RU2678314C1 - Высоковольтный переход - Google Patents
Высоковольтный переход Download PDFInfo
- Publication number
- RU2678314C1 RU2678314C1 RU2017144341A RU2017144341A RU2678314C1 RU 2678314 C1 RU2678314 C1 RU 2678314C1 RU 2017144341 A RU2017144341 A RU 2017144341A RU 2017144341 A RU2017144341 A RU 2017144341A RU 2678314 C1 RU2678314 C1 RU 2678314C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- insulator
- partition
- transition
- conductor
- housing
- Prior art date
Links
- 230000007704 transition Effects 0.000 title description 30
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 14
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000008719 thickening Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000010951 brass Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 6
- 230000035939 shock Effects 0.000 abstract description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 4
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002500 effect on skin Effects 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B17/00—Insulators or insulating bodies characterised by their form
- H01B17/26—Lead-in insulators; Lead-through insulators
Landscapes
- Gasket Seals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для ввода электрических проводников в загрязненную зону. Высоковольтный переход содержит герметично установленный в стенке защитной конструкции металлический корпус с герметично установленным в нем при помощи уплотнительного элемента изолятором, внутри которого герметично при помощи уплотнения установлен электрический проводник из посеребренной латуни. Изолятор поджат с внешних торцов к корпусу при помощи накидных гаек и выполнен из поликарбоната за одно целое с внутренней перегородкой. Проводник выполнен с утолщением, которым поджат через уплотнение к одной стороне перегородки посредством дополнительной гайки, упирающейся в другую сторону перегородки. На посадочной поверхности корпуса имеются канавки для установки в них уплотнительных колец. Изобретение обеспечивает повышение надежности и качества передачи энергии высоковольтного сильноточного высокочастотного электрического импульса при расширении области применения в условиях ударно-волновой нагрузки и повышенной влажности. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для ввода электрических проводников в загрязненную зону, в частности, во внутреннее пространство малогабаритного герметичного взрывозащитного контейнера (ВК).
Одна из самых важных и ответственных операций при проведении взрывных экспериментов - подача высоковольтного высокочастотного сильноточного импульса для приведения в действие объекта испытаний, при этом не должна нарушаться герметичность ВК в месте установки перехода ни во время, ни после эксперимента. Для реализации этих требований необходима установка в контейнер специального устройства - перехода.
Известно устройство - токоввод электрических коммуникаций для обеспечения герметичного пропуска проводов через стены и перекрытия герметичных зон атомных станций, состоящий из корпуса с герметично заделанными в него проводниками, устанавливаемый в закладной канал и герметизированный в нем при помощи сварки [патент RU №2192680, МПК Н01В 17/26, опубликовано 10.11.2002 г.].
Недостатком данного устройства является использование при монтаже сварки, которая в данном случае затрудняет замену устройства ввода, причем сварка не может быть использована в месте испытаний ВК.
Известен переход высоковольтный [патент RU №2322719, МПК H01B 17/26, опубл. 20.04.2008], включающий герметично установленный в стенке защитной конструкции металлический корпус с установленным в нем герметично изолятором, через который проходит электрический проводник из посеребренной латуни, при этом изолятор поджат с внешних торцов к корпусу при помощи накидных гаек, а проводник установлен в изоляторе герметично при помощи уплотнения, на посадочной поверхности корпуса имеются канавки для установки в них уплотнительных колец, обеспечивающих герметизацию перехода в стенке защитной конструкции.
Изолятор выполнен из двух изоляционных элементов из капролона А, каждый из которых имеет лабиринтную поверхность на внешних торцах. Внутренний торец одного из изоляционных элементов имеет лабиринт в виде канавки, внутрь которой введен второй изоляционный элемент. Электрический проводник установлен внутри изоляционных элементов герметично при помощи трех уплотнительных колец.
Конструкция данного перехода обеспечивает легкость монтажа перехода и проста в исполнении. Данное устройство принимается за прототип, как наиболее близкое по технической сущности к заявляемому.
