Устройство передачи электрического тока большой силы и высокой частоты



Устройство передачи электрического тока большой силы и высокой частоты
Устройство передачи электрического тока большой силы и высокой частоты
Устройство передачи электрического тока большой силы и высокой частоты
Устройство передачи электрического тока большой силы и высокой частоты
Устройство передачи электрического тока большой силы и высокой частоты

 


Владельцы патента RU 2401493:

АРЕВА НС (FR)

Изобретение относится к устройствам передачи электрического тока большой силы и высокой частоты. Устройство содержит последовательно установленные жесткие медные проводники (18), а также соединение (17), содержащее набор гибких элементов (23), таких как трубки, соединенные посредством пайки с каналами (20, 22) охлаждения проводников (18). Устройство содержит также общее для обеих секций (15, 16) опорное устройство (26), причем гибкие элементы являются трубками, закрепленными посредством пайки на секциях токопроводящего элемента. Токопроводящий элемент снабжен каналами (20) охлаждения. Токопроводящий элемент выполнен из меди, а гибкие элементы выполнены из стали или из меди. Секции (15, 16) могут быть соединены с другими элементами устройства при помощи соединений с зажимными захватами, обеспечивающими скольжение. Установка содержит источник электрического питания, прибор (14), питаемый от указанного источника питания и устройство передачи электричества, проходящее через стенку (2) биологической защиты камеры, в которой расположен прибор, а также соединение, состоящее из гибких токопроводящих элементов. Техническим результатом является обеспечение соединением углового смещения между последовательными секциями, с компенсацией незначительных перемещений устройства за счет гибкости. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к устройствам передачи электрического тока большой силы и высокой частоты.

В настоящее время для передачи токов большой силы и высокой частоты применяют жесткие токопроводящие элементы большого сечения, выполненные, как правило, в виде брусков или удлиненных медных пластин.

При использовании таких устройств возникают трудности, когда токопроводящее устройство соединяет устройство питания с прибором, который может слегка двигаться или смещаться. Так, в устройствах остекловывания, в которых электрический ток предназначен для питания средств электромагнитной индукции, установленных вокруг тигля и предназначенных для плавления находящегося в нем вещества, при необходимости незначительного перемещения тигля возникают трудности. Например, для остекловывания радиоактивных отходов, когда тигель находится за стенкой биологической защиты, сквозь которую токопроводящее устройство должно проходить без зазора во избежание утечек ионизирующего излучения. При этом необходимо так расположить токопроводящее устройство с жесткими элементами, положение и направление которых должны не только совпадать с местом прохождения сквозь стенку, но и иметь возможность изменяться, чтобы следовать за перемещениями прибора, с которым токопроводящее устройство соединено по другую сторону стенки. Причем избежать перемещений невозможно, поскольку установку прибора можно производить только дистанционными средствами манипуляции, слишком неточными, чтобы не допускать ошибок в позиционировании.

В целом изобретение относится к устройству передачи электричества, содержащему, по меньшей мере, один токопроводящий элемент, выполненный в основном в виде жесткого и удлиненного профиля, при этом токопроводящий элемент содержит две секции, разделенные соединением, состоящим из гибких токопроводящих элементов. Согласно изобретению устройство содержит общее для обеих секций опорное устройство, а гибкие элементы являются металлическими трубками, закрепленными пайкой на секциях токопроводящего элемента.

Гибкие элементы обеспечивают передачу электричества между секциями с незначительной потерей энергии в силу их небольшой длины.

Таким образом, гибкие элементы образуют шарнир в центре токопроводящего устройства, который деформируется, но не разрывается, следуя за перемещениями прибора. Общий для секций опорный элемент позволяет избежать несогласованных перемещений секций во время манипулирования ими, которые могли бы привести к разрыву соединяющих секции гибких элементов.

Комбинация в основном жестких металлических трубок для соединения секций и общей для секций опоры чаще всего используется, когда возникает необходимость охлаждения секции жидкостью. В этом случае трубки выполняют функцию не только электрического, но также и гидравлического соединения, так как соединяют каналы секций, по которым циркулирует жидкость.

В документе GB-A-2051461 описаны жесткие электрические проводники, объединенные металлическими оплетками или достаточно гибкими, но не герметичными элементами, не позволяющими обеспечивать циркуляцию охлаждающей жидкости от одного участка к другому. Таким образом, необходимо добавлять гибкие трубопроводы с соединениями, гораздо более сложными, чем простые паяные соединения.

