Высоковольтный герметичный соединитель

 

Изобретение относится к элементам электрооборудования, а именно к разъемным соединителям, и может быть использовано для соединения высоковольтных проводов в радиоэлектронных устройствах. Сущность: основные изоляционные детали 1 и 6 в виде стаканов с массивным дном, в одном из которых зафиксировано гнездо 2, а в другом - штырь 11, своими концевиками 3 и 12 выступают в конусообразные, сужающиеся к дну стаканов полости, заполненные изоляторами 5 и 8, армирующими провода 4 и 9. В дне стакана 1 с внешней его стороны имеется глубокий кольцевой паз 13, образующий внутренний коаксиальный цилиндр 15, охватывающий гнездо 2 и внешний коаксиальный цилиндр 17, между которыми установлен уплотнитель 19, а в дне стакана 6 противоположно конусной полости расположена вторая цилиндрическая полость 10, в которую выступает штырь 11, охваченный уплотнителем 21, а также имеется глубокий кольцевой паз 14, образующий внутренний 16 и внешний-18 коаксиальные цилиндры с установленным между ними уплотнителем 20. На боковой поверхности стакана 1 сформирован кольцевой выступ 22, охваченный накидной гайкой 23, а на наружной;поверхности цилиндра 18 стакана 6 имеется резьба. 3 з.п, ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ.

РЕСПУБЛИК (19) (11) ni)s Н 01 Й 13/52

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

ß5 () Р71Г27

Zf Е!И/7 1537 (21) 4910471/07 (22) 12.02,91 (46) 07.06.93. Бюл. М 21 (71) Научно-исследовательский институт автоматических приборов (72) А.Н.Лысенко. (73) Научно-исследовательский институт автоматических. приборов (56) Авторское свидетельство СССР

М 1579386, кл. Н 01 R 13/52, 1988. (54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ГЕРМЕТИЧНЫЙ

СОЕДИНИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к элементам электрооборудования, а именно к разъемным соединителям, и может быть использовано для соединения высоковольтных проводов в радиоэлектронных устройствах.

Сущность: основные изоляционные детали

1 и 6 в виде стаканов с массивным дном, в одном из которых зафиксировано гнездо 2, а в другом — штырь 11, своими концевиками

3 и 12 выступают в конусообразные, сужающиеся к дну стаканов полости, заполненные изоляторами 5 и 8, армируюшими провода

4 и 9. В дне стакана 1 с внешней его стороны имеется глубокий кольцевой паз 13, образующий внутренний коаксиальный цилиндр

15, охватывающий гнездо 2 и внешний коаксиальный цилиндр 17, между которыми установлен уплотнитель 19, а в дне стакана 6 противоположно конуСной полости расположена.вторая цилиндрическая полость 10, в которую выступает штырь 11, охваченный .уплотнителем 21, а также имеется глубокий кольцевой паз 14, образующий внутренний

16 и внешний 18 коаксиальные цилиндры с установленным между ними уплотнителем

2Р. На боковой поверхности стакана сформирован кольцевой выступ 22, охваченный накидной гайкой 23, а на наружной:по-. верхности цилиндра 18 стакана 6 имеется резьба. 3 э.п, ф-лы, 1 ил.

1820965

10 вмещается с пазом 14 вилки и упирается в

30 нива ние электрического поля по их толщине

40

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для соединения проводов и кабелей различного назначения в том числе высоковольтных, работающих в разреженной атмосфере.

Целью изобретения является расширение диапазона рабочих напряжений.

На чертеже изображена конструкция соединителя.

Соединитель содержит диэлектрический цилиндрический корпус розетки 1 с полостью, имеющей внутри перегородку 2 с осевым отверстием, в. котором установлено гнездо 3, связанное с проводом 4, эаармированным в полости корпуса изолятором 5, адгезионно взаимодействующим с поверхностью провода и полости, толщина стенки которой увеличивается в направлении перегородки 2, образуя конусную форму полости, диэлектрический цилиндрический корпус вилки 6 с наружной резьбой и фланцем 7, и имеющий, с одной стороны, конусную полость, образующую внутри корпуса вилки перегородку 8 и заполненную изолятором 9, армирующим провод 10, а с другой — осевую цилиндрическую йолость 11, связанную с полостью.с изолятором 9 осевым отверстием, в котором закреплен штырь 12, выступающий в полость 11 и.соединенный с проводом 10.