Однако недостатками прототипа являются:
- низкая надежность и качество передаваемого сигнала. Работа по передаче электрической энергии данного перехода основана на использовании поверхностного эффекта (скин-эффекта), в связи с этим наличие на электрическом проводнике радиальных канавок для уплотнительных колец и его ступенчатая конфигурация приводят к дополнительным потерям мощности и снижению качества передаваемого сигнала. Кроме того, изолятор состоит из двух частей, стыкуемых по внутренним торцам с лабиринтной поверхностью, что обеспечивает электрическую прочность по постоянному току, но образует неоднородность для высокочастотного переменного тока, влияющую на потерю мощности и снижающую качество передаваемого импульса тока. Наличие внутреннего лабиринта приводит к образованию неконтролируемых воздушных зазоров и полостей, снижающих механическую прочность изолятора и перехода в целом;
- ограниченная область применения. Большая длина перехода ограничивает его применение и делает невозможным использование в составе малогабаритных ВК (длина перехода сопоставима с размерами ВК). Причем из-за гигроскопичности материала (капролона А) изолятора его размеры могут изменяться (он «набухнет»), что приводит к трудностям стыковки с ответными частями, а также к невозможности использования данного перехода в условиях повышенной влажности;
- большая трудоемкость изготовления. Для обеспечения необходимой точности изготовления конструкции (внутренних лабиринтных поверхностей изолятора) требуется специальный режущий инструмент, что ведет к значительным затратам и трудоемкости при массовом промышленном производстве;
- низкая ремонтопригодность. Невозможно провести ремонтные работы, связанные с полной разборкой перехода, после его окончательной сборки.
Задачей изобретения является повышение надежности и качества передачи энергии высоковольтного сильноточного высокочастотного электрического импульса при расширении области применения в условиях ударно-волновой нагрузки и повышенной влажности.
Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в обеспечении в условиях повышенной влажности герметичности, ударно-волновой стойкости и повышении электрической и механической прочности перехода, а также в обеспечении ремонтопригодности и снижении трудоемкости и стоимости изготовления перехода.
Технический результат достигается тем, что в переходе высоковольтном, содержащем герметично установленный в стенке защитной конструкции металлический корпус с герметично установленным в нем при помощи уплотнительного элемента изолятором, внутри которого герметично при помощи уплотнения установлен электрический проводник из посеребренной латуни, при этом изолятор поджат с внешних торцов к корпусу при помощи накидных гаек, на посадочной поверхности корпуса имеются канавки для установки в них уплотнительных колец, согласно изобретения изолятор выполнен за одно целое с внутренней перегородкой, при этом проводник выполнен с утолщением, которым поджат через уплотнение к одной стороне перегородки посредством дополнительной гайки, упирающейся в другую сторону перегородки, причем изолятор выполнен из поликарбоната.
Выполнение изолятора за одно целое с внутренней перегородкой, выполнение проводника с утолщением, которым он поджат через уплотнение к одной стороне перегородки посредством дополнительной гайки, упирающейся в другую сторону перегородки, позволяет значительно уменьшить длину перехода, что дает возможность использовать его в составе малогабаритного ВК. А уменьшение количества радиальных уступов и канавок на поверхности центрального стержня, по сравнению с прототипом, более чем вдвое снижает потери мощности при передаче импульса электрической энергии и улучшает качество передаваемого сигнала. При этом, по сравнению с прототипом отсутствуют неконтролируемые воздушные зазоры и полости, что повышает механическую прочность изолятора и перехода в целом. Кроме того, выполнение изолятора за одно целое с внутренней перегородкой обеспечивает дополнительную электрическую прочность, снижает потери мощности и улучшает качество передаваемого импульса тока.
Выполнение изолятора из поликарбоната обеспечивает отсутствие возможности набухания изолятора, что повышает надежность стыковки перехода с ответными частями и дает возможность применить переход в условиях повышенной влажности. Причем данный материал позволяет реализовать массовое производство перехода, используя метод литья изоляторов под давлением. При этом сокращаются затраты на изготовление перехода, отсутствует необходимость специального режущего инструмента. Простота конструкции перехода позволяет реализовать проведение ремонтных работ, связанных с полной разборкой перехода при условии возникновении производственного брака при его окончательной сборке или при повторном использовании.
Для обеспечения целостности конструкции в изолятор введены изоляционные втулки из поликарбоната, одна из которых установлена до упора в утолщение, а другая - в дополнительную гайку.
Наличие в заявляемом изобретении признаков, отличающих его от прототипа, позволяет считать его соответствующим условию «новизна».
Новые признаки, которые содержит отличительная часть формулы изобретения, не выявлены в технических решениях аналогичного назначения. На этом основании можно сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию «изобретательский уровень».
Изобретение иллюстрируется чертежом, где представлен общий вид высоковольтного перехода.
Устройство выполнено следующим образом.
