Устройство для герметичного прохода силовых электрических связей через стенку



Устройство для герметичного прохода силовых электрических связей через стенку
Устройство для герметичного прохода силовых электрических связей через стенку
Устройство для герметичного прохода силовых электрических связей через стенку
Устройство для герметичного прохода силовых электрических связей через стенку
Устройство для герметичного прохода силовых электрических связей через стенку
Устройство для герметичного прохода силовых электрических связей через стенку
Устройство для герметичного прохода силовых электрических связей через стенку
Устройство для герметичного прохода силовых электрических связей через стенку

 


Владельцы патента RU 2535486:

Закрытое акционерное общество "Соединитель" (RU)

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для обеспечения изолированного от корпуса устройства герметичного прохода силовых электрических связей через стенку, например через металлический корпус прибора или стенда, переборку судового отсека, переборку космического объекта. В устройстве для герметичного прохода силовых электрических связей через стенку, содержащем цилиндрический корпус, в котором выполнена перегородка с продольными сквозными отверстиями, через которые проходят токопроводящие элементы, загерметизированные стеклянными втулками, в качестве токопроводящих элементов применены силовые электрические контакты, каждый из которых содержит два сочлененных друг с другом цилиндрических стержня, установленных во втулке, и зафиксированных в ней буртами, выполненными на наружных поверхностях стержней, втулки выполнены из материала, обладающего высокой спаиваемостью со стеклом. Изобретение обеспечивает расширение функциональных возможностей устройства в части повышения величин напряжения и силы тока, пропускаемых устройством, и повышение надежности работы устройства в условиях высокого гидростатического давления внешней среды. 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для обеспечения изолированного от корпуса устройства герметичного прохода силовых электрических связей через стенку, например через металлический корпус прибора или стенда, переборку судового отсека, переборку космического объекта.

Известно устройство для герметичного прохода силовых электрических связей по патенту SU 1508303.

Известное устройство состоит из корпуса, стеклянного изолятора, армированного штырями из ковара (сплава 29НК), дополнительного герметизирующего стеклянного изолятора, армированного гермовводами, и гибких проводников, попарно соединяющих штыри и гермовводы.

Недостатком аналога является пониженная электропропускная способность, так как гибкие проводники, попарно соединяющие штыри и гермовводы, не могут использоваться в высоковольтной и в высокоамперной электрической арматуре, что снижает функциональные возможности аналога.

Известно устройство для герметичного прохода силовых электрических связей по патенту SU 1735914, выбранное в качестве прототипа.

Известное устройство содержит цилиндрический корпус, в котором размещена перфорированная перегородка с цилиндрическими отверстиями, переходящими в конусные отверстия. Через отверстия проходят токопроводящие элементы диаметром 1,5 мм, выполненные из меди, загерметизированные борсиликатным стеклом в цилиндрических частях отверстий путем спайки их со стеклом и заливкой уплотнительной эпоксидной композицией в конических частях отверстий. Корпус герметизирован с помощью уплотнительных колец и крепится за резьбовую часть с внутренней стороны герметизированного объема.

Недостатками известного устройства являются:

- пониженные электропропускные возможности, так как штыревые токопроводящие элементы (до 2 мм в диаметре) не могут использоваться в высоковольтной и высокоамперной электрической арматуре, что снижает функциональные возможности устройства;

- низкая надежность в виду того, что спаи медных токопроводящих элементов со стеклом не обеспечивают достаточной герметичности при высоких гидростатических давлениях внешней среды (в пределах от 100 до 150 МПа).

Задачей и техническим результатом изобретения являются расширение функциональных возможностей устройства в части повышения величин напряжения и силы тока, пропускаемых устройством, и повышение надежности работы устройства в условиях высокого гидростатического давления внешней среды.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для герметичного прохода силовых электрических связей через стенку, содержащем цилиндрический корпус, в котором выполнена перегородка с продольными сквозными отверстиями, через которые проходят токопроводящие элементы, загерметизированные стеклянными втулками, согласно изобретению, в качестве токопроводящих элементов применены силовые электрические контакты, каждый из которых содержит два сочлененных друг с другом цилиндрических стержня, установленных во втулке, и зафиксированных в ней буртами, выполненными на наружных поверхностях стержней, втулки выполнены из материала, обладающего высокой спаиваемостью со стеклом.

