенного позицией 00 и представленного на Фигуре 1, и дополнительно содержит по меньшей мере один экранирующий элемент, обозначенный позициями 161 или 162 на Фигуре 2, 261 или 262 на Фигуре 3, 361 или 362 на Фигуре 4. При этом указанный экранирующий элемент 161/162, 261/262, 361/362 расположен в зоне по меньшей мере одного из двух отверстий 23sx и 23dx, выполненных на противолежащих продольных концах 24sx и 24dx втулки 20. Причем указанный экранирующий элемент, обозначенный позициями 161 или 162 на Фигуре 2, 261 или 262 на Фигуре 3, 361 или 362 на Фигуре 4, способен защищать от и предотвращать воздействия вредных нежелательных линий напряженности электрического поля, создаваемого окружающими проводниками в закрытом пространстве на датчик 30 электрического и/или магнитного поля. Предпочтительно, указанный(ые) экранирующий(ие) элемент(ы) 161 и/или 162 на Фигуре 2, 261 и/или 262 на Фигуре 3, 361 и/или 362 на Фигуре 4, установлен(ы) на центральном соединительном стержне 10 (вокруг него) и, в силу далее вытекающих из этого причин, указанные экранирующие элементы установлены на центральном соединительном стержне 10 (вокруг него) таким образом, что они имеют возможность перемещения со скольжением и возможность регулировки своего местоположения в продольном направлении.

В этой связи, на центральном соединительном стержне 10 может быть выполнена, например, наружная резьба, в то время как указанные экранирующие элементы 161 и/или 162 на Фигуре 2, 261 и/или 262 на Фигуре 3, 361 и/или 362 на Фигуре 4 могут иметь, например, внутреннюю резьбу, согласующуюся с наружной резьбой на центральном соединительном стержне 10, что имеет место в целях осуществления возможности продольного перемещения/изменения местоположения указанных экранирующих элементов по отношению к центральному соединительному стержню 10.

Как уже указано выше, Фигура 2 иллюстрирует второй пример осуществления проходного изолятора в соответствии с настоящим изобретением, который обозначен позицией 100.

Согласно второму примеру осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере один экранирующий элемент 161, 162 выполнен в форме диска, и указанный диск расположен с промежутком D-161, D-162 в продольном направлении относительно соответствующего продольного конца 24sx, 24dx втулки 20, причем указанный промежуток D-161, D-162 является, предпочтительно, таким минимальным расстоянием, которое достаточно для поддержания определенного значения диэлектрической прочности несущего корпуса и, таким образом, для обеспечения требуемой степени изоляции.

Как уже указано выше, Фигура 3 иллюстрирует третий пример осуществления проходного изолятора в соответствии с настоящим изобретением, который обозначен позицией 200.

Согласно третьему примеру осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере один экранирующий элемент 261, 262 выполнен в форме усеченного конуса, меньшее основание которого обращено к соответствующему отверстию 23sx, 23dx втулки 20.

Экранирующий элемент 261, 262, выполненный в форме усеченного конуса, расположен с промежутком (D-261, D-262) в продольном направлении относительно соответствующего продольного конца 24sx, 24dx втулки 20, причем указанный промежуток D-261, D-262 предпочтительно является таким минимальным расстоянием, которое достаточно для поддержания определенного значения диэлектрической прочности несущего корпуса и, таким образом, для обеспечения требуемой степени изоляции.

Как уже указано выше, Фигура 4 иллюстрирует четвертый пример осуществления проходного изолятора в соответствии с настоящим изобретением, который обозначен позицией 300.

Согласно четвертому примеру осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один экранирующий элемент 361, 362 выполнен в форме воронки, обращенной своей ножкой к соответствующему отверстию 23sx, 23dx втулки 20.

При этом скругленный профиль боковых сторон 363, 364 указанной воронки выполнен выпуклым относительно продольной оси 10у центрального соединительного стержня 10.

В частности, боковые стороны 363, 364 указанной воронки выполнены скругленными с выпуклостью относительно продольной оси 10у центрального соединительного стержня 10 с радиусом кривизны, имеющим значение R-363 и R-364, соответствующее, предпочтительно, минимальному расстоянию между круговым периметром 24sx, 24dx втулки 20 и воронкой, достаточному для поддержания определенного значения диэлектрической прочности несущего корпуса и, таким образом, для обеспечения требуемой степени изоляции.

