Токопровод комплектный литой (варианты)

Изобретение относится к средствам передачи электроэнергии от источников тока потребителям, в частности к токопроводам и секциям токопроводов для монтажа токопроводов различных конфигураций. Токопровод (варианты) содержит, по меньшей мере, пару токоведущих проводников (1), расположенных в общем массиве электроизоляции (2) на основе эпоксидной смолы, в массиве электроизоляции выполнены сквозные отверстия (3), которые расположены последовательно по длине токопровода между проводниками. Токопровод имеет решетчатые защитные экраны, которые расположены снизу и сверху токопровода и каждый защитный экран имеет пару сходящихся к середине экрана наклонных граней, простирающихся вдоль токопровода наклонно по отношению к продольной оси токопровода. Токопровод содержит профильные элементы (4), имеющие первый и второй желоба для крепления защитного экрана (9), а также Т-образный паз для крепления токопровода к опорам строительных конструкций. Техническим результатом изобретения является повышение надежности модифицированного токопровода, выполненного из унифицированных и взаимозаменяемых частей, с термостойкой электроизоляцией проводников. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 16 ил.

 

Изобретение относится к средствам передачи электроэнергии от источников тока потребителям. Оно относится, в частности, к токопроводам и секциям токопроводов для монтажа токопроводов различных конфигураций. Изобретение предназначено для его использования в области электротехники и строительства.

Известен токопровод литой комплектный, содержащий выполненные из меди или алюминия токоведущие проводники, изоляционный массив, заземляющий элемент, контакты, причем проводники расположены в литом массиве, выполненном из специального компаунда (Яндекс // РТК-Электро-М // http//shinoprovod.ru.).

Из практики известна секция токопровода, содержащая шину в изоляции, заземляющий и полупроводниковый слои, концевые диски (фланцы), соединенные с кожухом и контакты шин с отверстиями (Конструкции токопроводов с литой изоляцией // Яндекс // info@rauta energy.ru, 2016).

Известен токопровод с литой полимерной изоляцией, содержащий проводники, залитые отвержденным компаундом, образующий литую полимерную электроизоляцию, соединенные с ней самонесущие экраны, расположенные снизу и сверху токопровода, и боковые защитные стенки, соединенные с электроизоляцией (Токопроводы с литой полимерной изоляцией с самонесущими экранами PH10S- PH20S, типы 1 и 2. Яндекс, Betobar-r//http:mesch.ru/image).

Известен также токопровод с литой и твердой изоляцией, содержащий проводники, залитые отвержденным компаундом, образующий литую полимерную электроизоляцию, соединенные с ней днище, крышку и боковые стенки, образующие корпус (Токопроводы с литой и твердой изоляцией. Раздел 2. Токопровод с литой изоляцией типа IMT (IMTS). Мосэлектрощит.рф Яндекс, //files/ISOBUSBAR_2012//http://xn--e1agfcemdp…).

Из патентной документации РФ известны токопроводы SU 868904 А1, H02G 5/02, 30.09.1981. RU 2542340 С2 H02G 5/00 20.02.2015. RU 2561710 С2, H02G 3/04, 10.09.2015.

Из зарубежной патентной документации известны токопроводы US 4886468 A, H01R 25/16, 1989-12-12. US 5486651 A, H02G 5/00, 23.01.1996. WO 2015039401 A1, H02G 5/06, 26.03.2015. CN 104065012 (A, H02G 5/10, 24.09.2014.

Более близкими техническими решениями являются решения, описанные в следующих патентных документах.

Известен токопровод прямоугольного поперечного сечения, содержащий плоские проводники, размещенные в основе из диэлектрической эпоксидной смолы, боковые стороны основы для лучшего охлаждения имеют волнистые поверхности (CN 103124058 A, H02G 5/06, 29.05.2013).

Известен токопровод, содержащий плоские проводники, размещенные в основе из диэлектрической эпоксидной смолы, в которой по длине основы выполнены сквозные отверстия (CN 104934131 А, H01B 13/00, 23.09.2015; CN 103560339 A, H01R 4/38, H02G 5/00, 02.05.2014; CN 203246030 U, В29С 39/10, 23.10.2013).

Известен токопровод с корпусом из профилированных элементов, проводники которого покрыты слоями эпоксидной смолы и разделены диэлектрическими прокладками (GB 1167430 A, H02G 5/06, 15.10.1969).

Известен токопровод, включающий множество плоских проводников, охваченные с боковых сторон профилями, при этом токопровод имеет сверху и снизу защитные экраны (US 2013171850 A1, H01R 4/60, 04.07.2013).

Наиболее близким к представленному в данном описании токопроводу является вышеуказанный известный токопровод комплектный с литой полимерной изоляцией (Токопроводы с литой полимерной изоляцией и самонесущими экранами PH..S, типы 1, 2. Яндекс.Betobar-r//http:mesch.ru/image, 15.05.2016 - прототип).

Общими признаками прототипа с представленным в данном описании токопроводом являются признаки, что каждый из них содержит, по меньшей мере, пару токоведущих проводников, расположенных в общем массиве электроизоляции на основе эпоксидной смолы, в массиве электроизоляции выполнены сквозные отверстия, которые расположены последовательно по длине токопровода между проводниками, при этом токопровод имеет защитные экраны, которые расположены снизу и сверху токопровода и каждый защитный экран имеет пару сходящихся в середине экрана граней, простирающихся вдоль токопровода наклонно по отношению к продольной оси токопровода.

