Разъемный токоввод Советский патент 1992 года по МПК H01B17/26 

переходит в твердое состояние. Токоввод готов к пропусканию тока. Для разъема то- коввода запитывают нагревательный элемент 1. Токопроводящее вещество б из твердого состояния переходит в жидкое, и подвижная часть 1 поднимается. Положительный эффект от использования данного

изобретения заключается в повышенной надежности работы токоввода, простоте его эксплуатации, обусловленными постоянной площадью токосъема, отсутствием люфта между контактными элементами подвижной и неподвижной частей токоввода. 1 ил.

Токоввод предлагается использовать в криогенном электрооборудовании, конкретнее - в сверхпроводных магнитных системах. Сущность изобретения в следующем. Под действием нагревательного элемента 7 токопроводящее вещество 6 приводится в жидкое состояние. Следует отметить, что длину неподвижной части 3 выбирают таким образом, чтобы стакан 5 находился выше уровня жидкого гелия, т.е. в зоне более высоких температур. Подвижную часть 1 опускают (с помощью какого-либо механизма, например электромагнита), и ее контактный элемент входит в жидкое токопроводящее вещество 6. После этого питание нагревательного элемента 7 отключают и жидкое вещество 6 под воздействием паров гелия ё VI 4 Os J О О

Изобретение относится к криогенному электрооборудованию, а конкретно к сверхпроводящим магнитным системам.

Токовводы предназначенны для подвода электрического тока от источника электроэнергии, находящегося в зоне нормальных температур (ЗООК), к сверхпроводящему магниту, находящемуся в кри- остате в жидком гелии (4,2 К).

Известны неразъемные токовводы, охлаждаемые отходящими из криостата парами хладагента - газообразным гелием. Токовводы представляют собой трубу, внутри которой с малыми зазорами размещены оплетки коаксиальных кабелей. По оплеткам, соединенным параллельно, подается электрический ток в магнитную систему. Из- за теплопроводности материала оплеток и джоулевых тепловыделений в них в кри- остат, где находится сверхпроводящий магнит, по оплеткам поступает тепло, вызывающее испарение гелия. Теплопри- ток по токовводам в значительной мере снимается испарившимся гелием, который выводится из криостата через указанную трубу.

Недостатком указанной конструкции является наличие теплопритока в криостат при отсутствии тока в токовводе.

Известен разъемный токоввод, содержащий подвижную часть, выполненную в виде трубы, внутри которой протянуты два токовух провода, охлаждаемые отходящими потоками газа и хладагента, и неподвижную часть в виде седла. В верхней части токовые проводы подсоединяются к источнику питания, а в нижней части - к контактной части токоввода. Седло расположено на фланце магнита,

Для заведения тока в магнитную систему токоввод опускается в криостат и своей контактной частью попадает в седло. Затем токоввод поворачивается на 90° и достигается контакт между контактной частью токоввода и седлом.

Недостатком этого токоввода является. то, что при поворотах подвижной части в седле из-за трения происходит срабатывание соприкасающихся поверхностей, а это приводит к появлению люфта в разъеме, т.е. к низкой надежности работы токоввода. Цель изобретения - повышение надежности работы токоввода.

Указанная цель достигается тем, что в разъемном токовводе, содержащем неподвижную часть в виде полого цилиндра, один из концевых участков которого предназначен для соединения с магнитной системой, а другой - через контактный элемент соединен с трубчатой подвижной частью, этот концевой участок неподвижной части имеет участок большого диаметра с двойными

стенками, образующими кольцевую полость, на одной из стенок которой расположен нагревательный элемент, в качестве контактного элемента использовано заполняющее упомянутую кольцевую полость токопроводящее вещество (гелий, ртуть), находящееся в твердофазном или в жидко- фазном состоянии. При этом взаимодействующий с контактным элементом концевой участок подвижной части расположен в

кольцевой полости с зазором к ее стенкам. Положительный эффект заявляемого изобретения заключается в повышении надежности работы токоввода, простоте его эксплуатации, обусловленными постоянной

площадью токосъема, отсутствие люфта между контактными элементами подвижной и неподвижной частью токоввода.

На чертеже представлен разъемный токоввод.

Токоввод состоит из трубчатой подвижной части 1 с контактным элементом 2, которая может совершать возвратно-поступательное движение в осевом направлении относительно неподвижной части 3, которая одним своим

концевым участком электрически соединена со сверхпроводящей магнитной системой 4. Контактный элемент неподвижной части 3 представляет собой полый цилиндр с двойными стенками, образующие кольцевую полость 5, заполненную токопроводящим веществом б, например гелием, ртутью и т.п. На стенке полости 5 расположен нагревательный элемент 7.

Токоввод работает следующим образом.

Для приведения токоввода в рабочее состояние нагревательный элемент 7 запи- тывается током. Под действием нагрева то- копроводящее вещество 6 переводится в жидкую фазу. Следует отметить, что длина неподвижной части 3 выбирается таким образом, что полость 5 находится выше уровня жидкого гелия, т.е. в зоне более высоких температур. Подвижная часть 1 опускается (опускание производится с помощью какого-либо механизма, например, электромагнита, на чертеже не показан) и ее контактный элемент 2 входит в жидкое то- копроаодящее вещество 6, при этом между контактным элементом 2 и стенками поло- сти 5 есть зазор. После этого питание нагревательного элемента 7 отключается и под воздействием паров гелия токопроводящее вещество 6 переходит в твердую фазу. Токоввод готов к пропусканию тока в сверхпро- водящую систему 4.

Для разъема токоввода производится запитывание нагревательного элемента 7.

Токопроводящее вещество 6 переходит из твердофазного состояния в жидкофазное и подвижная часть 1 поднимается вверх. Формула изобретения Разъемный токоввод, содержащий неподвижную часть в виде полого цилиндра, один из концевых участков которого предназначен для соединения с магнитной системой, а другой, через контактный элемент соединен с трубчатой подвижной частью, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы токоввода, другой концевой участок неподвижной части имеет участок большого диаметра с двойными стенками, образующими кольцевую полость, на одной из стенок которой расположен нагревательный элемент, в качестве контактного элемента использовано заполняющее упомянутую кольцевую полость токопроводящее вещество, находящееся в твердофазном или жидкофазном состоянии, при этом взаимодействующий с контактным элементом концевой участок подвижной части расположен в кольцевой полости с зазором к ее стенкам.