LT3266B

LT3266B - Housings with safety pressure relief means thereon

Info

Publication number: LT3266B
Application number: LTIP429A
Authority: LT
Inventors: Leonard Jackson
Original assignee: Northern Eng Ind
Priority date: 1989-05-08
Filing date: 1993-03-18
Publication date: 1995-05-25
Also published as: IN182831B; GB8910495D0; GB2231923B; ZA902895B; AU5480690A; CN1024305C; CN1047165A; GB2231923A; LTIP429A; UA11264A; RU1808143C; AU622319B2

Abstract

A housing (2) includes a fastening which allows a bolted on closure member (6) of the housing (2) to part from a body member (4) of the housing (2) when excessive pressure develops within the body member (4), the fastening comprising a nut and bolt arrangement and including a weakened tubular member (20) surrounding each bolt (8) between the bolt head (22) and the closure member (6). The wall of the tubular member (20) is drilled or scored (32) in its mid-length region. The material and proportions of the tubular member (20) and the proportions of the score or drilling (32) are so matched in relation to a particular pressure environment that, on excessive pressure developing within the housing (12), the load exerted on the closure member (6) causes the tubular members (20) to collapse and a gap is formed between the body member (4) and the closure member (6). <IMAGE>

Description

Šis išradimas susijęs su korpusais, turinčiais apsaugines priemones arba įrengimus viršslėgio, kuris susidaro tokių korpusų viduje, pašalinimui. Individualiu pritaikymo aspektu išradimas susijęs su elektros aukštos įtampos automatų korpusais arba pakartotinio jungimo rele.The present invention relates to housings having protective means or arrangements for removing the overpressure generated inside such housings. In an individual aspect of the invention, the invention relates to housings for electrical high-voltage machines or a relay relay.

Žinomi perjungimo automatai, skirti aukštos įtampos elektrinėms maitinimo sistemoms. Tokie automatai paprastai turi išjungiklius, veikiančius automatiškai arba rankiniu būdu ir patalpintus hermetiškų korpusų, užpildytų atitinkamu darbiniu skysčiu arba dujomis (dujų pavidalo tepalu ir t.t.), viduje. Kai kuriais atvejais automatų korpusai vakuumuojami (žr. Vokietijos paraišką Nr. 12 30 892, Nr. 21 040 106, H01H 9/04, 1966; TSRS aut. liud. Nr. 1 457 008, H01H 9/04, 1987).Known switchgear for high voltage electrical power systems. Such machines generally have circuit breakers operating automatically or manually and housed within airtight housings filled with the appropriate working fluid or gas (gaseous grease, etc.). In some cases, machine casings are vacuumed (see German Application No. 12 30 892, No. 21 040 106, H01H 9/04, 1966; USSR Auth. Certificate No. 1 457 008, H01H 9/04, 1987).

Esant trumpiems sujungimams, tokiuose korpusuose atsiranda maksimalios įtampos ir srovės, paprastai iki kelių tūkstančių amperų ir voltų. Trumpas sujungimas sudaro nenormalias sąlygas elektros įrengimų funkcionavimui ir gali sukelti nereikalingą elektros lanko iškrovą. Įvykus iškrovai, temperatūra ir slėgis korpuso viduje staigiai išauga, tai gali jį suardyti.With short circuits, such enclosures generate maximum voltages and currents, typically up to several thousand amps and volts. Short circuits create abnormal conditions for electrical equipment to operate and can cause unnecessary discharge of the electric arc. When discharged, the temperature and pressure inside the cabinet increase sharply, which can destroy it.

Šio išradimo objektas - korpusas, susidedantis iš pagrindinės korpuso dalies - apvalkalo ir dangtelio, kurie hermetiškai sutvirtinami vienas su kitu varžtų rinkiniu.The present invention relates to a housing consisting of a main part of the housing, a shell and a cover, which are hermetically sealed to each other by a set of screws.