Существенным недостатком прототипа является сложность его конструкции, связанная с соединением защитных экранов с массивом электроизоляции. Данные недостатки оказывают влияние на сложность изготовления и монтажа различных модификаций токопровода, что приводит к повышению трудоемкости выполнения этих работ, повышению материалоемкости и, в конечном результате - повышению стоимости токопровода.

Другим недостатком известного токопровода является его неудовлетворительная надежность, связанная со сравнительно низкой сопротивляемостью электроизоляции токопроводов при воздействии на них больших внешних температур, в том числе открытым пламенем.

Техническим результатом представленного в данном описании токопровода является повышение надежности модифицированного токопровода, выполненого из унифицированных и взаимозаменяемых частей с термостойкой электроизоляцией проводников.

Технический результат получен токопроводом комплектным литым (1 вариант), содержащим, по меньшей мере, пару токоведущих проводников, расположенных в общем массиве электроизоляции на основе эпоксидной смолы, в массиве электроизоляции выполнены сквозные отверстия, которые расположены последовательно по длине токопровода между проводниками, при этом токопровод имеет решетчатые защитные экраны, которые расположены снизу и сверху токопровода и каждый защитный экран имеет пару сходящихся к середине экрана наклонных граней, простирающихся вдоль токопровода наклонно по отношению к продольной оси токопровода, причем токопровод содержит профильные элементы, имеющие первый и второй желоба для крепления защитного экрана, а также Т-образный паз для крепления токопровода к опорам строительных конструкций, каждый профильный элемент соединен с выступами, выполненными в массиве электроизоляции, расположенными по длине токопровода и простирающимися в противоположные боковые стороны от продольной оси токопровода, в каждом выступе закреплена простирающаяся в сторону от выступа закладная гайка под крепежный болт, залитая отвержденным массивом электроизоляции, концы указанных защитных экранов расположены во вторых желобах профильных элементов и закреплены крепежными элементами, расположенными в первых желобах профильных элементов, снизу и сверху токопровода выполнены воздуховоды, каждый из которых расположен между защитным экраном и смежной с ней поверхностью массива электроизоляции, при этом воздуховоды сообщены между собой через сквозные отверстия, выполненные в массиве электроизоляции, а между наклонными гранями верхнего защитного экрана выполнена решетчатая горизонтальная грань.

Выступы выполнены заодно с массивом электроизоляции, содержащим, мас. %: эпоксидную смолу с отвердителем - 95-40 и графит - 5-60 в виде порошка с размерами частиц 0,5-0,8 мм, вспучивающимися при нагревании.

Закладная гайка имеет зацепы, расположенные в отвержденном массивом электроизоляции, при этом каждый зацеп гайки выполнен в виде проточки в гайке.

Между гранями каждого защитного экрана образован угол в пределах 120-170°, при этом верхний и нижний защитные экраны, а также профильные элементы выполнены взаимозаменяемыми.

Профильные элементы соединены с выступами болтами, завинченными в закладные гайки.

Продольная ось первого желоба профильного элемента наклонена в сторону от продольной оси токопровода, а продольная ось второго желоба наклонена в сторону к продольной оси токопровода, при этом первый желоб выполнен с отбортовками на концах, направленными друг к другу.

В токопроводе, имеющем несколько параллельных рядов проводников, отверстия между ними образуют поперечные параллельные друг другу ряды.

На концах токопровода отверстия в массиве компаунда выполнены круглыми, а в середине токопровода отверстия выполнены овальными, причем большая ось симметрии каждого овального отверстия параллельна продольной оси токопровода.

В качестве крепежных элементов крепления решетчатых защитных экранов к профильным элементам использованы заклепки, одна головка каждой из которых расположена в первом желобе профильного элемента так, что эта головка взаимодействует изнутри с отбортовками первого желоба, другая головка заклепки расположена на наружной стороне решетчатого экрана, а ножка заклепки расположена в крайнем отверстии решетчатого защитного экрана и в первом желобе профильного элемента.

Технический результат получен токопроводом комплектным литым (2 вариант), содержащим, по меньшей мере, пару токоведущих проводников, расположенных в общем массиве электроизоляции на основе эпоксидной смолы, в массиве электроизоляции выполнены сквозные отверстия, которые расположены последовательно по длине токопровода между проводниками, при этом токопровод имеет нижний решетчатый защитный экран и верхний сплошной защитный экран, каждый защитный экран имеет пару сходящихся к середине экрана наклонных граней, простирающихся вдоль токопровода наклонно по отношению к продольной оси токопровода, причем токопровод содержит профильные элементы, имеющие первый и второй желоба для крепления защитного экрана и Т-образный паз для крепления токопровода к опорам строительных конструкций, каждый профильный элемент соединен с выступами, выполненными по длине токопровода заодно с массивом электроизоляции, в каждом выступе закреплена простирающаяся в сторону от выступа закладная гайка под крепежный болт, залитая отвержденным массивом электроизоляции, концы верхнего защитного экрана имеют боковые стенки с отверстиями в них, боковые стенки образуют вертикальные грани верхнего экрана, каждая боковая стенка верхнего защитного экрана расположена сбоку профильного элемента и соединена с ним переходными пластинами, прикрепленными к профильному элементу болтами, завинченными в закладные гайки, каждая из которых установлена в Т-образном пазу профильного элемента, а каждый конец нижнего решетчатого защитного экрана расположен во втором желобе профильного элемента и закреплен крепежными элементами, расположенными в первом желобе, при этом между каждым защитным экраном и смежной с ней поверхностью массива электроизоляции образован воздуховод, воздуховоды сообщены между собой через сквозные отверстия, выполненные в массиве электроизоляции.

