Кабельный коллектор для подвода сверхсильных импульсных токов к магниту

 

Сущность изобретения: устройство содержит два толстостенных коаксиальных цилиндра, собранных из кольцевых клиц, имеющих пазы для закрепления подходящих кабелей. Крайние кольца соединены с токосборником. который выполнен в виде двух жестко скрепленных посредством изоляции фланцев с системой прорезей и выступов , причем внутренний фланец токосборника своими выступами входит в прорези внешнего фланца таким образом. что его выступы образуют верхний электрод , а выступы внешнего фланца - нижний электрод. 3 ил. СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 G 15/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4787016/07 (22) 13.11.89 (46) 07,08,92. Бюл. № 29 (71) Объединенный институт ядерных:иссле -, дований (72) В.И,Каплин и А.Д,Коваленко (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1610525, кл. Н Oi R 9/03, 1988.

Бенескриптов И,Ю. и др. — ПТЗ, 1985,, ¹1,,с.117-119.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1127033, кл. Н 02 G 15/02, 1983.

Изобретение относится к импульсной технике и технической физике и используется в физическом эксперименте, связанном с облучением фотоэмульсий в сильном импульсном магнитном поле, Известно электрическое соединительное устройство, предназначенное для соединения жил кабелей, представляющее из себя цилиндр, составленный иэ набора изоляционных шайб, между которыми располагаются контактные кольца, а к ним поджимаются жилы соединяемых кабелей.

Пучки соединяемых жил кабелей проложены внутри цилиндра (1).

Такое устройство не может быть использовано для соединения десятков и сотен кабелей иэ-эа черезмерного увеличения его диаметра, Затруднительно осуществить токосъем с оплеток кабелей, не ясна конструк- ция электродов, к которым возможно. Ы,, 1753536 А1

» (54) КАБЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕКТОР ДЛЯ ПОДВОДА СВЕРХСИЛЬЙЫХ» ИМПУЛЬСНЫХ ТОКОВ К МАГНИТУ (57) Сущность изобретения: устройство содержит два толстостенных коаксиальных цилиндра, собранных из кольцевых клиц, .имеющих пазы для закрепления подходящих кабелей. Крайние кольца соединены с токосборником. который выполне»н в виде двух жестко скрепленйых посредством изоляции фланцев с системой прорезей и выступов, причем внутренний фланец токосборника своимй выступами входит в прорези внешнего фланца таким образом, что его выступы образуют верхний электрод, а выступы внешнего фланца — нижний электрод. 3 ил. подключение нагрузки; отсутствует компенсация пондеромоторных сил.

Известна также конструкция кабельного коллектора, в котором использованы последовательно-параллельно включенные гофрированные шины, За счет этого удалось существенно снизить расталкиванйе шины усилия, упростить конструкцию бандажей (2).

Недостатком конструкции является ее нетехнологичность, связанная со сложностью укладки между пазами гофрйрованных шин многослойной изоляции, состояние которой трудно контролировать визуально, Устройство очень громоздко, ведь само наличие шин связано с необходимостью развить периметр коллектора, по которому возможно подключение большого числа кабелей.

Выполнить изоляцию существенно проще в полосковой системе. состоящей из че1753536 тырех одинаковых коробчатых секций, к каждой из которых подключено около сотни кабелей и сборных ший для-соединения с соленоидом. Прижатие верхней шины к нижней осуществляется массивным грузом 5 из стальных плит. Каждая из четь рбх кол лекторных секций обеспечивает механйческае удержание токоподводящих шин при помощи металлических ферм, поджимающих шины через йзоляционные балки с 10 отверстиями; в которые пропущены разделанные кабели (3).

Надежность секций снижается из-за, того что изоляцйя закладывается внутрь коробчатой шины с щитами по всем четырем 15 ейутренним поверхностям короба и может быть повреждена, например, центральной жилой какого-то кабеля. Затруднен Доступ k клицам - si о самоСтоятельные узлы-, предназначенные для сбора тока с нескольких 20 кабелей и их механического удержания, При необходимости увеличенйя числа подключаИ4ых кабелей, в конструкциях (2) и (3) потребуются значйтельйые йеределки.

Система" громоздка что нриводи3 и к удли - 25 нению соедйнительных кабелей.

Цель изобре1 ения — упрощение конс грукции Ърй одновременнбм повыШении на дежности и технологичности сборки, Поставленная цель достигается тем, что 30 токоведущие шины выполнены в виде коаксиально установленных цилиндров, образованных набором стянутых в осевом направлении кольцевых клиц, каждый цилиндр разделен йоперечной плоскостью 35 разъема на две половины, имеющие на обращенных одна к другой поверхностях симметрично расположенные радиальные пазы, образующие при сочленении отверстия для размещения и крепления провод- 40 ников кабелей, при этом узел подключения к нагрузке выполнен в виде двух фланцев, " имеющих систему пазов и выступов, причем