Šio korpuso esminis skirtumas yra tas, kad kiekvienas tvirtinimo sujungimo varžtas turi deformuojančią apsaugos priemonę, įmontuotą tarp varžto ir pagrindinės korpuso dalies arba jo dangtelio. Konstrukciškai, šis varžtų tvirtinimo mazgas išspręstas tokiu būdu, kad, padidėjus slėgiui korpuso viduje iki dydžio, didesnio už kažkokį tai leistiną dydį, nurodyta priemonė susispausdama deformuojasi nustatytu budu, dėl to, atsitraukiant ’ dangteliui nuo pagrindinės korpuso • .··-;·:··· dalies, tarp jų šusicČ^ro praeinamas tarpas, pro kurį sumažinamas monometrinis slėgis iš korpuso.The essential difference with this case is that each of the fastening connection screws has a deformable protective device, which is mounted between the screw and the main part of the case or its cover. Constructively, this bolt mount assembly is resolved such that, when the pressure inside the housing is increased to a size greater than something permissible, the specified means is compressed in a predetermined manner, thereby causing the cap to detach from the main housing. ··· a portion, including a passageway between the buttocks, through which the monometric pressure from the housing is reduced.

Viename iš siūlomų variantų išradimo įvykdymui kiekviena deformuojanti apsauginė Įranga sudaryta iš tuščiavidurės vamzdinės detalės, apgaubiančios varžtą ir esančios tarp varžto galvutės ir besišliejančios korpuso dalies arba jo dangtelio.In one embodiment of the present invention, each deformable protective device comprises a hollow tubular member enclosing the bolt and located between the bolt head and the flush body or cap.

Žiūrint praktiškai, tikslinga numatyti kiekvienai deformuojamai vamzdinei detalei specialias nukreipiamąsias priemones, kurios nukreiptų šią detalę varžto ašies kryptimi. Tokie nukreipiamieji nustatomieji įtaisai gali būti padaryti pačioje vamzdinėje detalėje kaip apsaugos priemonė arba atskira detalė, įtaisyta tarp varžto ir nurodytos vamzdinės detalės.From a practical point of view, it is expedient to provide for each deformable tubular member special guiding means which direct this member in the direction of the bolt axis. Such guiding adjusters may be made in the tubular member itself as a safety device or in a separate member sandwiched between the bolt and the specified tubular member.

Ši vamzdinė detalė gali būti padaryta iš bet kokio metalo, pvz., nerūdijančio plieno arba aliuminio, ir gali turėti susilpninto skerspjūvio zoną, pvz., vienos arba kelių kiaurymių, poros priešpriešinių įgilinimų, griovelių, įpjovimų ir t.t., palei kuriuos prasideda deformacijos.This tubular member may be made of any metal, such as stainless steel or aluminum, and may have a region of weakened cross-section, such as one or more holes, a pair of counter-recesses, grooves, cuts, etc., along which deformations begin.

Pageidautina, kad nurodyta susilpninta pjūvio zona būtų vamzdinės detalės centre (pagal jos aukštį); šiuo atveju, esant deformacijai, centrinė šios detalės dalis išsilenks statinaitės pavidalu į išorę.It is desirable that the specified weakened section be centered on the tubular member (according to its height); in this case, in the case of deformation, the central part of this part will bend outward in the form of a barrel.

Alternatyviniame variante išradimo vykdymui kiekviena deformuojama apsaugos priemonė sudaroma iš keletos ašimis sutampančių lėkštinių spyruoklių, iš kurių kiekviena turi nupjauto kūgio formą.In an alternative embodiment of the invention, each deformable guard means comprises a plurality of axially disposed disc springs, each of which has a cut cone shape.