В корпусе розетки 1 и в корпуса вилки 6 выполнены глубокие кольцевые пазы 13 и

14, каждый из которых образует внутренние

15, 16 и внешние 17, 18 коаксиальные. цилиндры. В пазах-13 и 14 размещены упругие уплотнители 19 и 20, а в полости 11 вилки

6 вокруг штыря 12 установлен уплотнитель

21.

На внешней боковой поверхности корпуса розетки 1 имеется кольцевой выступ

22, который охвачен накидной гайкой 23, а также прямоугольный выступ 24, расположенный снаружи внешнего цилиндра 17.

Внешний цилиндр 18 вилки 6 имеет соответствующий выступу 24 паз 25. 4

Полости корпусов розетки 1 и вилки 6; заключающие изоляторы.5 и 9; закрыты гайками 26 и 27, Для предотвращения.механического повреждения проводов 4 и 10, а также дополнительной изоляции на них нанизаны резиновые втулки 28 и 29, взаимодействующие с изоляторами 5, 9 и зажатые гайками 26, 27.

В экранированном варианте исполнения соединитель дополнительно снабжен металлическими втулками 30 и 31, охватыва-. ющими стенки полостей розетки 1 и вилки

6, заключающих изоляторы 5, 9, а экранирующие провода оплетки 32 и,33, припаянные к. удерживающим их элементам, например, в виде колец 34 и 35, фиксируются выполненными иэ электропроводящего материала гайками 26 и 27, имеющими гальваническую связь с втулками 30 и 31 благодаря непосредственному контакту с ними. При этом накидная гайка 23 также выполнена иэ металла.

При стыковке розетки 1 с вилкой 6 внешний коаксиальный цилиндр 17 розетки соуплотнитель 20, а внутренний цилиндр 16 вилки — с пазом 13 розетки и также упирается в уплотнитель 19. При этом внешний цилиндр 18 вилки 6 охватывает по всей длине внешний цилиндр 17 розетки 1, выступ 24 которого входит в паз 25 в вилке, внутренний его цилиндр 15 — в полость 11 вилки, а штырь 12 — в гнездо 3, торцы которых упираются в уплотнитель 21. Накидная гайка 23 накручивается на вилку 6, обеспечивая упругую деформацию уплотнителей 19, 20 и

21. Выступ 24, находясь в пазу 25, исключает проворот розетки относительно вилки.

Рекомендуется корпус розетки 1 изготавливать из материала с диэлектрической проницаемостью, не менее чем в три раза большей проницаемости материала корпуса вилки 6. Такое соотношение проницаемостей цилиндров 15-18 обеспечивает выравза счет перераспределения напряженности так, что электрическая нагрузка уменьшается в месте повышенной концентрации поля у поверхности гнезда 3, охваченного цилиндром 15 с увеличенной проницаемостью, тем самым обусловливая дополнительное повышение электропрочности.

Наряду с этим взаимное расположение материалов сопряженных цилиндров с сообщен ными свойствами оказывает тормозящее действие на пути продвижения возможных дендритов, развивающихся с гнезда 3 вдоль радиал ьной составл я ю щей вектора электрического поля благодаря уменьшению его напряженности прежде всего в.прилегающем к гнезду 3 цилиндре

15,. что приводит к росту ресурса изоляции.

Причем эффект электрического упрочнения изоляции начинает заметно проявляться при условии, если проницаемость материала корпуса розеткин не менее чем в три раза больше проницаемости материала корпуса вилки 6. При меньшем соотношении данный эффект недоиспользуется.

Аналогичный по. результату эффект, но иной физической сущности, реализуется при введении в тело коаксиальных цилиндров 15-18 соответствующей формы электропроводящих обкладок 36-39, выравнивающих распределение поля за

1820965 счет наведения на них "плавающих" потенциалов с образованием последовательно включенных конденсаторов. Емкости образующихся при совмещении цилиндров конденсаторов должны быть близкими, что достигается выбором толщины стенок цилиндров, их проницаемостей, размеров обкладок. Целесообразно обкладки выполнять в виде сеток, запрессованных в процессе изготовления корпусов розетки 1 и вилки 6, в частности, методом литья пластмассы под давлением. Такое выполнение обкладок помимо электрического упрочнения изоляции в месте сопряжения цилиндров придает им еще и механическую прочность, т.к. они играют роль армирующих элементов.

