Корпус Советский патент 1993 года по МПК H01H9/04 H01H33/53 H01H33/575 

Изобретение относится к корпусам, имеющим предохранительные приспособления или средства для сброса избыточного давления, возникающего внутри таких корпусов и касается корпусов высоковольтных электрических автоматов или реле повторного включения.

Предметом настоящего изобретения является корпус, состоящий из основной корпусной части - оболочки и крышки, которые скрепляются герметично друг с другом при помощи набора болтов. Отличием данного корпуса является то, что каждый крепежно- соединительный болт снабжен деформируемым предохранительным приспособлением, размещаемым между болтом и основной частью корпуса или его крышкой. Конструктивно данный болтовой узел крепления решен таким образом, что при увеличении давления внутри корпуса с выходом за какой-то предельно допустимый уровень указан- ное приспособление, сжимаясь, деформируется заданным образом, в результате чего при отходе крышки от основной части корпуса между ними образуется проходной зазор, через который происходит сброс избыточного давления из корпуса.

В одном из предлагаемых вариантов исполнения изобретения каждое деформируемое предохранительное средство представляет собой полую трубчатую деталь, охватывающую тело болта и располагающуюся между головкой последнего и прилегающей частью корпуса или его крышки.

С практической точки зрения целесообразно предусмотреть для каждой деформируемой трубчатой детали специальные направляющие средства, которые ориентировали бы эту деталь.соосно (коаксиально) с болтом. Такие направляюще-установочные средства могут быть выполнены на самой трубчатой детали предохранительного приспособления или же в виде отдельной детали, размещаемой между болтом и указанной трубчатой деталью.

Эта трубчатая деталь может выполняться из любого подходящего материала, к примеру нержавеющей стали или алюминия, и может иметь зону ослабленного сечения, например, в виде одного или нескольких отверстий, пары диаметрально противоположных углублений, канавок, надрезов и т.п., по которым начинается деформирование.

Желательно, чтобы указанная зона ослабленного сечения располагалась в центре трубчатой детали (по ее высоте); в этом случае при деформировании центральные части указанной детали будут выгибаться бочкообразно наружу.

В альтернативном варианте исполнения изобретения каждое деформируемое

предохранительное приспособление составляется из нескольких соосно размещаемых тарельчатых пружин, каждая из которых имеет усеченно-коническую форму. Ниже в качестве примера для иллюстра0 ции существа предлагаемого рассматривается частный вариант исполнения изобретения. Описание этого варианта сопровождено пояснякэщими чертежами, на которых представлены вертикальные мест5 ные разрезы части заявляемого корпуса с предохранительным средством, которое показано соответственно в исходном недеформированном положении (фиг.1) и деформированном, сжатом положении

0 (фиг.2).

Позицией I показана часть корпуса, в котором находится автомат переключения {не показан). Обычно в таких устройствах применяется газовый наполнитель типа SFe .

5Корпус 2 состоит из открытой сверху основной части или резервуара 3 и пластинчатой закрывающей части или крышки 4, соединенных герметично друг с другом при помощи набора болтов 5, распределяемых с

0 соответствующим шагом по окружности. В кольцевое углубление 6 с нижней стороны крышки 6 установлено уплотнительное кольцо-сальник 7, с помощью которого обеспечивается герметизация внутреннего

5 объема корпуса 2 от внешней атмосферы.

Далее следует указать, что резьбовые тела 8 болтов 5 пропущены через опорное кольцо 9, упирающееся в кольцевой фланец 10 основной корпусной детали 3, и входят в

0 соответствующие резьбовые глухие отверстия в крышке 4.

Рассматриваемый корпус 2 имеет предохранительные приспособления (средства), предназначенные для сброса давления

5 из объема этого корпуса, когда оно превысит определенное максимально допустимое значение, например, вследствие дугового разряда на размыкателе, находящемся в атмосфере газообразного SFe. Это делается

0 для того, чтобы предотвратить частичное или полное взрывообразное разрушение корпуса.

Далее подробно рассматривается конструкция указанных приспособлений. Дан5 ное приспособление, которым оснащается каждый крепежный болт 5, состоит из полой трубчатой детали 11, к примеру из нержавеющей стали или алюминия, с заданным пределом текучести и разрушающим напряжением. Эта деталь посажена на резьбовое

тело 8 болта 5 и находится между болтовой головкой 12 и нижним торцом опорного кольа 9, от которых она отдалена двумя упорными шайбами 13 и 14 соответственно. Кольцевой контактирующий вкладыш 15 на резьбовом теле 8 обеспечивает соосное расположение трубчатой детали 11с болтом 5.

Принцип действия рассматриваемой конструкции состоит в следующем. При появлении внутри корпуса 2 избыточного дав- ления, превосходящего заданное допустимое значение, причиной чего является короткое замыкание в электрооборудовании, находящемся в корпусе, и дугового разряда это давление стремится отжать друг от друга основную корпусную часть 2 и крышку 4, создавая на трубчатых предохранительных деталях соответствующее усилие сжатия, передаваемое с одной стороны через отжимаемую крышку 4 и закреплен- ные в ней болты, а с другой стороны - от корпусной резервуарной части 2 через опорное кольцо 9.

