ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ КОММУТАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2017 года по МПК H01H33/56 

Область техники

Настоящее изобретение относится к электрическому коммутационному устройству в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения.

Уровень техники

Электрическое коммутационное устройство такого типа известно, например, из патентного документа DE 102007016720 A1. На фиг. 1 описания данного документа показаны блок-картеры трех полюсов силовых выключателей коммутационного устройства высокого напряжения, заполненные изолирующим газом. Эти блок-картеры герметично соединены друг с другом с помощью трубчатых соединений.

В качестве трубчатого соединения известно использование предварительно гнутой медной трубы. Для присоединения медной трубы к отверстию, имеющемуся в стенке корпуса блок-картера, должны быть предусмотрены фитинги или подобные элементы.

Так, например, медная труба может быть снабжена концевой отбортовкой и накидной гайкой. В стенке корпуса имеется резьбовое отверстие, в которое завинчивается соединительный элемент, на который может навинчиваться накидная гайка. Между отбортовкой медной трубы и соединительным элементом расположена цилиндрическая промежуточная деталь, на которую насажено уплотнительное кольцо круглого сечения. Уплотнительное кольцо круглого сечения предусмотрено для того, чтобы обеспечить газонепроницаемое соединение между отбортовкой медной трубы и промежуточной деталью. Для этого требуется, чтобы отбортовка медной трубы была изготовлена с высокой точностью и повторяемостью изготовления. Очевидно, что вся описанная конструкция трудоемка и требует высоких затрат.

Известно также использование гофрированного шланга в качестве трубчатого соединения. В этом случае для цели подсоединения гофрированного шланга к отверстию в стенке корпуса блок-картера могут использоваться соответствующие фитинги.

Так, например, возможно решение, при котором гофрированный шланг вначале отрезают до желаемой длины и насаживают на него накидную гайку. Затем отрезанный конец гофрированного шланга обрабатывают с помощью специального инструмента. В частности, поверхность разреза гофрированного шланга с помощью специального инструмента зачищают от заусенцев и расплющивают для получения отбортовки. Затем во впадину гофров гофрированного шланга вводят зажимное кольцо. После этого гофрированный шланг свинчивают с соединительным элементом, завинченным в стенку корпуса. При этом между свободным концом гофрированного шланга и промежуточной деталью закладывают уплотнительное кольцо круглого сечения, которое предусмотрено для создания газонепроницаемого соединения между гофрированным шлангом и соединительным элементом. Для этого требуется, чтобы отбортовка гофрированного шланга была изготовлена с высокой точностью и чтобы на поверхности разреза гофрированного шланга не было заусенцев. Очевидно, что вся описанная конструкция трудоемка и имеет высокую себестоимость.

Раскрытие изобретения

Задачей настоящего изобретения является создание электрического коммутационного устройства, в котором легче осуществляются трубчатые соединения.

Решение поставленной задачи достигается за счет электрического коммутационного устройства в соответствии с пунктом 1 формулы изобретения.

Имеется корпус со стенкой корпуса, в которой выполнено отверстие. Далее предусмотрен гофрированный шланг, соединенный с отверстием. Для этого гофрированный шланг вставлен в отверстие. Между гофрированным шлангом и отверстием предусмотрен кольцевой зазор, в котором расположено уплотнительное кольцо круглого сечения, насаженное на гофрированный шланг.

В решении по изобретению не требуется никаких фитингов или подобных элементов. Вместо этого отрезанный гофрированный шланг вместе с насаженным уплотнительным кольцом круглого сечения вставлен в отверстие. За счет этого создано трубчатое соединение, которое требует низких конструктивных и технологических затрат и просто и экономично в сборке. В частности, не требуется никаких специальных инструментов или подобных устройств для обработки гофрированного шланга.