Выступы выполнены заодно с массивом электроизоляции, содержащим, мас. %: эпоксидную смолу с отвердителем - 95-40 и графит - 5-60 в виде порошка с размерами частиц 0,5-0,8 мм, вспучивающимися при нагревании.

Профильные элементы соединены с выступами болтами, завинченными в закладные гайки.

Продольная ось первого желоба профильного элемента наклонена в сторону от продольной оси токопровода, а продольная ось второго желоба наклонена в сторону к продольной оси токопровода, при этом первый желоб выполнен с отбортовками на концах, направленными друг к другу.

В токопроводе, имеющем несколько параллельных рядов проводников, отверстия между ними образуют поперечные параллельные друг другу ряды.

На концах токопровода отверстия в массиве компаунда выполнены круглыми, а в середине токопровода отверстия выполнены овальными, причем большая ось симметрии каждого овального отверстия параллельна продольной оси токопровода.

В качестве крепежных элементов крепления решетчатых защитных экранов к профильным элементам использованы заклепки, одна головка каждой из которых расположена в первом желобе профильного элемента так, что эта головка взаимодействует изнутри с отбортовками первого желоба, другая головка заклепки расположена на наружной стороне решетчатого экрана, а ножка заклепки расположена в крайнем отверстии решетчатого защитного экрана и в первом желобе профильного элемента.

Технический результат получен токопроводом комплектным литым (3 вариант), содержащим выполненные из меди или алюминия токоведущие проводники, расположенные в общем массиве электроизоляции, которая выполнена из компаунда на основе эпоксидной смолы, токопровод имеет, по меньшей мере, два проводника, для равномерного охлаждения токоведущих проводников в массиве электроизоляции выполнены охлаждающие сквозные отверстия, которые расположены последовательно по длине токопровода между проводниками, причем на концах токопровода отверстия выполнены круглыми, в середине токопровода отверстия выполнены овальными, причем большая ось симметрии каждого овального отверстия параллельна продольной оси токопровода, массив электроизоляции содержит трапециевидные на виде сверху выступы токопровода, расположенные по длине токопровода на его двух противоположных боковых сторонах, каждый выступ выполнен заодно с массивом электроизоляции, причем в отвержденном массиве каждого выступа расположена закладная гайка, выступающая в сторону от выступа, при этом каждая гайка имеет зацеп в виде проточки.

Выступы токопровода выполнены заодно с массивом электроизоляции, содержащим, мас. %: эпоксидную смолу с отвердителем - 95-40 и графит - 5-60 в виде порошка с размерами частиц 0,5-0,8 мм, вспучивающимися при нагревании.

На фиг. 1 показан токопровод в разрезе по продольной оси симметрии.

На фиг. 2 - токопровод с двумя проводниками, вид А на фиг. 1, увеличено.

На фиг. 3-5 показаны токопроводы с тремя и более проводниками.

На фиг. 6 - токопровод, вид сверху по стрелке Б на фиг. 1, увеличено.

На фиг. 7 - фрагмент токопровода, место В на фиг. 9, увеличено.

На фиг. 8 - фрагмент токопровода, место В на фиг. 9 с расположенным в желобе профильного элемента концом защитного экрана.

На фиг. 9 - поперечный разрез токопровода в плоскости Г-Г на фиг. 10, увеличено.

На фиг. 10 показан токопровод в сборе с защитными экранами, концы которых расположены в желобах профильных элементов.

На фиг. 11 показан токопровод в сборе с защитными экранами, концы которых закреплены на стойках, соединенных с профильными элементами токопровода.

На фиг. 12 показан разрез Д-Д на фиг. 11.

На фиг. 13 - место Е на фиг. 12.

На фиг. 14 - токопровод в поперечном разрезе, соединенный с несущим элементом строительной конструкции - пример исполнения крепления к несущей строительной конструкции.

На фиг. 15 - вид И на фиг. 14.

На фиг. 16 - токопровод в аксонометрии, соединенный с несущими элементами строительной конструкции - один из примером исполнения.

Первый вариант токопровода комплектного литого (фиг. 1-8) предназначен для его установки внутри помещений и этот вариант токопровода содержит выполненные из меди или алюминия токоведущие проводники 1, расположенные в общем массиве электроизоляции 2, которая выполнена из компаунда на основе эпоксидной смолы. Токопровод имеет, по меньшей мере, два проводника 1 (фиг. 2) или несколько проводников (фиг. 3-5).

Для равномерного охлаждения токоведущих проводников 1 в массиве электроизоляции 2 выполнены охлаждающие сквозные отверстия 3 (фиг. 6), которые расположены последовательно по длине токопровода между проводниками 1. В случае выполнения токопровода с несколькими параллельными проводниками отверстия 3 образуют собой поперечные ряды, показанные на фиг. 6. На концах токопровода отверстия 3 выполнены круглыми, в середине токопровода отверстия 3 выполнены овальными, причем большая ось симметрии каждого овального отверстия параллельна продольной оси токопровода. Такое выполнение отверстий выбрано из условия усиления зон соединений проводников, повышения прочности и надежности токопровода в наиболее ослабленных местах соединения проводников смежных токопроводов, когда они соединены в одну линию электропитания. Отверстия 3 выполнены с целью сокращения расхода компаунда и обеспечения эффективной вентиляции электроизоляции 2 при отводе от нее тепла.