Втулка может быть выполнена из сплава 29НК (ковар).

Цилиндрические стержни силового электрического контакта могут быть сочленены друг с другом с помощью прессового соединения.

Цилиндрические стержни силового электрического контакта могут быть сочленены друг с другом с помощью резьбового соединения.

Цилиндрические стержни могут быть изготовлены из меди.

Цилиндрические стержни могут быть изготовлены из медного сплава.

Бурты стержней могут быть соединены с торцами втулки с помощью электронно-лучевой сварки.

Торцы буртов стержней, обращенных к торцам втулки, могут быть выполнены рифлеными.

Торцы втулки могут быть выполнены рифлеными.

На поверхностях стержней может быть выполнено, по крайней мере, по две кольцевых канавки, заполненных тугоплавким припоем в виде проволоки.

На поверхности стержней может быть выполнено, по крайней мере, по две кольцевых канавки, в которых размещены резиновые уплотнительные кольца.

Перегородка может быть выполнена в виде толстостенного стеклянного диска и прикреплена к корпусу путем спайки наружной поверхности диска с внутренней поверхностью металлического корпуса.

Стеклянные втулки и стеклянный диск могут быть выполнены из электровакуумного стекла марки С5.

Применение в устройстве в качестве токопроводящих элементов силовых электрических контактов, каждый из которых содержит два сочлененных друг с другом цилиндрических стержня, установленных во втулке и зафиксированных в ней буртами, выполненными на поверхности стержней, позволяет увеличить диаметры токопроводящих элементов до 5 мм и выше, что обеспечивает возможность передавать через силовые электрические связи высоковольтные и высокоамперные токи. Это расширяет функциональные возможности устройства.

Установка цилиндрических стержней силового электрического контакта во втулке обеспечивает контакт материала изолятора устройства не со стержнями, которые могут быть изготовлены из различных материалов, а с наружной поверхностью втулки, которая изготавливается из материала, хорошо спаиваемого со стеклом, в частности из сплава 29НК «Ковар». Этот сплав обеспечивает плотный, герметичный и прочный контакт наружной поверхности втулки и стеклоизолятора.

Проведенные заявителем испытания показали, что при диаметре цилиндрических стержней 8 мм, изготовленных из меди, возможен пропуск через силовые электрические контакты тока силой до 50 ампер и напряжением до 1 кВт, при этом герметичность соединения обеспечивается до уровня 1·10-5 см3·атм/с.

Таким образом, обеспечивается надежность работы устройства в условиях высокого гидростатического давления внешней среды.

Сущность изобретения поясняется рисунками.

На фиг.1 представлен продольный разрез устройства.

На фиг.2 показан вариант выполнения перегородки в виде стеклянного диска, обозначенный на фиг.1 как местный вырыв А.

На фиг.3 изображен местный вырыв Б на фиг.1.

На фиг.4 изображен местный вырыв В на фиг.3 (резьбовой вариант сочленения стержней контакта).

На фиг.5 представлен местный вырыв Б как вариант исполнения силового электрического контакта, на поверхностях стержней которого выполнены кольцевые канавки, в которых размещены резиновые уплотнительные кольца.

На фиг.6 и 7 показаны варианты размещения рифов на торцевых поверхностях деталей устройства.

На фиг.8 представлен вариант местного вырыва Б исполнения силового электрического контакта, на поверхностях стержней которого выполнены кольцевые канавки, заполненные тугоплавким сплавом (припоем).

