СОЕДИНИТЕЛЬ ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ

Полезная модель относится к области электротехники и может использоваться при конструировании герметичных соединителей высоковольтного кабеля, исключающих электрический пробой по поверхности сопряжения изолятора в широком диапазоне климатических воздействий.
Известен высоковольтный электрический соединитель (Авторское свидетельство СССР №1746447, МПК: H01R 13/52, 1992 г.), состоящий из двух частей, сжатие которых между собой обеспечивается накидной гайкой и пружиной. Каждая часть содержит корпус с элементами крепления кабеля, контактные элементы и расположенные между корпусами и контактными элементами изоляторы, образующие поверхности сопряжения которых имеют форму тела вращения и выполнены в виде усеченного конуса со сферическими поверхностями усечения, направленными вершинами сферы в одну сторону. Радиус сферической поверхности усечения изолятора вилки выполнен меньше радиуса сферической поверхности изолятора розетки. Взаимодействующие изоляторы в месте расстыковки выполнены из разнородных материалов, исключающих взаимную адгезию и диффузию.
Из уровня техники также известен высоковольтный соединитель (Патент на изобретение RU №2036542, МПК: H01R 15/00, 1995 г.), содержащий два контактных устройства, каждое из которых включает гнездо и диэлектрический корпус, между которыми расположен штыревой соединитель, имеющий проводник в виде жесткого металлического стержня с вилками на его концах, диэлектрическую втулку, выполненную в виде соединительного патрубка, имеющего внутренние резьбы на концах, между которыми расположен выступ цилиндрической формы, уплотнитель из эластичного диэлектрического материала, имеющий в средней части форму цилиндра, а по краям форму усеченных конусов, большие основания которых обращены друг к другу. На внутренней поверхности выступа втулки выполнен кольцевой паз, в котором размещено разрезное кольцо из диэлектрического материала. Коэффициент трения между разрезным кольцом и уплотнителем больше коэффициента трения между разрезным кольцом и втулкой.
Недостатками вышеперечисленных устройств являются сложность и нетехнологичность конструкции, трудоемкость монтажа/демонтажа.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к заявляемому техническому решению является высоковольтный соединитель (Патент на полезную модель RU №115573, МПК: H01R 33/00, 2012 г.), состоящий из двух частей, гайки и изолятора. Каждая часть содержит диэлектрический элемент крепления кабеля и контактный элемент. Каждый диэлектрический элемент крепления кабеля выполнен ступенчатым. Изолятор выполнен из материала, исключающего диффузию и адгезию элементов крепления кабеля, и установлен в месте сопряжения контактных элементов. Гайка со ступенькой на внутренней поверхности с прилегающей к ней диэлектрической шайбой установлена на одной части высоковольтного соединителя. Втулка с наружной резьбой и ступенькой на ее внутренней поверхности с прилегающей к ней второй диэлектрической шайбой установлена на другой части высоковольтного соединителя.
Недостатком данного устройства является недостаточная герметичность конструкции, не исключающая электрический пробой по поверхности сопряжения изолятора.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении герметичности конструкции, высокой электропрочности соединителя высоковольтного, исключающей электрический пробой по поверхности изолятора при таких климатических воздействиях, как морской туман, иней, роса, дождевание и т.д.
Достижение технического результата обеспечивается изменением конструкции ближайшего аналога. В отличие от прототипа изолятор выполнен в виде соединительной муфты с наружной резьбовой поверхностью и внутренней полостью, образованной со стороны ее торцевых поверхностей занижениями, переходящими ступенчато в углубления, соединенные цилиндрическим отверстием. Диэлектрические элементы крепления кабеля выполнены из эластомерного материала и плотно, исключая зазор, взаимодействуют с внутренней полостью изолятора. Глубина цилиндрического отверстия изолятора исключает контактирование торцевых поверхностей диэлектрических элементов крепления кабелей, а диаметр цилиндрического отверстия изолятора больше или равен диаметру контактного элемента диэлектрического элемента крепления кабеля. Заявляемый соединитель высоковольтный также содержит дополнительную накидную гайку. Диэлектрические элементы крепления кабеля зафиксированы в изоляторе посредством накидных гаек с диэлектрическими шайбами на резьбовой поверхности изолятора. Сущность полезной модели поясняется чертежами:
Фиг.1 - общий вид соединителя высоковольтного;
Фиг.2 - диэлектрический элемент крепления кабеля с контактным элементом в виде штыря;
Фиг.3 - диэлектрический элемент крепления кабеля с контактным элементом в виде гнезда;
Фиг.4 - изолятор;
Фиг.5 - вид А фиг.1.