Для крепления токопровода к опорам строительных конструкций токопровод содержит профильные элементы 4 крепления (фиг. 7), которые соединены с трапециевидными на виде сверху выступами 5 токопровода (фиг. 6), расположенными по длине токопровода на его двух противоположных боковых сторонах. Каждый выступ 5 выполнен заодно с массивом электроизоляции 2, причем в массиве электроизоляции каждого выступа 5 залита отвержденным компаундом закладная гайка 6, выступающая в сторону от выступа 5. Каждая гайка 6 имеет зацеп в виде проточки 7 (фиг. 7), выполненной в гайке и расположенной в отвержденном массиве электроизоляции (компаунде). Профильные элементы 4 соединены с выступами 5 болтами 8, завинченными в закладные гайки 6. Болты 8 расположены по всей длине токопровода. В каждом профильном элементе 4 выполнен Т-образный паз 9 (фиг. 8).

При прокладке токопровода внутри помещений используют решетчатые защитные экраны 10 с целью исключения механических воздействий на массив электроизоляции 2 токопровода и прикосновения к ней персонала.

В одном исполнении токопровода пара защитных экранов 10 (фиг. 9) присоединена сверху и снизу токопровода к профильным элементам 4 крепления. В этом варианте каждый решетчатый защитный экран 10 имеет пару наклонных граней 11, примыкающих к средней горизонтальной грани 12, при этом все грани каждого защитного экрана 10 простираются вдоль токопровода. Каждый решетчатый защитный экран 10 выполнен из листового металла, обладающего заданной упругостью, в котором выполнены ряды отверстий 13 (фиг. 8, 10) по всей площади каждого экрана для обеспечения наилучшего доступа воздуха к массиву электроизоляции 2, причем отверстия 13 образуют собой множество рядов. Крайние отверстия 13 экранов, которые расположены ближе к профильным элементам, использованы также в качестве средств соединения экранов с профильными элементами (фиг. 8). Решетка экрана 10 образована отверстиями 13.

Каждый профильный элемент 4 (фиг. 7) имеет продольный желоб 14, ось которого наклонена в сторону от продольной оси токопровода, причем желоб 14 имеет отбортовки 15, направленные друг к другу. Каждый профильный элемент 4 имеет второй наклонный в сторону к продольной оси токопровода желоб 16. Угол наклона желоба 16 совпадает с углом наклона граней 11 защитного экрана 9 (фиг. 8, 10). Концы защитных экранов 10 (фиг. 8) расположены в желобах 16 профильных элементов 4. Решетчатые защитные экраны 10 соединены с профильными элементами 4 заклепками 17, установленными в крайних отверстиях 13 защитных экранов и в первом продольном желобе 14. Заклепки расположены по всей длине токопровода. Заклепки 17 расположены в первом желобе 14 профильного элемента так, что одна головка заклепки в ее рабочем положении расположена в желобе 14 и взаимодействует изнутри с отбортовками 15 первого желоба 14 (фиг. 8, на которой заклепка 17 показана в нерабочем положении для лучшего понимания сущности соединения). Наружная головка заклепки 17 расположена на наружной стороне защитного защитного экрана 10 так, что она поджимает в рабочем положении заклепки защитный экран к профильному элементу. Другая головка заклепки расположена в первом желобе 14 профильного элемента так, что эта другая головка заклепки взаимодействует изнутри с отбортовками 15 первого желоба. Ножка заклепки расположена в крайнем отверстии 13 защитного экрана 10 и первом желобе.

Отбортовки 15 препятствуют выпадению головок заклепок 17 и обеспечивают их надежную фиксацию в продольном желобе 14. Данный токопровод, с верхним и нижним решетчатыми защитными экранами 10 (фиг. 9, 10), представляет первый вариант токопровода, используемый внутри помещений, и, в этой связи, с целью повышения компактности токопровода его каждый защитный экран имеет верхнюю горизонтальную грань 12.