Переход высоковольтный предназначен для передачи энергии высоковольтного сильноточного высокочастотного электрического импульса внутрь защитной конструкции - малогабаритного взрывозащитного контейнера (ВК). Переход содержит герметично устанавливаемый в стенке ВК корпус 1 из стали, в осевом отверстии которого герметично установлен изолятор 2 из поликарбоната, обладающего высокими механическими и изоляционными свойствами. Изолятор 2 поджат с внешних торцов к корпусу 1 при помощи накидных гаек 3 через резиновое уплотнение 4. Изолятор 2 выполнен из поликарбоната за одно целое с внутренней перегородкой 5, через которую проходит электрический проводник 6 из посеребренной латуни, выполненный с утолщением 7 в виде радиального выступа. Проводник 6 установлен в изоляторе 2 герметично, при этом утолщением 7 проводник 6 поджат через уплотнение 8 к одной стороне перегородки 5 посредством дополнительной гайки 9, упирающейся в другую сторону перегородки 5.
Для обеспечения целостности конструкции и повышения электрической прочности в изолятор 2 введены изоляционные втулки 10 из поликарбоната, одна из которых установлена до упора в утолщение 7, а другая - в дополнительную гайку 9.
Переход высоковольтный снабжен элементами для подсоединения любых ответных частей данного присоединительного ряда, для чего к проводнику 6 с обоих концов навинчены наконечники 11 с напаянными цангами 12. Торцы перехода высоковольтного защищены крышками 13. На посадочной поверхности корпуса 1 имеются канавки для установки в них уплотнительных колец 14.
Сборка перехода высоковольтного осуществляется следующим образом.
В корпус 1 вводят изолятор 2 с надетым уплотнением 4. Центральный электрический проводник 6 с надетым уплотнительным кольцом 8 помещают в изолятор 2 и фиксируют в изоляторе 2 посредством дополнительной гайки 9. На резьбовые концы проводника 6 навинчивают втулки 10 до упора их в радиальный выступ 7 и гайку 9 соответственно. Затем на проводник 6 накручивают наконечники 11 с напаянными цангами 12. Изолятор 2 поджимают к корпусу 1 поджимными гайками 3. Торцы перехода высоковольтного защищают закоротками 13. В канавки на корпусе 1 устанавливают уплотнительные кольца 14. Переход собран и готов к работе.
На предприятии переход был установлен через металлическую стенку малогабаритного взрывозащитного контейнера. Были проведены динамические взрывные испытания, результаты которых подтверждают герметичность ВК в месте установки перехода, как до, во время, так и после проведения испытаний. Место установки и переход выдержали воздействие воздушной ударной волны и продуктов взрыва внутри камеры заряда ВВ общей массой ТНТ до 0,5 кг. До и после испытаний переход был проверен на герметичность избыточным давлением (0,5±0,05) МПа и (7,5±0,5) МПа воздуха. Контролировалось отсутствие падения давления в течение от 15 до 20 минут. Попадание продуктов взрыва в окружающую среду при использовании известных методик и средств регистрации не зафиксировано, что особенно важно при наличии экологически опасных продуктов взрыва. При проведении взрывных испытаний переход с запасом обеспечил требуемые номинальные параметры электрического импульса. Кроме того, при испытании на несущую способность давлением (30±0,5) МПа в течение 5 минут переход сохранил герметичность и целостность конструкции. Переход может быть использован в условиях повышенной влажности, так как он выдержал испытания на повышенную влажность с дополнительной проверкой электрической прочности изоляции. Испытательное напряжение составляло 9 кВ. Переход выдержал проверку электрической прочности изоляции, при этом сопротивление изоляции между цангой и корпусом в нормальных климатических условиях составило более 100 МОм, электрическое сопротивление цепи - не более 0,1 Ом, при этом испытательное напряжение 16 кВ. Переход без изменения электрических и механических характеристик выдержал повышенную температуру среды до 70°С.
Итак, представленные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемого изобретения следующей совокупности условий:
- устройство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для ввода электрических проводников в загрязненную зону, в частности, во внутреннее пространство малогабаритного герметичного взрывозащитного контейнера (ВК);
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для повышения надежности и качества передачи энергии высоковольтного сильноточного высокочастотного электрического импульса при расширении области применения в условиях ударно-волновой нагрузки и повышенной влажности;
- для заявляемого устройства в том виде, в котором оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке и известных до даты приоритета средств и методов.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».
Claims (2)
1. Высоковольтный переход, содержащий герметично установленный в стенке защитной конструкции металлический корпус с герметично установленным в нем при помощи уплотнительного элемента изолятором, внутри которого герметично при помощи уплотнения установлен электрический проводник из посеребренной латуни, при этом изолятор поджат с внешних торцов к корпусу при помощи накидных гаек, на посадочной поверхности корпуса имеются канавки для установки в них уплотнительных колец, отличающийся тем, что изолятор выполнен за одно целое с внутренней перегородкой, проводник выполнен с утолщением, которым поджат через уплотнение к одной стороне перегородки посредством дополнительной гайки, упирающейся в другую сторону перегородки, причем изолятор выполнен из поликарбоната.
