Кабельный коллектор емкостного накопителя энергии Советский патент 1984 года по МПК H02G15/02 

.4

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для соединения источника энергии,с нагрузкой коллектором, т.е. систе.мой проводников, позволяющей электрическую энергию от источника, в частности от большого чиспа параллельно включенных емкостных или индуктивных на;копителей энергии, концентрировать при незначительных потерях на используемой чаще всего индуктивной нагрузке небольшого объема. В случае сильноточных установок с близко расположенными проводниками , через которые протекают очень большие токи, особую Трудность представляет собой чисто механическое закрепление проводников и их электрическое соединение.

Известен кабельный коллектор емкостно-го накопителя энергии, в котором одна из шин соединена с оболочкой подводящих кабелей, изолированных от эТой шины и подключенных к другой шине l1 .

Однако этот; коллектор обладает большой индуктивностью и нетехноло- гичен при изготовлении.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является кабельный коллектор емкостного накопителя энергии, содержащий- две имеющие параллельные поверхности токоведущие шины, отделенные друг от друга слоем изоляции,.в первой из которых выполнены параллельные пазы, направленные к участкам присоединения нагрузки, ряды расположенных перпендикулярно указанным поверхностям шин коаксиальных кабелей, установленньк на части длины в пазах первой шины, наружные.жилы которьк электрически соединены с указанной шиной, а внутренние - с второй шиной 2 ,

Известньй коллектор обладает небольшой индуктивностью, так. как в нем отверстия, вьшолнены в виде пазов, охватывающих несколько кабелей. По шинам коллектора в противоположных направлениях протекают большие импульсные токи, поэтому на шины действуют отталкивающие электродинамические силы, давление которых на поверхность может достигнуть 10 - 10 МПа. Надежное механическое крепление шин в этом коллекторе возможно при помощи те270332

ла, обладающего большой массой, . которое прижимает верхнюю шину к неподвижной,..горизонтально расположенной нижней шине. Такое креп5 ление шин ограничивает варианты .подключения нагрузок к коллектору и возможные способы его монтажа. Например, если нагрузкой является электромагнитный ускоритель в виде

10 одновиткового соленоида, то при

помощи этого коллектора удобно соединять проводники только в горизонтальном направлении. При ограниченных производственных площадях коллек15 тор необходимо располагать в вертикальной плоскости, что невозможно выполнить при креплении шин грузом. Недостатком этого коллектора является также большой расход металла

20 с хорошей электропроводностью, из которого Обычно изготавливаются токопроводящие шины, так как для обеспечения электрической прочности шина с пазами должна иметь толщину,

25 равную величине кабельной разделки.

Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что кабельный коллектор емкостного накопителя энергии, содержащий две имеющие параллельные поверхнос- . ти токоведущие шины, отделенные друг от друга слоем изоляции, в первой из которых выполнены параллельные пазы, направленные к участкам присоединения нагрузки, ряды расположенных перпендикулярно указанным поверхностям шин коаксиальных кабелей, установленных на части

длины в пазах первой шины, наружные жилы которых электрически соединены с первой шиной, а внутренние с второй, снабжен изоляционными блоками, узлом стягивания и установленной со стороны, противоположной размещению второй шины, дополнительной шиной, электрически соединенной с лервой шиной и имеющей отверстия , в которых размещены участки кабелей с оголенной наружной жилой, пазы первой шины выполнены глухими и расположены по всей ее длине, вторая шина выполнена в виде отдельных полос , уложенных в основаниях пазов первой шины, при этом узлом стягивания первая шина прижата к дополнительной шине и к второй через разделяющий их слой изо3ляции установленными в пазах изоля ционными, блоками. На фиг. 1 изображено устройство общий вид на фиг. 2 - вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2J на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2. Коллектор содержит шины 1 и 2, покрытые проводящим слоем 3 и разделенные слоем пленочной изоляции 4. В шине 1.выполнены по всей ее длине параллельные глухие пазы 5, направленные к участкам присоединения нагрузки. Шина 2 представляет собой отдельные полосы, уложенные в основаниях пазов 5, в которых размещены также изоляционные блоки 6. .Коаксиальные кабели 7 размещены на части длины в пазах пшны 1. Внут ренние жилы 8 кабелей 7 соединены с шиной 2, а их наружные жилы 9 электрически соединены с дополнительной шиной 10, установленной со стороны, противоположной размещению шины 2 и имеющей отверстия, в которых расположены участки кабелей с оголенной наружной жилой. Дополнительная шина 10, в свою очередь , электрически соединена с шиной 1. Надежное механическое соединение элементов устройства в единое целое обеспечивается узлом стягивания , включающим металлические фермы 11 и болты 12. При протекании тока по щинам 1 и 2 под действием электродинамических сил шина 2 выталкивается из пазов пшны 1, однако металлическая ферма 11 при помощи болтов 12 через изоляционные блоки 6 надежно стягивает шины 1 и 2 друг к другу« Жесткость блоков. 6 и расстояние между фермами 11 определяют величину прогиба блока, поэтому они выбираются исходя из величины импульса элект34ромагнйтной силы и допустимой величины перемещения шин. Механическое крепление дополнительной шины 10 к шине 1 осзпдествляется посредством болтов, что обеспечивает достаточно надежное механическое соединение, так как шина 10 механической нагрузки не несет, а обеспечивает лишь крепление и соединение наружных жил кабелей с шиной 1.. Для уменьшения расхода металла с хорошей электропроводностью в предлагаемом коллекторе шины изготавливаются из материала с высокой механической прочностью, например из стальных плит, токопроводящие поверхности которых покрываются слоем материала с хорошей электропроводностью. Толщину этого слоя h следует выбирать исходя из толщины скин-слоя о ; hH8iS 2/co(Uoy, где Ug , у - магнитная проницаемость и электропроводность проводника, U - частота тока. Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает возможность произвольной его ориентации.в пространстве и удобное подключение подводящих кабелей и нагрузки. Например , если нагрузкой является электромагнитньй ускоритель, то при помощи этого коллектора проводник можно ускорять в любом направлении , меняя ориентацию шин коллекто ра , кроме того, вся наружная поверхность в коллекторе находится под одним потенциалом наружных жил абелей, которые, как правило, заземляются , что является удобным ри монтаже и эксплуатации коллекора.

иг.1

КАБЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕКТОР ЕМКОСТНОГО НАКОПИТЕЛЯ ЭНЕРГИИ, содержащий две имеющие параллельные поверхности токоведущ1Ге шины, отделенные друг от друга слоем изоляции, в первой из которых выполнены параллельные пазы, направленные к участкам присоединения нагрузки, ряды расположенных перпендикулярно указанным поверхностям шин коаксиальных кабелей, установленных на части длины в пазах первой шины, наружные жилы которых электрически соединены с указанной шиной, а внутренние - с второй шиной, о тличающийс я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, он снабжен изоляционными блоками., узлом стягивания и установленной со стороны, противоположной размещению второй шины, дополнительной шиной, электрически соединенной с первой шиной и имеющей отверстия, в которых размещены участки кабелей с оголенной наружной жилой, пазы первой шины выполнены глухими и расположены по всей ее длине, вторая шина выполнена в виде отдельных (Л полос, уложенных в основаниях пазов первой пгины, при этом узлом стягивания первая шина прижата к дополнительной шине и к второй через разделяющий их слой изоляции установленными в пазах изоляционными блоками.

:5±

I

г