Гермоввод



Владельцы патента RU 2538093:

Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (RU)
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр-Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики"-ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" (RU)

Изобретение относится к области изготовления миниатюрных гермовводов и может быть использовано во всех изделиях электровакуумного приборостроения. Гермоввод состоит из наружного корпуса, в котором установлено не менее одного неметаллизированного изолятора, внутри которого размещен один или несколько токовводов, при этом между каждым токовводом и каждым изолятором, каждым изолятором и наружным корпусом образованы зазоры, заполненные путем капиллярного течения активным медно-титановым припоем, посредством которого соединены все элементы гермоввода. Токоввод выполнен в виде полой трубки с размещенным и герметично соединенным с ней центральным контактом, при этом с противоположной стороны поступления припоя в наружном корпусе и изоляторе выполнены кольцевые проточки, диаметр которых больше внутренних диаметров наружного корпуса и изолятора, выполненных из материалов, температурные коэффициенты линейного расширения которых близки к температурному коэффициенту линейного расширения припоя. Изобретение обеспечивает возможность получения надежного паяного соединения, упрощение конструкции гермоввода с упрощением технологического процесса изготовления. 1 ил.

 

Изобретение относится к области изготовления миниатюрных гермовводов, в частности к конструкциям спаев металл-керамика высокой степени герметичности, предназначено для осуществления электрического контакта между элементами гермообъема и внешними элементами и может быть использовано во всех изделиях электровакуумного приборостроения.

Известен «Гермоввод» (см. патент РФ №2322718, опубликованный 03.10.2006 г.). Гермоввод состоит из токоввода, корпуса и изолятора. Пайка гермоввода производится активным медно-титановым припоем.

Токоввод выполнен в виде тонкостенного контакта с глухим отверстием для обеспечения податливости и возможности деформирования при выполнении спая, обеспечивает уменьшение напряжений, вызванных разными температурными коэффициентами линейного расширения материалов токоввода и изолятора, предотвращая растрескивание последнего.

Конструкция токоввода и выполнение зазоров между корпусом и изолятором, изолятором и контактом, обеспечивающих капиллярное течение припоя, позволяют добиться высокой степени герметичности.

Вышеуказанное устройство является наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству и поэтому выбрано в качестве прототипа.

Недостатком прототипа является сложность изготовления центрального токоввода, а также возможность электрического контакта между зазорами со стороны выхода припоя.

После заполнения зазоров между втулкой и изолятором, изолятором и токовводом, припой, обладающий высокой текучестью, образует перемычки на торцевой поверхности изолятора, что приводит к короткому замыканию электрической цепи. Это может происходить как со стороны выхода припоя из зазоров, так и со стороны его поступления. Удалить излишки припоя из-за малых габаритов гермоввода и непосредственной близости тонкостенного токоввода, выступающего с обоих концов изолятора, является трудоемким процессом.

Решаемой технической задачей является упрощение технологии изготовления гермоввода высокой степени герметичности.

Достигаемым техническим результатом является возможность получения надежного паяного соединения и упрощение конструкции гермоввода, с одновременным упрощением технологического процесса как пайки, так и удаления перемычек припоя с торца изолятора.

Для достижения технического результата в гермовводе, состоящем из наружного корпуса, в котором установлено не менее одного неметаллизированного изолятора, внутри которого размещен один или несколько токовводов, при этом между каждым токовводом и каждым изолятором, каждым изолятором и наружным корпусом образованы зазоры, заполненные путем капиллярного течения активным медно-титановым припоем, посредством которого соединены все элементы гермоввода, новым является то, что токоввод выполнен в виде полой трубки с размещенным и герметично соединенным с ней центральным контактом, при этом с противоположной стороны поступления припоя в наружном корпусе и изоляторе выполнены кольцевые проточки, диаметр которых больше внутренних диаметров наружного корпуса и изолятора, выполненных из материалов, температурные коэффициенты линейного расширения которых близки к температурному коэффициенту линейного расширения припоя.