2. Высоковольтный переход по п. 1, отличающийся тем, что в изолятор введены изоляционные втулки из поликарбоната, одна из которых установлена до упора в утолщение, а другая - в дополнительную гайку.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017144341A RU2678314C1 (ru) | 2017-12-18 | 2017-12-18 | Высоковольтный переход |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017144341A RU2678314C1 (ru) | 2017-12-18 | 2017-12-18 | Высоковольтный переход |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2678314C1 true RU2678314C1 (ru) | 2019-01-28 |
Family
ID=65273374
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017144341A RU2678314C1 (ru) | 2017-12-18 | 2017-12-18 | Высоковольтный переход |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2678314C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2790632C1 (ru) * | 2022-06-09 | 2023-02-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Индастриал Восток Инжиниринг" | Высоковольтное устройство ввода |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4339630A (en) * | 1981-06-08 | 1982-07-13 | General Electric Company | Bushing design with crimped adapter for retaining conductor |
US5281767A (en) * | 1992-10-30 | 1994-01-25 | A.B. Chance Company | Reduced mechanical stress bushing and conductor rod assembly |
RU2192680C2 (ru) * | 2000-03-06 | 2002-11-10 | Государственное унитарное предприятие Научно-производственный центр "Элегия" Дочернее предприятие ГП "Красная Звезда" | Токоввод электрических коммуникаций |
RU2322719C1 (ru) * | 2006-11-27 | 2008-04-20 | Российская Федерация в лице Федерального агентства по атомной энергии | Переход высоковольтный |
-
2017
- 2017-12-18 RU RU2017144341A patent/RU2678314C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4339630A (en) * | 1981-06-08 | 1982-07-13 | General Electric Company | Bushing design with crimped adapter for retaining conductor |
US5281767A (en) * | 1992-10-30 | 1994-01-25 | A.B. Chance Company | Reduced mechanical stress bushing and conductor rod assembly |
RU2192680C2 (ru) * | 2000-03-06 | 2002-11-10 | Государственное унитарное предприятие Научно-производственный центр "Элегия" Дочернее предприятие ГП "Красная Звезда" | Токоввод электрических коммуникаций |
RU2322719C1 (ru) * | 2006-11-27 | 2008-04-20 | Российская Федерация в лице Федерального агентства по атомной энергии | Переход высоковольтный |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2790632C1 (ru) * | 2022-06-09 | 2023-02-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Индастриал Восток Инжиниринг" | Высоковольтное устройство ввода |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104813552A (zh) | 具有线缆连接装置和线缆的防爆组件 | |
US9601240B2 (en) | High-voltage insulator | |
US3796821A (en) | High voltage cable termination | |
US3290428A (en) | Method and apparatus for cable connection | |
US3622688A (en) | Cable lead bushing | |
GB2533059A (en) | Downhole cable termination system | |
US4073559A (en) | Electrical connector for submersible oil well pump cables | |
CA2937282C (en) | Lightning arrester | |
RU2678314C1 (ru) | Высоковольтный переход | |
US20140209345A1 (en) | Power Connector for an Electrical Motor | |
RU2526142C2 (ru) | Переход высокочастотный | |
US3845458A (en) | Bus-bar connection apparatus for an electrical machinery of metal clad type | |
RU2588608C1 (ru) | Высокотемпературная муфта кабельного ввода для погружного электродвигателя | |
US3236934A (en) | Sealing assembly for electrical cables and the like | |
RU2639307C2 (ru) | Высоковольтный переход | |
MX2015000569A (es) | Acopladores de cable de mineria. | |
RU2457564C1 (ru) | Переход высоковольтный | |
US20060157269A1 (en) | Methods and apparatus for electric bushing fabrication | |
US11387641B2 (en) | Fitting for receiving an insulated lead and a method for assembly thereof | |
RU188576U1 (ru) | Герметичное электроизоляционное соединение | |
CN110031731B (zh) | 用于挤包绝缘电缆直流电击穿测试***及方法 | |
RU2322719C1 (ru) | Переход высоковольтный | |
RU2502145C2 (ru) | Герметичный кабельный ввод | |
US2158492A (en) | Undersea cable system | |
RU210997U1 (ru) | Герметичный электрический ввод |