В предпочтительном решении по развитию изобретения размеры гофрированного шланга, отверстия и уплотнительного кольца круглого сечения согласованы друг с другом таким образом, что между отверстием и гофрированным шлангом образовано газонепроницаемое соединение. При этом не требуется трудоемкого уплотнения торцевой поверхности разреза гофрированного шланга. Вместо этого требуемая плотность достигается за счет плотного прилегания окружной периферии уплотнительного кольца круглого сечения к гофрированному шлангу и к отверстию. В этом отношении предусмотренное в соответствии с изобретением уплотнение на окружной периферии гофрированного шланга выгодно отличается от известного уплотнения на поверхности разреза гофрированного шланга.

Особенно предпочтительно, когда уплотнительное кольцо круглого сечения насажено во впадине гофров гофрированного шланга. За счет этого достигается особенно высокое уплотнение.

В предпочтительном решении по развитию изобретения в кольцевом зазоре расположена втулка. Втулка может заполнять кольцевой зазор по существу полностью или только частично. Во втором случае в оставшейся «свободной» впадине гофров гофрированного шланга может быть насажено второе уплотнительное кольцо круглого сечения. С помощью втулки уплотнительное кольцо или кольца круглого сечения зафиксированы в своем положении.

В предпочтительном решении по развитию изобретения предусмотрена стопорная шайба, которая заходит во впадину гофров гофрированного шланга и укреплена на корпусе. С помощью стопорной шайбы гофрированный шланг и уплотнительное кольцо или кольца круглого сечения по существу зафиксированы в своем положении.

Краткий перечень чертежей

Другие особенности, возможности применения и преимущества изобретения будут ясны из последующего описания примеров выполнения изобретения, показанных на чертежах. При этом все описанные или показанные особенности образуют предмет изобретения по отдельности или в любых комбинациях независимо от их совокупности в пунктах формулы изобретения или ссылок на них, а также независимо от их формулировки или представления в описании или на чертежах. На чертежах изображено следующее:

фиг. 1 схематично изображает в разрезе часть электрического коммутационного устройства в первом примере выполнения с гофрированным шлангом, вставленным в стенку корпуса коммутационного устройства,

фиг. 2 изображает второй пример выполнения.

Осуществление изобретения

Электрическое коммутационное устройство, например, коммутационное устройство высокого напряжения, может содержать определенное число полюсов силовых выключателей или разъединительных полюсов или подобных компонентов. Для этих полюсов коммутационного устройства предназначены блок-картеры, в которых размещены механические системы привода соответствующих полюсов коммутационного устройства. Так, например, для мониторинга давления изолирующего газа предусмотрены трубчатые соединения, которые подсоединены к полюсам коммутационного устройства или к блок-картерам. Полюса коммутационного устройства, блок-картеры и трубчатые соединения заполнены изолирующим газом. Для более подробного описания коммутационных устройств делается ссылка, например, на патентный документ DE 102007016720 A1.

Следует специально отметить, что электрическое коммутационное устройство может быть также коммутационным устройством любого другого вида, то есть коммутационным устройством в металлической капсуле или открытым коммутационным устройством.

На фиг. 1 показана стенка 11 корпуса электрического коммутационного устройства 10. Эта стенка 11 корпуса может быть, например, составной частью блок-картера полюса электрического коммутационного устройства 10.

Следует специально отметить, что стенка 11 корпуса может быть составной частью любого другого корпуса или части корпуса или другого компонента электрического коммутационного устройства 10. Например, она может быть частью корпуса коммутационного устройства в металлической капсуле с несколькими газовыми камерами.

Стенка 11 корпуса или сам корпус предпочтительно изготовлены из металла.

Далее, на фиг. 1 показан гофрированный шланг 12, который может быть, например, составной частью заполненного изолирующим газом трубчатого соединения электрического коммутационного устройства 10. Гофрированный шланг 12 выполнен гибким и может быть изготовлен, например, из стойкого к коррозии металлического сплава.