Другие конструктивные особенности изобретения позволяют применять его для прохождения через стенку биологической защиты, через которую необходимо проложить участок устройства без зазора. Этот участок может быть выполнен в виде третьей секции, оборудованной каналами охлаждения, которые выполнены на поверхности третьей секции и имеют извилистую форму. При этом третья секция содержит экраны ионизирующего излучения, выполненные вдоль одной линии с прямолинейными участками каналов охлаждения, кожух электромагнитного экранирования, содержащий наружную посадочную поверхность и охватывающий третью секцию, и прокладочный материал, расположенный между третьей секцией и кожухом электромагнитного экранирования.

Другие отличительные признаки должны обеспечивать перемещение прибора, связанное скорее с растяжением или сжатием устройства, чем с его изгибом. Таким образом, можно предусмотреть, чтобы в случае необходимости токопроводящий элемент содержал по меньшей мере одну третью секцию (соответствующую вышеупомянутой третьей секции), установленную как продолжение одной из секций, и соединитель секций, содержащий зажимные захваты для стягивания указанных секций, установленных в продолжении друг друга.

Можно также предусмотреть возможность демонтажа последовательно установленных секций устройства переноса, оборудованных каналами охлаждения. В этом случае предпочтительно их снабжают разъемными соединителями, а еще предпочтительнее - клапанами, автоматически закрывающимися при демонтаже.

Изобретение будет более понятным из нижеследующего описания со ссылками на прилагаемые чертежи.

На фиг.1 показан предпочтительный пример осуществления изобретения;

на фиг.2 показана жесткая секция устройства;

на фиг.3 показан гибкий участок устройства;

на фиг.4 и 5 показаны механические, электрические и гидравлические соединения секций с охлаждаемыми проводниками.

Как показано на фиг.1, устройство передачи электричества содержит жесткий участок 1, проходящий через выполненные в стенке 2 биологической защиты отверстия, предназначенные для прокладки различных магистралей или для прохождения предметов между закрытой камерой, ограниченной стенкой 2 биологической защиты, и внешним пространством. Жесткий участок 1 соединен с источником 3 электрического питания. Как показано на фиг.2, жесткий участок содержит один или несколько токопроводящих элементов 4 (в данном случае два) в виде удлиненных медных пластин, разделенных промежуточным изолирующим листом 5. Токопроводящие элементы 4 оборудованы рельефными каналами 6 охлаждения, выступающими наружу. Каналы 6 охлаждения выполнены извилистыми, а, точнее, содержат зигзагообразные участки 7, разделяющие прямолинейные участки 8. С токопроводящими элементами 4 соединены экраны 9 из меди, расположенные на одной линии с прямолинейными участками 8 и выступающие наружу, повторяя рельеф каналов 6 охлаждения на токопроводящих элементах 4. Такая конструкция позволяет посредством медных экранов 9 задерживать ионизирующее излучение, которое могло бы пройти через стенку 2 биологической защиты по прямолинейным участкам 8 каналов 6 охлаждения, в частности, когда последние являются пустыми и не содержат охлаждающей жидкости, которая циркулирует в них большую часть времени. Каналы 6 охлаждения заканчиваются на соединительных патрубках 10, которые выполнены в направлении, поперечном к токопроводящим элементам 4, и будут описаны ниже. Жесткий участок 1 содержит также полимерный кожух 11, состоящий из двух соединенных половин, охватывающих токопроводящие элементы 4, заполняя остальную часть сечения отверстия стенки 2 биологической защиты, в которое заходит жесткий участок 1. Наконец, вся конструкция закрыта кожухом 12 электромагнитного экранирования.

Важным элементом изобретения является другой участок устройства передачи электричества, соединяющий с другой стороны защитной стенки 2 описанный выше жесткий участок 1 с тиглем 14 для остекловывания, который может смещаться в небольших пределах. Этот другой участок, показанный на фиг.3, является гибким участком 13, содержащим две последовательно установленные секции 15 и 16, каждая из которых, как и жесткий участок 1, содержит пару токопроводящих элементов 18 и разделяющий их промежуточный изолирующий лист 19. Токопроводящие элементы 18 тоже содержат каналы 20 охлаждения, расположенные в продольном направлении и заканчивающиеся на удаленных концах секций 15 и 16 соединительными патрубками 21, аналогичными вышеуказанным патрубкам 10, а на обращенных друг к другу концах секций 15 и 16 заканчиваются соединительными каналами 22, расположенными в поперечном направлении относительно токопроводящих элементов 18.