Второй вариант токопровода предназначен для использования вне помещений (фиг. 9-11), этот вариант выполнен аналогично первому варианту токопровода, за исключением того, что этот вариант отличается от первого варианта тем, что во втором варианте концы верхнего защитного экрана имеют боковые стенки с отверстиями в них, боковые стенки образуют вертикальные грани верхнего экрана, каждая боковая стенка верхнего защитного экрана расположена сбоку профильного элемента и соединена с ним переходными пластинами, прикрепленными к профильному элементу болтами, завинченными в закладные гайки, каждая из которых установлена в Т-образном пазу профильного элемента. Второй вариант имеет второе исполнение для его использования вне помещений и это исполнение, как и второй вариант токопровода, имеет верхний климатический экран 18 с двумя сплошными гранями 19, сходящимися в середине экрана. Такой экран 18 устанавливают на токопроводе с целью исключения климатических и механических воздействий на массив электроизоляции 2. При этом на виде с торца защитный экран 18 образован четырьмя гранями: парой наклонных сплошных граней 19, сходящихся в середине экрана, простирающихся вдоль токопровода наклонно в сторону продольной оси токопровода, и пару вертикальных граней, образующих вертикальные стенки 20, которые расположены параллельно профильным элементам 4. Для обеспечения доступа воздуха внутрь токопровода в вертикальных стенках 20 выполнены ряды отверстий 21. Верхний климатический защитный экран 18 выполнен из листового металла, обладающего достаточной упругостью. Между гранями 19 защитного экрана 18 образован угол в пределах 120-170° с целью обеспечения эффективного скатывания воды и снега с верхней поверхности экрана 18. Экран 18 прикреплен к переходным пластинам 22 (фиг. 13) с помощью крепежных элементов, в частности заклепок 17, расположенных в крайних отверстиях 21, выполненных в вертикальных стенках 20 защитного экрана 18. Другим концом каждая переходная пластина 22 прикреплена к профильному элементу 4 с помощью болтов 24 (фиг. 13), завинченных в закладные гайки 23, установленные в Т-образных пазах 9 каждого профильного элемента 4. При прокладке токопровода вне помещений к токопроводу снизу прикреплен решетчатый защитный экран 10, концы которого расположены во вторых желобах 16 профильных элементов 4 так, как это показано на фиг. 9 и 12. Описанный выше токопровод с одним верхним защитным экраном 18, имеющим четыре грани, и одним нижним решетчатым экраном 10 представляет собой наружное исполнение токопровода - его второй вариант.

Продольная ось 25 (фиг. 6) является осью симметрии каждого варианта токопровода. На концах каждого токоведущего проводника 1 выполнены средства для соединения проводника 1 с аналогичным проводником смежного токопровода. В качестве примера исполнения такими средствами являются отверстия 26 (фиг. 1), выполненные на каждом конце проводника 1, что не исключает использование других известных средств для соединения проводника 1 со смежным проводником, простирающимся вдоль линии питающего токопровода, выполненного из множества соединенных секций. Устройство для соединения токопровода к строительной конструкции содержит установленные в Т-образных пазах 9 профильных элементов 4 (фиг. 14) болты 27 с Т-образными головками, на которых навинчены гайки 28. Между гайками 28 и каждым профильным элементом 4 токопровода зажаты гайками концы стальных уголков 29, в отверстиях которых расположены болты 27. К нижней полке уголка 29 на его другом конце прикреплена полнорезьбовая шпилька 30, зафиксированная на уголке 29 гайками 31. Шпилька 30 прикреплена к строительной конструкции 32. Верхний защитный экран 18 наружного варианта токопровода соединен своими концами с пластинами 22.

Снизу и сверху второго варианта токопровода имеются верхний и нижний воздуховоды 33 и 34 соответственно. Верхний воздуховод 33 образован гранями 19 защитного экрана 18 и смежной с ними верхней поверхностью массива электроизоляции 2. Нижний воздуховод 34 образован гранями решетчатого защитного экрана 10 и смежной с ними нижней поверхностью массива электроизоляции 2. Воздуховоды сообщены между собой через сквозные отверстия 3, выполненные в массиве электроизоляции.

Проводники 1 каждого вышеописанного варианта токопровода расположены в отвержденном массиве электроизоляции 2 (компаунде), содержащим, мас. %: эпоксидную смолу с отвердителем - 95-40 и графит-5-60 в виде порошка с размерами частиц 0,5-0,8 мм, вспучивающимися при нагревании. При вспучивании частиц графита объем компаунда разрыхляется и теплопроводность компаунда снижается. Заодно с массивом электроизоляции 2 выполнены выступы 5 токопровода из указанного материала на основе эпоксидной смолы с частицами графита в ней, поскольку в таком исполнении несущие основную нагрузку выступы 5 защищены от действия больших тепловых нагрузок от внешних источников тепла, включая открытое пламя.

Второй вариант токопровода имеет третье исполнение (фиг. 12), выполненное аналогично второму варианту, за исключением того, что в отличие от второго варианта токопровода в третьем его исполнении между наклонными гранями нижнего решетчатого экрана выполнена горизонтальная решетчатая грань.

Второй вариант токопровода имеет четвертое исполнение токопровода (фиг. 9, 10), при этом второй вариант выполнен аналогично первому варианту токопровода, за исключением того, что четвертый вариант токопровода отличается от первого варианта тем, что верхний и нижний решетчатые защитные экраны имеют горизонтальные решетчатые грани, расположенные между наклонными гранями этих экранов.

Третий вариант токопровода (фиг. 1) включает признаки первого варианта токопровода и в отличие от последнего третий вариант не содержит защитные экраны и профильные элементы. Этот вариант токопровода используют в специализированных помещениях, исключающих неразрешенный доступ не обученного персонала. Предусмотрено, что этот вариант токопровода крепят к несущим элементам болтами, завинченными в гайки выступов 6 без использования профильных элементов.

Третий вариант токопровода содержит выполненные из меди или алюминия токоведущие проводники 1 (фиг. 1), расположенные в общем массиве электроизоляции 2, которая выполнена из компаунда на основе эпоксидной смолы. Токопровод имеет, по меньшей мере, два проводника 1 (фиг. 2) или несколько проводников (фиг. 3-5).