Помимо этого, указанный экранирующий элемент 361, 362 в форме воронки расположен в зоне соответствующего отверстия 23sx, 23dx втулки 20 и установлен относительно втулки на расстоянии, равном значению длины радиуса R-363, R-364 скругленных боковых сторон воронки.

Изобретение относится к проходному изолятору для баков электрических трансформаторов, распределительных шкафов и др. Изолятор состоит из центрального соединительного стержня (10), установленного вдоль продольной оси (10у), из втулки (20), расположенной соосно вокруг центрального соединительного стержня (10) и содержащей цилиндрический кожух (21), расположенный в радиальном направлении с промежутком (D-21) относительно центрального соединительного стержня (10) и содержащий внутреннюю поверхность (22), из датчика (30) электрического и/или магнитного поля, расположенного в зоне внутренней поверхности (22) цилиндрического кожуха (21) втулки (20), и из несущего корпуса (40), выполненного из диэлектрического материала с возможностью установки и размещения в нем центрального соединительного стержня (10), втулки (20) и датчика (30) электрического и/или магнитного поля, при этом на центральном соединительном стержне установлен по меньшей мере один экранирующий элемент (161, 162/261, 262/361, 362). Изобретение обеспечивает создание изолятора, в котором предусматривается возможность измерений электрического и /или магнитного полей, создаваемых находящимся под напряжением проводником в форме соединительного стержня. 16 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Проходной изолятор, состоящий из центрального соединительного стержня (10), установленного вдоль продольной оси (10у), из втулки (20), расположенной соосно вокруг центрального соединительного стержня (10) и содержащей цилиндрический кожух (21), расположенный в радиальном направлении с промежутком (D-21) относительно центрального соединительного стержня (10) и содержащий внутреннюю поверхность (22), из датчика (30) электрического и/или магнитного поля, расположенного в зоне внутренней поверхности (22) цилиндрического кожуха (21) втулки (20), и из несущего корпуса (40), выполненного из диэлектрического материала с возможностью установки и размещения в нем центрального соединительного стержня (10), втулки (20) и датчика (30) электрического и/или магнитного поля, отличающийся тем, что на центральном соединительном стержне (10) установлен по меньшей мере один экранирующий элемент (161, 162 / 261, 262 / 361, 362).

2. Изолятор по п. 1, который включает проводник (50) соединения с внешним устройством (51), при этом несущий корпус (40) содержит внешнюю поверхность (41), на которой установлено внешнее устройство (51),
а проводник (50) установлен с возможностью соединения датчика (30) электрического и/или магнитного поля с внешним устройством (51).

3. Изолятор по п. 1, в котором втулка (20) выполнена с продольной протяженностью (L-20), а датчик (30) электрического и/или магнитного поля расположен в промежуточной точке названной продольной протяженности (L-20).

4. Изолятор по п. 1, в котором втулка (20) выполнена с продольной протяженностью (L-20), при этом упомянутая протяженность (L-20) выполнена с длиной, способной предотвращать воздействие вредных нежелательных линий напряженности электрического поля, создаваемых окружающими проводниками в закрытом пространстве на датчик (30) электрического и/или магнитного поля.

5. Изолятор по п. 1, в котором втулка (20) выполнена с заземлением или соединена с опорным потенциалом.

6. Изолятор по п. 1, в котором датчик (30) электрического и/или магнитного поля выполнен электроизолированным относительно втулки (20).

7. Изолятор по п. 1, который включает по меньшей мере один экранирующий элемент (161, 162 / 261, 262 / 361, 362), а втулка (20) содержит два противоположных продольных конца (24sx, 24dx), выполненных, соответственно, с двумя отверстиями (23sx, 23dx), при этом по меньшей мере один экранирующий элемент (161, 162 / 261, 262 / 361, 362) расположен в зоне по меньшей мере одного из двух отверстий (23sx, 23dx), причем по меньшей мере один экранирующий элемент (161, 162 / 261, 262 / 361, 362) выполнен с возможностью предотвращения воздействия вредных нежелательных линий напряженности электрического поля, создаваемого окружающими проводниками в закрытом пространстве на датчик (30) электрического и/или магнитного поля.

8. Изолятор по п. 7, в котором по меньшей мере один экранирующий элемент (161, 162 / 261, 262 / 361, 362) установлен на центральном соединительном стержне (10) с возможностью перемещения со скольжением
и с возможностью регулировки своего местоположения в продольном направлении.

