ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СОЕДИНИТЕЛЬ
HV ELECTRICAL CONNECTOR

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для соединения высоковольтных цепей.
5
Известен высоковольтный электрический соединитель (А. с. SU №1746447 приоритет от 18.06.90, «Высоковольтный электрический соединитель», авторы В.И. Орлов, Р.К. Денисов, Л.В. Курьян, О.В. Гуськов, МПК: H01R 13/52, опубликовано 07.07.92. Бюл. №25), состоящий из двух частей, сжатие которых между собой обеспечивается накидной гайкой и пружиной, а каждая часть соединителя содержит корпус с элементами крепления кабеля, контактными элементами и расположенные между корпусами и контактными элементами изоляторы, образующие поверхности сопряжения которых имеют форму тела вращения. Место сопряжения взаимодействующих частей изоляторов выполнено в виде усеченного конуса со сферическими поверхностями усечения, направленными в одну сторону. Причем радиус сферической поверхности усечения изолятора вилки меньше радиуса сферической поверхности изолятора розетки, а вышеупомянутые изоляторы в месте расстыковки выполнены из разнородных материалов, исключающих адгезию и диффузию.
В данном соединителе, который является наиболее близким к заявляемому, недостатками являются отсутствие возможности позиционирования его частей при стыковке, что делает невозможным объединение таких соединителей на одном основании.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание высоковольтного электрического соединителя с возможностью одновременного использования его с аналогичными высоковольтными электрическими соединителями, при установке одноименных взаимоответных частей каждого из них на соответствующих основаниях.
Технические результаты, на достижение которых направлено изобретение, заключаются в возможности позиционирования взаимоответных частей соединителя, повышение надежности.
Данные технические результаты достигаются тем, что в высоковольтном электрическом соединителе, содержащем две взаимоответные части, каждая из которых содержит корпус, контактный элемент и расположенный между корпусом и контактным элементом изолятор, при этом корпус первой части соединителя содержит упругий элемент, новым является то, что корпус первой части соединителя установлен в дополнительный корпус с возможностью радиального перемещения относительно него, при этом дополнительный корпус первой части соединителя и корпус второй части соединителя выполнены с возможностью фиксирования на внешних основаниях, причем сопрягающиеся поверхности корпусов обеих частей соединителя выполнены с возможностью предварительного их позиционирования, а поверхность сопряжения каждого изолятора образована в результате вращения, по крайней мере, одного тела вращения относительно оси соединителя.
За счет выполнения сопрягающихся поверхностей корпусов обеих частей соединителя с возможностью предварительного их позиционирования, а также применения дополнительного корпуса и установки в него корпуса первой части соединителя с возможностью его радиального перемещения относительно дополнительного корпуса позволяет позиционировать взаимоответные части соединителя при стыковке.
Применение изоляторов, поверхность сопряжения каждого из которых образована в результате вращения, по крайней мере, одного тела вращения относительно оси соединителя, позволяет увеличить путь пробоя без увеличения габаритов, что повышает надежность высоковольтного соединителя, а также обеспечивает позиционирование взаимоответных частей соединителя при стыковке.
Выполнение дополнительного корпуса первой части соединителя и корпуса второй части соединителя с возможностью фиксирования на внешних основаниях позволяет одновременно использовать его с аналогичными высоковольтными электрическими соединителями, при установке одноименных взаимоответных частей каждого из них на соответствующих основаниях.
На чертеже представлен пример конструкции заявляемого высоковольтного электрического соединителя (соединитель в сборе, продольный разрез).
Высоковольтный электрический соединитель состоит из первой (гнездовой) и второй (штыревой) взаимоответных частей.
Штыревая часть содержит корпус 1, контактный элемент (штыревой контакт) 2, соединенный с зафиксированным в корпусе 1 высоковольтным проводом, и изолятор 3, расположенный между корпусом 1 и контактным элементом 2.
Гнездовая часть содержит корпус 4, дополнительный корпус 5, контактный элемент 6 (гнездовой контакт), соединенный с зафиксированным в корпусе 4 высоковольтным проводом, изолятор 7, расположенный между корпусом 4 и контактным элементом 6, упругий элемент (пружину) 8.
Корпус 4 установлен в дополнительный корпус 5 с возможностью его радиального перемещения относительно дополнительного корпуса 6. Это обеспечивается тем, что корпус 4 и дополнительный корпус 5 гнездовой части установлены соосно, причем между корпусом 4 и дополнительным корпусом 5 выполнен зазор. В дополнительном корпусе 5 выполнена полость, а на внешней поверхности корпуса 4 выступ, который установлен в полости элемента 5. При этом глубина и ширина полости дополнительного корпуса 5 больше высоты и ширины выступа элемента 4. В полости, между стенкой дополнительного корпуса 5 и выступом корпуса 4 установлена пружина 8. Пружина 8 намотана на корпус 4. Пружина 8 поджимает корпус 4 к дополнительному корпусу 5 в продольном направлении.
Дополнительный корпус 5 гнездовой части соединителя и корпус 1 штыревой части соединителя могут быть зафиксированы на общих основаниях соединителей соответственно (на чертеже не показано).
Сопрягающиеся внешняя поверхность корпуса 4 гнездовой части и внутренняя поверхность корпуса 1 штыревой части выполнены цилиндрическо-конической формы. Форма внешней поверхности корпуса 4 гнездовой части имеет коническую часть, переходящую в цилиндрическую, а внутренняя поверхность корпуса 1 штыревой части имеет цилиндрическую форму, переходящую в коническую в направлении, обратном встречному осевому перемещению частей соединителя при стыковке, что обеспечивает предварительное позиционирование взаимоответных частей высоковольтного электрического соединителя.
Поверхности сопряжения изоляторов 7 и 3 гнездовой и штыревой частей соответственно образованы в результате вращения, по крайней мере, одного тела вращения относительно оси соединителя и могут быть образованы в результате вращения прямого и обратного конусов относительно оси соединителя соответственно.
Высоковольтный электрический соединитель работает следующим образом.
При сочленении штыревой и гнездовой частей высоковольтного электрического соединителя происходит предварительное позиционирование конической части корпуса 4 гнездовой части относительно цилиндрической части корпуса 1 штыревой части.
При дальнейшем встречном осевом перемещении происходит позиционирование (центровка) штыревой части соединителя относительно гнездовой части за счет радиального перемещения корпуса 4 относительно дополнительного корпуса 5 гнездовой части.
При этом прямая коническая поверхность изолятора 7 гнездовой части соединителя сопрягается с обратной конической поверхностью изолятора 3 штыревой части. И наоборот, обратная коническая поверхность изолятора 7 сопрягается с прямой конической поверхностью изолятора 3.
Был изготовлен опытный образец, в котором одновременно сочленялись семь гнездовых частей соединителей, расположенных на общем основании, с семью штыревыми частями соединителей, расположенных на другом основании. Каждый высоковольтный соединитель выдержал испытательное напряжение 8,5 кВ. Корпусные детали высоковольтного соединителя были выполнены из сплава Д16 ГОСТ 4784-97, штыревая часть - из латуни Л63 ГОСТ 15527-2004, гнездовая часть - из бронзы БрБ2 ГОСТ 18175-78, изоляторы - из фторопласта Ф-4 ТУ 6-05-041-547-85.