Для гарантированного исключения отрицательного влияния на электропрочность воздушных зазоров между цилиндрами рекомендуется заполнять их невысыхающей кремнийорганической массой (например, электроизоляционным вазелином КВ-310Э), которая вводится в пазы 13 и 14 перед стыковкой розетки с вилкой.

Таким образом, заявленный соединитель в отличие от известных обладает при сравнительно малых массогабаритных параметрах повышенным, уровнем рабочего напряжения благодаря относительно высокой электропрочности, достигнутой за счет придания новой конфигурации корпусов вилки и розетки как основных изолирующих деталей, исключающей слабые места, ориентированные в направлении наибольшего градиента. электрического поля, а также за счет улучшения его распределения по толщине изоляции путем принудительного выравнивания напряженности благодаря выполнению указанных деталей из материалов с различной диэлектрической проницаемостью и введению конденсаторных обкладок в их сопрягаемые коаксиальные части, взаимное размещение которых в поле контактов таково, что обеспечивается дополнительное упрочнение электроизоляции, Формула изобретения

1; Высоковольтный герметичный соединитель, содержащий диэлектрический цилиндрический корпус розетки с накидной гайкой и полостью, имеющей внутри перегородку с осевым отверстием, в котором установлено гнездо. связанное с проводом, заармированным в полости изолятором, диэлектрический цилиндрический корпус вилки, имеющий внутри перегородку с осевым отверстием и соосную с ним первую цилиндрическую полость, в которую выступает закрепленный в отверстии перегородки

45 ла

50. З.Соединитель по п.1,î т л и ч а ю щ и йс я тем, что корпус розетки выполнен из

55 розетки и вилки введены электропроводящив обкладки.

35 штырь, и вторую полость, в которой заармирован. второй провод, связанный со штырем, в корпусе розетки и в корпусе вилки выполнен глубокий кольцевой паз, каждый из которых образует внешний и внутренний коаксиальные цилиндры и содержит уплотнитель, причем внешний цилиндр розетки совмещен с пазом вилки и упирается в уплотнитель, внутренний цилиндр вилки совмещен с пазом розетки и также упирается в другой уплотнитель, а внутренний цилиндр розетки вместе с гнездом расположен в первой полости вилки, при этом внешний ее цилиндр охватывает по всей длине внешний цилиндр розетки и имеет наружную резьбу, взаимодействующую с накидной гайкой,отл ича ющийсятем, что, с целью расширения диапазона рабочих напряжений, он снабжен дополнительным уплотнителем, стенка диэлектрического корпуса розетки имеет неравномерную толщину, увеличивающуюся к перегородке корпуса, на внешней боковой поверхности которого выполнен кольцевой выступ, взаимодействующий с прямоугольным пазом, выполненным на торце внешнего коаксиального цилиндра корпуса вилки. вторая полость которой заключающая армирующий провод изолятора, выполнена в виде стакана, стенка которого имеет неравномерную толщину, увеличивающуюся к перегородке корпуса вилки, к противоположной поверхности которой со стороны первой полости прилегает дополнительный уплотнител ь, охватывающий штырь и взаимодействующий с торцом стенок гнезда и внутреннего цилиндра розетки, а заключающие изоляторы полости диэлектрических корпусов вилки и розетки закрыты гайками, сквозь которые пропущены провода.

2: Соединитель по п.1, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что стенки корпусов вилки и розетки, заключающих изоляторы, охвачены электропроводящими втулками. имеющими гальваническую связь с накидной гайкой и закрывающими эти корпуса гайками, выполненными иэ электропроводящими материа-. материала с диэлектрической проницаемостью, не менее чем в три раза превышающей проницаемость материала корпуса вилки.

4. Соединитель по п.1,о т л и ч а ю щ ий с я тем, что в коаксиальные цилиндры