Когда осевая нагрузка, прикладываемая к трубчатым деталям 11, превысит пре- дел текучести их материала, указанные детали деформируются, как показано на фиг.2, в результате чего между основной частью 2 и крышкой 4 корпуса образуется зазор, через который осуществится сброс давления, действовавшего в корпусе 2.

Очевидно, что материал и размеры трубчатых деталей 11, а также момент затяжки болтов 5 подбираются так, чтобы де- формирование указанных деталей происходило при вполне определенном давлении внутри корпуса 2. С практической точки зрения целесообразно, чтобы трубчатые детали имели в центре зону ослабленного сечения, например, в виде двух диаметраль- но противоположных отверстий 16, так чтобы деформирование этих деталей начиналось в указанной центральной зоне и реализовалось в виде бочкообразного выгибания наружу, как это показано на фиг.2; .с переходом в конечном итоге к профилю складывающегося китайского фонаря.

При таком конструктивном решении давление, при котором происходит деформирование трубчатой детали 11,будетзави- сеть от характера и/или местоположения упомянутой зоны ослабленного сечения, которая в общем случае может выполняться в виде надрезов, канавок, перфораций и т.п. Это давление может варьироваться при из- мерении размеров и материала трубчатых деталей И. К примеру, нержавеющая сталь имеет более высокую прочность на разрыв, чем алюминий, и в тех случаях, когда в корпусе 2 создаются более высокие давления,

эта сталь более предпочтительна, поскольку в отличие от алюминия обладает более явно выраженными пружинно-деформационными свойствами при сжатии и не будет создавать на болтах 5 чрезмерных усилий, поглощая большие энергии, чем алюминий.

Наличие деформируемых трубчатых деталей 11 дает пользователю наглядную визуальную информацию о коротком замыкании в корпусе и необходимости восстановления находящегося в нем электрооборудования.

Деформируемые предохранительные приспособления не обязательно должны выполняться в виде трубчатых деталей, как это показано на фиг.1 и 2. Они могут пред- ставлять собой пакеты тарельчатых пружин, каждая из которых имеет усеченно-коническую форму. В этом случае отдельные пружины пакета либо одинаково укладываются друг в друга, образуя относительно компактную, упругую сборку, либо же наоборот переворачиваются относительно друг друга, образуя более упругую упорную конструкцию, но с теми же несущими характеристиками, что и при прямой, гнездообразной укладке и при одном и том же числе.

В заключение необходимо обратить внимание на то, что обьем притязаний дан- ного изобретения не ограничивается рас-, смотренным вариантом, в котором заявленный корпус используется для защищенного размещения высоковольтных электрических переключателей. На практике такой- корпус может использоваться для самых различных случаев, когда внутри него возможно проявление недопустимо высоких давлений.

Формула.изобретения

1. Корпус, состоящий из основной корпусной части и крышки, соединенных при помощи набора болтов, отличающий- с я тем, что, с целью повышения надежности, каждый болт оснащен деформируемым предохранительным приспособлением, расположенным между болтом и основной корпусной частью или крышкой, так, что при увеличении давления внутри корпуса сверх заданного критического значения приспособления деформируются заданным образом с относительны смещением между основной частью корпуса и его крышкой и образованием зазора между ними, за счет чего происходит сброс давления в корпусе.

2. Корпус по п. 1,отличающийся тем, что каждое деформируемое предохранительное приспособление выполнено в виде полой трубчатой детали, охватывающей стержневое тело болта и расположенной

между головкой болта и основной частью корпуса и его крышкой.

3. Корпус по п.2, отличающийся тем, что каждая трубчатая деталь снабжена установочно-направляющими средствами, ориентирующими ее соосно в тем болтом, на котором она находится.

4. Корпус по п.З, отличающийся тем, что установочно-направляющие средства выполнены на самой трубчатой детали,

5. Корпус по п.З, отличающийся тем, что установочно-направляющие средства выполнены в виде отдельной детали, расположенной между болтом и трубчато.й деталью.

0

6. Корпус по пп., отличающий- с я тем. что на каждой трубчатой детали имеется зона ослабленного сечения.

7. Корпус по п.6, отличающийся тем, что зона ослабленного сечения выполнена в виде одного или нескольких отверстий, расположенных в центре трубчатой детали.

8. Корпус по п. 1,отличающийся тем, что каждое деформируемое предохранительное приспособление состоит из набора соосных тарельчатых пружин, каждая из которых имеет форму усеченного конуса.

Использование: в электротехнике или реле повторного включения. Сущность изобретения: крепление позволяет отходить закрепленной на болтах 5 крышке 4 от корпуса 2 при возникновении в его внутреннем объеме повышенного давления и выполнено в виде гаечно-болтового соединения, включающего трубчатую распорную промежуточную деталь 11, охватывающую тело болта 5 и расположенную между его головкой 12 и крышкой 4. Стенка трубчатой распорной детали 11 просверлена или надрезана посередине ее высоты. Материал и размеры этой детали, а также размеры надреза или сверлений подобраны в расчете на определенное избыточное давление, которое может создаваться в корпусе и при котором нагрузка, прикладываемая к крышке 4, вызовет контролируемое деформируемое сжатие упомянутой распорной детали без ее разрушения или полного смятия. 2 ил.. 7 з.п. ф-лы. 7

Щи2.1