Kaip iliustracijos pavyzdį išnagrinėsime išradimo variantą. Šio varianto aprašymas iliustruojamas paaiškinamaisiais brėžiniais, kuriuose parodyti vertikalūs vietiniai pjūviai nagrinėjamo korpuso su apsaugine įranga, kuri parodyta atitinkamai pradinėje nedeformuotoje ir deformuotoje suspaustoje padėtyje.As an example of the illustration, we will examine a variant of the invention. The description of this embodiment is illustrated in the Explanatory Drawings, which show vertical local sections of the housing under consideration with the protective equipment shown in the initial undistorted and deformed compressed position, respectively.

Toliau smulkiai analizuojami išradimo brėžiniai.The drawings of the invention will now be analyzed in detail.

Pozicija 1 pažymėta korpuso dalis, kurioje yra perjungimo automatas (neparodytas). Paprastai tokiuose įrenginiuose naudojamas dujinis užpildytuvas tipo SF₆.Position 1 denotes the part of the housing containing the changeover automatic (not shown). Typically, such units use a gas filler type SF ₆ .

Korpusas 2 susideda iš: atdaros pagrindinės dalies arba rezervuaro 3 ir plokštelių tipų uždaromosios dalies arba dangtelio 4, sujungtų hermetiškai vienas su kitu varžtų 5 rinkinio pagalba, išdėstytų apskritimu tam tikru žingsniu. Į žiedinį įgilinimą 6 iš apatinės dangtelio 4 pusės pastatytas sandarinimo žiedasriebokšlis 7, kurio pagalba užsandarinamas vidinis korpuso 2 tūris nuo išorinės atmosferos.The housing 2 consists of: an opening body or container 3 and a plate type closure or cap 4 hermetically connected to one another by means of a set of screws 5 arranged in a circle in a given step. In the annular recess 6, a sealing ring gasket 7 is mounted on the lower side of the cap 4, by means of which the inner volume of the housing 2 is sealed against the external atmosphere.

Toliau reikia nurodyti, kad varžtų srieginės dalys 8 praeina per atraminį žiedą 9, besiremiantį į pagrindinės korpuso dalies 3 žiedinį flanšą 10, ir įeina į atitinkamas sriegines uždaras skyles dangtelyjeIt should further be noted that the threaded parts 8 of the bolts pass through the retaining ring 9 which is supported by the annular flange 10 of the main body part 3 and enter the corresponding threaded closed holes in the cover.

4.4.

Nagrinėjamas korpusas 2 turi apsaugines priemones (įrengimus), skirtas slėgio sumažinimui šio korpuso tūryje, kada jis padidėja virš leistinos maksimalios reikšmės, pavyzdžiui, įvykus lankinei iškrovai ant išjungiklio, patalpinto dujinio SF₆ atmosferoje. Tai daroma, siekiant išvengti dalinio arba visiško korpuso suardymo, įvykus sprogimui.The casing 2 in question has protective means (devices) for reducing the pressure in the volume of this casing when it rises above the permissible maximum value, for example in the event of an arc discharge on a breaker placed in a gas SF ₆ atmosphere. This is to avoid partial or complete destruction of the shell in the event of an explosion.

Toliau smulkiai analizuojama šių priemonių konstrukcija. Ši priemonė, kuria aprūpinamas kiekvienas varžtas 5, susideda iš tuščiavidurės vamzdinės detalės 11, pavyzdžiui, iš nerūdijančio plieno arba aliuminio, su nustatyta takumo riba ir suirimo įtempimais. Ši detalė uždėta ant varžto 5 srieginės dalies 8 ir yra tarp varžto galvutės 12 ir atraminio žiedo 9 apatinio galo, nuo kurių ji atitinkamai atskirta dviem atraminėm poveržlėm 13, 14. Žiedinis kontrinimo indėklas 15 srieginėje dalyje 8 išlaiko vamzdinės detalės 11 ir varžto 5 ašių lygiagretumą.The construction of these tools is analyzed in detail below. This means, which is provided with each screw 5, consists of a hollow tubular member 11, such as stainless steel or aluminum, with a specified yield point and fracture stresses. This piece is mounted on the threaded portion 8 of the screw 5 and is located between the bolt head 12 and the lower end of the retaining ring 9, from which it is respectively separated by two washers 13, 14. The annular locking insert 15 in the threaded portion 8 .