В стенке 11 корпуса имеется цилиндрическое отверстие 14. Отверстие 14 ориентировано перпендикулярно поверхности 11ʹ стенки 11 корпуса. В области 15 отверстие 14 имеет диаметр, который, по меньшей мере, равен или немного больше наружного диаметра гофрированного шланга 12. В ходе отверстия 14 имеется уступ 16, на котором диаметр изменяется. При этом создана область 17 отверстия 14 расширенного диаметра. Эта область 1 примыкает к поверхности 11ʹ стенки 11 корпуса.

Гофрированный шланг 12 выполнен цилиндрическим и имеет упомянутый наружный диаметр по вершинам гофров. Диаметр гофрированного шланга 12 по впадинам гофров меньше его наружного диаметра.

Гофрированный шланг 12 вставлен в отверстие 14 и проходит во всей расширенной области 17 с заходом в область 15 отверстия 14. В области 15 отверстия 14 гофрированный шланг 12 по существу прилегает своими вершинами гофров к внутренней поверхности отверстия 14, тогда как в расширенной области 17 образован кольцевой зазор 18 между вершинами гофров гофрированного шланга 12 и внутренней поверхностью отверстия 14.

В кольцевом зазоре 18 примерно рядом с уступом 16 расположено уплотнительное кольцо 20 круглого сечения. Уплотнительное кольцо 20 круглого сечения предпочтительно изготовлено из упругого материала, например, из эластомера или резины. Уплотнительное кольцо 20 круглого сечения насажено на гофрированный шланг 12 в области впадины гофров.

Размеры гофрированного шланга 12, в частности, его наружный диаметр, диаметр области 17 отверстия 14 и размеры уплотнительного кольца 20 круглого сечения согласованы друг с другом таким образом, что между уплотнительным кольцом 20 круглого сечения и отверстием 14 с одной стороны и между уплотнительным кольцом 20 круглого сечения и гофрированным шлангом 12 с другой стороны образовано газонепроницаемое соединение. Это равносильно тому, что уплотнительное кольцо 20 круглого сечения создает газонепроницаемое соединение между отверстием 14 и гофрированным шлангом 12.

В кольцевом зазоре 18, а именно между уплотнительным кольцом 20 круглого сечения и поверхностью 11ʹ стенки 11 корпуса, расположена втулка 21. Втулка 21 может быть изготовлена, например, из пластика или из эластомера, например, из резины, или из металла. Осевая длина втулки 21 предусмотрена такой, что кольцевой зазор 18 в осевом направлении, по меньшей мере, в значительной части или по существу полностью заполнен втулкой 21.

На поверхности 11ʹ стенки корпуса расположена, по меньшей мере, одна стопорная шайба 23. Стопорная шайба 23 может иметь форму, например, полукольца. Стопорная шайба 23, по меньшей мере, частично входит во впадину гофров гофрированного шланга 12. В этом положении стопорная шайба 23 жестко соединена со стенкой 11 корпуса с помощью винта 24.

Расположенная рядом с поверхностью 11ʹ стенки корпуса область 17 отверстия 14 может иметь входную фаску. Это означает, что диаметр области 17 немного расширяется в направлении к поверхности 11ʹ стенки корпуса. Эта фаска облегчает ввод в отверстие 14 гофрированного шланга 12 с насаженным на него уплотнительным кольцом 20 круглого сечения и тем самым упрощает процесс сборки.

Как уже объяснялось, посредством уплотнительного кольца 20 круглого сечения обеспечивается газонепроницаемое соединение между отверстием 14 и гофрированным шлангом 12. С помощью втулки 21 и стопорной шайбы 13 достигается по существу фиксированное положение уплотнительного кольца 20 круглого сечения внутри кольцевого зазора 18. В частности, уплотнительное кольцо 20 круглого сечения не может перемещаться в кольцевом зазоре 18 в направлении к поверхности 11ʹ стенки 11 корпуса. Кроме того, втулка 21 препятствует проникновению загрязнений и воды в кольцевой зазор 18. С помощью стопорной шайбы 23 достигается по существу фиксация гофрированного шланга 12 внутри отверстия 14. В частности, гофрированный шланг 12 не может выходить наружу из отверстия 14.

