Электрический ввод Советский патент 1983 года по МПК H01B17/26 

Изобретение относится к электротехни- ке и может быть применено во варывозашищенных электрических ахшаратах, машинах, трансформаторах и других устройствах в KOTopbix осуществляется подача электрической энергии из одного отсека электрооборудования в другой.

Известны электрические вводы, предназначенные, для взрывозашищенных элект рических аппаратов и применяющиеся в электрооборудовании, предназначенном для эксплуатации в горной, нефтяной, газовой и других Ьтрасл5 х промышленности.

Электрический ввод для взрьгоозашишен кого электрооборудования представляет собой проходные токоведушие зажимы, смонтированные на ферромагнитной стенке (перегородке) корпуса электрооборудования.

Электрические вводы содержат токоведущие элементы (шпильки) и изоляторы, устанавливаемые в отверстиях ферромагниной стенки. Между токоведушими элементами и внутренними отверстиями изоляторов, а также между изоляторами и отверстиями в ферромагнитной стенке должны быть обеспечены взрывонепроницаемые зазоры, предотвращающие прорыв раскаленных продуктов взрьгоа в смежные полости оболочки. К таким электрическим вводам прёдъ{шляются высокие требования по механической прочности, так как они должны вьвдерживать давление взрьша 10 - 16 атм Cl .,

Однако электрический ввод для взрыво заШшценногб электрооборудования характеризуется наличием повышенных потерт} электроэнергии за счет возникновения их в ферромагнитной стенке при наличии магнитного поля. При токах порядка

500- 800 А температура стенки может достигать 100-120 0, что превьш1ает допустш ые пределы и может привести к разрушению изоляторов, нарушению взрывонепроницаемости зазоров и выходу из строя электрооборудования.

В случае применения немагнитных вставок в ферромагнитной стенке, вьшолнения прорезей между отверстиямипод изоляторы с последующим заполнением их немагнитным материалом, использования короткозамкнутых витков, охватьтающих перемьриси между отверстиями под изоляторы, возможно снижение потерь в электрических вводах.

Применение немагнитных вставок не может считаться рациональным вариантом из-за усложнения технологии изготовления электрооборудования. Кроме

того, немагнитные стали, применяемые в качестве вставок, 5шляются дефицитньпии, плохо обрабатываются.

Выполнение прорезей между отверстиями под изоляторы с последующим заполнением .их немагнитным материалом приводит к повьш1ению трудоемкости и усложнению процесса изготсжления.

Наиболее близкой к предлагаемой является конструкция электрического ввода с применением короткозамкнутых витков, охватывакшшх перемычки между отверстиями под изоляторы. Такая конструкция частично устраняет указанные недостатки и существенно уменьшает потери в узле проходных токоведущих зажимов, снижает расход дефипи-шых материалов С 2 1.

Данная конструкция характеризуется невозможностью ее применения для взрывозашишенного электрооборудования, так как затруднено обеспечение взрэывозащиты между витком изоляторсжг и ферромагнитной стенкой, а также ее контроль в месте таких сопряжений.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем использования ввода во взрывозашишенном оборудовании.

Поставленная цель достигает ся тем, что в электрическом вводе через отверстия ферромагнитной стенки, аппарата, содержащем установленные в отверстиях проходные изоляторы с опорным фланцем, в центральных отверстиях которых установлены тчжопроводяшие щпильки. и корот козамк|1утые витки, каждый из которых проходит через соседние отверстия, корот козамкнутые витки вьшолнены в виде слоя электропроводящего материала, например меди, нанесенного на поверхность ферромагнитной стенки в зоне размещения проходных изоляторов.

При этом ширюш слоя электропроводящего материала, нанесенного на поверхность ферромагнитной стенки, не менее ширины опорных фланцев.

На фиг. 1 изображен электрический ввод, смонтировешный на ферромагнитной стенке; на фиг. 2 - то же, с перемычкой между отверстиями под изоляторы, покрытой материалом с высокой электропроводностью, вид сверху..

Электрический ввод содержит токопроводяшие элементы (ишильки) 1, проходные изоляторы, состоящие из втулок 2 и 3, шайбы-замки 4, опорные и пружинные шайбы 5 и 6, а также гайки 7. Элекрические вводы в взрывозашищенном эпек 310 рооборудовании устанавливаются в отверстиях ферромагнитной стенки 8. Ферромаг нитная стенка 8 покрыта в области установки проходных изоляторов слоем 9 материала с высокой электропроводностью, например медью, вьтолненным, например, гальваническим способом. При прохождении электрического тока,, по токопроводящим элементам 1 в ферромагнитной стенке 8 возникает магнитный поток, что приводит к нагреву стенки 8 , вследствие гистерезиса и вихревых токов. Возникающий при прс11хождении электри- , ческого тока по токопроводящим элемен- там 1 в ферромагнитной стенке 8 магнитный поток, благЧэдаря наличию слоя 9 материала с высокой электрической проводимостью, уменьшается. Это уменьщение достигается за счет того, что в слое 9 материала с высокой электричес- кой проводимостью происходит его ослабление вследствие экранирования. Ослабленный магнитный поток, пересекая ко- роткозамкнутый виток, образованный слое 9 между смежными отверстиями ферро- магнитной стенки 8, индуктирует в нем ток, который создает магнитный поток, направленный против основного магнит. , ного потока/и уменьшает его. В данной конструкции слой 9 матери л с высокой электрической проводимостью является одновременно экранирующим I элементом и короТкозамкнутым витком по отношению к потоку, возникающему при прохождении электрическо ч тока по/ токопроводящим элементам 1. Результирующий магнитный поток в ферромагнитной стенке уменьшен за счет его снижения индуктированными потоками, создаваемыми короткозамкнутым витком и в самом слое 9. Для обеспечения слоем 9 экранирую щего воздействия толщина его должна быть больше 0,1 мм. Предлагаемая конструкция позволяет f обеспечить в рывозащиту без его -ycncKiKf 31 нения, что достигается засчет равномерного покрытия поверхности ферромагнитной стенки. При этом между поверхностями, изоляционной втулки 2 и ферромагнитной стенки 8, покрытой слоем 9, взрывозашита обеспечивается без дополнительных конструктивных приёмов. Максимальная величина магнитного потока возникает в перемычке стенки . . между отьерсти5гми под изоЛяторы, Участ ки слоя 9, охватывающие эту перемычку, выполняют 4ункнии короткозамкнутого витка, для токов не более 6ОО А, когда расчетная толщина слоя 9 не превышает 0,2 мм, покрытие можно выполнять только в области перемзычки ферромагнит ной стенки 8 (фиг. 2). В этом случае нанесенный слой представляет собой ко роткозамкнутый виток. Величина зазора между стенкой 8 и изоляционной втулкой при этом не должна превьшшть, как уже было сказано, 0,2 мм. Это: обеспечивает взрывозащиту и предотвращает прорыв продуктов из одной полости взрьтозашшценного электрооборудования в другую. Предлагаемое техническое решение позволяет уменьшить потери электроэнергии на 6О-8О% за счет шунтирования магнитного потока и экранирования. При этом равномерное распределение слоя металла позволяет без гсложнения конструкции обеспечить взрывозашиту между сопряженными объемами корпуса электрб оборудования. Снижение потерь предотвращает перегрев, что приводит к повьщ1ению надежности его работы. Нанесенный слой металла одновременно является средством предотвращения коррозии. Выполнение коротжозамкнутого витка в виде слоя позволяет также увеличить его поверхность охлаждения, за счет этого повысить плотность тока и уменьшить расход материала.

1. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ВВОД через отверстия ферромагнитной стенки аппарата, содержащий установленные в упомянутых отверсти51х проходные изопя торы с опорным фланцем, в центральных отверстиях которых установлены токопрЬ водящие шпильки и короткозамкнутые витки, каждый из которых проходит через соседние отверстия, отличающийс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем использования ввода во взрывозащищенном оборудовании, короткозамкнутые витки выполнены в виде слоя электропроводящего материала, например меди, нанесенного на поверхность ферромагнитной стенки в зоне размещения проходных изоляторов. 2. Ввод по п. 1, отличающий, с я тем, что щирина слоя электропроводящего материала, нанесенного на поверхность ферромагнитной стенки, не менее ширины опорных фланцев, /,