RU2754091C1 - Method for increasing contact pressure and the area of contacting surface of contact elements of detachable electrical connection in proportion to current passing through it - Google Patents

Abstract

FIELD: electrical engineering.

SUBSTANCE: method for increasing contact pressure and the area of the contacting surface of the contact elements of a detachable electrical connection in proportion to the current passing through it, consisting in the fact that in a detachable electrical connection of lines, a contact plate of one line is inserted between two interconnected contact plates of another line, one of the two interconnected contact plates has an increased coefficient of linear expansion and a fixed position of its two opposite edges perpendicular to the connected lines, and when the current passes through the contacts, this plate is lengthened by heating in proportion to the current passing through it and by heating the contacts with the heat output power at their transient resistances in proportion to the current passing through the contacts, it bends towards the plate of one line introduced between two plates of another line, increasing the contact pressure and the area of the contact surface of the contact elements of the detachable electrical connection in proportion to the current passing through it.

EFFECT: increase in the contact pressure and the area of the contact surface, a decrease in the heat dissipation power.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к технике электрического соединения и может быть использовано для повышения пожарной безопасности эксплуатации электроустановок за счет усовершенствования узла разъемного электрического соединения.The invention relates to the technique of electrical connection and can be used to improve the fire safety of the operation of electrical installations by improving the detachable electrical connection unit.

Предпосылки к изобретению. В электроустановках, в частности, в установках приема электропитания судовой силовой сетью от берегового источника электроэнергии посредством кабеля питания с берега (одна линия), подключаемого к береговой колонке (другая линия) через узел разъемного электрического соединения, может произойти его перегрев с повышением токовой нагрузки из-за мощности тепловыделения на переходном сопротивлении контактов. Данные обстоятельства, подтвержденные практикой эксплуатации, требуют разработки простого в реализации технического решения, обеспечивающего снижение указанной мощности тепловыделения с целью повышения пожарной безопасности эксплуатации электроустановки.Background to the invention. In electrical installations, in particular, in installations for receiving power from a ship's power network from an onshore power source via a shore power cable (one line) connected to the shore column (another line) through a detachable electrical connection unit, it may overheat with an increase in the current load from - for the power of heat dissipation on the contact resistance. These circumstances, confirmed by the practice of operation, require the development of an easy-to-implement technical solution that ensures a decrease in the specified heat release power in order to increase the fire safety of the operation of an electrical installation.

Известено изобретение [1] «Контактный элемент и применение этого элемента в разъемном соединении». Данный элемент, разработанный в форме контактной ламели, сохраняющий преимущества двухкомпонентной схемы контактного элемента является более компактным, способным передавать больший ток при меньших внешних размерах. Для изобретения существенно, что отдельные перемычки (ламели), осуществляющие электрический контакт, расположены асимметрично срединной плоскости, проходящей в продольном направлении несущей полосы. Благодаря этому при уменьшенной ширине можно значительно увеличить количество контактных точек на единицу длины.Known invention [1] "Contact element and the use of this element in a detachable connection." This element, designed in the form of a contact lamella, retains the advantages of a two-component contact element circuit, is more compact, capable of carrying more current with smaller external dimensions. It is essential for the invention that the individual bridges (lamellas) making electrical contact are located asymmetrically to the median plane extending in the longitudinal direction of the carrier strip. As a result, with a reduced width, the number of contact points per unit length can be significantly increased.

Применение изобретения [1] для увеличения контактного нажатия и площади контактирующей поверхности контактных элементов разъемного электрического соединения пропорционально проходящему по нему току не позволяет достичь технического результата предлагаемого изобретения.The use of the invention [1] to increase the contact pressure and the area of the contacting surface of the contact elements of the detachable electrical connection in proportion to the current passing through it does not allow achieving the technical result of the proposed invention.