- торцовая поверхность первого фланца, сое:.диненного с внутренним цилиндром, вынол- 45 нена с выступами, имеющймй на одной половине торца высоту, превышающую высоту выступов на другой половине, выступы размещены в сквозных пазах второго фланца, соединенного с внешним цилиндром, с 50 размещением их концевых участков за пре : делами этого фланца с образованием одного электрода, а второй электрод образован выступами второго фланца, Предлагаемая конструкция коллектора 55 значительно проще не только в изготовлении (практически только токарные и сверлильные работы), но и проще в сборке, причем есть возможность йаращи@ать коллектор в обеих направлениях без его nepeделок, если нужно увеличить число подключаемых кабелей. Кроме того, можно визуально контролировать изолирующий промежуток и кабели между цилиндрами, В условиях физического эксперимента в данной конструкции пучок частиц высокой энергии может беспрепятственно проходить вдоль оси коллектора в рабочий обьем магнита и при необходимости далее к другим установкам.

Существенное снижение объема и массы коллектора позволяет уменьшить длины соединительных кабелей. Кроме того, коаксиально расположенные цилиндры хорошо . выдерживают радиальное растяжение и сжатие без дополнительных бандажей только за счет необходимой для токосьема толщины. цилиндров. Существенно упрощена не только сборка, но и подтягивание клиц (колец), а также замена отдельных кабелей в процессе эксплуатации системы.

На фиг,1 — 3 изображен кабельный коллектор, общий вид, разрез, Коллектор содержит подводящий кабель 1, кольцо 2 внешнего цилиндра, внешний фланец 2 токосборника, внутренний фланец 4 токосборника, кольцо 5 внутреннего цилиндра, изоляционную плиту 6, шпильку 7, изолирующий компаунд 8.

Токоподводящие кабели 1 собираются в группы. Число кабелей в группе равно числу радиальных пазов, выполненных в кольцах

2 внешнего цилиндра, так, что обеспечивается электрический контакт оплеток кабелей и их механическое удержание. Крайнее внешнее кольцо поджато к внешнему фланцу 3 токосборника, внутри которого замоноличен компаундом внутренний фланец 4 токосборника, поджатый к крайнем кольцу

5 внутреннего цилиндра, в котором также имеются радиальные отверстия, Поджатие колец между собой и фланцами осуществляется с помощью изоляционной плиты 6 шпильками 7, ввернутыми во внешний фланец.

Параметры коллектора улучшены эа счет того, что после ээжатия кабелей наружными и внутренними кольцами на поверхности между кольцами нанесено диэлектрическое покрытие, что повышает допустимое напряжение на коллекторе при минимальной его индуктивности, которая может быть еще уменьшена после введения в промежутки между кабелями изолированных токопроводящих призм.

Коаксиальный кабельный коллектор, к которому подключено 144 кабеля PK 50-1111, был установлен на пучке частиц высокой энергии для облучения ядерных фотоэмульсий в сильном магнитном поле. Было прове1753536

5 6 дено около ста циклов формирования им- . ции при одновременном повышении надежпульса тока более 1 Ма с периодом 250 мкс, ности и технологичности сборки, токоведупри этом индуктивность коллектора состав- щие шины выполнены в виде коаксиально ляет 15 нГн, установленных цилиндров, образованных

5 набором стяйутых в осевом направлении

Ф о р мул а и зоб р е те ни я " ",, :...кольцевых клиц,-каждый цилиндрразделен

Кабельный коллектор для подвода: поперечнойплоскостьюразъеманаполовисверхсильных импульсных токов к магнигу,, ".ны, имеющие на обращенных одна к другой содержащий две токоведущие шины, уста-,.;поверхйостях, симметрично расположенновленные с образованием постоянного 10 ные радйальные пазы, образующие при соизоляционногозазорамеждунимииимею- - членении отверстия для размещения и щие отверстия, множество коаксиальных крепления проводников кабелей, при этом кабелей, наружные проводники которых увел подключения к нагрузке выполнен в размещены в отверстиях одной из шин и виде двух фланцев, имеющихсистемупазов электрически соединены с нею, а их внут- 15 и выступов, причем торцовая поверхность ренние проводники электрически соедине- первого фланца, соединенного с внутренны с второй шиной и установлены.в ее ним цилиндром,"выполнена с выступами, отверстиях, средства скрепления элемен- ., - имеющими на одной половине торца высотов коллектора и узел подключения к магни, ... ту, превышающую высоту выступов на друту, включающийдва изолированныхдруг от 20 гой половине, выступы размещены в друга электрода, выполненных с возможно-: ., сквозных пазах второго фланца, соединенстью электрического соединения с магни-":-." ного c внешним цилиндром, с.размещением том с обеспечением плоскопараллельного их концевых участков за пределами этого подвода тока, каждый иэ которых соединен „: фланца с образованием одного электрода, а с одноименной шиной, о т л и ч а ю щ и и - 25 второй электрод образован выступами втос я тем, что, с целью упрощения конструк- рого фланца, 1753536

Фцг2 о-8

Составитель В.Каплин

Техред М.Моргентал

Редактор M.ßíêîeè÷

Корректор M.Êåðåöìàí

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 2772 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5