Nagrinėjamos konstrukcijos veikimo principas. Atsiradus korpuso 2 viduje monometriniam slėgiui, viršijančiam leistiną reikšmę, kurio priežastimi yra trumpas sujungimas elektros įrengimuose, kurie yra korpuse, ir lanko iškrovos, šis slėgis stengiasi atstumti pagrindinę korpuso dalį 2 ir dangtelį 4 vieną nuo kito, sukeldamas vamzdinėse apsaugos detalėse atitinkamas spaudimo apkrovas, perduodamas iš vienos pusės, per atspaudžiamą dangtelį 4 ir įtvirtintus jame varžtus, o iš kitos pusės nuo rezervuaro korpuso dalies 2 per atraminį žiedą 9.Working principle of the structure under consideration. When a monometric pressure exceeding the allowable value due to short circuits in the electrical equipment contained in the housing and arc discharges occurs inside the housing 2, this pressure tends to repel the main body 2 and the cap 4 from each other by applying corresponding pressure loads on the tubular guards, transmitted from one side through the snap-on cap 4 and the screws secured thereto, and from the other side from the container body part 2 through the support ring 9.

Kada ašinė apkrova veikia vamzdines detales 11 ir viršija jų medžiagos takumo ribas, šios detalės deformuojasi, kaip parodyta Fig. 2, dėl to tarp pagrindinės korpuso dalies 2 ir dangtelio 4 atsiranda tarpas, per kurį sumažinamas slėgis, buvęs korpuse 2.When the axial load acts on the tubular members 11 and exceeds their material flow limits, these members are deformed as shown in Figs. 2, resulting in a gap between the main body part 2 and the cap 4 through which the pressure in the body 2 is reduced.

Akivaizdu, kad vamzdinių detalių 11 medžiaga ir matmenys, o taip pat varžtų 5 užsukimo momentas parenkamas tokiu būdu, kad šių detalių deformacija vyktų, esant apibrėžtam , slėgiui korpuso 2 viduje. Praktiškai naudinga, kad vamzdinės detalės centre turėtų susilpnintą skerspjūvį, pavyzdžiui, priešpriešiais išgręžtų dviejų skylių pavidalo, tokį, kad šių detalių deformacija prasidėtų nurodytoje centrinėje zonoje ir vyktų detalėms išsilenkiant i lauko pusę statinės pavidalu, kaip parodyta Fig. 2, galiausiai pereinant į sudedamo kiniško žibinto profilį.Obviously, the material and dimensions of the tubular members 11 as well as the tightening torque of the bolts 5 are selected such that the deformation of these members takes place at a defined pressure inside the housing 2. In practice, it is advantageous for the tubular member to have a weakened cross-section in the center, for example, in the form of two holes drilled opposite, such that the deformation of these members begins in the designated center zone and 2, finally moving to the profile of a folding Chinese lantern.

Esant tokiam konstrukciniam sprendimui, slėgis, prie kurio prasideda vamzdinės detalės 11 deformacija, priklausys nuo susilpninto pjūvio zonos, kuri kai kuriais atvejais gali būti sudaryta įpjovimais, kanalais, profiliais ir t.t., charakterio ir/arba vietos.In such a design solution, the pressure at which the deformation of the tubular member 11 begins will depend on the nature and / or location of the weakened shear zone, which may in some cases be formed by cuts, ducts, profiles, and the like.

Taip pat šis slėgis gali keistis, keičiantis vamzdinių detalių 11 matmenims ir medžiagai. Pavyzdžiui, nerūdijantis plienas turi didesnį stiprumą tempimui, negu aliuminis, ir tais atvejais, kada korpuse 2 padidėja slėgis, šis plienas palankesnis, kadangi, skirtingai negu aliuminis, turi aiškiai išsiskiriančias spyruokliavimo-deformacijos savybes suspaudžiant ir nesukelia per didelių apkrovų ant varžtų 5, sugerdamas didesnę energiją negu aliuminis.This pressure can also change as the dimensions and material of the tubular members 11 change. For example, stainless steel has a higher tensile strength than aluminum and, when pressurized in the housing 2, this steel is more favorable because, unlike aluminum, has distinct spring-to-deformation properties when compressed and does not cause excessive loading on bolts 5 by absorbing higher energy than aluminum.

Deformuojamų vamzdinių detalių 11 tikslingumas suteikia naudotojui akivaizdžią informaciją apie trumpą sujungimą korpuse ir galimybes atstatyti elektros įrengimus j ame.The expediency of the deformable tubular fittings 11 provides the user with obvious information on the short circuit in the housing and the possibilities of rebuilding electrical equipment therein.

Deformuojamos apsauginės priemonės gali būti gaminamos nebūtinai kaip -vamzdinės detalės, kaip tai parodyta brėžiniuose. Jos gali būti įvairios, pavyzdžiui, lėkštinių spyruoklių komplektai, iš kurių kiekviena turi nupjauto kūgio formą. Šiuo atveju, atskiros paketo spyruoklės susidedamos viena į kitą, sudarydamos kompaktinę standžią grandį, arba atvirkščiai - perverčiant vieną prieš kitą, sudarant stangresnę atraminę konstrukciją, bet su tomis pačiomis charakteristikomis kaip ir tiesioginiu, lizdiniu sudėjimu ir esant tam pačiam jų skaičiui.Deformable protective devices may not be manufactured as tubular parts as shown in the drawings. They can be various, such as disc spring assemblies, each of which has a cut cone shape. In this case, the individual springs of the package are made up of one another, forming a compact rigid link, or vice versa, inverting each other to form a rigid support structure, but with the same characteristics as the direct, socket and same number.

Pabaigoje reikia atkreipti dėmesį į tai, kad nagri5 nėj amo išradimo apimtis neapsiriboja duotu variantu, kuriame pareikštas korpusas naudojamas aukštos įtampos elektros perjungiklių saugiam įmontavimui. Praktikoje, toks korpusas gali būti panaudojamas įvairiausiais atvejais, kai jo viduje gali pasireikšti neleistinai aukšti slėgiai.Finally, it should be noted that the scope of the present invention is not limited to the present embodiment wherein the claimed housing is used for the safe installation of high voltage electrical switches. In practice, such a housing can be used in a variety of situations where unacceptably high pressures may occur inside it.

Claims

DEFINITION OF INVENTION

1. A housing consisting of a main body and a cover, by means of a set of bolted bolts, characterized in that each bolt has a deformable protection device inserted between the bolt and the main body or cover so that when the pressure inside the housing exceeds the critical value , said means are deformed in a desired manner by sliding and spaced respectively between the main body portion and the cap thereof, thereby relieving pressure in said body.

2. A housing according to claim 1, characterized in that each deformable protective device is in the form of a hollow tube enclosing the bolt rod and inserted between the bolt head and the main body part and its cap.

3. A housing according to claim 2, characterized in that each tubular protection member has support guides whose axes correspond to the axes of the screws on which they are mounted.

4. A housing according to claim 3, characterized in that the support guides are mounted on the tubular member itself.

5. A housing according to claim 3, characterized in that the support guides are made as a separate part, which is inserted between the bolt and the specified tubular protection part.

6. A housing according to claims 2-3, characterized in that each tubular member has an area of weakened cross-section.

7. A housing according to claim 6, characterized in that the zone of weakened cross-section is formed by one or more holes arranged in a tubular structure.

5 details in the center.

8. A housing according to claim 1, characterized in that each deformable protective device consists of coaxial disc springs,

10 of which each have a cone shape.