Высоковольтный многоканальный герметичный ввод Советский патент 1985 года по МПК H01B17/26 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к элементам электрогидравлического оборудования, и может быть использовано в конструкциях высоковольтных маслонаполненных аппаратов генератора импульсных токов (ГИТ) электрогидравлических установок.

Известен блочный многоканальный ввод в корпусе, содержащий блок токопроводов, герметичность которого достигается наличием уплотнений, а также адгезией материала блока с поверхностью проводников. Колодка блока выполнена грибовидной формы, а токопррводы имеют спиральные и прямые участки с расположением спиральных участков с выводами в расширенной части колодки блока 1.

Недостатком известной конструкции является сложная технология изготовления деталей и узлов, а также весьма сложная технология сборки, так как практически невозможно обеспечить поверхность перекрытия без значительного увеличения габаритов и повышения сложности конструкции, что объясняется нерациональным расположением токопроводов, их нерациональной конфигурацией, из-за чего в конструкции имеется неоправданно большое количество уплотняющих узлов, которые, в свою очередь, усложняют конструкцию и в значительной мере увеличивают габариты.

Наличие в известной конструкции большого количества уплотняющих узлов сушественно снижает надежность потому, что срок службы уплотняющих материалов из-за естественного их старения весьма низкий, вместе с тем выполнить замену уплотнения при сложности данной конструкции весьма затруднительно.

Кроме того, в известной конструкции на снижение работоспособности в определяющей мере оказывают вибрационные и ударные усилия, а также мощные знакопеременные динамические нагрузки, возникающие между токоподводами при прохождении через них импульсного тока большой амплитуды (порядка 1 кА и выше), которые разрушают материал уплотняющих узлов, а также конструкцию изоляционных выступов токоподводов.

Наиболее близким к предлагаемому является высоковольтный многоканальный герметичный ввод, содержащий керамический корпус, выполненный в виде цилиндра с герметично проходящими в нем токопроводящими проводниками, один из которых - центральный, а другие боковые 2.

Керамический корпус установлен в металлический цилиндр со стороны тонкого участка и соединен с ним герметичным швом примерно в средней его части.

Однако для подсоединения к нему с обоих сторон необходимо использовать подвижные (скользящие) контакты, которые имеют ряд существенных, а главное неустранимых, для данной конструкции, недостатков. Кроме того, применение известной конструкции в малогабаритных высоковольтных аппаратах весьма ограничено из-за невозможности практически обеспечить развитую поверхность изоляции между контактами с целью исключения короткого замыкания при условии обеспечения минимальных габаритов и упрощения конструкции с одновременным увеличением количества токопроводов. В связи с тем, что металлический цилиндр, в котором герметично крепится керамический корпус, приварен к вакуумному резервуару, известная конструкция является неремонтопригодной, что также является одним из серьезных недостатков известной конструкции и существенно ограничивает

0 применение ввода в других изделиях.

Кроме того, из-за низкой механической прочности керамического корпуса, применение известной конструкции ввода в значительной мере затруднено в малогабаритных

5 маслонаполненных высоковольтных аппаратах ГИТ электрогидравлических установок, нормальная работа которых всегда сопровождается повышенной вибрацией и ударными нагрузками, что является источником появления трещин, сколов керамики корпу0 са и нарушением герметичности конструкции, из-за консольного закрепления в корпусе проводников и наличием при этом дополнительных изгибающих усилий.

Известная конструкция не может обеспечить нормальную работоспособность малогабаритных высоковольтных аппаратов ГИТ, работающих в режиме электрогидравлического разряда в жидкости при прохождении в токопроводах импульсного тока большой амплитуды, порядка 1 кА и выше,

0 в которых при этом между токопроводами возникают большие знакопеременные динамические нагрузки, разрушающие керамический корпус, материал которого очень чувствителен к ударным нагрузкам, в результате чего нарущается герметичность конструкции, что в конечном итоге приводит к выходу из строя всей конструкции изделия.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности высокоQ вольтного многоканального герметичного ввода.

Поставленная цель достигается тем, что в известном высоковольтном многоканальном герметичном вводе, содержащем корпус, из электроизоляционного материала, выполненный в виде цилиндра с проходящими в нем токопроводящими проводниками, один из которых - центральный, а другие - боковые расположены вокруг него по крайней

мере в один ряд, и контактные элементы, расположенные на концах проводников, боковые проводники имеют С-образную форму, при этом на боковой поверхности корпуса с двух его концов выполнены углубления, в которых расположены контактные элементы боковых проводников, а контактные элементы центрального проводника расположены на торцах корпуса.

Контактные элементы боковых проводников выполнены в виде клина, который острым своим концом направлен радиально к центральному проводнику, а контактная его поверхность выступает над поверхностью корпуса.

На фиг. 1 изображен ввод, общий вид; н-а фиг. 2 - то же, продольный разрез; на фиг. 3 - то же, вид сверху; на фиг. 4 - клемма бокового токовода, узел на фиг. 3; на фиг. 5 - разрез А-А на фиг. 1.