Соединитель высоковольтный содержит изолятор 1 (Фиг.1, 4, 5), два диэлектрических элемента крепления кабеля 2 (Фиг.1, 5) с контактными элементами 3 (Фиг.2) и 4 (Фиг.3), две накидные гайки 5 (Фиг.1, 5) с диэлектрическими шайбами 6 (Фиг.1, 5).
Диэлектрические элементы крепления кабеля 2 каждый выполнен из эластомерного материала, например, резины в виде хвостовика ступенчатой формы, состоящего из верхней контактной 7 (Фиг.2, 3) и нижней 8 (Фиг.2, 3) более удлиненной частей, разделенных фланцем 9 (Фиг.2, 3), например, цилиндрической формы.
В верхних контактных частях 7 диэлектрических элементов крепления кабеля 2, выполненных в форме, например, усеченных конусов, со стороны их торцевых поверхностей 10 (Фиг.2, 3) размещены контактный элемент 3 в виде штыря, например, цилиндрической формы, и контактный элемент 4 в виде гнезда соответственно.
Изолятор 1 соединителя высоковольтного выполнен из электроизоляционного материала в виде соединительной муфты с наружной резьбовой поверхностью 11 (Фиг.4) и внутренней полостью. Внутренняя полость изолятора 1 образована занижениями 12 (Фиг.4) цилиндрической формы со стороны ее торцевых поверхностей, переходящими ступенчато в углубления 13 (Фиг.4), соединенные цилиндрическим отверстием 14 (Фиг.4). Диаметр цилиндрического отверстия 14 изолятора 1 больше или равен диаметру контактного элемента 3.
Герметичность соединителя высоковольтного обеспечивается, в том числе исключением зазора между взаимодействующими поверхностями диэлектрических элементов крепления кабеля и изолятора при их стыковке. Для этого занижения 12 изолятора 1 выполнены соразмерными фланцам 9 диэлектрических элементов крепления кабеля 2 и глубиной меньше высоты фланцев 9 диэлектрических элементов крепления кабеля 2 на величину сжатия (усадки) эластомерного материала, а углубления 13 изолятора 1 имеют форму, аналогичную конфигурации верхних контактных частей 7 диэлектрических элементов крепления кабеля 2, и выполнены высотой меньше высоты верхних контактных частей 7 диэлектрических элементов крепления кабеля 2 на величину сжатия (усадки) эластомерного материала. При этом глубина цилиндрического отверстия 14 изолятора 1 исключает контактирование торцевых поверхностей 10 верхних контактных частей 7 диэлектрических элементов крепления кабеля 2.
Две накидные гайки 5 выполнены с внутренними фланцами 15 (Фиг.5) и выступами на наружной поверхности, например, в виде многогранника для технологичности монтажа/демонтажа конструкции. Накидные гайки 5 взаимодействуют своими внутренними фланцами 15 с торцевыми поверхностями фланцев 9 диэлектрических элементов крепления кабеля 2 посредством диэлектрических шайб 6 при навинчивании их на наружную резьбовую поверхность 11 изолятора 1, тем самым обеспечивают герметичность соединения накидных гаек 5 с поверхностью занижений 12 изолятора 1.
Материалы накидных гаек 5, диэлектрических шайб 6, а также диэлектрических элементов крепления кабеля 2 выбраны таким образом, что сила трения между торцевой поверхностью фланцев 9 диэлектрических элементов крепления кабеля 2 и диэлектрическими шайбами 6 больше, чем между поверхностью внутренних фланцев 15 накидных гаек 5 и диэлектрических шайб 6, что обеспечивает прямолинейное перемещение диэлектрических элементов крепления кабеля 2 без перекосов при завинчивании накидных гаек 5.
Сборка соединителя высоковольтного осуществляется следующим образом.
Устанавливают диэлектрические элементы крепления кабелей 2 с контактными элементами 3 и 4 во внутреннюю полость изолятора 1, обеспечивая взаимодействие поверхностей верхних контактных частей 7 диэлектрических элементов крепления кабеля 2 и фланцев 9 с занижениями 12 и углублениями 13 изолятора 1, а затем фиксируют в изоляторе 1 накидными гайками 5 с диэлектрическими шайбами 6, завинчивая их на наружной резьбовой поверхности 11 изолятора 1.
Конструкция соединителя высоковольтного и выбор материалов позволяют обеспечить высокую пьшебрызгозашищенность, электропрочность, исключая электрический пробой по поверхности сопряжения изолятора при таких климатических воздействиях, как морской туман, иней, роса, дождевание и т.д.