Соединительная муфта токопровода

Предлагаемая полезная модель относится к области электротехники, а именно к устройствам, обеспечивающим передачу электрического тока на электростанциях и подстанциях в нормальных и аварийных режимах.
Известна соединительная муфта токопровода (Патент РФ №2439764, МПК H02G 5/08, опубл. 10.01.2012), содержащая корпус, оконцеватели секций токопроводов с заглушками, контактные пластины, токоведущие шины, элементы для выравнивания электрического поля, изоляционные и проводящие слои.
К недостаткам известного устройства относится недостаточная электрическая прочность газовой изоляции внутри корпуса муфты для применения на высокое номинальное напряжение, а также большие размеры и материалоемкость муфты.
Техническая задача предлагаемой полезной модели состоит в повышении электрической прочности газовой изоляции путем создания герметичного объема внутри муфты и заполнения его высокопрочным в электрическом отношении газом, способным выдержать воздействие высокого напряжения и внешних атмосферных воздействий.
Технический результат заключается в расширении области применения и сокращении радиальных габаритов муфты на средние классы напряжения.
Это достигается тем, что в соединительной муфте токопровода, содержащей корпус, внутри которого размещены два цилиндрических полых оконцевателя смежных секций токопровода с токоведущими шинами и заглушками, соединенные между собой с помощью контактных пластин, согласно полезной модели, заглушки оконцевателей снабжены сквозными отверстиями, при этом корпус муфты выполнен герметичным, токоведущие шины полыми, а пространство между корпусом и оконцевателями заполнено высокопрочным в электрическом отношении газом.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором представлена схема предлагаемого устройства.
Соединительная муфта токопровода содержит два цилиндрических полых оконцевателя смежных секций токопровода 1 с токоведущими шинами 2, соединенных между собой с помощью контактных пластин 3. Образованный оконцевателями смежных секций токопровода 1 и контактными пластинами 3 контактный узел расположен в герметичном корпусе 4, который соединен с оболочкой токопровода 5. В заглушках 6 оконцевателей 1 выполнены сквозные отверстия 7. Герметичный корпус 4 выполнен с возможностью ваккуумирования через полости и отверстия в токоведущих шинах 2 и заполнения высокопрочным газом. Два цилиндрических полых оконцевателя смежных секций токопровода 1 имеют слой изоляции 8.
Устройство работает следующим образом.
При подаче напряжения через контактные пластины 3 муфты протекает электрический ток, на самих контактных пластинах 3 формируется высокий потенциал электрического поля, а в изоляционном промежутке между токоведущими шинами 2 и контактными пластинами 3, с одной стороны, и герметичным корпусом 4, с другой - электрическое поле. Герметичный корпус 4 вакуумируют, после чего осуществляют подачу высокопрочного газа к соединительным муфтам через внутреннюю полость оконцевателей 1 и отверстия 7 в заглушках 6 оконцевателей 1.
При недостаточной электрической прочности изоляции, что характерно для воздушных, особенно негерметичных и подвергнутых воздействию внешней атмосферы, промежутков, происходит электрический пробой газовой изоляции.
Благодаря тому, что изоляционный промежуток вакуумирован и заполнен высокопрочным в электрическом отношении газом, электрический пробой не происходит.
В результате, электрическая прочность изоляции муфт возрастает примерно в 1,4-2,5 раза, а снижения электрической прочности изоляционного промежутка муфты из-за влияния внешней атмосферы не происходит, так как корпус 4 муфты является герметичным. При этом не требуется специальной внешней системы вакуумирования и заполнения каждой муфты - для этого используются основные элементы токопроводов. Для повышения электрической прочности без существенного повышения стоимости соединительной муфты в качестве высокопрочного в электрическом отношении газа, заполняющего ее внутреннее пространство, может быть использован технический воздух - осушенный воздух с небольшой добавкой (не более нескольких процентов) электроотрицательного газа, без каких-либо ядовитых примесей при давлении, близком к атмосферному. Электрическая прочность такого технического воздуха может быть примерно в 1,4 раза выше прочности обычного воздуха. Изоляционные промежутки различных муфт могут быть связаны между собой через полости токоведущих шин. Возможно также использование других высокопрочных в электрическом отношении газов, таких как элегаз, смеси элегаза с азотом или флюоронитрилы.
Использование полезной модели позволяет повысить электрическую прочность изоляции соединительных муфт не менее чем на 40-150%, что дает возможность уменьшить радиальные габариты муфт на 20-70%, а также расширить область их применения в токопроводах с номинальным напряжением 6-20 кВ до токопроводов с номинальным напряжением 6-110 кВ.