Новая совокупность существенных признаков позволяет снизить трудоемкость изготовления гермоввода с высокой степенью герметичности и создать более технологичную, не только одновыводную но и многовыводную конструкцию.

На фигуре представлено заявляемое устройство.

Гермоввод содержит наружный корпус 1, в котором установлено не менее одного неметаллизированного изолятора 2, внутри которого размещен один или несколько токовводов, выполненных в виде полой трубки 3 с размещенным и герметично соединенным с ней центральным контактом 4. Между каждым токовводом и каждым изолятором 2, каждым изолятором 2 и наружным корпусом 1 образованы зазоры 6, заполненные путем капиллярного течения активным медно-титановым припоем. С противоположной стороны поступления припоя в наружном корпусе 1 и изоляторе 2 выполнены кольцевые проточки 5, диаметр которых больше внутренних диаметров наружного корпуса 1 и изолятора 2. Температурные коэффициенты линейного расширения наружного корпуса 1 и изолятора 2 близки к температурному коэффициенту линейного расширения припоя.

Технология изготовления заявляемого технического решения поясняется следующим образом.

Предварительно осуществляется пайка наружного корпуса 1, изолятора 2 и полой трубки 3. Кольцевые проточки 5, выполненные в наружном корпусе 1 и изоляторе 2, исключают капиллярное течение припоя, после заполнения зазоров 6 и, как следствие, невозможность его перемыкания. Припой, осажденный со стороны его поступления, легко удаляется, путем совместной механической доработки наружного корпуса 1, изолятора 2 и полой трубки 3 до установки центрального контакта 4. Центральный контакт 4 герметично присоединяется к выступающему из изолятора 2 концу полой трубки 3 методом сварки или пайки.

Снижение трудоемкости изготовления данного гермоввода по сравнению с прототипом происходит благодаря конструкции токоввода, выполненного из стандартной полой трубки 3 и центрального контакта 4, выполненного из проволоки.

Надежность конструкции гермоввода обеспечивается возможностью деформирования полой трубки 3 при выполнении спая, что обеспечивает уменьшение напряжений, вызванных разными температурными коэффициентами линейного расширения материалов полой трубки 3, выполненной из сплава 29НК и керамического изолятора (форстеритовая или корундовая керамика), предотвращая растрескивание последнего. Температурные коэффициенты линейного расширения припоя (например, стемет 1201, 1202≈97·10-7 1/°C), наружного корпуса 1 (например, титан или титановый сплав ≈88·10-7 1/°C) и изолятора 2 (форстеритовая или корундовая керамика ≈83·10-7 1/°C) близки. Значения температурных коэффициентов линейного расширения указаны для диапазона температур от 20 до 200°C.

Изготовлен опытный образец, который подтвердил работоспособность заявленного устройства.

Гермоввод, состоящий из наружного корпуса, в котором установлено не менее одного неметаллизированного изолятора, внутри которого размещен один или несколько токовводов, при этом между каждым токовводом и каждым изолятором, каждым изолятором и наружным корпусом образованы зазоры, заполненные путем капиллярного течения активным медно-титановым припоем, посредством которого соединены все элементы гермоввода, отличающийся тем, что токоввод выполнен в виде полой трубки с размещенным и герметично соединенным с ней центральным контактом, при этом с противоположной стороны поступления припоя в наружном корпусе и изоляторе выполнены кольцевые проточки, диаметр которых больше внутренних диаметров наружного корпуса и изолятора, выполненных из материалов, температурные коэффициенты линейного расширения которых близки к температурному коэффициенту линейного расширения припоя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству высокого напряжения для обеспечения электрической изоляции проводника, проходящего через устройство. Устройство содержит полый изолятор; проводник, проходящий через полый изолятор; компоновку для уменьшения градиента поля, включающую в себя сердечник конденсатора и экран выравнивания напряжения.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к проходным изоляторам, предназначенным для ввода электрического тока или напряжения внутрь зданий или корпусов электрических устройств.