Соединительные каналы 22 соединены между собой гибкими металлическими трубками 23 (из нержавеющей стали или из меди), которые одновременно выполняют функцию механического, электрического и гидравлического соединения между секциями 15 и 16, пропуская через себя электрический ток и воду каналов 20 охлаждения. Число гибких трубок 23, их расположение и длину определяют таким образом, чтобы максимально снизить индуктивность секции. Секции 15 и 16 не соединены больше никакой другой деталью. Основным свойством гибких трубок 23 является сопротивление изгибу, возникающему в результате углового смещения секций 15 и 16 относительно друг друга, и гашение колебаний тигля 14 остекловывания. Электрическая изоляция гибких трубок 23, соединенных с ответными токопроводящими элементами 18, обеспечивается промежуточными изолирующими листами 19, которые выступают из токопроводящих элементов 18 и разделяет их. В любом случае можно предусмотреть достаточный зазор между гибкими трубками 23, чтобы исключить любую возможность образования электрических дуг, одновременно избегая чрезмерного повышения индуктивности линии. Установлено также, что изгибы гибких трубок 23 в умеренных пределах не приводят к разрыву паяных соединений, посредством которых они соединены с соединительными каналами 22. Секции 15 и 16 охвачены кожухами 24 электромагнитного экранирования, которые расположены также вокруг гибких трубок 23 и содержат участки взаимного перекрывания, препятствуя, таким образом, любой утечке электромагнитного потока в сторону внешнего пространства.

Предусмотрены дополнительные меры предосторожности, предотвращающие разрыв гибкого соединения 17 в результате неловкого манипулирования. Секции 15 и 16 соединены также талью 26, оборудованной коромыслом 27. На концы коромысла посредством соединительной оси 41 (на фигуре показана только одна ось) шарнирно подвешены лапки 40, неподвижно соединенные с ответными секциями 15 и 16. Когда гибкий участок 13 необходимо переместить, его приподнимают при помощи не показанного дистанционного манипулятора, захватывающего таль 26. Коромысло 27 уравновешивается в зависимости от масс соединенных с секциями узлов 15 и 16, которые остаются на одном уровне. При этом гибкие трубки 23 почти не испытывают нагрузки. Кроме того, секции 15 и 16 оборудованы ножками 28 для поддержания их на постоянной одинаковой высоте на общей опоре, когда токопроводящий участок 13 отпущен. После установки на место секций 15 и 16 коромысло 27 снимают и удаляют, отвинчивая соединительные оси 41, чтобы можно было отрегулировать положение и форму гибкой секции 13.

Далее со ссылкой на фиг.4 и 5 описаны другие элементы устройства, относящиеся к соединению между жестким участком 1 и гибким участком 13. Один из токопроводящих элементов 4 жесткого участка 1 содержит выступ 29, снабженный лапкой 31 для опоры на боковину этого токопроводящего элемента 18 через боковую поверхность 30. Таким образом, гибкий участок 13 можно устанавливать в продольном и поперечном направлениях на жестком участке 1, положение которого остается неизменным.

Электрическое соединение между жестким участком 1 и гибким участком 13 можно также обеспечить при помощи струбцины 32, содержащей подвижный захват 33 и неподвижный захват 34, опирающиеся на наружные стороны токопроводящих элементов 4 и 18. Подвижный захват 33 является токопроводящим и устанавливает электрическое соединение между соответствующими токопроводящими элементами 4 и 18, которые не имеют прямой электрической связи. Этот захват перекрывает токопроводящие элементы 4 и 18, оставаясь при этом отдельной от них съемной деталью. Неподвижный захват 34 закреплен на выступе 29. Стяжной болт 35 удерживает их рядом, когда его затягивают, прижимая подвижный захват 33 к токопроводящим элементам 4 и 18. Когда болт ослабляют, подвижный захват 33 освобождается, и токопроводящие элементы 4 и 18 можно разъединить. Стяжной болт находится под тем же напряжением, что и неподвижный захват 34 и выступ 29, но изолирован электрически от подвижного захвата 33 посредством изолирующей чашки 37, расположенной между подвижным захватом 33 и гайкой 36 стяжного болта 35. Стержень стяжного болта 35 содержит втулку с буртиком для опоры на выступ 29.