Высоковольтный многоканальный герметичный ввод, содержит литой изоляционный корпус 1 (фиг. 1, 2 и 5) с выступами, выполненный на основе преимущественно эпоксидных смол, проводники с клеммами и фланец 2 с уплотнением 3. Корпус 1 выполнен в виде цилиндра с центральным 4 и боковыми 5 проводниками, причем центральный проводник 4 выполнен в виде стержня с цилиндрическими клеммами 6 (фиг. 2 и 3), на его концах, которые охвачены кольцевыми выступами 7 корпуса 1, расположенными на его торцах, а боковые проводники 5 выполнены С-образной формы, концы которых снабжены клинообразными клеммами 8 (фиг. 4), расположенными в боковых углублениях 9 (фиг. 1, 2, 3) корпуса 1 между боковыми выступами 10. Фланец 2 (фиг. 1, 2 и 5) выполнен металлическим и вмонтирован в средней части цилиндрического изоляционного корпуса 1, и с двух сторон охвачен кольцевыми выступами 11 корпуса 1. К внутреннему торцу фланца 2 механически закреплена обечайка 12 с отверстиями 13, обеспечивающими надежную механическую связь металлического фланца 2 с компаундом корпуса 1. Фланец 2 установлен на корпусе 14 маслонаполненного аппарата ГИТ (не показано), подсоединительные провода 15 маслонаполненного аппарата подведены к клеммам 6 и 8 с одной стороны ввода, а провода 16 потребителя подсоединены к соответствующим клеммам 6 и 8 с другой его стороны. Монтаж высоковольтного многоканального герметичного ввода осуществляется следующим образом.

К клеммам 6 и 8 с внутренней стороны корпуса 14 маслонаполненного аппарата (фиг. 2) подсоединяются его провода, которые установлены в соответствующие боковые углубления 9 н фиксируются. После чего фланец 2 корпуса 1 устанавливается на фланце корпуса 14 маслонаполненного

аппарата и обжимается, обеспечивая требуемую герметичность. Со стороны потребителя подсоединение его проводов выполняется аналогичным образом, гВ процессе работы маслонаполненного

аппарата ГИТ, сопровождающейся воздействием вибрационных и ударных нагрузок, а также знакопеременных динамических усилий, возникающих между проводниками при прохождении в них импульсного напряже НИИ больщой амплитуды, порядка 1 кА и выще, исключено разрущение. изоляции вокруг контактных элементов из-за отсутствия в конструкции дополнительных изгибающих усилий, благодаря рациональному размещению контактных элементов в углублениях корпуса, а также исключению при этом консольного нх закрепления в корпусе.

Кроме того, установка проводов в соответствующие углубления и наличие при этом

0 боковых и кольцевых выступов на вводе исключает смещение и перенос закрепленных на клеммах проводов. Таким образом, исключается короткоезамыкание между проводами соседних каналов.

2, Данная конструкция более надежна в эксплуатации в условиях повыщенной вибрации и ударных нагрузок за счет боковых проводников, имеющих С-образную форму, при этом на боковой поверхности корпуса с двух его концов выполнены углубления, в

0 которых расположены контактные элементы боковых проводников, а контактные элементы центрального проводника расположены на торцах корпуса.

Конструкция ввода малогабаритна и проста в изготовлении, ремонтопригодна и

5 надежна в работе за счет размещения в углублениях на боковой поверхности корпуса контактных элементов боковых проводников, выполненных в внде клина, который острым своим концом направлен радиально к центQ ральному проводнику, а контактная его поверхность выступает над поверхностью изоляционного материала.

Предлагаемая конструкция по сравнению с прототипом при одной и той же плотнос5 хи тока и величины напряжения, позволяет снизить себестоимость ввода за счет сокращения времени изготовления на 9-10 %, а также упростить конструкцию, уменьщить габариты в 1,4 раза и увеличить срок служg бы в 1,5-2 раза.

Предлагаемая конструкция ввода обладает более щирокими эксплуатационными возможностями в условиях вибрационных и ударных нагрузок, а также в условиях больших знакопеременных динамических усилий,

5 возникающих при прохождении в токопроводах импульсного тока больщой амплитуды порядка 1 кА и выще. Фиг. 2

1. ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ГЕРМЕТИЧНЫЙ ВВОД, содержащий корпус из изоляционного материала, выполненный в виде цилиндра с проходящими в нем токопроводящими проводниками, один из которых - центральный, а другие - боковые расположены вокруг него по крайней мере в один ряд, и контактные элементы, расположенные на концах проводников, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, боковые проводники имеют С-образную форму, при этом на боковой поверхности корпуса с двух его концов выполнены углубления, в которых расположены контактные элементы боковых проводников, а контактные элементы центрального проводника расположены на торцах корпуса. 2. Ввод по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности, контактные элементы боковых проводников выполнены в виде клина, который острым своим концом направлен радиально к центральному проводнику, а контактная его поверх(Л ность выступает над поверхностью корпуса. ел О) 00

12