Соединительная муфта токопровода с твердой изоляцией

Предлагаемая полезная модель относится к области электротехники, а именно к устройствам, обеспечивающим передачу электрического тока на электростанциях и подстанциях в нормальных и аварийных режимах, в том числе в экстремальных условиях внешней среды.
Известна соединительная муфта секций токопровода (Патент РФ №2439764, МПК H02G 5/08, опубл. 10.01.2012), содержащая корпус, оконцеватели секций токопроводов, контактные пластины, изоляционные и проводящие слои.
К недостаткам известного устройства относится недостаточная электрическая прочность изоляции внутри корпуса муфты для применения на высокое номинальное напряжение и прокладки токопровода в условиях активного воздействия окружающей среды.
Техническая задача предлагаемой полезной модели состоит в повышении электрической прочности изоляции путем создания сплошного слоя твердой изоляции в муфте по всей ее длине, а также прочной оболочки, способных выдержать воздействие высокого напряжения и внешних воздействий окружающей среды
Технический результат заключается в расширении области применения, в том числе для подводной прокладки, а также сокращении радиальных габаритов муфты на средние и высокие классы напряжения.
Это достигается тем, что известная соединительная муфта токопровода с твердой изоляцией, содержащая два оконцевателя смежных секций токопровода, соединенные между собой с помощью контактных элементов и включающие твердые изоляционные слои оконцевателей, дополнительно снабжена вставкой из упругого изоляционного материала, причем вставка располагается внутри оконцевателей, а торцы оконцевателей и вставки выполнены коническими, оконцеватели снабжены также металлическими оболочками, на концах имеющими внешнюю резьбу, а сама муфта - внешней металлической втулкой с внутренней резьбой, охватывающей концы оболочек.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором представлена схема предлагаемого устройства.
Соединительная муфта токопровода с твердой изоляцией содержит оконцеватели смежных секций токопровода 1 и металлические оболочки 2, которые соединены между собой с помощью вставки 3 и втулки 4, причем вставка 3 выполнена из упругого изоляционного материала и размещена в коническом углублении твердого изоляционного слоя 5 оконцевателей 1, металлические оболочки 2 расположены на внешней поверхности изоляционных слоев 5 оконцевателей 1, причем на концах оконцевателей имеются контактные элементы, содержащие контактные стержни 6 и розетки 7, соединенные друг с другом, а внешняя поверхность концов металлической оболочки 2 и внутренняя поверхность втулки 4 имеют резьбу 8. Вставка 3 из упругого изоляционного материала плотно прижата к поверхностям твердых изоляционных слоев 5 оконцевателей 1. Вставка 3 из упругого изоляционного материала может быть выполнена из этилен-пропиленового каучука. Твердый изоляционный слой 5 оконцевателей смежных секций токопровода 1 может быть выполнен из эпоксидных компаундов. Концы втулки 4 могут быть герметично приварены к металлическим оболочкам 2.
Устройство работает следующим образом.
При подаче напряжения через контактные стержни 6 оконцевателей 1 и контактные розетки 7 вставки 3 протекает электрический ток, на самих контактных элементах 6, 7 и оконцевателях 1 формируется высокий потенциал электрического поля, а в изоляционном слое - электрическое поле.
Прижатые друг к другу с помощью металлических оболочек 2 и втулки 4 с резьбой 8 твердый изоляционный слой 5 и вставка 3, выполненная из упругого изоляционного материала, позволяют исключить электрический пробой по границе раздела благодаря исключению появления газовых полостей на указанной границе раздела, причем коническая форма границы раздела многократно увеличивает степень прижимания этих изоляционных слоев.
В результате, комбинированный слой твердой изоляции становится сплошным по всей длине и объему муфты, как результат - резко повышается электрическая прочность изоляции внутри муфты.
Металлическая оболочка 2, выполненная сплошной по всей длине, с помощью внешней втулки 4 исключает воздействие внешней среды на внутреннюю изоляцию муфты, например, при подводной морской прокладке токопровода.
Резьба 8 втулки 4 стандартная, при этом параметры резьбы 8 выбираются исходя из расчетных механических воздействий на втулку 4.
Использование полезной модели позволяет повысить электрическую прочность изоляции соединительных муфт не менее чем в 3 раза, что дает возможность уменьшить радиальные габариты муфт на 60-80%, а также расширить область их применения в токопроводах с номинальным напряжением 6-20 кВ до токопроводов с номинальным напряжением 35-220 кВ, в том числе для подводной прокладки токопровода.