Таким образом, передача электричества происходит через выступ 29 для одной пары токопроводящих элементов 4 и 18 и через токопроводящий захват 33 для другой пары токопроводящих элементов. Перемещение тигля 14 остекловывания в предусмотренных пределах выражается в скольжении токопроводящих элементов 18 гибкого участка 13 по боковой поверхности 30 выступа 29 и на токопроводящем захвате 33, при этом контакт и электропроводность не прерываются, а также в изгибе гибкого соединения 17, как уже упоминалось, как при горизонтальном, так и при вертикальном перемещении.

Патрубки 10 и 21 участков 1 и 13 соединяют при помощи изогнутых соединителей 38, которые легко устанавливать на патрубки 10 и 21 при помощи инструмента с дистанционным управлением. Соединители 38 являются гибкими и закрыты по всей своей наружной поверхности электрическим изолятором. Предпочтительно их располагают с одной и той же стороны секций, чтобы их можно было легко устанавливать и снимать. Они содержат втулки 39, заходящие на патрубки 10 и 21, производя защелкивание, которое открывает клапаны (не показаны), находящиеся в патрубках 10 и 21 и в соединителях 38 для установления сообщения с каналами. Эти клапаны закрываются автоматически при удалении соединителей 38, перекрывая, таким образом, каналы и предотвращая утечки. Такие системы известны в области гидравлических соединений, поэтому их описание опущено.

1. Устройство передачи электричества, содержащее по меньшей мере один токопроводящий элемент, выполненный в виде по существу жесткого и удлиненного профиля, при этом токопроводящий элемент содержит две секции (15, 16), разделенные соединением (17), состоящим из токопроводящих гибких элементов (23), отличающееся тем, что содержит общее для обеих секций опорное устройство (26), причем гибкие элементы (23) являются металлическими трубками, закрепленными посредством пайки на секциях токопроводящего элемента.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что токопроводящий элемент снабжен каналами (20) охлаждения, а трубки (23) соединены с указанными каналами охлаждения, конструктивно и электрически интегрированными в профиль.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что токопроводящий элемент выполнен из меди, а гибкие элементы выполнены из стали или из меди.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что общая для двух секций опора содержит таль с коромыслом, при этом секции подвешены к противоположным концам коромысла.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что секции содержат соответствующие опорные ножки (28).

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что секции охвачены соответствующими кожухами (24, 25) электромагнитного экранирования, перекрывающими друг друга перед гибкими элементами (23).

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что токопроводящий элемент содержит третью секцию (1) с каналами (6) охлаждения, выполненными на поверхности третьей секции и имеющими извилистую форму, при этом третья секция содержит экраны (9) ионизирующего излучения, находящиеся на одной линии с прямолинейными участками каналов охлаждения, охватывающий третью секцию кожух (12) электромагнитного экранирования, содержащий наружную посадочную поверхность, и прокладочный кожух (11), расположенный между третьей секцией и кожухом электромагнитного экранирования.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что токопроводящий элемент содержит по меньшей мере одну третью секцию, установленную в продолжение одной из секций, и соединитель последовательно установленных секций, содержащий струбцину (32) с зажимными захватами (33, 34) для стягивания указанных последовательно установленных секций.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что секции содержат соединительные части (29), соединяющиеся сторонами (30) со скользящим контактом в направлении удлинения последовательно установленных секций и расположенные друг над другом в направлении смыкания захватов.

10. Устройство по любому из пп.8 или 9, отличающееся тем, что по меньшей мере один из захватов (33) является токопроводящим, обеспечивая независимо от секций электрическое соединение с перекрыванием последовательно установленных секций.

11. Устройство по п.9, отличающееся тем, что секции оборудованы каналами охлаждения, причем каналы охлаждения последовательно установленных секций соединены при помощи разъемных соединителей (38).

12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что разъемные соединители и патрубки каналов охлаждения секций оборудованы клапанами, выполненными с возможностью автоматического закрытия при отсоединении соединений от патрубков.