Известно изобретение [2] «Разъемное контактное соединение», содержащее штырь и установленное на резьбе в обойме гнездо с размещенной внутри него цилиндрической пружиной, один конец которой жестко закреплен с гнездом, а другой с обоймой, отличающееся тем что, с целью получения надежного контактного соединения со штырями любых сечений, оно снабжено цангой, расположенной внутри гнезда, при этом один конец ее жестко связан с обоймой, а пружина охватывает поверхность цанги.Known invention [2] "Detachable contact connection", containing a pin and a socket installed on the thread in a cage with a coil spring placed inside it, one end of which is rigidly fixed with the socket, and the other with a cage, characterized in that, in order to obtain a reliable contact connection with pins of any section, it is equipped with a collet located inside the socket, while one end of it is rigidly connected to the holder, and the spring covers the surface of the collet.

Применение изобретения [2] для увеличения контактного нажатия и площади контактирующей поверхности контактных элементов разъемного электрического соединения пропорционально проходящему по нему току не позволяет достичь технического результата предлагаемого изобретения.The application of the invention [2] to increase the contact pressure and the area of the contacting surface of the contact elements of the detachable electrical connection in proportion to the current passing through it does not allow achieving the technical result of the proposed invention.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по своей технической сущности является изобретение [3] «Разъемный электрический соединитель с контактной поверхностью», относящееся к технической сфере штепсельного соединения электробытовых приборов. Штепсельное соединение поверхностного контакта состоит из вилки и разъема, сочетающихся друг с другом. Снизу вилки расположены контактные пластины вилки, соединенные с проводом вилки, на верхней поверхности разъема расположены контактные пластины разъема, соединенные с проводом разъема. Когда вилка вставляется в разъем, описанные контактные пластины по вертикали и под наклоном взаимодействуют друг с другом и проводят ток. Штепсельное соединение в данном изобретении образует поверхностный контакт между пластинами. Таким образом, в соединенном состоянии, контактная площадь увеличивается, улучшается проводимость тока, возрастают стабильность, надежность контакта и длительность использования соединения.Closest to the proposed invention in its technical essence is the invention [3] "Detachable electrical connector with a contact surface", relating to the technical field of plug connection of electrical household appliances. The surface contact plug connection consists of a plug and a connector that mates with each other. At the bottom of the plug there are plug contact plates connected to the plug wire, on the upper surface of the connector there are connector contact plates connected to the connector wire. When a plug is inserted into a connector, the described contact plates interact vertically and obliquely with each other and conduct current. The plug connection in the present invention forms surface contact between the plates. Thus, in the connected state, the contact area is increased, the current conductivity is improved, the stability, contact reliability and the duration of use of the connection increase.

Применение изобретения [3] для увеличения контактного нажатия и площади контактирующей поверхности контактных элементов разъемного электрического соединения пропорционально проходящему по нему току не позволяет достичь технического результата предлагаемого изобретения.The application of the invention [3] to increase the contact pressure and the area of the contacting surface of the contact elements of the detachable electrical connection in proportion to the current passing through it does not allow achieving the technical result of the proposed invention.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение мощности тепловыделения на переходном сопротивлении контактов путем ввода контактной пластины кабельного наконечника кабеля питания с берега между двумя контактными пластинами береговой колонки, одна из которых под действием токовой нагрузки и нагрева контактов выгибается, увеличивая контактное нажатие и площадь контактирующей поверхности пропорционально токовой нагрузке и нагреву контактов.The technical result of the proposed invention is to reduce the heat release power at the contact resistance by introducing the contact plate of the cable tip of the power cable from the shore between the two contact plates of the shore column, one of which bends under the action of the current load and the heating of the contacts, increasing the contact pressure and the area of the contacting surface in proportion to the current load and contact heating.

На фигуре 1 представлено устройство усовершенствованного узла разъемного электрического соединения фазы береговой колонки, реализующего предлагаемый способ, со следующими обозначениями.The figure 1 shows the device of the improved unit for detachable electrical connection of the phase of the coastal column, which implements the proposed method, with the following designations.

а). Контактные элементы (части) узла разъемного электрического соединения береговой колонки:a). Contact elements (parts) of the detachable electrical connection of the shore column:

1 - кабель фазы берегового источника; 2 - металлическая накладка; 3 - верхняя (выгибаемая) контактная пластина береговой колонки с повышенным коэффициентом линейного расширения; 4 - нижняя контактная пластина береговой колонки; 5 - направляющие пазы; 6 - контактная пластина фазы кабеля питания с берега; 7 - защитная манжета (свернутый диэлектрический чехол контактной пластины); 8 - кабель фазы питания с берега.1 - cable of the shore source phase; 2 - metal plate; 3 - upper (bendable) contact plate of the coastal column with an increased coefficient of linear expansion; 4 - bottom contact plate of the coastal column; 5 - guide grooves; 6 - contact plate of the shore power cable phase; 7 - protective cuff (rolled dielectric cover of the contact plate); 8 - shore power phase cable.

б). Подложка и зачехленная пластина:b). Substrate and sheathed plate:

9 - диэлектрическая подложка контактных пластин береговой колонки; 10 - герметически зачехленная контактная пластина фазы кабеля питания с берега, позволяющая убирать (втягивать) его на судно из воды без «замачивания» контактных элементов кабеля, а также хранить его на судне с оконцеванием, закрытым диэлектрическим чехлом.9 - dielectric substrate of the contact plates of the coastal column; 10 - a hermetically sheathed contact plate of the power cable phase from the shore, which allows it to be removed (drawn in) onto the vessel from the water without "soaking" the contact elements of the cable, and also to store it on the vessel with a termination closed with a dielectric cover.

в). Узел разъемного электрического соединения береговой колонки в сборке:v). Detachable electrical connection of the coastal dispenser assembly:

11 - провод, ведущий к устройству защитного закорачивания; 12 - механическое усилие, развиваемое верхней пластиной при ее выгибании от нагрева.11 - wire leading to the protective shorting device; 12 - mechanical force developed by the upper plate when it is bent from heating.

Кабель фазы берегового источника (1) имеет винтовое соединение с металлической накладкой (2), которая закреплена на диэлектрической подложке (9). Диэлектрический чехол контактной пластины после его расчехления сворачивается в защитную манжету (7).The shore source phase cable (1) has a screw connection with a metal strip (2), which is fixed to a dielectric substrate (9). The dielectric cover of the contact plate, after uncovering it, folds into a protective cuff (7).

Способ осуществляют следующим образом.The method is carried out as follows.

Контактная пластина фазы кабеля питания с берега (6) вводится до упора по направляющим пазам (5) между верхней (3) и нижней (4) контактными пластинами предварительно обесточенной береговой колонки. Благодаря пружинящему свойству верхней пластины (3) обеспечивается начальное контактное нажатие введенной пластины (6) на нижнюю пластину (4).The contact plate of the shore power cable phase (6) is inserted all the way along the guide grooves (5) between the upper (3) and lower (4) contact plates of the previously de-energized shore column. Due to the spring property of the upper plate (3), the initial contact pressure of the inserted plate (6) on the lower plate (4) is ensured.

При прохождении тока нагрузки по цепи: кабель (1) - накладка (2) - пластина (3) - пластина (6) - кабель (8), а также параллельно по цепи: пластина (4) - пластина (6) - кабель (8) происходит нагрев элементов узла, в том числе, пластины (3) от прохождения по ней тока нагрузки и от нагрева контактных элементов узла вследствие образования мощности тепловыделения на переходном сопротивлении контактов. Чем больше ток нагрузки, тем больше нагрев пластины (3), тем больше ее выгибание, тем больше контактное нажатие в узле, тем больше площадь контактирующей поверхности из-за удлинения пластины (3), тем меньше величина переходного сопротивлении контактов, тем меньше мощность тепловыделения на них, тем меньше нагрев контактного узла береговой колонки, тем выше пожарная безопасность ее эксплуатации. Выгибание пластины (3) с повышенным коэффициентом линейного расширения за счет ее удлинения происходит благодаря жесткой фиксации двух ее кромок: одной - посредством накладки (2), другой - посредством крепления к пластине (4) и к подложке (9). С уменьшение тока нагрузки через контактные элементы снижается контактное нажатие пластины (3). При отсутствии тока нагрузки контактное нажатие в узле происходит только благодаря пружинящему свойству пластины (3), позволяющее без особых усилий отсоединить пластину (6) кабеля от разъема колонки.When the load current passes through the circuit: cable (1) - pad (2) - plate (3) - plate (6) - cable (8), and also in parallel along the circuit: plate (4) - plate (6) - cable ( 8), the elements of the assembly are heated, including the plate (3) from the passage of the load current through it and from the heating of the contact elements of the assembly due to the formation of the heat release power on the transient resistance of the contacts. The greater the load current, the greater the heating of the plate (3), the greater its bending, the greater the contact pressure in the unit, the larger the area of the contacting surface due to the elongation of the plate (3), the lower the contact resistance, the lower the heat release power on them, the less heating of the contact unit of the coastal column, the higher the fire safety of its operation. The bending of the plate (3) with an increased coefficient of linear expansion due to its elongation occurs due to the rigid fixation of its two edges: one by means of an overlay (2), the other by means of attachment to the plate (4) and to the substrate (9). With a decrease in the load current through the contact elements, the contact pressure of the plate (3) decreases. In the absence of load current, the contact pressing in the assembly occurs only due to the springing property of the plate (3), which makes it possible to easily disconnect the plate (6) of the cable from the speaker connector.

Провод (11), ведущий к устройству защитного закорачивания от каждой фазы, подключается к трехполюсному переключателю этого устройства в береговой колонке.The wire (11) leading to the protective short-circuit from each phase is connected to the three-pole switch of this device in the shore column.

Источники информацииSources of information

1. https://findpatent.ru/patent/242/2422957.html1.https: //findpatent.ru/patent/242/2422957.html

2. https://findpatent.ru/patent/95/951503.html2.https: //findpatent.ru/patent/95/951503.html

3. edrid.ru/rid/218.016.673b.html3.edrid.ru/rid/218.016.673b.html

Claims (1)

Способ увеличения контактного нажатия и площади контактирующей поверхности контактных элементов разъемного электрического соединения пропорционально проходящему по нему току, заключающийся в том, что в разъемном электрическом соединении линий контактная пластина одной линии вводится между двумя соединенными между собой контактными пластинами другой линии, отличающийся тем, что для увеличения контактного нажатия и площади контактирующей поверхности контактных элементов разъемного электрического соединения одна из двух соединенных между собой контактных пластин имеет повышенный коэффициент линейного расширения и фиксированное положение двух ее противоположных кромок, перпендикулярных соединяемым линиям, и при прохождении тока через контакты эта пластина удлиняется от нагрева пропорционально проходящему по ней току и от нагрева контактов мощностью тепловыделения на их переходных сопротивлениях пропорционально току, проходящему через контакты, выгибается в сторону пластины одной линии, введенной между двумя пластинами другой линии, увеличивая контактное нажатие и площадь контактирующей поверхности контактных элементов разъемного электрического соединения пропорционально проходящему по нему току, повышая пожарную безопасность эксплуатации установки.The method of increasing the contact pressure and the area of the contacting surface of the contact elements of a detachable electrical connection is proportional to the current passing through it, which consists in the fact that in a detachable electrical connection of lines, a contact plate of one line is introduced between two connected contact plates of another line, characterized in that to increase contact pressure and the area of the contacting surface of the contact elements of the detachable electrical connection, one of the two connected contact plates has an increased coefficient of linear expansion and a fixed position of its two opposite edges perpendicular to the connected lines, and when current passes through the contacts, this plate lengthens from heating in proportion to the passing through to the current and from the heating of the contacts by the heat release power at their transition resistances in proportion to the current passing through the contacts, it bends towards the plate of one line, between two plates of another line, increasing the contact pressure and the area of the contacting surface of the contact elements of the detachable electrical connection in proportion to the current passing through it, increasing the fire safety of the installation.

Images