Электрический проводник (S) предназначен для пропускания номинального тока в сильноточном проходном изоляторе трансформатора электростанций, расположенном в токовой цепи между генератором и первичными обмотками трансформатора в прерывателе генератора.

Изобретение относится к герметичным кабельным вводам электрических проводников в электрооборудование глубоководных аппаратов. Кабельный ввод содержит металлический цилиндрический корпус с отверстиями для электрических проводников, снабжен токопроводящими контактными стержнями и фиксирующими их гайками, изолирующими втулками и центрующими втулками.

Изобретение относится к устройствам измерения высокого напряжения. Газонепроницаемый измерительный ввод имеет пронизанное измерительной жилой (8, 8а) в направлении основной оси (3) изоляционное тело (7, 7а).

Изобретение относится к электротехническим изделиям, а именно, к изоляторам высоковольтным опорным, предназначенным для закрепления токопровода высокого напряжения на силовых опорах электрических (электрошоковых) заграждений.

Изобретение относится к высоковольтному устройству ввода высокого давления для подводного, надводного и наземного применения. .
Изобретение относится к области изготовления сборных изделий, таких как гермовводы и волноводные фильтры, а также к гальванотехнике, в частности к металлизации, преимущественно серебрению изделий, состоящих из разнородных металлических материалов.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для ввода электрических проводников в загрязненную зону, в частности используется во взрывозащитной камере (ВЗК).

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим изоляторам, предназначенным для использования в конструкциях генераторов высокого напряжения, в ускорителях заряженных частиц и в других вакуумных высоковольтных установках. В способе изготовления проходных вакуумных изоляторов высокого напряжения, заключающемся в том, что изолятор собирают из одинаковых по конструкции и геометрическим размерам диэлектрических секций и чередующихся с ними идентичных между собой электропроводящих градиентных колец, которые располагают межу двумя электродами, одним из которых служит отрицательно заряженная крышка изолятора, а другим электродом служит заземленный фланец, при этом крышку, упомянутые секции, чередующиеся с ними градиентные кольца и фланец стягивают в единую конструкцию при помощи диэлектрических стяжек, а напряжение между упомянутыми секциями равномерно распределяют при помощи делителя напряжения, снабжают градиентные проводящие кольца цилиндрическими электропроводящими экранами, внутренний диаметр которых выполняют равным внутреннему диаметру градиентных колец. Способ позволяет увеличить электрическую прочность конструкции при одинаковых размерах изоляторов, изготовляемых по заявляемому способу и способу-прототипу, более чем в 2 раза. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим изоляторам, предназначенным для использования в конструкциях генераторов высокого напряжения, в ускорителях заряженных частиц и в других вакуумных высоковольтных установках. Способ изготовления проходных вакуумных изоляторов высокого напряжения заключается в том, что изолятор собирают в виде расположенных между крышкой изолятора и фланцем изолятора и одинаковых по конструкции и геометрическим размерам кольцеобразных диэлектрических секций, чередующихся с ними идентичных между собой электропроводящих градиентных колец и уплотнительных эластичных манжет и распределяют напряжение равномерно между упомянутыми секциями при помощи делителя напряжения, предварительно определяют оптимальную толщину диэлектрической секции. Способ позволяет снизить габариты изолятора и существенно упрощает процесс сборки и конструкцию изолятора. 3 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим изоляторам, предназначенным для использования в конструкциях генераторов высокого напряжения, в ускорителях заряженных частиц и в других вакуумных высоковольтных установках. Способ изготовления проходных вакуумных изоляторов высокого напряжения заключается в том, что изолятор собирают в виде расположенных между крышкой и фланцем изолятора из одинаковых по конструкции и геометрическим размерам кольцеобразных диэлектрических секций и чередующихся с ними идентичных между собой электропроводящих прокладок и уплотнительных эластичных манжет, а напряжение между упомянутыми секциями равномерно распределяют при помощи делителя напряжения, в одном из торцов кольцеобразной диэлектрической секции делают углубление в виде цилиндрического стакана, на боковой внутренней стенке которого нарезают резьбу. В дне стакана делают проточку под эластичную манжету. Способ существенно упрощает технологию сборки и конструкцию изолятора, так как в нем отсутствуют элементы, усложняющие конструкцию и сборку, что в значительной мере позволяет снизить габариты изолятора. 1 ил.

