RU2006120C1 - Cable stuffing arrangement - Google Patents

Abstract

FIELD: explosion-proof mine electrical equipment. SUBSTANCE: stuffing arrangement has box with as many through insulators as there are cable conductors to be brought in, flexible sealing cup, and barrier made of conducting material and provided with hole 7 and port 8 with dielectric insert 9 provided with holes 10. As cable is pulled out, shortest conductor passing through hole 7 is first to come in contact with bare end of barrier whose height equals depth of box. Barrier is in electric contact with grounded shell of electrical equipment; therefore, when cable is pulled out, supply voltage is cut off thereby preventing explosion, fire, and electric shock. EFFECT: improved safety of device. 6 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к взрывобезопасному электрооборудованию, в частности рудничному. The invention relates to electrical engineering, namely to explosion-proof electrical equipment, in particular mine.

Известно предохранительное устройство для штепсельного разъема, которое содержит изолирующее основание и штыревой контакт, а также изоляционную оболочку, размещенную таким образом, что в разомкнутом состоянии она прикрывает контакт, находящийся под напряжением. В результате исключается прикосновение к токоведущим частям извне и между ними [1] . A safety device for a plug connector is known, which comprises an insulating base and a pin contact, as well as an insulating sheath arranged in such a way that in the open state it covers a live contact. As a result, contact with live parts from the outside and between them is excluded [1].

Недостатком известного устройства является низкая надежность изделия ввиду малой механической прочности оболочки, а также быстрого старения материала, из которого она изготовлена, так как в процессе эксплуатации оболочка длительное время находится в сжатом состоянии. A disadvantage of the known device is the low reliability of the product due to the low mechanical strength of the shell, as well as the rapid aging of the material from which it is made, since during operation the shell is in a compressed state for a long time.

Известно также устройство с предохранительным колпаком для электрического соединения телескопического типа, содержащее штепсельный колпак, который вдвигается в розеточный колпак до соединения штепселя с розеткой. При обратном движении предохранительные колпаки распрямляются и прикрывают оголенные штыревые контакты штепселя и розетки [2] . A device with a safety cap for telescopic type electrical connection is also known, comprising a plug cap that slides into a receptacle cap until the plug is connected to a receptacle. During the reverse movement, the safety caps straighten and cover the exposed pin contacts of the plug and socket [2].

Недостатком этого устройства является низкая безопасность, связанная с тем, что при механическом повреждении расположенных вне вводной камеры колпаков контакты оказываются оголенными и представляют опасность для обслуживающего персонала. The disadvantage of this device is the low safety associated with the fact that upon mechanical damage to the caps located outside the input chamber, the contacts are exposed and pose a danger to the operating personnel.

Известен электрический соединитель, состоящий из двух размещенных в различных корпусах частей, одна из которых содержит контакт, выполненный в виде винта, а другая - в виде взаимодействующей с ним гайки, а также расположенную между взаимодействующими торцами корпусов эластичную прокладку [3] . Known electrical connector, consisting of two parts located in different housings, one of which contains a contact made in the form of a screw, and the other in the form of a nut interacting with it, as well as an elastic gasket located between the interacting ends of the housings [3].

Недостатком данного соединения является отсутствие изоляции соединяемых частей при разъединенном их положении, что приводит к загрязнению рабочих поверхностей винта и гайки и не обеспечивает электробезопасного соединения при наличии напряжения на одной из частей контакта даже при неаварийном их разъединении. The disadvantage of this connection is the lack of insulation of the connected parts when their position is disconnected, which leads to contamination of the working surfaces of the screw and nut and does not provide an electrically safe connection when there is voltage on one of the contact parts, even if they disconnect non-accidentally.

Известна конструкция электрического соединителя, выбранного в качестве прототипа, содержащего два диэлектрических корпуса, гайку, размещенную в одном из корпусов, и винт - в другом. Корпус с винтом снабжен эластичным диэлектрическим гофрированным защитным элементом, имеющим форму стакана с дном. Корпус с гайкой соединен с прокладкой. Дно стакана и прокладка имеют крестообразную прорезь со створками. Для соединения кабелей необходимо сжать гофрированный стакан, вставить винт в прорезь прокладки и осуществить механическое и электрическое соединение винта с гайкой [4] . The known design of the electrical connector, selected as a prototype, containing two dielectric housings, a nut located in one of the housings, and a screw in the other. The housing with the screw is equipped with an elastic dielectric corrugated protective element having the form of a glass with a bottom. The housing with the nut is connected to the gasket. The bottom of the glass and the gasket have a cross-shaped slot with sashes. To connect the cables, it is necessary to squeeze the corrugated cup, insert the screw into the slot of the gasket and make mechanical and electrical connection of the screw with the nut [4].

Недостатком известного электрического соединителя является недостаточная электробезопасность, вследствие чего не исключена возможность поражения электрическим током обслуживающего персонала, а также возникновения пожара или взрыва от искры во время выдергивания кабеля, находящегося под напряжением во взрывоопасной среде. A disadvantage of the known electrical connector is the lack of electrical safety, as a result of which the possibility of electric shock to the operating personnel, as well as the occurrence of a fire or explosion from a spark during pulling out a cable that is energized in an explosive atmosphere, is not ruled out.

Цель изобретения - отключение питающего напряжения при выдергивании кабеля из устройства. The purpose of the invention is the disconnection of the supply voltage when pulling the cable from the device.

Для этого устройство для ввода кабеля, содержащее корпус с проходными изоляторами в количестве, соответствующем количеству жил кабеля, и эластичной уплотняющей манжетой, снабжено жестко закрепленной на стенках корпуса с обеспечением электрического контакта с последним перегородкой из электропроводного материала, имеющей высоту, равную глубине корпуса, при этом в перегородке выполнены отверстие, предназначенное для взаимодействия с самой короткой жилой кабеля, и окно, в котором размещен диэлектрический вкладыш, имеющий отверстия в количестве, соответствующем количеству остальных жил кабеля. Наличие перегородки из электропроводного материала с отверстием для самой короткой жилы кабеля обеспечивает упреждающий контакт этой жилы с перегородкой, а значит и с заземленной оболочкой электрооборудования, что приводит к срабатыванию защитного отключения до выхода оголенной жилы из устройства в окружающую среду. Таким образом, кабель отключается раньше, чем происходит выход его жил во внешнюю среду. Высота перегородки равна глубине корпуса для предотвращения сборки устройства без продевания жил кабеля через отверстия, выполненные в перегородке, так как в этом случае невозможно закрыть крышку. Наличие диэлектрического вкладыша с отверстиями для остальных жил кабеля обеспечивает исключение замыкания между оголенными жилами кабеля и корпусом в начальный момент аварийного выдергивания кабеля, т. е. пока короткая жила не касается перегородки и не создает условия для аварийного автоматического отключения. For this, a cable entry device containing a housing with bushing insulators in an amount corresponding to the number of cable cores and an elastic sealing collar is provided with a rigidly fixed to the walls of the housing with electrical contact with the last baffle of electrically conductive material having a height equal to the depth of the housing, this hole is made in the partition, designed to interact with the shortest residential cable, and a window in which is placed a dielectric insert having holes in t he corresponding number of the rest of the cable strands. The presence of a baffle made of electrically conductive material with an opening for the shortest cable core provides a proactive contact of this core with the partition, and hence with the grounded sheath of electrical equipment, which leads to a protective shutdown before the bare core leaves the device in the environment. Thus, the cable is disconnected before the veins exit into the external environment. The height of the partition is equal to the depth of the housing to prevent the assembly of the device without threading the cable strands through the holes made in the partition, since in this case it is impossible to close the cover. The presence of a dielectric insert with holes for the rest of the cable cores ensures the exclusion of a short circuit between the bare cores of the cable and the housing at the initial moment of emergency pulling out of the cable, i.e., while the short core does not touch the partition and does not create conditions for emergency automatic shutdown.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство с одним кабельным вводом; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - пример выполнения устройства с двумя кабельными вводами; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 4; на фиг. 6 - пример выполнения устройства с четырьмя кабельными вводами. In FIG. 1 shows the proposed device with one cable entry; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1; in FIG. 3 is a section BB in FIG. 2; in FIG. 4 - an example of a device with two cable entries; in FIG. 5 is a section BB of FIG. 4; in FIG. 6 is an example embodiment of a device with four cable entries.

Устройство содержит корпус 1 и проходные изоляторы 2 в количестве, соответствующем числу жил кабеля 3. Ввод корпуса 1 оснащен эластичной уплотняющей манжетой 4. Перегородка 5 из электропроводного материала соединена с внутренними стенками корпуса 1 посредством сварного шва 6 либо болтового соединения или путем пайки. В перегородке 5 выполнены отверстие 7 для самой короткой жилы кабеля 3 и окно 8 с диэлектрическим вкладышем 9, имеющим отверстия 10 для остальных жил кабеля. Корпус 1 имеет также крышку 11. The device comprises a housing 1 and bushing insulators 2 in an amount corresponding to the number of cable cores 3. The input of the housing 1 is equipped with an elastic sealing collar 4. A partition 5 of electrically conductive material is connected to the inner walls of the housing 1 by means of a weld 6 or bolt joint or by soldering. In the partition 5, an opening 7 is made for the shortest cable core 3 and a window 8 with a dielectric insert 9 having openings 10 for the remaining cable conductors. The housing 1 also has a cover 11.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

При выдергивании жил кабеля 3 из корпуса 1 устройства самая короткая из жил, проходя через отверстие 7, первая касается оголенным концом перегородки 5, имеющей электрический контакт через шов 6 и корпус 1 с заземленной оболочкой электрооборудования. В том случае, если оборудование работает в сети с изолированной нейтралью, такой режим квалифицируется как режим утечки тока на землю, поэтому происходит общее отключение кабеля защитным реле утечки, которым снабжен каждый питающий фидер. Если же оборудование работает в сети с глухозаземленной нейтралью, такой режим квалифицируется как однофазное замыкание на землю. В этом случае срабатывает защита от коротких замыканий. When pulling the cores of cable 3 from the housing 1 of the device, the shortest of the cores, passing through the hole 7, the first touches the bare end of the partition 5, which has electrical contact through the seam 6 and the housing 1 with a grounded sheath of electrical equipment. In the event that the equipment operates in a network with an isolated neutral, this mode is qualified as a current leakage to ground, therefore, the cable is disconnected by the protective leakage relay that each supply feeder is equipped with. If the equipment operates in a network with a grounded neutral, this mode qualifies as a single-phase earth fault. In this case, short circuit protection is triggered.

Устройства, изображенные на фиг. 4 и 6, при аварийном случайном извлечении кабеля из корпуса обеспечивают безопасность аналогичным образом. The devices shown in FIG. 4 and 6, in the event of an accidental accidental removal of the cable from the housing, they provide safety in a similar way.

Расчет народнохозяйственного эффекта производят по формуле
Э_нх= Ц_б.н(a-1)-(± ΔC+K_н·ΔK)+

+ (К

-K

) , где Ц_б.и - цена базового изделия;
а - коэффициент эквивалентности единицы нового изделия к единице базового, 1,42;
Δ С - увеличение себестоимости производства единицы нового изделия;
К_н - нормативный коэффициент экономической эффективности, равный 0,15;
Δ К - удельные капитальные затраты, связанные с созданием нового изделия;
Ц_б'-Ц_н' - годовые текущие издержки у потребителя при использовании нового изделия по сравнению с базовым, равные нулю;
Р_ам - доля отчислений на амортизацию, 0,2;
Е_н' - нормативный коэффициент у потребителя, 0,12;
К_б'-К_н' - дополнительные капитальные вложения у потребителя при использовании нового образца, равные нулю.The calculation of the national economic effect is carried out according to the formula
Э _нх = Ц _б.н (a-1) - (± ΔC + K _n · ΔK) +

+ (K

-K

), where C _b.i is the price of the base product;
a is the coefficient of equivalence of a unit of a new product to a base unit, 1.42;
Δ С - increase in the cost of production of a unit of a new product;
K _n - normative coefficient of economic efficiency equal to 0.15;
Δ K - specific capital costs associated with the creation of a new product;
C _b '-C _n ' - the annual current costs of the consumer when using a new product compared to the base, equal to zero;
R _am - the share of deductions for depreciation, 0.2;
E _n '- regulatory coefficient at the consumer, 0.12;
To _b '-K _n ' - additional capital investments from the consumer when using a new sample, equal to zero.

После подстановки значений параметров в исходную формулу получаем величину годового экономического эффекта на одну установку
Э_нх=

0.305(1.42-1)-(0.030+0.15·0.5)+

+0= 0.0231

Преимущества предлагаемого устройства заключаются в исключении взрывов, пожаров и электропоражений при аварийном выдергивании жил кабеля из контактного соединения при расположении электрооборудования как в воздухе, так и во взрывоопасной, например метано-воздушной, среде.After substituting the parameter values in the original formula, we obtain the value of the annual economic effect per installation
E _nh =

0.305 (1.42-1) - (0.030 + 0.15 · 0.5) +

+ 0 = 0.0231

The advantages of the proposed device are the exclusion of explosions, fires and electric shock during an emergency pulling out of the cable conductors from the contact connection when the electrical equipment is located both in air and in an explosive atmosphere, such as methane-air,.

(56) Патент ФРГ N 3223494, кл. H 01 R 13/44, 1983. (56) German Patent N 3223494, CL H 01 R 13/44, 1983.

Патент США N 4721475, кл. H 01 R 13/44, 1988. U.S. Patent No. 4,721,475, cl. H 01 R 13/44, 1988.

Авторское свидетельство СССР N 615558, кл. H 01 R 13/02, 1978. USSR author's certificate N 615558, cl. H 01 R 13/02, 1978.

Авторское свидетельство СССР N 1030895, кл. H 01 R 13/44, 1983.  USSR author's certificate N 1030895, cl. H 01 R 13/44, 1983.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА КАБЕЛЯ, содержащее корпус с проходными изоляторами в количестве, соответствующем количеству жил кабеля, и эластичной уплотняющей манжетой, отличающееся тем, что оно снабжено жестко закрепленной на стенках корпуса с обеспечением электрического контакта с последним перегородкой из электропроводного материала, имеющей высоту, равную глубине корпуса, при этом в перегородке выполнено отверстие, предназначенное для взаимодействия с самой короткой жилой кабеля, и окно, в котором размещен диэлектрический вкладыш, имеющий отверстия в количестве, соответствующем количеству остальных жил кабеля.  A CABLE INPUT DEVICE, comprising a housing with bushing insulators in an amount corresponding to the number of cable cores and an elastic sealing collar, characterized in that it is provided with a rigidly fixed to the walls of the housing with electrical contact with the last partition of an electrically conductive material having a height equal to depth housing, while in the partition there is a hole designed to interact with the shortest core cable, and a window in which there is a dielectric insert having holes in an amount corresponding to the amount remaining cable cores.