9. Изолятор по п. 7, в котором центральный соединительный стержень (10) снабжен наружной резьбой, а по меньшей мере один экранирующий элемент (161, 162 / 261, 262 / 361, 362) снабжен внутренней резьбой, при этом обе указанные резьбы посредством соответствия друг другу выполнены с возможностью регулировки местоположения экранирующего элемента (161, 162 / 261, 262 / 361, 362) относительно центрального соединительного стержня (10) в продольном направлении.

10. Изолятор по п. 7, в котором по меньшей мере один экранирующий элемент (161, 162) выполнен в форме диска.

11. Изолятор по любому из пп. 7-9, в котором по меньшей мере один экранирующий элемент (161, 162) выполнен в форме диска, при этом указанный экранирующий элемент (161, 162) расположен с промежутком (D-161, D-162) в продольном направлении относительно соответствующего продольного конца (24sx, 24dx) втулки (20), причем указанный промежуток (D-161, D-162) является минимальным расстоянием, достаточным для поддержания определенного значения диэлектрической прочности несущего корпуса (40) и для обеспечения требуемой степени изоляции.

12. Изолятор по любому из пп. 7-9, в котором по меньшей мере один экранирующий элемент (261, 262) выполнен в форме усеченного конуса, меньшее основание которого расположено по направлению к соответствующему отверстию (23sx, 23dx) втулки (20).

13. Изолятор по любому из пп. 7-9, в котором по меньшей мере один
экранирующий элемент (261, 262) выполнен в форме усеченного конуса, меньшее основание которого расположено по направлению к соответствующему отверстию (23sx, 23dx) втулки (20), при этом указанный экранирующий элемент (261, 262) расположен с промежутком (D-261, D-262) в продольном направлении относительно соответствующего продольного конца (24sx, 24dx) втулки (20), причем указанный промежуток (D-261, D-262) предпочтительно является минимальным расстоянием, достаточным для поддержания определенного значения диэлектрической прочности несущего корпуса (40) и для обеспечения требуемой степени изоляции.

14. Изолятор по любому из пп. 7-9, в котором по меньшей мере один экранирующий элемент (361, 362) выполнен в форме воронки, содержащей ножку, расположенную по направлению к соответствующему отверстию (23sx, 23dx) втулки (20).

15. Изолятор по любому из пп. 7-9, в котором по меньшей мере один экранирующий элемент (361, 362) выполнен в форме воронки, содержащей ножку, расположенную по направлению к соответствующему отверстию (23sx, 23dx) втулки (20), при этом указанный экранирующий элемент (361, 362) содержит боковые стороны (363, 364), имеющие скругленный выпуклый профиль относительно продольной оси (10у) центрального соединительного стержня (10).

16. Изолятор по любому из пп. 7-9, в котором по меньшей мере один экранирующий элемент (361, 362) выполнен в форме воронки, содержащей ножку, расположенную по направлению к соответствующему отверстию (23sx, 23dx) втулки (20), при этом указанный экранирующий элемент (361, 362)
содержит боковые стороны (363, 364), имеющие скругленный выпуклый профиль относительно продольной оси (10у) центрального соединительного стержня (10) с радиусом кривизны, имеющим значение (R-363, R-364), соответствующее минимальному расстоянию между круговым периметром втулки (20) и воронкой, достаточному для поддержания определенного значения диэлектрической прочности несущего корпуса (40) и для обеспечения требуемой степени изоляции.

17. Изолятор по любому из пп. 7-9, в котором по меньшей мере один экранирующий элемент (361, 362) выполнен в форме воронки, содержащей ножку, расположенную по направлению к соответствующему отверстию (23sx, 23dx) втулки (20), при этом указанный экранирующий элемент (361, 362) содержит боковые стороны (363, 364), имеющие скругленный выпуклый профиль относительно продольной оси (10у) центрального соединительного стержня (10) с радиусом кривизны, имеющим значение (R-363, R-364), соответствующее минимальному расстоянию между круговым периметром втулки (20) и воронкой, достаточному для поддержания определенного значения диэлектрической прочности несущего корпуса (40) и для обеспечения требуемой степени изоляции, при этом выполненный в форме воронки экранирующий элемент (361, 362) расположен в зоне соответствующего отверстия (23sx, 23dx) втулки (20) и установлен относительно втулки на расстоянии, равном значению длины радиуса (R-363, R-364) боковых сторон воронки.