Электрический соединитель

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электротехническим устройствам, обеспечивающим разъемное соединение шин, предназначенных для пропускания больших токов. Целью изобретения является сокращение потерь электроэнергии путем уменьшения переходного контактного сопротивления. В процессе соединения шины 1 с шинами 2, 3 концы скобы фиксатора 9 вставляются в отверстия 10 шин 2, 3 и при натяжении закрепляются на шинах. При этом эластичные прокладки 11 сжимаются, обеспечивая жесткость и герметичность соединения, а клапаны 12, упираясь выступами 14 в поверхность шин 2, 3 и преодолевая сопротивление пружины, поджимаются вверх. Через открывшиеся прямоугольные отверстия жидкий металл выливается из полости 5 корпуса 4 на определенную поверхность шин 2 и 3, ограниченную внутренней поверхностью эластичных прокладок 11, обеспечивая надежное контактное соединение. Электрический контакт обеспечивается жидким металлом в зазоре поверхность клапана 12 - поверхность прямоугольного отверстия 6, а также посредством ячеек металлической сетки, смоченной жидким металлом снаружи и изнутри. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4299258/24-07 (22) 01.07.87 (46) 30.11.89. Бюл.)р 44 (71) Калининский политехнический институт (72) В,В.Измайлов и А.А.Митюрев (53) 621.315.682(088.8) (56) Патент США - 3503034, кл.339-61, 1970.

Авторское свидетельство СССР

N - 585568, кл. Н 01 R 13/00, 1977. (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СОЕДИНИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к электротехническим устройствам, обеспечивающим разъемное соединение шин, предназначенных для пропускания больших токов.

Целью изобретения является сокращение потерь электроэнергии путем уменьшения переходного контактного сопротивления. В процессе соединения шины 1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электротехническим устройствам, обеспечивающим разъемное соединение шин, предназначенных для пропускания больших токов.

Целью изобретения является сокращение потерь электрической энергии путем уменьшения переходного контактного электросопротивления.

На фиг.1 показан соединитель в разомкнутом положении; на фиг.2— то же, вид сверху; на фиг.3 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 — вид Б на фиг.3 клапан и эластичная ппо, (51)4 Н 01 Н 29/Ооэ Н 01 R 13/00

2 с шинами 2, 3 концы скобы фиксатора 9 вставляются в отверстия 10 шин 2, 3 и при натяжении закрепляютсяна шинах.

При этом эластичные прокладки 11 сжимаются, обеспечивая жесткость и герметичность соединения, а клапаны

12, упираясь выступами 14 в поверхность шин 2, 3 и.преодолевая сопротивление пружины, поджимаются, Через открывшиеся прямоугольные отверстия жидкий металл выливается из полости 5 корпуса 4 на определенную поверхность шин 2 и 3, ограниченную внутренней поверхностью эластичных прокладок 11, обеспечивая надежное контактное со-. единение. Электрический контакт обеспечивается жидким металлом в зазоре поверхность клапана 12 — поверхность прямоугольного отверстия 6, а также посредством ячеек металлической сетки, смоченной жидким металлом снаружи и изнутри ° 1 заnî .ф-лы, 7 ила кл адка); на фи r . 5 — со единит ель в начальный момент. соединения; на фиг.б — соединитель в положении "Со-, единено"; на фиг.7 — разрез В-В на . фиг. б.

Электрический соединитель состоит из разъемных частей (шин) 1, 2 и 3 и содержит корпус 4, в котором имеются полость 5 и прямоугольные отверстия 6. Корпус 4 выполнен сварным из стали. На наружной поверхности корпуса 4 шины 1 болтами 7 и шайбами 8 закреплен фиксатор 9, выполненный в виде П-образной скобы, имеющей защелки, входящие в отверстия 10, выполнен1525766 ные в шинах 2 и 3, На контактной стороне корпуса 4 шины 1, прилегающей к прямоугольным отверстиям 6, жестко укреплены эластичные прокладки 11

5 прямоугольной формы. Прямоугольные отверстия 6 закрыты изнутри клапанами

12, выполненными в виде клинообразных тел с двумя контактными поверхностями

13 около выступа 14, образованными .

1 металлической сеткой. Каждый клапан

12 подпружинен устройством 15, приI крепляемым к корпусу 4 и состоящим . из втулки 16, штока 17, способного свободно перемещаться внутри втулки

16; пружины 18, крышки 19 и скобы 20, закрепляемой на штоке 17 и связанной с клапаном 12 винтами 21, Полость 5 и внутренняя поверхность клапана 1 2 заполнены жидким металлом 22, через который осуществляется электрический

t контакт, например ртутью, галлием или его сплавами.

