КОНТАКТНОЕ СОЕДИНЕНИЕ

Полезная модель относится к области ошиновки электролизеров химической промышленности, цветной металлургии, силовой преобразовательной техники и может быть использовано в вышеуказанных отраслях.
Известно контактное соединение ошиновки электролизеров, в котором токопроводы устанавливаются внахлест и стягиваются крепежными болтами (Электрическая часть станций. Москва. 1951 г. Под. Ред. Глазунова. Гл. 3, пар. 3-5). При этом контактирующие поверхности соприкасаются максимум в трех контактных точках, и площадь соприкосновения зависит от давления при затягивании болтов.
Известно устройство А.С. №2334321 2008 г., в котором при болтовом соединении шин для снижения контактного сопротивления часть крепежных отверстий используется для установки устройств, обеспечивающих плотное соприкосновение боковых поверхностей отверстий шин с проводящей втулкой.
Недостатком этого изобретения является невозможность очистки контактирующих поверхностей от окисной пленки, образующейся во время эксплуатации, без демонтажа соединения.
Техническим результатом предполагаемой полезной модели является снижение потерь электрической энергии за счет уменьшения переходного сопротивления в контактных соединениях, которое достигается разрушением окисных пленок контактирующих поверхностей без демонтажа контактного соединения и без нарушения технологического процесса, то есть при протекании тока нагрузки.
Технический результат достигается тем, что шины устанавливают внахлест, а затем скрепляют между собой при помощи болтов один из которых имеет утолщение в виде усеченного конуса с основаниями: меньшее - равное диаметру крепежных болтов, большее - двум с половиной диаметрам крепежных болтов и высотой равной толщине контактирующих шин.
1
1
1
1
На фиг.1 изображено контактное соединение, где 1 и 2 - контактирующие шины, с двумя крепежными 4, 5 (показаны условно) и одним специальным болтом 6, установленным в крепежное отверстие 3: в шине 1 диаметром D, в шине 2 - диаметром D2=2D, со смещением осей 0,5 D≤ε<D друг относительно друга.
3
4
3
Болт 6 имеет утолщение в виде усеченного конуса с диаметрами оснований D и D=2,5 D, высотой h=δ и устанавливается в центре контактного соединения.
В рабочем состоянии контактное соединение стянуто болтами 4,5 до упора. Болт 6 установлен таким образом, что конусное утолщение размещается в отверстии шины 2.
Устройство работает следующим образом.
В процессе эксплуатации контактного соединения в условиях агрессивной среды и повышенной температуры увеличивается переходное сопротивление контактного соединения за счет возникновения окисных пленок на контактных поверхностях. При перемещении болта 6 вращением гайки за счет конусного утолщения возникает тангенциальная составляющая силы, которая обеспечивает перемещение контактирующих поверхностей друг относительно друга и разрушение окисных пленок. При этом происходит снижение контактного сопротивления.
При использовании предполагаемого изобретения в катодной ошиновке ртутных электролизеров с контактными парами сталь-медь снижение потерь электрической энергии
d
n
ΔA=(Р-P)t, [Дж]
d
n
где Pt - потери электрической энергии до разрушения окисных пленок в контактном соединении, Pt - потери электрической энергии после разрушения окисных пленок в контактном соединении, t - расчетное время.
H
Проведены стендовые испытания модуля контактного соединения электролизера с током нагрузки I=5000 A.
-3
-6
d
Падение напряжения на контактном соединении при наличии окисной пленки составило 49·10 B, что соответствует переходному сопротивлению R=9,8·10 Ом.
-3
-6
d
После разрушения окисной пленки в контактном соединении падение напряжения составило 24·10 B, что соответствует переходному сопротивлению R=4,3·10 Ом.
3
Экономия электрической энергии в сутки при работе ртутного электролизера током нагрузки 400·10 A и токоподводом из n=80 модулей при использовании предлагаемого контактного соединения составляет .