АППАРАТНЫЙ ЗАЖИМ

Полезная модель относится к области электроэнергетики и может быть использована в качестве аппаратных зажимов, обеспечивающих присоединение проводов к выводам аппаратов распределительных устройств.
Известен аппаратный зажим для присоединения проводов к выводам аппаратов, содержащий алюминиевый корпус, предназначенный для закрепления в нем провода линии, и контактную лапку для присоединения к выводам аппаратов, при этом зажим снабжен, по меньшей мере, одной дополнительной пластиной, выполненной из слоя алюминия, плакированного медью, и установленной на контактной лапке стороной из слоя алюминия, а к выводам аппарата обращенной стороной из слоя меди, причем толщина медного слоя дополнительной пластины выбирается в пределах 0,05÷0,4 мм таким образом, чтобы соотношение толщины алюминиевого слоя к толщине медного слоя дополнительной пластины находилось в пределах 1÷60 [1].
Данное техническое решение имеет существенные недостатки, а именно: недостаточную толщину медного слоя дополнительной пластины и небольшую шероховатость ее поверхности (гладкая поверхность медного слоя), что существенно сокращает срок службы аппаратных зажимов данной конструкции, из-за быстрого истирания медного слоя во время необходимых технологических чисток металлическими щетками поверхности пластины с целью удаления окисных пленок; кроме того, необходимость постоянно использовать в конструкции аппаратного зажима дополнительных пластин значительно усложняет его комплектацию и создает трудности при эксплуатации зажимов на открытых распределительных устройствах.
Наиболее близким техническим решением по отношению к предложенному является аппаратный зажим для присоединения проводов воздушных линий электропередачи к выводам аппаратов распределительных устройств подстанций, содержащий алюминиевый корпус, предназначенный для закрепления в нем провода линии, и контактную лапку из алюминия с нанесенным на нее слоем меди для присоединения к выводам аппаратов [2].
Этот наиболее близкий аналог к предложенному техническому решению, а именно аппаратный зажим характеризуется хорошими эксплуатационными характеристиками, в частности большим сроком службы, так как слой наносимой на алюминий меди может быть достаточно большой толщины при высокой шероховатости его поверхности; однако, технологический процесс производства рассматриваемых аппаратных зажимов связан с определенными затратами, вызванными использованием газовой смеси (кислород-ацетилен) при высоких значениях давления и температуры, что экологически небезопасно, требует техники нейтрализации химически агрессивных отходов, высокой квалификации работающих сотрудников и, как следствие, приводит к повышению стоимости конечного продукта (аппаратного зажима).
Авторы и заявитель ставили перед собой конкретную задачу разработки конструкции аппаратного зажима свободной от многочисленных недостатков, которые присущи
зажимам аналогичного назначения, но изготовленных, например, гальваническим способом или методом плакирования; и это, прежде всего, такие недостатки, как небольшой срок эксплуатационной службы известных аппаратных зажимов, их высокая стоимость производства, а также существенные затраты на техническое обслуживание. Положительный технический результат в заявленном предложении, заключающийся в повышении надежности работы аппаратного зажима, увеличении его срока службы и снижении материальных затрат при изготовлении, был достигнут за счет совокупности существенных признаков, зафиксированных в нижеприведенной формуле полезной модели: «аппаратный зажим для присоединения проводов воздушных линий электропередачи к выводам аппаратов распределительных устройств подстанций, содержащий алюминиевый корпус, предназначенный для закрепления в нем провода линии, и контактную лапку из алюминия с нанесенным на нее слоем меди для присоединения к выводам аппаратов; медный слой выполнен с добавками твердых материалов, в частности, с керамзитной и керамической крошкой; максимальная сила сцепления медного слоя с алюминиевой контактной лапкой составляет 100 МПа; слой медного покрытия по всей поверхности алюминиевой контактной лапки обладает пористостью значением не более 3%.»
Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежами, где на фиг.1 -общий вид аппаратного зажима, выполненного согласно настоящей полезной модели; на фиг.2 - вид сверху аппаратного зажима, изображенного на фиг.1.
Аппаратный зажим предложенной конструкции выполнен в виде алюминиевого корпуса 1 и алюминиевой контактной лапки 2. Можно за одну операцию, например, литьем в кокиль изготавливать сразу корпус 1 и контактную лапку 2, или штамповать корпус 1 из трубы либо прутка диаметром, соответствующим вмонтируемому в него линейному проводу 3, который подсоединяется к аппаратам (не показаны) распределительных устройств подстанций. Поверхность контактной лапки 2 покрывается
z
слоем меди 4 с тем, чтобы обеспечить хороший электрический контакт проводов 3 с обычно медными выводами аппаратов распределительных устройств подстанций. Чем больше толщина медного слоя 4 и шероховатость его поверхности, тем выше качество аппаратного зажима. В данной конструкции эти параметры имеют такие значения: толщина ≥450 мкм и шероховатость поверхности R=(20÷40 мкм).
Зажим изготавливается следующим способом:
z
При изготовлении настоящего аппаратного зажима используется технология нанесения металлов на поверхность деталей и изделий методом электродуговой металлизации. Для этой цели сначала поверхность алюминиевой контактной лапки 2 специальным способом зачищают, например, пескоструйным способом, и подводят к ней устройство типа ручного пистолета с соплом, в которое непрерывно подается с определенной скоростью (порядка S=5 м/мин) медная проволока. В процессе своего движения медная проволока расплавляется электрической дугой (при напряжении 50 В и токе 200÷300 А) и частички меди, увлекаемые воздушным потоком, подаваемым со сверхзвуковым ускорением, начинают бомбардировать алюминиевую поверхность контактной лапки, создавая на нее давление Р порядка 0,6 МПа; при этом частички меди глубоко проникают в алюминий благодаря высокой степени адгезии, находящейся в пределах (30÷100 МПа), причем пористость медного покрытия оказывается низкой, составляя около (1÷3%), а шероховатость R его поверхности, как выше указывалось, - (20÷40 мкм). В наносимую на алюминий медь вводят дополнительно другие материалы, например, керамзитную или керамическую крошку, что позволит усилить эффект проникновения меди в алюминий, так как частички керамики или керамзита станут с силой вбивать частички меди в алюминий. Изменяя режим нанесения металлизации, получают однородное по своей молекулярной структуре с нужной пористостью и толщиной покрытие.
Заявляемые аппаратные зажимы характеризуются высоким эксплуатационными свойствами в части достижения однородного слоя меди 4 на алюминиевой контактной лапки 2 с низкой пористостью, высокой адгезией и любой, какая необходима, толщиной медного слоя на алюминии; это позволяет обеспечить большой срок службы (до 25 лет включительно) аппаратных зажимов, поскольку такой плотный глубокий слой меди не разрушается полностью в процессе периодических чисток поверхности зажима от окисных пленок, обеспечивая надежный электрический контакт проводов линий с выводами аппаратов распределительных устройств подстанций.
Источники информации принятые во внимание при подаче настоящей заявки:
[1]. Патент Российской Федерации №2255403, класс H 02 G 15/02, опубликован 27.06.2005 Бюл.№18.
[2]. Патент Российской Федерации №2262787, классы Н 01 R 11/12, Н 02 G 15/02, опубликован 20.10.2005 Бюл. №29.