Изобретение относится к герметичным кабельным вводам электрических проводников в электрооборудовании глубоководных аппаратов, при изготовлении объектов аэрокосмической техники, для ввода электрической энергии в герметичные помещения, например, в атомных электростанциях, для этого кабельный ввод содержит металлический цилиндрический корпус, который выполнен единой конструкцией с внутренней упорной пластиной, в которой имеются отверстия для электрических проводников, а токопроводящие контакты между собой и корпусом изолируются путем заполнения полимерным компаундом. 1 ил.

Изобретение относится области электротехники, а именно к конструкции кабельного ввода, использующегося в ракетной технике при строительстве специальных фортификационных сооружений и предназначенного для обеспечения связи в диапазоне частот от 0,5 до 10 ГГц. Кабельный ввод содержит полый корпус с размещенной внутри коаксиальной линией с соосно расположенными центральным внутренним и внешним токонесущими элементами. Полый корпус состоит из фланца и трубы, соединенных резьбой. Коаксиальная линия содержит цилиндрический волновод и силовой огнестойкий коаксиальный узел, соединенные с коаксиальными радиочастотными (РЧ) разъемами, закрепленными на торцах полого корпуса и состоящими из корпусов, изоляторов и контактов. Силовой огнестойкий коаксиальный узел размещен в передней части полого корпуса со стороны внешнего воздействия и состоит из опорной муфты, имеющей резьбовое соединение с фланцем полого корпуса, керамического изолятора, проводника, проходника и заглушки в виде стержня с конической головкой с углом конусности 45°, сопрягающейся с коническим входом отверстия в керамическом изоляторе под заглушку. Опорная муфта со стороны внешнего воздействия выполнена с внутренней проточкой для фиксации керамического изолятора и с наружной проточкой для резьбового соединения с корпусом РЧ разъема, а с противоположной стороны имеет внутреннюю проточку для резьбового соединения с цилиндрическим волноводом, противоположный конец которого имеет резьбовое соединение с корпусом второго РЧ разъема. В качестве внешнего токонесущего элемента использована последовательная цепочка элементов, состоящая из корпусов РЧ разъемов, опорной муфты и цилиндрического волновода, а в качестве центрального токонесущего элемента использована цепочка элементов, состоящая из контактов РЧ разъемов, заглушки, проходника и проводника, скрепленных между собой пайкой припоем ПОС-61М с предварительной подготовкой мест под пайку покрытием олово-висмут О-Ви (99,8)9. Стержень заглушки выполнен диаметром в пределах от 1,5 до 1,7 мм, а проходник и проводник выполнены диаметром 4,34 мм. Обеспечивается прохождение радиосигнала требуемого диапазона частот, повышается стойкость к внешним поражающим факторам и сохраняется герметичность специального фортификационного сооружения. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электроэнергетическим устройствам и может быть использовано для передачи электрической энергии посредством кабелей, проводов, жгутов различных конструкций в герметичных системах. В способе герметичного ввода электрических проводников через защитную оболочку перед сборкой гермоввода проводят объемное, трехмерное моделирование деталей, узлов и всей конструкции гермоввода в соответствии с установленными требованиями к геометрии и качеству используемых материалов, а в начале сборки соединяют керамические изоляционные модули с металлической арматурой посредством спекания с использованием припоя из серебра Ср999,9, при этом изоляционные модули и арматура подвергаются высокотемпературному нагреву и последующему ступенчатому охлаждению в нейтральной среде до полного прохождения релаксационных процессов в месте соединения и в объеме керамики. При осуществлении изобретения достигается высокая стабильность и качество электромеханических характеристик при сейсмических, термических и др. аварийных воздействиях и токах короткого замыкания, обеспечивается постоянный контроль герметичности в процессе эксплуатации гермоввода. 7 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.

Изобретение относится к изготовлению секционированных проходных изоляторов. В способе определения оптимального числа секций N секционированного изолятора заданной высоты H, выполненного в виде чередующихся кольцевых, дисковых или цилиндрических элементов из изоляционного материала и прокладок из проводящего материала заданной толщины b, предварительно снимают зависимость пробивного напряжения U по поверхности диэлектрика, помещенного в вакуум, от толщины диэлектрика d, аналитическое описание которой представляют в виде степенной функции U=kdα, и, используя полученные при снятии зависимости пробивного напряжения по поверхности диэлектрика от его толщины экспериментальные данные, определяют коэффициенты k и α в упомянутой функции. Заявляемый способ имеет более высокую точность определения оптимального числа секций в изоляторе, что позволяет при заданной высоте изолятора H и заданной толщине градиентной прокладки b получить максимально возможное пробивное напряжение для указанных габаритов изолятора. 1 ил., 3 табл.

Проходной элемент для прохода функционального элемента через отверстие электрически изолированным образом, при этом проходной элемент пригоден для использования в условиях окружающей среды с температурами выше 260°С и/или давлением выше 289,6 МПа (42000 фунтов/дюйм2), при этом проходной элемент включает в себя опорный корпус, по меньшей мере, с одним отверстием для прохода, в котором расположен, по меньшей мере, один функциональный элемент в электрически изолирующем фиксирующем материале; электрически изолирующий материал электрически изолирует функциональный элемент от опорного корпуса, при этом электрически изолирующий материал содержит стекло или стеклокерамику с удельным объемным сопротивлением более 1,0·1010 Ом.см при температуре 350°C. Указанное стекло или стеклокерамика имеет определенный диапазон составов в системе SiO2-B2O3-MO. Изобретение обеспечивает высокие электроизоляционные свойства проводника.. 6 н. и 18 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к изготовлению секционированных проходных изоляторов. В способе определения оптимального числа секций в проходном высоковольтном вакуумном изоляторе, выполненном в виде чередующихся кольцевых, дисковых или цилиндрических элементов из изоляционного материала и прокладок из проводящего материала заданной толщины b, предварительно снимают зависимость пробивного напряжения по поверхности элемента из изоляционного материала, помещенного в вакуум, от толщины d указанного элемента, строят график снятой зависимости, аппроксимируют построенный график степенной функцией вида U=kdα, определяют коэффициенты k и α в упомянутой зависимости, используя экспериментальные данные, полученные при снятии зависимости пробивного напряжения по поверхности элемента из изоляционного материала от его толщины, затем рассчитывают оптимальную толщину и количество секций по определенным зависимостям. При заданном рабочем напряжении изолятора выбором оптимального количества его секций можно добиться сокращения габаритов и уменьшения стоимости изолятора. 4 ил., 2 табл.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к высоковольтной импульсной технике, и может быть использовано при проектировании высоковольтных секционированных изоляторов для вакуумных камер. Новым является то, что в проходной секционированный изолятор, содержащий два плоских электрода, один из которых имеет по оси отверстие, расположенные между ними чередующиеся между собой изоляционные слои в виде колец и электропроводящие прокладки, и электропроводящие экраны в виде цилиндров, соединенных с внутренней поверхностью прокладок и направленных в сторону другого электрода, экраны выполнены из электропроводной тонкостенной ленты в виде сильфонов с двойными стенками. Изобретение обеспечивает возможность изменять электрическую прочность в широких пределах, добиваясь ее оптимального значения. 2 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2015-01-10 2015-01-10T14:59:25
Наверх