Гибкий токопровод к индукционной установке Советский патент 1989 года по МПК H05B6/02 

Изобретение отнссится к электротермии и может быть использовано для питания сильноточных устройств, работающих на повышенной частоте.

Целью изобретения является снижение потерь электроэнергии и увеличение токовой нагрузки.

На фиг. 1 показан токоподвод, разрез; на фиг. 2 - вид изоляционной шайбы и выполнение транспозиции жил.

Токоподвод состоит из электроизоляционной эластичной оболочки 1, (например, резины), с внутренней полостью, заполненной потоком охлаждающей жидкости 2 (например, воды) и содержащей токопроводящие медные жилы 3.

Каждая жила состоит из набора тонких медных неизолированных проводников, диаметр зкилы принимается равным удвоенной глубине проникновения тока.

Число жил берется равным частному от деления величины расчетного тока на максимально допустимый ток жилы. Жилы располагаются параллельными чередующимися слоями, число слоев принимается кратным двум, причем чередование слоев (транспозиция) осуществляется с помощью изоляционных (например, фторопластовых) шайб 4, имеющих специальные отверстия. Отверстия в щайбах располагаются в шахматном порядке, число рядов отверстий в шайбах равно числу слоев жил токоподво- да, число отверстий в каждом ряду равно числу жил в каждом слое, расстояние между рядами отверстий принимается равным диаметру жилы, расстояние между центрами отверстий в ряду выбирается равным двум диаметрам жилы, увеличенным на толщину

ел to

;D

стенки между отверс1 иями, которую определяют исходя из условий механической прочности материала шайбы. Отверстие в шайбых выполняют под углом ( к оси шайбы, причем тангенс угла о(, принимают равным отношению диаметра жилы к толщине шайбы, если чередование осуществляется между соседними слоями жил, как отношению m диаметров жилы к толщине шайбы, если чередование осуществляют через m слоев. Порядок чередования слоев определяют в зависимости от их количества в то- коподводе таким образом, что, если число слоев дил равно четырем, то внешние и внутренние слои меняются, проходя через каждую изоляционную шайбу, если число слоев равно шести, два противоположных поверхностных слоя меняют позицию на близлежащие внутренние, а центральные внутренние слои перемещаются на место поверхностных. Если число слоев жил токопод- вода больше шести, чередование осуществляют через один слой так, что результируюшд е индуктивные сопротивления всех жил равны между собой. Количество шайб п определяют в зависимости от длины L и диаметра D токо- подвода и принимают ближайшее большое целое из соотношения п ii/8D, причем, если число жил токоподвода кратно трем, то количество шайб принимают четным, если число слоев жил кратно четырем, то количеств шайб берут нечетным. lUaiiobi выполняют толщиной не менее двух диаметров жилы токоподвода. На свободной поверхности шайбы имеют отверстия для протока охлаждающей жидкости. Подача охлаждающей жидкости осуществляется через штуцеры 6,

Переменный ток, проходя по проводнику, распределяется по его сечению неравномерно. Это явление, известное под названием поверхностного эффекта (или эффекта близости, когда речь идет о влиянии тока в одном из проводов на распределение тока в другом) приводит к тому, что значение индук- тивностей при переменном токе высокой частоты отличается от их значений при промышленной частоте 50 Гц, Из теории электромагнитного поля известно, что характер распределения

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

переменного тока по сечению провода зависит как от магнитной проницаемости и удельной проводимости вещества провода, так и от частоты протекающего по проводу тока. Поэтому собственные и взаимные индуктивности проводов при переменном токе косвенно зависят от всех упомянутых величин. Индуктивности при неизменности всех прочих условий зависят от частоты. Поверхностный эффект и эффект близости выражены тем резче, чем выше частота тока.

При высокой частоте распределение тока по сечению резко неравномерно и ток можно считать сосредоточенным лишь в весьма тонком слое вблизи поверхности провода, В этом случае вся тепловая энергия выделяется в этом слое, что ведет к перегреву проводника и уменьшению передаваемой мощности,

В результате транспозиции происходит выравнивание распределения тока в медных Ж1 ;лах, находящихся в разных слоях токоподвода, что позволяет избежать перегрузки элементов последнего. Уменьшение токовой нагрузки элементов ведет к уменьшению сечения медных жил при одинаковой передаваемой мощности, что снижает расход металла для токоподвода.

Формула изобретения

Гибкий токоподвод к индукционной установке, содержащий гибкие медные жилы, размещенные в электроизоляционной эластичной оболочке, внутренняя полосч ь которой соединена со штуцерами для охлаждающей жидкости, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь электроэнергии и увеличения токовой нагрузки, жилы размещены параллельными слоями количеством, кратным двум, в отверстиях установленных с интервалами одна от другой изоляционных шайб, отверстия соседних слоев смещены в шахматном порядке и выполнены под углом к оси шайбы, причем углы отверстий соседних слоев направлены в противоположные стороны, а на периферической поверхности шайб выполнены отверстия для протока охлаждающей жидкости.

ggg6gS$S$65 g%$ X gS $ 50 $

Изобретение относится к электротермии и может быть использовано для питания сильноточных устройств, работающих на повышенной частоте. Цель изобретения - снижение потерь электроэнергии и увеличение токовой нагрузки. Токоподвод состоит из электроизоляционной оболочки, заполненной потоком охлаждающей жидкости и содержащей гибкие медные жилы, расположенные в несколько слоев и приваренные по обоим концам к шинам. Жилы размещены в изоляционных шайбах, имеющих специальные отверстия, выполненные под углом α к оси шайбы с числом рядов, равным числу слоев жил, с помощью которых выполняется транспозиция жил. 2 ил.

фиеЛ