Для равномерного охлаждения токоведущих проводников 1 в массиве электроизоляции 2 выполнены охлаждающие сквозные отверстия 3 (фиг. 6), которые расположены последовательно по длине токопровода между проводниками 1. В случае выполнения токопровода с несколькими параллельными проводниками отверстия 3 образуют собой поперечные ряды, показанные на фиг. 6. На концах токопровода отверстия 3 выполнены круглыми, в середине токопровода отверстия 3 выполнены овальными, причем большая ось симметрии каждого овального отверстия параллельна продольной оси токопровода. Такое выполнение отверстий выбрано из условия усиления зон соединений проводников, повышения прочности и надежности токопровода в наиболее ослабленных местах соединения проводников смежных токопроводов, когда они соединены в одну линию электропитания. Отверстия 3 выполнены с целью сокращения расхода компаунда и обеспечения эффективной вентиляции электроизоляции 2 при отводе от нее тепла.

Для крепления токопровода к опорам строительных конструкций токопровод содержит трапециевидные на виде сверху выступы 5 токопровода (фиг. 6), расположенные по длине токопровода на его двух противоположных боковых сторонах. Каждый выступ 5 выполнен заодно с массивом электроизоляции 2, причем в массиве электроизоляции каждого выступа 5 залита отвержденным компаундом закладная гайка 6 (фиг. 6, 8), выступающая в сторону от выступа 5. Замоноличенные в отвержденном массиве электроизоляции 2 гайки 6 предназначены для крепления токопровода к несущему нагрузку элементу, например к профильным элементам, имеющим средства для соединения с ними защитных экранов, а также средства для крепления токопровода к строительной конструкции. Каждая гайка 6 имеет зацеп в виде проточек 7 (фиг. 7), выполненный в гайке и расположенный в отвержденном массиве электроизоляции (компаунде). Выступы 5 выполнены заодно с массивом электроизоляции, содержащим, мас. %: эпоксидную смолу с отвердителем - 95-40 и графит - 5-60 в виде порошка с размерами частиц 0,5-0,8 мм, вспучивающимися при нагревании.

Из представленного описания следует, что из основных частей базовой конструкции токопровода выполнены пять его основных модификаций.

Первая модификация - токопровод с двумя решетчатыми защитными экранами 10 (фиг. 10).

Вторая модификация - токопровод с верхним защитным экраном 18, наклонные грани которого выполнены сплошными (не имеющими отверстий), а также нижним решетчатым защитным экраном 10, наклонные грани которого выполнены решетчатыми (фиг. 11).

Третья модификация - токопровод с верхним защитным экраном 18, наклонные грани которого выполнены сплошными, и нижним решетчатым защитным экраном 10 (фиг. 12).

Четвертая модификация - токопровод с верхним и нижним решетчатыми защитными экранами 10 (фиг. 9). Причем следует заметить, что если каждый решетчатый защитный экран 10 с решетчатыми наклонными гранями соединен с профильными элементами 4 путем использования для этой цели двух желобов 14 и 16, то каждый верхний защитный экран 18 с двумя сплошными гранями 19 и двумя вертикальными гранями прикреплен к профильным элементам 4 токопровода переходными пластинами 22 (фиг. 13).

Пятая модификация токопровода предусматривает возможность использования потребителем иных защитных средств токопровода от прикосновения к нему, от механических или иных воздействий. Для этого используют резьбовые гайки 6, в которые завинчивают болты крепления средств защиты.

Токопровод изготавливают следующим образом. Фиксируют в форме токоведущие проводники 1 и закладные гайки 6 и заливают их в форме текучим массивом электроизоляции 2 - компаундом. Выдерживают проводники и закладные гайки в зафиксированном положении в форме до момента полного отверждения компаунда. При этом одновременно с заливкой компаундом проводников 1 заливают конические полости формы, в которых расположены закладные гайки 6. После извлечения из формы проводников 1 они и гайки 6 оказываются в отвержденном массиве компаунда, образующего массив электроизоляции 2 в виде одного цельного узла токопровода, к которому присоединяют другие элементы токопровода и соединяют болтами 8 выступы 5 токопровода (фиг. 7) с профильными элементами 4.

Монтаж токопровода проводят следующим образом. К профильным элементам 4 (фиг. 14) с помощью болтов 27, головки которых предварительно устанавливают в Т-образных пазах 9 профильных элементов, крепят стальные уголки 29. Уголки притягивают к профильным элементам гайками 28. Ко второй полке уголка крепят полнорезьбовую шпильку 30. Шпильку фиксируют на уголке 29 гайками 31. Другой конец шпильки крепят к строительной конструкции 32.

После крепления всех секций к строительной конструкции и соединения их между собой на токопровод устанавливают решетчатые защитные экраны 10 так, как это показано на фиг. 10, или на токопровод устанавливают снизу один решетчатый защитный экран 10 (фиг. 16) и сверху один климатический сплошной защитный 18 экран (в зависимости от места установки токопровода - внутри помещения или снаружи помещения).

При работе токопровода его токоведущие проводники 1 нагреваются. Тепло от них передается на общий массив электроизоляции 2 и равномерно рассеивается в указанном массиве в установленных пределах. При этом тепло отводится наружу циркуляцией воздуха через отверстия 3, которые выполнены в массиве электроизоляции 2, через отверстия 13 защитного экрана 10 и через отверстия 21 вертикальных стенок 20 сплошного защитного экрана 18 (фиг. 10, 15), а также через воздуховоды 33 и 34.

При работе токопровода протекающий по проводникам ток нагревает токопровод изнутри максимально до температуры 120°С, при этом частицы графита не вспучиваются и не препятствуют отводу тепла в нормальном рабочем режиме. При нагревании токопровода извне, включая горение, нагреваются защитные экраны, тепло передается массиву электроизоляции 2. При дальнейшем нагревании токопровода извне до температуры более 200°С, включая нагревание открытым пламенем, частицы графита вспучиваются, графит разрыхляется и в массиве электроизляции 2 образуются пустоты, препятствующие передаче тепла от массива электроизоляции 2 на проводники 1 токопровода.

Опыты показали, что при воздействии на токопровод открытым пламенем и его нагреве до температуры 1000°С работоспособность проводников сохранялась в течение 180 минут, что многократно позволило, в сравнении с известными из практики аналогами, повысить работоспособность токопровода в условиях его горения. Указанный период времени позволяет при пожарах обеспечивать электропитание объектов с целью эвакуации людей и материальных средств с использованием, например, лифтов и подъемников, имеющих электроприводы.

Выбранный материал компаунда повысил сопротивляемость токопровода его нагреву. Состав компаунда обеспечил существенное уменьшение удельного расхода смолы, массы токопровода, его теплопередачу и теплоемкость. При этом выбор соотношения компонентов компаунда позволил в пределах указанных соотношений изменять вязкость, упругость и гибкость компаунда, что положительно влияет на сохранность токопровода при его транспортировке, погрузочно-разгрузочных и монтажных работах (не исключающих удары по токопроводу и его скрытые повреждения, такие как сколы и микротрещиы).

Токопровод выполнен из четырех основных унифицированных деталей: проводников 1 в отвержденной электроизоляции, профильных элементов 4 и двух видов взаимозаменяемых экранов - решетчатых защитных экранов 10 и сплошных климатических защитных экранов 18. Поскольку все названные элементы взаимозаменяемы, то это позволило создать более компактную и эффективно охлаждаемую простую базовую конструкцию, на базе которой возможно создание множества эффективных теплостойких модификаций базовой конструкции. Простота конструкции базового токопровода позволила существенно сократить материалоемкость его модификаций, снизить трудоемкость изготовления, монтажа и демонтажа.

1. Токопровод комплектный литой, содержащий, по меньшей мере, пару токоведущих проводников, расположенных в общем массиве электроизоляции на основе эпоксидной смолы, в массиве электроизоляции выполнены сквозные отверстия, которые расположены последовательно по длине токопровода между проводниками, при этом токопровод имеет решетчатые защитные экраны, которые расположены снизу и сверху токопровода и каждый защитный экран имеет пару сходящихся к середине экрана наклонных граней, простирающихся вдоль токопровода наклонно по отношению к продольной оси токопровода, отличающийся тем, что токопровод содержит профильные элементы, имеющие первый и второй желоба для крепления защитного экрана, а также Т-образный паз для крепления токопровода к опорам строительных конструкций, каждый профильный элемент соединен с выступами, выполненными в массиве электроизоляции, расположенными по длине токопровода и простирающимися в противоположные боковые стороны от продольной оси токопровода, в каждом выступе закреплена простирающаяся в сторону от выступа закладная гайка под крепежный болт, залитая отвержденным массивом электроизоляции, концы указанных защитных экранов расположены во вторых желобах профильных элементов и закреплены крепежными элементами, расположенными в первых желобах профильных элементов, снизу и сверху токопровода выполнены воздуховоды, каждый из которых расположен между защитным экраном и смежной с ней поверхностью массива электроизоляции, при этом воздуховоды сообщены между собой через сквозные отверстия, выполненные в массиве электроизоляции, а между наклонными гранями верхнего защитного экрана выполнена решетчатая горизонтальная грань.

2. Токопровод по п. 1, отличающийся тем, что выступы выполнены заодно с массивом электроизоляции, содержащим, мас. %: эпоксидную смолу с отвердителем - 95-40 и графит - 5-60 в виде порошка с размерами частиц 0,5-0,8 мм, вспучивающимися при нагревании.

3. Токопровод по п. 1, отличающийся тем, что закладная гайка имеет зацепы, расположенные в отвержденном массивом электроизоляции, при этом каждый зацеп гайки выполнен в виде проточки в гайке.

4. Токопровод по п. 1, отличающийся тем, что между гранями каждого защитного экрана образован угол в пределах 120-170°, при этом верхний и нижний защитные экраны, а также профильные элементы выполнены взаимозаменяемыми.

5. Токопровод по п. 1, отличающийся тем, что профильные элементы соединены с выступами болтами, завинченными в закладные гайки.

6. Токопровод по п. 1, отличающийся тем, что продольная ось первого желоба профильного элемента наклонена в сторону от продольной оси токопровода, а продольная ось второго желоба наклонена в сторону к продольной оси токопровода, при этом первый желоб выполнен с отбортовками на концах, направленными друг к другу.

7. Токопровод по п. 1, отличающийся тем, что в токопроводе, имеющем несколько параллельных рядов проводников, отверстия между ними образуют поперечные параллельные друг другу ряды.

8. Токопровод по п. 1, отличающийся тем, что на концах токопровода отверстия в массиве компаунда выполнены круглыми, а в середине токопровода отверстия выполнены овальными, причем большая ось симметрии каждого овального отверстия параллельна продольной оси токопровода.

9. Токопровод по п. 1, отличающийся тем, что в качестве крепежных элементов крепления решетчатых защитных экранов к профильным элементам использованы заклепки, одна головка каждой из которых расположена в первом желобе профильного элемента так, что эта головка взаимодействует изнутри с отбортовками первого желоба, другая головка заклепки расположена на наружной стороне решетчатого экрана, а ножка заклепки расположена в крайнем отверстии решетчатого защитного экрана и в первом желобе профильного элемента.

10. Токопровод комплектный литой, содержащий, по меньшей мере, пару токоведущих проводников, расположенных в общем массиве электроизоляции на основе эпоксидной смолы, в массиве электроизоляции выполнены сквозные отверстия, которые расположены последовательно по длине токопровода между проводниками, при этом токопровод имеет нижний решетчатый защитный экран и верхний сплошной защитный экран, каждый защитный экран имеет пару сходящихся к середине экрана наклонных граней, простирающихся вдоль токопровода наклонно по отношению к продольной оси токопровода, отличающийся тем, что токопровод содержит профильные элементы, имеющие первый и второй желоба для крепления защитного экрана и Т-образный паз для крепления токопровода к опорам строительных конструкций, каждый профильный элемент соединен с выступами, выполненными по длине токопровода заодно с массивом электроизоляции, в каждом выступе закреплена простирающаяся в сторону от выступа закладная гайка под крепежный болт, залитая отвержденным массивом электроизоляции, концы верхнего защитного экрана имеют боковые стенки с отверстиями в них, боковые стенки образуют вертикальные грани верхнего экрана, каждая боковая стенка верхнего защитного экрана расположена сбоку профильного элемента и соединена с ним переходными пластинами, прикрепленными к профильному элементу болтами, завинченными в закладные гайки, каждая из которых установлена в Т-образном пазу профильного элемента, а каждый конец нижнего решетчатого защитного экрана расположен во втором желобе профильного элемента и закреплен крепежными элементами, расположенными в первом желобе, при этом между каждым защитным экраном и смежной с ней поверхностью массива электроизоляции образован воздуховод, воздуховоды сообщены между собой через сквозные отверстия, выполненные в массиве электроизоляции.

11. Токопровод по п. 10, отличающийся тем, что выступы выполнены заодно с массивом электроизоляции, содержащим, мас. %: эпоксидную смолу с отвердителем - 95-40 и графит - 5-60 в виде порошка с размерами частиц 0,5-0,8 мм, вспучивающимися при нагревании.

12. Токопровод по п. 10, отличающийся тем, что закладная гайка имеет зацепы, каждый из которых выполнен в виде проточки в гайке, а профильные элементы соединены с выступами болтами, завинченными в закладные гайки.

13. Токопровод по п. 10, отличающийся тем, что продольная ось первого желоба профильного элемента наклонена в сторону от продольной оси токопровода, а продольная ось второго желоба наклонена в сторону к продольной оси токопровода, при этом первый желоб выполнен с отбортовками на концах, направленными друг к другу.

14. Токопровод по п. 10, отличающийся тем, что в токопроводе, имеющем несколько параллельных рядов проводников, отверстия между ними образуют поперечные параллельные друг другу ряды.

15. Токопровод по п. 10, отличающийся тем, что на концах токопровода отверстия в массиве компаунда выполнены круглыми, а в середине токопровода отверстия выполнены овальными, причем большая ось симметрии каждого овального отверстия параллельна продольной оси токопровода.

16. Токопровод по п. 10, отличающийся тем, что в качестве крепежных элементов крепления решетчатых защитных экранов к профильным элементам использованы заклепки, одна головка каждой из которых расположена в первом желобе профильного элемента так, что эта головка взаимодействует изнутри с отбортовками первого желоба, другая головка заклепки расположена на наружной стороне решетчатого экрана, а ножка заклепки расположена в крайнем отверстии решетчатого защитного экрана и в первом желобе профильного элемента.

17. Токопровод комплектный литой, содержащий выполненные из меди или алюминия токоведущие проводники, расположенные в общем массиве электроизоляции, которая выполнена из компаунда на основе эпоксидной смолы, токопровод имеет, по меньшей мере, два проводника, для равномерного охлаждения токоведущих проводников в массиве электроизоляции выполнены охлаждающие сквозные отверстия, которые расположены последовательно по длине токопровода между проводниками, отличающийся тем, что на концах токопровода отверстия выполнены круглыми, в середине токопровода отверстия выполнены овальными, причем большая ось симметрии каждого овального отверстия параллельна продольной оси токопровода, массив электроизоляции содержит трапециевидные на виде сверху выступы токопровода, расположенные по длине токопровода на его двух противоположных боковых сторонах, каждый выступ выполнен заодно с массивом электроизоляции, причем в отвержденном массиве каждого выступа расположена закладная гайка, выступающая в сторону от выступа.

18. Токопровод комплектный литой по п. 17, отличающийся тем, что выступы токопровода выполнены заодно с массивом электроизоляции, содержащим, мас. %: эпоксидную смолу с отвердителем - 95-40 и графит - 5-60 в виде порошка с размерами частиц 0,5-0,8 мм, вспучивающимися при нагревании.

19. Токопровод комплектный литой по п. 17, отличающийся тем, что закладная гайка имеет зацепы, расположенные в отвержденном массиве электроизоляции, при этом каждый зацеп гайки выполнен в виде проточки.