Устройство для герметичного прохода силовых электрических связей содержит корпус 1 с резьбовым хвостовиком 2 и крепится к стенке или перегородке с помощью гайки 3 и контргайки 4. Герметизация корпуса 1 в стенке осуществляется установкой в канавках корпуса резиновых уплотнительных колец 5 и посредством торцевого уплотнения металлической прокладкой 6. Внутри корпуса 1 выполнена перегородка 7 с продольными сквозными отверстиями. Перегородка 7 может быть выполнена в виде толстостенного стеклянного диска 8 (см. фиг.2) с продольными сквозными отверстиями, прикрепленного к внутренней поверхности корпуса 1 путем спая ее с наружной поверхностью диска 8. В продольных отверстиях перегородки 7 проходят токопроводящие элементы 9, загерметизированные стекляннымии втулками 10. В продольных отверстиях стеклянного диска 8 токопроводящие элементы 9 изолированы друг от друга и корпуса стеклянного диска. Токопроводящие элементы 9 выполнены в виде силовых электрических контактов, каждый из которых содержит два сочлененных друг с другом цилиндрических стержня 11 и 12, установленных во втулке 13 и зафиксированных в ней буртами 14, выполненными на поверхностях стержней 11 и 12. Втулка 13 выполнена из материала, хорошо свариваемого со стеклом, например, из сплава 29НК «Ковар». Стержни 11 и 12 выполнены из меди или медных сплавов. Стержни 11 и 12 сопрягаются участками наружных поверхностей с внутренними поверхностями втулок 13 и снабжены присоединительными элементами 15 и 16. Сочленение стержней друг с другом может быть прессовым (фиг.3) и резьбовым (фиг.4). Стержни 11 и 12 снабжены кольцевыми буртами 14, служащими для фиксации их во втулке 13. Герметичность соединения по контактам обеспечивается электронно-лучевой сваркой в вакууме кольцевых стыков буртов 14 с торцами втулок 13, при этом диаметры буртов на стержнях выполнены меньшими, чем диаметры втулок. Также герметичность по контактам обеспечивается выполнением торцов буртов 14 рифлеными (фиг.6) или выполнением рифлеными торцов втулок 13 (фиг.7). Уплотнения указанных торцов достигается прессованием или резьбовым соединением стержней, при этом вершины рифов внедряются в металл сопрягаемых деталей.

Кроме того, герметичность соединения стержней друг с другом может быть достигнута путем выполнения на поверхности стержней 11 и 12 кольцевых канавок, в которых установлены резиновые кольца 17 (фиг.5).

Возможно заполнение кольцевых канавок тугоплавким припоем 18 (фиг.8).

Расположенные вне втулки 13 рабочие участки цилиндрических стержней 11 и 12 предназначены для присоединения токопроводящих жил кабелей и могут иметь форму штыря, гнезда, хвостовика под пайку или обжатие, винтового соединения жил кабеля.

Предложенное устройство для герметичного прохода силовых электрических связей обладает повышенными электрическими и механическими характеристиками. При его изготовлении обеспечивается получение надежных герметичных спаев втулок, выполненных, например, из сплава «Ковар» со стеклом марки С 52-1 и других аналогичных марок стекла.

1. Устройство для герметичного прохода силовых электрических связей через стенку, содержащее цилиндрический корпус, в котором выполнена перегородка с продольными сквозными отверстиями, через которые проходят токопроводящие элементы, загерметизированные стеклянными втулками, отличающееся тем, что в качестве токопроводящих элементов применены силовые электрические контакты, каждый из которых содержит два сочлененных друг с другом цилиндрических стержня, установленных во втулке и зафиксированных в ней буртами, выполненными на наружных поверхностях стержней, втулки выполнены из материала, обладающего высокой спаиваемостью со стеклом.

2. Устройство для герметичного прохода силовых электрических связей по п.1, отличающееся тем, что втулка выполнена из сплава 29НК (ковар).

3. Устройство для герметичного прохода силовых электрических связей по п.1, отличающееся тем, что цилиндрические стержни силового электрического контакта сочленены друг с другом с помощью прессового соединения.

4. Устройство для герметичного прохода силовых электрических связей по п.1, отличающееся тем, что цилиндрические стержни силового электрического контакта сочленены друг с другом с помощью резьбового соединения.

5. Устройство для герметичного прохода силовых электрических связей по п.1, отличающееся тем, что цилиндрические стержни изготовлены из меди.

6. Устройство для герметичного прохода силовых электрических связей по п.1, отличающееся тем, что цилиндрические стержни изготовлены из медного сплава.

7. Устройство для герметичного прохода силовых электрических связей по п.1, отличающееся тем, что бурты стержней соединены с торцами втулки с помощью электронно-лучевой сварки.

8. Устройство для герметичного прохода силовых электрических связей по п.1, отличающееся тем, что торцы буртов стержней, обращенных к торцам втулки, выполнены рифлеными.

9. Устройство для герметичного прохода силовых электрических связей по п.1, отличающееся тем, что торцы втулки выполнены рифлеными.

10. Устройство для герметичного прохода силовых электрических связей по п.1, отличающееся тем, что на поверхностях стержней выполнено, по крайней мере, по две кольцевых канавки, заполненных тугоплавким припоем в виде проволоки.

11. Устройство для герметичного прохода силовых электрических связей по п.1, отличающееся тем, что на поверхности стержней выполнено, по крайней мере, по две кольцевых канавки, в которых размещены резиновые уплотнительные кольца.

12. Устройство для герметичного прохода силовых электрических связей по п.1, отличающееся тем, что перегородка выполнена в виде толстостенного стеклянного диска и прикреплена к корпусу путем спайки наружной поверхности диска с внутренней поверхностью металлического корпуса.

13. Устройство для герметичного прохода силовых электрических связей по п.1, отличающееся тем, что стеклянные втулки и стеклянный диск выполнены из электровакуумного стекла марки С52-1.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сжимающему устройству для модульной уплотнительной системы, используемой для уплотнения ввода или осуществления переходов кабелей или труб, в частности к сжимающему устройству, выполненному с возможностью защиты от электромагнитных помех, и к уплотнительной системе.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для ввода электрических проводников в загрязненную зону, в частности используется во взрывозащитной камере (ВЗК).

Изобретение относится к области электротехники и энергетических установок и аппаратов. Устройство предназначено для ввода электрических силовых цепей в герметичные помещения или объемы, например в герметичную зону защитной оболочки атомного реактора.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к герметичной кабельной проходке, используемой в кабельных системах. Герметичная кабельная проходка среднего и высокого напряжения для контаймента ядерных реакторов содержит по меньшей мере один электрический провод, в которой промежутки между отдельными электрическими проводами и/или другими проводящими электричество материалами в проходке заполнены затвердевающей изолирующей заливкой гомогенной структуры.

Изобретение относится к устройствам для прокладки труб, кабелей или проводов через стены или перегородки. Устройство содержит вмещающую в себя линию канальную структуру, зажимное устройство, монтажную опорную пластину.

Изобретение относится к устройству, применяемому для прокладки кабелей или проводов через перекрытия, в частности палубы и переборки, с целью уплотнения и создания средства предотвращения распространения пожара через них.

Изобретение касается зажимного приспособления для зажима кабеля и применяется при проводках кабеля или кабельных вводах на корпусах приборов или распределительных шкафов.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к конструкции средства, обеспечивающего ввод кабелей, например, в коммутационный шкаф для герметичного подвода силовых кабелей.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве герметичного ввода электрических кабелей через герметичные защитные стенки, боксы там, где требуется высокая надежность локализации вредных продуктов при проведении экспериментов, в том числе взрывных, подведение к объекту испытаний большого количества кабельных линий связи (КЛС) для работы установок, управления различными узлами, контроля объекта испытаний и среды в месте его нахождения, получения информации от методик измерения.

Изобретение относится к уплотнителю, вводу или переходному устройству для кабелей или труб. Сжимаемый уплотнитель или ввод для кабелей, проводов или труб имеет две или более основы (1, 8, 11), охватывающие каждый кабель, провод или трубу. Каждая сжимаемая основа (1, 8, 11) имеет отслаиваемые листы (3-7, 10, 12) для подгонки к диаметру кабеля, провода или трубы. Листы (3-7, 10, 12), расположенные в основах (1, 8, 11), имеют либо различные толщины, либо различную степень жесткости. Изобретение обеспечивает расширение возможностей применения уплотнителя. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к уплотнителю, вводу или переходному устройству для кабелей или труб, в частности к частям уплотнителя или переходного устройства, содержащего отслаиваемые листы для подгонки к диаметру вставляемого кабеля или трубы. Сжимаемый модуль имеет осевой паз для размещения кабеля или трубы и в направлении кабеля или трубы содержит по меньшей мере две модульных секции или подмодуля (10, 20, 30, 310, 320, 330), обладающие различными физическими свойствами. Изобретение обеспечивает расширение возможности использования уплотнителя. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к области строительства и электротехники и может быть использовано для герметизации кабелей, труб, тросов и им подобных изделий, проходящих через стены или вводимых в коммутационные шкафы. В кабельном вводе (1) уплотнительный модуль (3) включает разъемное призматическое основание (4), набор разъемных адаптационных прокладок (6), сквозная цилиндрическая полость (5) каждого из парных элементов разъемного основания включает фиксирующую глухую полость, а каждый из парных элементов разъемных адаптационных прокладок выполнен объемным в виде упругой тонкостенной полуцилиндрической скорлупы с, по меньшей мере, одной собственной фиксирующей глухой полостью, повторяющей по форме своей выступающей частью фиксирующую глухую полость каждого из парных элементов разъемного основания. Изобретение обеспечивает создание кабельного ввода с надежным уплотнением и фиксацией кабелей, проводов, труб, тросов, линий и им подобных изделий. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 16 ил., 1 пр.

Изобретение относится к устройству для заделки кабеля и оконцовке кабеля, предусмотренной с устройством для заделки кабеля, и к присоединительному устройству, закрепляемому на кабеле для установки устройства для заделки кабеля на кабеле. Устройство надежно закрепляется на кабеле в окружном и продольном направлениях. Устройство (10) для заделки кабеля содержит уплотняющую деталь (11), обеспечивающую проход, с внутренним уплотнением (14) и внешним уплотнением (15), расположенным на внешней периферии уплотняющей детали (11). Устройство содержит фиксатор (12) для установки на присоединительную деталь (4), прикрепляемую к кабелю (2), обеспечивающий внутренние окружные и аксиальные опорные грани, адаптированные для взаимодействия с внешними гранями (5,6) принудительной блокировки так, чтобы обеспечивать между ними принудительную блокировку в окружном и продольном направлениях, фиксатор (12) имеет первое крепежное средство (18) для взаимодействия со вторым крепежным средством (19), взаимодействующим с уплотняющей деталью (11) для крепления уплотняющей детали (11) в окружном и продольном направлениях на фиксаторе (12).2 н. и 14 з.п. ф-лы, 23 ил.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к герметичным вводам электрических цепей в герметичную зону многослойной защитной оболочки атомных электростанций. Герметичный кабельный ввод сквозь наружную и внутреннюю стены защитной оболочки атомной электростанции содержит расположенный во внутренней стене 1 закладной патрубок 3 с жестко закрепленным внутри входным участком 44 кабеля 2. Соосно патрубку 3 установлено в наружной стене 11 средство для компенсирования относительного движения между кабелем 2 и наружной стенкой 11. Средство для компенсирования имеет трубу 19 с сильфоном 24 на наружном торце 20 и вторым аналогичным сильфоном 25, симметрично установленным на противоположном торце 21 трубы 19 у внутренней поверхности 18 наружной стены 11. Свободные концы 30 и 31 обоих сильфонов 24 и 25 выполнены конусообразными, внутренние поверхности 28 и 29 которых являются опорными элементами для выходного участка 46 кабеля 2, который свободно расположен в трубе 19 с зазором 47 относительно внутренней поверхности 49 трубы 19. Изобретение обеспечивает повышение надежности работы герметичного кабельного ввода при использовании трудноизгибаемых высоковольтных электрических проводников. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к неразборным герметичным устройствам таким, как соединители, реле и так далее. Гериетичное устройство с тоководом содержит корпус, изолятор, установленный в корпусе и имеющий хотя бы одно осевое отверстие, в котором размещен токовод. При этом изолятор с корпусом и тоководом спаян по соприкасающимся поверхностям и они выполнены из материалов, образующих согласованный спай в диапазоне рабочих температур. В зоне соединения токовода с корпусом поверхность токовода содержит оплавленную по периметру зону, расположенную в области его контакта с изолятором. При этом зона оплавления представляет собой слой переплавленного металла без дефектов. Технический результат - повышение герметичности устройства. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области электрики и электроэнергетики и, в частности, к конструкциям герметичных электровводов и может быть использовано в различных электротехнических и энерготехнологических установках и аппаратах, например на атомных электростанциях. Блочный герметичный многолинейный ввод содержит набор полых металлических секций A, объединенных по две секции в блок посредством металлической трубы с проходящим внутри ее одним или более кабелями, прошедшими монтажную разделку внутри секции блока с герметичным пропусканием токовводов через проходные изоляторы, армированные общей обоймой кассеты блока, с отверстием для дистанционной проверки герметичности внуриблочного объема с последующим прохождением токовводов, охваченных термоусаживающей трубкой, из кассеты блоков внутри боковых трубопроводов, которые через промежуточные втулки герметично проходят внутри отверстий фланцев ввода, герметично соединенных с охватывающей трубой ввода, заполненной элементом биологической защиты, и защитных кожухов, внутри которого со стороны «чистой зоны» находятся штуцеры дистанционного контроля герметичности в каждом из блоков ввода. Изобретение обеспечивает повышение надежности и увеличение функциональных возможностей. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к устанавливаемому на стену (2) устройству (1), выполненному с возможностью образования перегородки с линейно-протяженными элементами (3, 4), проходящими через нее, образуя по меньшей мере в месте прохождения линейно-протяженных элементов уплотненное соединение между двумя объемами, разделенными этой перегородкой. Устройство содержит текстильный комплекс (5), выполненный с возможностью прохождения через него указанных линейно-протяженных элементов (3, 4) и имеющий по меньшей мере одно текстильное полотно (6), причем указанное полотно покрыто на по меньшей мере одной из его сторон покрывающим слоем (7), способным втягиваться так, чтобы, с одной стороны, соединяться с периферией линейно-протяженного элемента (3, 4), проходящего через перегородку, и, с другой стороны, уплотнять перегородку при изменении линейно-протяженным элементом (3, 4) своего положения. Изобретение обеспечивает возможность введения случайным образом линейно-протяженных элементов с обеспечением герметичной перегородки. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к электроэнергетическим устройствам и может быть использовано для передачи электрической энергии посредством кабелей, проводов, жгутов различных конструкций в герметичных системах. В способе герметичного ввода электрических проводников через защитную оболочку перед сборкой гермоввода проводят объемное, трехмерное моделирование деталей, узлов и всей конструкции гермоввода в соответствии с установленными требованиями к геометрии и качеству используемых материалов, а в начале сборки соединяют керамические изоляционные модули с металлической арматурой посредством спекания с использованием припоя из серебра Ср999,9, при этом изоляционные модули и арматура подвергаются высокотемпературному нагреву и последующему ступенчатому охлаждению в нейтральной среде до полного прохождения релаксационных процессов в месте соединения и в объеме керамики. При осуществлении изобретения достигается высокая стабильность и качество электромеханических характеристик при сейсмических, термических и др. аварийных воздействиях и токах короткого замыкания, обеспечивается постоянный контроль герметичности в процессе эксплуатации гермоввода. 7 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.

Модульный соединитель для кабелей или труб имеет сжимаемый корпус (208) с осевой канавкой, выполненной в корпусе для размещения экранированного кабеля, и проходящей от первого конца до второго конца, при этом канавка имеет размеры или выполнена с возможностью принятия размеров для плотного прилегания к экранированному или бронированному кабелю или трубе по их периферии. Кроме того, соединитель (200) содержит проводящее устройство, расположенное между первым концом и вторым концом, причем проводящее устройство может быть зажато между сжимаемым корпусом (208) и экраном кабеля или броней кабеля или трубой. Проводящее устройство (210) дополнительно проходит к наружной стороне модульного соединителя (200). Изобретение обеспечивает возможность быстрой подгонки к кабелям различных размеров, т.е. обладает повышенной адаптируемостью кабельного соединителя. 4 н. и 19 з.п. ф-лы, 9 ил.
Наверх