13. Устройство по п.4, отличающееся тем, что таль с коромыслом выполнена съемной по отношению к секциям.

14. Установка, содержащая источник (3) электрического питания, прибор (14), питаемый от указанного источника питания и устройство передачи электричества по любому из пп.1-13, при этом устройство передачи электричества проходит через стенку (2) биологической защиты камеры, в которой расположен прибор, а также соединение, состоящее из гибких токопроводящих элементов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области выключателей. .

Изобретение относится к системе сборных шин для электрического распределительного устройства (1) двустороннего обслуживания. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрических высоковольтных установках, предназначенных для передачи большой мощности от мегаваттного до гигаваттного диапазона.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано в шинных опорах высокого напряжения. .

Изобретение относится к области первичной техники для генераторных и распределительных установок. .

Изобретение относится к устройству для защиты от аварийной электрической дуги системы сборных шин, которая содержит по крайней мере первую и вторую сборные шины с по крайней мере закрепленным на первой сборной шине первым электродом аварийной электрической дуги и закрепленным на второй сборной шине вторым электродом аварийной электрической дуги, причем первая кромка первого электрода аварийной электрической дуги противостоит второй кромке второго электрода аварийной электрической дуги так, что возникающая при коротком замыкании первой и второй токопроводящей шины электрическая дуга горит между первой и второй кромками.

Изобретение относится к держателю сборных шин с монтируемой своей нижней стороной на подложке нижней частью (2), в верхней стороне которой выполнено несколько отстоящих друг от друга в продольном направлении приемных элементов (2.3), выполненных для изолированной вставки проходящих в поперечном направлении сборных шин, и с запирающей ее фиксирующей вставленные сборные шины съемной верхней частью (1).

Изобретение относится к узлу электрического соединения для взаимного соединения или разъемного подключения секций оболочки изолированной по фазам шины, а именно к муфте шинного канала, изолированного по фазам, применяемой в закрытом пространстве.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к участку высоковольтной установки генераторного выключателя. .

Изобретение относится к системе сборных шин для электрического распределительного устройства двустороннего обслуживания

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим распределительным системам

Изобретение относится к прокладыванию или монтажу шинопроводов и применяется при выполнении, по меньшей мере, для двух шинопроводов (25)

Изобретение относится к средствам передачи электроэнергии от источника тока к его потребителю, в частности к токопроводам, муфтам для соединения секций и т.п

Изобретение относится к несущему устройству для сборных токопроводных шин по меньшей мере с одним фиксировано укрепленным на базовом блоке держателем (10), который имеет приемное отверстие (11.4) для проведения одной или нескольких сборных токопроводных шин (2) и зажимное устройство для их фиксации

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть применено при монтаже токоведущих шин мощных статических преобразователей

Изобретение относится к устройству с телом из изоляционного материала, которое содержит ориентированное в осевом направлении отверстие под проводник и ограничено по меньшей мере одной проходящей по существу вдоль периферийного направления относительно осевого направления поверхностью

Соединительный контактный элемент (1, 1а, 1b) имеет первый и второй соединительные контактные участки (3, 4). Соединительные контактные участки (3, 4) соединены друг с другом через центральный участок (5). Центральный участок (5) имеет уменьшающуюся зону (16, 16а, 16b), при этом уменьшающаяся зона (16, 16а, 16b) имеет сужающуюся боковую поверхность. В боковой поверхности выполнено по меньшей мере одно углубление (10а, 10b, 10c, 10d). Изобретение позволяет создать соединительный контактный элемент компактных размеров. 12 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к системе сборных шин. Система сборных шин имеет участок (3) сборных шин. Участок (3) сборных шин проходит вдоль продольной оси (2) и окружен закрытым корпусом (1). Участок сборных шин имеет первый и второй провода (4, 5, 6) расщепленной фазы. Между проводами (4, 5, 6) расщепленной фазы расположен зазор (7, 8). Провода (4, 5, 6) расщепленной фазы в поперечном сечении ограничивают круговой огибающий контур. Провода расщепленной фазы соединены друг с другом внутри огибающего контура распорками. Изобретение позволяет создать систему шин, допустимая нагрузка которой незначительно зависит от эффектов нагревания. 10 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх