УЗЕЛ СТЫКОВКИ СЕКЦИЙ МАГИСТРАЛЬНОГО ШИНОПРОВОДА

Область техники
Полезная модель относится к области передачи электроэнергии большой мощности. Более точно, полезная модель относится к узлам стыковки секций шинопроводов. Заявленная полезная модель может найти применение, например, при прокладке линий электропередачи внутри зданий.
Предшествующий уровень техники
Типичный магистральный шинопровод обычно содержит сжатые в пакет шины, разделенные слоями изоляции в металлическом коробе, причем шины на концах секции обычно немного разведены в стороны для соединения. Обычно магистральный шинопровод выполняется в виде секций, которые затем соединяются.
Из уровня техники известны различные способы выполнения узла стыковки секций магистрального шинопровода.
Так из уровня техники известно устройство, основанное на соединении шин внахлест, когда шины секции с левой стороны соединяются с шинами другой секции с правой стороны, причем эти шины изолированы тонкой пленочной изоляцией по всей длине, кроме области стыковки. В области стыковки между шинами установлены твердые изоляционные пластины, и в этой области концы шин имеют центральную прорезь, через которую проходит изоляционная трубка и центральный металлический стержень для стягивания всей конструкции гайкой (Патент US 3683313, «Plug-in bus duct with heat dissipation means», МПК: H02G 5/00. Дата публикации: 08.08.1972).
Недостатком такого технического решения является существенное разведение стыкуемых концов шин в стороны в области стыковки со значительным расстоянием между ними. Это расстояние включает толщину шины и толщину толстой изоляционной твердой пластины. Шины в области стыковки разводятся на расстояние, в десятки раз превышающее толщину пленочной изоляции в системе сжатых шин в пакет. Так как индуктивное сопротивление пропорционально расстоянию между шинами, то в области стыковки также в десятки раз возрастают потери на индуктивном сопротивлении.
Известно другое устройство стыковки секций шинопроводов, в котором крайние шины имеют односторонний нахлест, а внутренняя шина имеет двухсторонний нахлест. Такая конструкция еще больше увеличивает индуктивное сопротивление внутренней шины и имеет за счет этого дополнительные потери мощности (Патент US 3187086 A, «Bus duct with particular housing, insulation, and bus bars», МПК: H02G 5/00. Дата публикации: 01.07.1965).
Известна другая конструкция места стыковки шинопроводов. В этом устройстве также представлена конструкция нахлесточного типа. Отличие заключается в поверхности контактных площадок. Они не ровные, а рифленые для улучшения контакта. В таком устройстве поверхность покрывается проводящим покрытием для улучшения контакта и уменьшения коррозионного разрушения, и стягивается гайками на центральном стержне с усилием не менее 80-90 Н. (Патент US 3609215 A, «Electric power busway with thermal expansion absorbing joints», МПК: H02G 5/00. Дата приоритета: 07.05.1969).
Наиболее близким к заявленной полезной модели является известный шинопровод с улучшенной конструкцией соединения. Соединение шин происходит по принципу «внахлест». В узле стыковки здесь содержится на каждой шине несколько ступенчатых прямоугольный выступов на секции слева и столько же в зеркальном отображении на шине на секции справа. Таким образом, выступы с одной секции сжимаются в выступы другой секции. Для сжатия области стыковки используются полукруглые детали, прижимаемые болтом (Патент US 3882265, «Electrical busway with improved joint construction», МПК H02G 5/08. Дата публикации: 06.05.1975).
Недостатком данного устройства является разный упор левых выступов в правые в зависимости от точности их исполнения. На практике всегда происходит упор самых больших выступов и образуются микрозазоры между всеми остальными выступами, которые будут представлять места перегрева и дополнительных потерь мощности в связи с резким ростом контактного переходного сопротивления.
Сущность полезной модели
Задача заявленной полезной модели состоит в уменьшении потерь мощности в узле стыковки секций шинопровода. При этом стояла также задача по возможности снизить сложность изготовления и требования точности изготовления конечных частей шин шинопровода. Дополнительно была решена задача уменьшения нагрева в области стыковки, так как уменьшается скачок сопротивления.
Задача решается за счет того, что узел стыковки секций магистрального шинопровода, содержит соединение шин первой секции с шинами второй секции внахлест, причем шины прижимаются друг к другу крышками крепления и болтом с гайками, при этом область стыковки каждой шины имеет три части: основную, горизонтальную на уровне половины среза шины и две дополнительные: наклонную у основания и наклонную на конце области стыковки, причем на каждой шине области стыковки первой секции зеркально отражают области стыковки второй секции и эти две области сжимаются друг с другом.
Сущность полезной модели заключается в том, что в узле стыковки секций магистрального шинопровода, построенного по принципу сжатия шин в пакет и соединяемых «внахлест», каждая из шин левой части в области стыковки имеет зону из трех частей: наклонную до средины, плоскую на уровне середины и наклонную в сторону конца, а ответная часть каждой шины в правой секции имеет зеркально отображенную поверхность из таких же трех частей, и левая часть сжимается с правой. Преимущество данного устройства заключается в отсутствии прямоугольных ступеней стыка, в возможности равномерного сжатия шин и, как результат, в отсутствии дополнительных потерь мощности. Здесь основная центральная площадь соприкосновения является горизонтальной, и имеются еще две дополнительные наклонные зоны. Все три плоскости равномерно сжимаются при помощи двух деталей, сжимаемых болтом с гайками. Мест упоров здесь нет, так как введены две дополнительные наклонные плоскости, также прижимаемые в месте стыковки. Такая конструкция без упоров и обеспечивает сжатие всех трех плоскостей левой и правой секций болтами, свободна от дополнительных резких увеличений переходного сопротивления и дополнительных потерь рассеиваемой мощности.
Вышеописанные черты и преимущества настоящей полезной модели станут более ясными и понятными после ознакомления с дальнейшим подробным описанием примеров и способов осуществления полезной модели со ссылками на чертежи.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1. изображено устройство полезной модели.
Осуществление полезной модели
На чертежах приняты следующие условные обозначения:
1 - шины левой секции
2 - шины правой секции
3 - пленочная изоляция между шинами левой и правой секций
4 - изоляционные твердые пластины
5 - диэлектрическая трубка
6 - металлический стержень с резьбой
7 - крышка крепления верхняя
8 - крышка крепления нижняя
9 - гайка крепления верхняя
10 - гайка крепления нижняя
11 - корпус
12 - поверхность соприкосновения горизонтальная
13 - наклонная поверхность у основания шины с левой стороны секции и наклонная поверхность на конце правой шины
14 - наклонная поверхность на конце левой шины и наклонная поверхность у основания правой шины
Со ссылкой на фиг. 1 узел стыковки магистрального шинопровода соединяется шины 1 секции с условно левой стороны и шины 2 другой секции, условно правой стороны. Шины 1 и 2 секций соединяются внахлест. Сами шины 1 и 2 изолированы друг от друга тонкой пленочной изоляцией 3 на всю длину, кроме области стыковки. В области стыковки между шинами 1 и шинами 2 установлены тонкие твердые изоляционные пластины 4. В этой области шины 1 и 2 имеют осевую центральную прорезь, через которую проходит трубка 5 из изоляционного материала. Через верхнюю 7 и нижнюю 8 крышки крепления, а также изоляционную трубку 5 проходит металлический стержень 6 стягивающий всю конструкцию посредством гаек 9 и 10. Сами крышки 7 и 8 установлены в зазоре корпуса 11. Стягивание конструкции гайками обеспечивает хороший контакт во всех трех местах соприкосновения: горизонтальной плоскости 12 и в двух наклонных плоскостях 13 и 14.
Толщина твердых изоляционных пластин должна быть тонкой, не превышающей одной-трех толщин пленочной изоляции в системе сжатых шин в пакет. Это соотношение необходимо для исключения дополнительных потерь на индуктивном сопротивлении, которое пропорционально расстоянию между шинами.
Промышленная применимость.
Заявленная полезная модель может быть осуществлена с достижением заявленного результата, что подтверждается приведенными выше примерами. В то же время, конкретные примеры реализации, приведенные в настоящем описании, никак не ограничивают объем охраны согласно формуле заявленной полезной модели.