Фиг. 2 в основном соответствует фиг. 1. Поэтому одинаковые конструктивные части или особенности решения по фиг. 1 обозначены на фиг. 2 теми же позициями, что и на фиг. 1. В отношении описания этих конструктивных частей и особенностей делается полная ссылка на пояснения к фиг. 1.

Как и на фиг. 1, на фиг. 2 уплотнительное кольцо 20 круглого сечения предусмотрено для того, чтобы обеспечивать газонепроницаемое соединение между гофрированным шлангом 12 и отверстием 14. Однако в отличие от фиг. 1 втулка 21 по фиг. 2 выполнена по-другому.

Так, в решении по фиг. 2 втулка 31 расположена в кольцевом зазоре 18, но не полностью заполняет его в осевом направлении. Вместо этого осевая длина втулки 31 предусмотрена такой, что рядом с поверхностью 11ʹ стенки 11 корпуса остается «свободной» еще одна впадина гофров гофрированного шланга 12. В этой впадине гофров на гофрированный шланг 12 насажено второе уплотнительное кольцо 32 круглого сечения. Таким образом, это второе уплотнительное кольцо 32 круглого сечения расположено внутри кольцевого зазора рядом с поверхностью 11ʹ стенки 11 корпуса.

Первое уплотнительное кольцо 20 круглого сечения и второе уплотнительное кольцо 32 круглого сечения отстоят друг от друга в продольном направлении на расстояние, которое по существу соответствует осевой длине втулки 31.

Таким же образом, как и при первом уплотнительном кольце 20 круглого сечения, при втором уплотнительном кольце 32 круглого сечения размеры гофрированного шланга 12, диаметр области 17 отверстия 14, включая входную фаску при ее наличии, а также размеры уплотнительного кольца 32 круглого сечения согласованы друг с другом таким образом, что между уплотнительным кольцом 32 круглого сечения и отверстием 14 с одной стороны, а также между уплотнительным кольцом 32 круглого сечения и гофрированным шлангом 12 с другой стороны образовано соединение, непроницаемое, по меньшей мере, для воды и загрязнений.

При определенных условиях второе уплотнительное кольцо 32 круглого сечения может быть также выполнено таким образом, что обеспечивает газонепроницаемое соединение. В этом случае можно обойтись без первого уплотнительного кольца 20 круглого сечения.

Как уже объяснялось, посредством двух уплотнительных колец 20, 32 круглого сечения, - по отдельности или совместно, - создается газонепроницаемое соединение между отверстием 14 и гофрированным шлангом 12. С помощью втулки 31, второго уплотнительного кольца 32 круглого сечения и стопорной шайбы 23 достигается по существу фиксация положения первого уплотнительного кольца 20 круглого сечения внутри кольцевого зазора 18. В частности, первое уплотнительное кольцо 20 круглого сечения не может перемещаться в кольцевом зазоре 18 в направлении к поверхности 11ʹ стенки 11 корпуса. С помощью второго уплотнительного кольца 32 круглого сечения предотвращается проникновение воды и загрязнений в кольцевой зазор 18. При этом второе уплотнительное кольцо 32 круглого сечения посредством втулки 31 и стопорной шайбы 23 по существу зафиксировано в своем положении. С помощью стопорной шайбы, заходящей во впадину гофров, достигается по существу фиксация гофрированного шланга 12 внутри отверстия 14.

В описанных со ссылками на фиг. 1 и 2 примерах выполнения подсоединения гофрированного шланга к отверстию 14 стенки 11 корпуса не требуется никаких фитингов или подобных элементов, которые каким-либо образом должны быть припаяны или приварены. Длина гофрированного шланга 12 может быть выбрана любой, и гофрированный шланг 12 отрезан соответствующим образом. При этом получаемая кольцевая поверхность разреза гофрированного шланга 12 не образует поверхности уплотнения и поэтому не должна быть обработана. Не требуется специальных инструментов или подобных устройств. Вместо этого в качестве поверхности уплотнения используется впадина гофров гофрированного шланга. Это обеспечивает возможность простой и экономичной сборки, причем за счет соответствующего задания размеров уплотнительного кольца или колец круглого сечения желаемая плотность может достигаться простым и экономичным образом.

Следует отметить, что в описанных примерах подсоединение гофрированного шланга к отверстию 14 стенки 11 корпуса на обязательно должно быть выполнено газонепроницаемым. Вместо этого описанные возможности подсоединения могут равным образом использоваться в тех случаях, когда нет изолирующего газа или когда по другим причинам газонепроницаемое уплотнение не требуется.

Изобретение относится к электрическому коммутационному устройству (10), в частности к коммутационному устройству высокого напряжения. Имеется корпус со стенкой (11) корпуса, в которой выполнено отверстие (14). Имеется гофрированный шланг (12), соединенный с отверстием (14). Для этого гофрированный шланг (12) вставлен в отверстие (14). Между гофрированным шлангом (12) и отверстием (14) предусмотрен кольцевой зазор (18), в котором расположено уплотнительное кольцо (20) круглого сечения, насаженное во впадине гофров гофрированного шланга (12). 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Электрическое коммутационное устройство (10, 30), содержащее корпус, снабженный стенкой (11) корпуса, в которой выполнено отверстие (14), а также гофрированный шланг (12), соединенный с отверстием (14), отличающееся тем, что гофрированный шланг (12) вставлен в отверстие (14), при этом между гофрированным шлангом (12) и отверстием (14) имеется кольцевой зазор (18), в котором расположено уплотнительное кольцо (20, 32) круглого сечения, насаженное на гофрированный шланг (12), при этом уплотнительное кольцо (20, 32) круглого сечения насажено во впадине гофров гофрированного шланга (12).

2. Коммутационное устройство (10, 30) по п. 1, отличающееся тем, что размеры гофрированного шланга (12), отверстия (14) и уплотнительного кольца (20, 32) круглого сечения согласованы друг с другом таким образом, что между отверстием (14) и гофрированным шлангом (12) образовано газонепроницаемое соединение.

3. Коммутационное устройство (10, 30) по п. 1, отличающееся тем, что в кольцевом зазоре (18) расположена втулка (21, 31).

4. Коммутационное устройство (10) по п. 3, отличающееся тем, что осевая длина втулки (21) предусмотрена такой, что кольцевой зазор (18) в осевом направлении, по меньшей мере, в значительной части или по существу полностью заполнен втулкой (21).

5. Коммутационное устройство (30) по п. 3, отличающееся тем, что в кольцевом зазоре (18) предусмотрены два уплотнительных кольца (20, 32) круглого сечения, которые в продольном направлении отстоят друг от друга, причем между двумя уплотнительными кольцами (20, 32) круглого сечения имеется втулка (31), при этом осевая длина втулки (31) по существу соответствует расстоянию между двумя уплотнительными кольцами (20, 32) круглого сечения.

6. Коммутационное устройство (10, 30) по п. 1, отличающееся тем, что предусмотрена стопорная шайба (23), которая заходит во впадину гофров гофрированного шланга (12) и укреплена на корпусе.

7. Коммутационное устройство (10, 30) по п. 1, отличающееся тем, что гофрированный шланг (12) выполнен гибким и изготовлен, в частности, из стойкого к коррозии металлического сплава.

8. Коммутационное устройство (10, 30) по п. 1, отличающееся тем, что уплотнительное кольцо или кольца (20, 32) круглого сечения изготовлено (изготовлены) из эластомера или из резины.

9. Коммутационное устройство (10, 30) по п. 1, отличающееся тем, что корпус является блок-картером полюса коммутационного устройства.

10. Коммутационное устройство (10, 30) по одному из пп. 1-9, отличающееся тем, что оно представляет собой коммутационное устройство высокого напряжения.