Так как жидкий металл 22, используемый в электрическом соединителе, является агрессивным к другим металлам, то наружные поверхности втулки

16, штока 17, крышки 19, скобы 20, винтов 21, поверхности клапана 12 и полости 5 могут быть покрыты защитным гальваническим слоем, например гафнием, осмием и др.

Важнейшим параметром электрического соединителя, который определяет все конструктивные размеры, связывая

35 их с габаритами соединяемых шин, и характеризует фактическую площадь электрического контакта, является длина клапана 12 „(фиг.3), которая рассчитывается по формуле

1 =В-2 (где  — ширина шинопровода;

45 т=-0,5-1 - коэффициент типоразмера, зависящий от ширины шинопровода;

-й

К, = еГ (2 + 2)/Ь2 (P(4+1)j

Г () — табличное значение гаммафункции; — параметр, характеризующий распределение материала в шероховатом слое, — 2 t R/R-1 °

m P a

55 относительная опорная длина профиля на уровне средней линии;, R — наибольшая высота неровностей

Р .профиля над средней линией;

R — среднее арифметическое отклонение профиля;

Ъ вЂ” параметр опорной кривой;

2)-1 2 +1

К = E — — /(2 2 е

Š— модуль упругости материала прокладки;

68 — предел упругости материала прокладки, Н, — величина критической нагрузки на прокладку;

1Ч вЂ” коэффициент вязкости материала прокладки;

r — средний радиус выступов профиля поверхности прокладки;

Н „- максимальная высота неровностей над средней линией.

Устройство работает следующим образом.

В процессе соединения шины 1 с шинами 2, 3, концы скобы фиксатора

9 с. защепками вставляются в отверстия

10 шин 2, 3 и при последующем нажатии закрепляются на шинах. При этом эластичные прокладки 11 сжимаются, обеспечивая жесткость и герметичность соединения, а клапаны 12, упираясь . выступами 14 в поверхность шин 2, 3 и преодолевая сопротивление пружины

18, поднимаются. Через открывшиеся прямоугольные отверстия жидкий металл

22 выливается из полости 5 корпуса 4 на определенную поверхность шин 2 и 3, ограниченную внутренней поверхностью эластичных прокладок 11, обеспечивая . надежное контактное соединение. Электрический контакт обеспечивается жидким металлом 22 в зазоре клиновидная поверхность >12 — поверхность прямоугольного отверстия 6, а также посредством ячеек металлической сетки 13, смоченной жидким металлом 22 снаружи и изнутри.

В процессе соединения концы скобы фиксатора 9 раздвигаются, разжимаются эластичные прокладки 11, при этом клапаны 12 под действием пружин 18 закрывают прямоугольные отверстия 6, что препятствует выливанию жидкого металла 22 наружу. Дополнительная герметичность обеспечивается плотным прилеганием эластичных прокладок 11 к короткой стороне (ширина) клапанов

12. Металлическая сетка 14 подбин 152576

10 чии. 1

Фиг 2

Ф: ся экспериментально в зависимости от применяемого жидкого металла и препятствует вытеканию жидкого металла 22.

При многократной сборке-разборке соединения электрический соединитель может быть снабжен сменным резервуаром с жидким металлом переменного объема.

Формула изобретения

1. Электрический соединитель, содержащий разъемные части, одна из которых выполнена в виде корпуса с полостью и отверстиями, сообщающимися с полостью, и фиксатора, предназначенного для соединения разъемных частей, а две. другие выполнены в виде 20 шин с отверстиями, жидкий металл, расположенный в указанной полости, два подпружиненных клапана, установ.— ленных в отверстиях корпуса, и эластичные прокладки, установленные с 25 внешней стороны корпуса вокруг отверА

6 6 стий, отличающийся тем, что, с целью сокращения потерь электрической энергии путем уменьшения контактного сопротивления, каждый клапан выполнен пустотелым, снабжен выступом и металлическими сетками, выступ выполнен на торцовой поверхности клапана по оси симметрии вдоль его длины, а металлические сетки расположены на упомянутой торцовой поверхности клапана с двух сторон относительно указанного выступа.

2. Соединитель по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что корпус снабжен двумя втулками и двумя штоками, штоки установлены во втулках с возможностью перемещения, клапаны жестко связаны со штоками, причем пружины клапанов установлены во втулках таким образом, что один конец пружин жестко связан с корпусом, а другой закреплен на штоке, все поверхности, контактирующие с жидким металлом, покрыты гальваническим слоем., f6

10,, 17 ! Я,Я

A- A!

525766

18

13

20!

525766

Составитель M.Òðîôèìîâà

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Пожо

Редактор М.Циткина

Заказ 7233/48 Тираж 696 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, уп. Гагарина, 101