NO169263B - Elektrisk koblingsanordning. - Google Patents

Abstract

Elektrisk sammenkoblingsanordning (12) for bruk med en høyspent anordning slik som et vandrebølgerør (10). Anordningen (12) innbefatter et elektrisk isolerende hus (32) med flere fordypninger (36, 38, 40, 41) dannet i dets ytre og indre overflater, ledninger (24, 28) fra høyspentanordningen (10) kan være forbundet direkte med respektive ledende stifter (70, 72) montert i fordypninger (40, 41) i husets indre overflate, og elektriske ledere (48, 49) fra en strømforsyning kan være forbundet direkte med respektive ledende stifter (66, 68) montert i fordypninger i den ytre overflaten til huset (32) og som er elektrisk forbundet med respektive ledende stifter (70, 72) på den indre overflaten. Utragende forskjøvne gripeelementer (60) på husets ytre overflate og på en fjernbar dekselplate (80) for huset (32) minimaliserer muligheten for adskillelse av elektriske ledere (48, 49) fra de ledende stiftene (66, 68). s.——

Description

Foreliggende oppfinnelse angår elektrisk kobling og nærmere bestemt en koblingsanordning for høyspenning og spesielt egnet for å forsyne vandrebølgerør og lignende elektriske anordninger med høye driftspenninger.

Vandrebølgerør drives generelt ved høyspenningsnivåer i størrelsesorden av 5kV og høyere og det er nødvendig å forbinde slike rør med en høyspenningskilde på selve anbringelsestedet. Et problem påtruffet ved mange konvensjonelle koblingsanordninger for å forbinde høyspennings-forsyningen med et vandrebølgerør er det faktumet at ledningene ofte er avbrutt i løpet av pakkingen eller oppmonteringen. Når ledningene er brutt på monteringsstedet er det i virkeligheten umulig å reparere dem uten å returnere koblingsenheten til fabrikken. Som følge av den involverte arbeidstiden er reparasjonen ved et fremstillingssted vanligvis ikke økonomisk rettferdiggjort da koblingsanordninggen ofte blir kastet.

Et par høyspenningskoblingsanordninger er tilgjengelige som ikke bruker ledninger. Fremstillingskostnadene og følgelig prisen er relativt høy for disse koblingene.

Ved flere konvensjonelle høyspenningskoblingsanordninger konstruert for å levere spenninger i størrelsesorden av f. eks. 5-11 kV kan gnistdannelse oppstå som følge av utilstrekkelig mellomrom eller isolasjon mellom kontaktene. Så snart gnistdannelsen starter kan en "gnistbane" til slutt legge koblingsanordningen og til og med selve vandrebølge-røret. Siden mange slike koblingsanordninger dessuten ble anvendt ved luftfartøyer er vekt og størrelse kritisk.

Til nå tilgjengelige høyspenningskoblingsanordninger med "løse ledninger" kan ikke bli festet på en bekvem og hurtig måte på monteringsstedet uten at enhver spenningsinduserende tendens mot ødeleggende adskillelse av slike ledninger fra en terminalkontakt.

Det er derfor formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en elektrisk koblingsanordning for å forbinde et vandrebølgerør med en høyspenningsforsyning på en enkel og billig måte.

Det er videre et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en elektrisk høyspenningskoblingsanordning innbefattende et spesielt koblingssystem som kan på en hurtig og effektiv måte sammenkoble et antall elektriske ledere.

Et ytterligere formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en elektrisk koblingsanordning ved hvilken de elektriske lederne er forbundet på en måte for å minimalisere ødeleggende adskillelse mellom de ledende forbindelsene.

Ovenfornevnte formål er tilveiebrakt ved hjelp av en elektrisk koblingsanordning av den innledningsvis nevnte art hvis karakteristiske trekk fremgår av krav 1. Ytterligere trekk ved oppfinnelsen fremgår av de øvrige uselvstendige kravene.

Ytterligere formål, fordeler og karakteristiske trekk ved foreliggende oppfinnelse skal beskrives nærmere ved hjelp av en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen og med henvisning til medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser et eksplosjonsperspektivriss av en elektrisk koblingsanordning ifølge foreliggende oppfinnelse anvendt i forbindelse med et vandrebølgerør.

Fig. 2 viser et planriss ovenfra av husdelen på fig. 1.

Fig. 3 viser et riss av husdelen på fig. 1 sett undenfra. Fig. 4 viser et vertikalsnitt langs linjen 4-4 på fig. 1 med

ytre og indre deksler i fastgjorte stillinger.

Fig. 5 viser lignende vertikalsnitt langs linjen 5-5 på fig. 1.

Fig. 6 viser et riss av anordningen på fig. 1 med husdelen

fjernet sett ovenfra.

Fig. 7 viser et riss av husdelen med det indre dekslet på

plass sett undenfra.

Fig. 8 viser et ytre deksel sett fra undersiden.

Fig. 9 viser et forstørret riss av en del av husdelen hvor det er vist hvorledes koblingen mellom en ytre leder og en indre leder kan bli tilveiebragt.

Med henvisning til tegningene er det på fig. 1 vist et vandrebølgerør 10 forsynt med en elektrisk koblingsanordningg 12 i samsvar med oppfinnelsen. Som vist på fig. 6 er flere første indre elektriske ledere 24 (tre er vist) konstruert for å tilføre relativt lav spenning til en tilkoblingsblokk 26 ved ene enden av vandrebølgerøret 10. Disse spenningene kan f.eks. være typiske på ca. 5000 volt, 7000 volt og 9000 volt. Flere av de andre indre elektriske lederne 28 (fire er vist) er forbundet med en tilkoblingsblokk 30 ved motsatt ende av vandrebølgerøret 10. Lederne 28 er konstruert til å levere en høyere spenning, f.eks. 11 000 volt, til røret 10.

Som vist på fig. 1 til 6 innbefatter koblingsanordninggen 12 en husdel 32 av et motsatt vesentlig U-formet tverrsnitt og dimensjonert for å strekke seg over den ytre omhyllingen til den magnetiske fokuseringsanordningen 14 til vandrebølgerøret 10. Husdelen 32 kan være av et plastmateriale, slik som glassfylt polypropylen. Som et spesifikt eksempel for illustrasjonsformål kan materialet for husdelen 32 være tilnærmet 10$ glass og tilnærmet 90$ polypropylen. Formet i ett med husdelen 32 på dens øvre overflate er en leder-monteringsplattform 34. Den indre overflaten til husdelen 32 er i ett med et ledermonteringshulrom 35 (fig. 3). Monteringsplattformen 34 er forsynt med første flere (tre er vist) ved siden av hverandre liggende leder-mottagningsfordypninger 36 konstruert for å motta relativt ytre ledere 48 (fig. 2) som fører lav spenning.

En annen del av monteringsplattformen 34 er forsynt med et andre antall (fire er vist) med ved siden av hverandre liggende leder-mottagerfordypninger 38 for å motta ytre høyspenningsledere 49 (fig. 2). Monteringshulrommet 35 på den indre overflaten til husdelen 32 er likeledes forsynt med tre fordypninger 40 hovedsakelig innrettet med fordypningen 36 og konstruert for å motta lederne 24. En annen del av den indre overflaten til husdelen 32 er likeledes forsynt med et større fordypet område 41 for å motta lederne 28. De enkelte fordypningene kan imidlertid om ønskelig være utformet for å motta hver av lederne 28.

Separate tilliggende fordypninger 36 på den ytre overflaten til husdelen 32 er et par med parallelle med i lengderetningen strekkende forhøyninger 42 med seg i lengderetningen strekkende spor 43 derimellom og konstruert for å forhindre elektrisk gnistdannelse eller koronautladning mellom forhøyningene 36. Anbragt mellom tilliggende fordypninger 38 er seg i lengderetningen strekkende forhøyninger 44 likeledes konstruert for å forhindre koronautladning eller gnistdannelse. For å utelukke gnistdannelse mellom lavspente og høyspente ytre ledere 48 og 49 er tverrgående spor 45 anbragt mellom områdene konstruert for å motta disse settene med ledere. Seg langsgående strekkende forhøyninger 46 er anordnet på den indre overflaten til husdelen 32 for å utelukke gnistdannelse mellom indre ledere 24 i de respektive fordypningene 40, mens tverrgående forhøyninger 47 er anordnet for å utelukke gnistdannelse mellom de indre lederne 28 og 24.

De indre elektriske lederne 24 og 28 fra tilkoblingsblokkene 26 og 30 til vandrebølgerøret 10 og de ytre elektriske lederne 48 og 49 fra en ekstern strømforsyningskilde er av lik konstruksjon. Som vist på fig. 2, 3 og 6 innbefatter hver leder 24, 28, 48 og 49 en indre elektrisk ledning 50 omgitt av et ytre isolerende lag eller "slire" 52. Endedelen av lederne 24, 28, 48 og 49 er strippet, dvs. det isolerende sjiktet 52 er fjernet for å frilegge trådene 50. Som vist på fig. 6 kan en elektrisk ledende tilkoblingskontakt 54 med et stift-mottagende hull 55 ved ene enden bli krympet på eller på annen måte fastgjort til den frilagte enden av tråden 50. Tilkoblingskontakten 54 kan være gullbelagt, varmebehandlet beryllium-kobber f.eks., selv om noe nikkel kan være innbefattet for å forhindre kobberoksyd fra å trenge ut fra kontakten 54 gjennom gullet. Ever av fordypningene 36 og 38 har forhøyede hodedeler 56 ved deres indre ender for å motta terminalkoblingene 54, og har deler med større dybde gjennom hele resten av deres lengde for å motta de isolerte delene 52 til lederne 48 og 49. Hver av fordypningene 36 og 38 definerer dessuten ytterligere deres ytre ender med et par av tverrgående anbragt utragende knaster 60. De utragende knastene 60 er konstruert for samvirke med isolerte deler 52 av lederen 48 eller 49 og for å minimalisere enhver tendens for utilsiktet uttrekning av en leder 48 eller 49 ut av deres tilknyttede fordypninger eller utilsiktet fraskilling av tilkoblingskontaktene 54 fra trådene 50.

De forskjellige fordypningene 40 og forstørrede fordypnings-område 41 på den indre overflaten til husdelen 32 er likeledes forsynt med forhøyede hodedeler 61 og 62, henholdsvis, for å motta terminalkontaktene 54 montert på strippede ender til de elektriske lederne 24 og 28 som beskrevet ovenfor med hensyn til lederne 48 og 49. Ledende stifter 66 og 68 rager fra hodedelene 56 til hver av fordypningene 36 og 38, henholdsvis, med lignende ledende stifter 70 og 72 utragende fra respektive hodedeler 61 og 62 til hver respektiv fordypning 40 og 41. Stiftene 66, 68, 70 og 72 kan være gullbelagt messing, f.eks.

Det skal bemerkes at ledende stifter 66 og 70 kan være i ett med hverandre (som vist på fig. 9) og strekker seg gjennom en åpning i huset 32. <ledende stifter 68 og 72 kan likeledes være i ett utformet med hverandre. I ethvert tilfelle er stiftene 68 og 72 elektrisk forbundet sammen, mens stiftene

66 og 70 er likeledes elektrisk sammenkoblet. Alle stiftene 66, 68, 70 og 72 er konstruert for å kunne passe tett, men fjernbart, i hullene 55 i tilkoblingskontaktene 54. En elektrisk koblingsanordning ifølge foreliggende oppfinnelse innbefatter et ytre deksel 80 (fig. 1) og et indre deksel 82 (fig. 7), idet begge er fremstilt av fleksibelt isolerende materiale, slik som plast. Som et spesielt eksempel kan dekslene 80 og 82 være av glassfylt polypropylen som består av tilnærmet 20% glass og tilnærmet 80$ polypropylen. Det indre dekselet 82 har et bøyd tverrsnitt i det vesentlige passende med buen til den indre overflaten av husdelen 32. Dekselet 82 er i ett utformet med et par av de langsgående utragende fliker 84 på hver av dens motsatte ender. Flikene 84 er tilpasset for å samvirke med anlegget 86 i ett formet med og på den indre overflaten til husdelen 32. Dekselet 82 kan bli bøyd lett om dens lengdeakse og sneppert-passet i et samvirkende forhold mellom flikene 84 og anleggene 86. Det indre dekselet 82 kan være fjernet fra det samvirkende forhold ved å lirke det til å bevege flikene 84 ut av samvirke med anleggene 86. Det skal dessuten bemerkes at dekselet 82 er formet for å berøre endene av stiftene 70 og 72. Når koblingskontaktene 54 således er monterte i deres ønskede samvirkende forhold med stiftene 70 og 72, vil dekselet 82 hjelpe til å fastholde disse koblingskontaktene 54 på plass.

Det ytre dekselet 80 er i det vesentlige bueformet, som vist på fig. 4 og 5, og definerer på dets indre overflate tre langsgående fordypninger 88 (fig. 8) som passer med og er anbragt i flukt med fordypningene 36 i monteringsplattformen 34 når dekselet 80 blir sneppert-anbragt i posisjon. Langsgående forhøyninger 90 er dessuten anbragt i ett med den indre overflaten til dekselet 80 og tilpasset til å passe i respektive spor 43 i plattformen 34. Lignende andre områder på den indre overflaten til dekselet 80 er forsynt med fire fordypninger 92 som kan være anbragt i flukt med fordypningen 38 på plattformen 34.

Hver av fordypningene 92 er adskilt med forhøyninger 94 som er i flukt med respektive forhøyninger 44 mellom for-høyningene 38 når dekselet 80 er på plass. Fordypningene 80 definerer hver nær deres ytre ender par med tverrgående anbragte, utragende knaster 95 som er forskjøvet langs lengden av fordypningene 88 og 36 i forhold til knasten 60 og samvirker dermed for å gripe lederne 48 derimellom (fig. 9). De ytre endene til fordypningene 2 er likeledes forsynt med et par forskjøvne tverrgående, utragende knaster 96 som samvirker med motstående knaster 60 for å gripe lederen 49 derimellom.

Dekselet 80 er også forsynt med en tverrgående forhøyning 98 som kan passe inn i tverrgående spor 45 i plattformen 34. Forhøyningene 98 hjelper til å forhindre gnistdannelse mellom høy- og lavspente ytre ledere som er i fordypningene 92 og 88, henholdsvis. Dekselet 80 definerer dessuten et par i lengderetningen sege strekkende spor 102 nær respektive tverrgående ender på dets indre overflate. Sporene 102 kan samvirke med seg utoverstrekkende utragninger 104 på monteringsplattformen 34. Dekselet 80 kan på denne måten bli sneppert-anbragt i posisjon over plattformen 34 og fjernet derfra ved kun å lirke på dets kanter fra samvirkende utragninger 104.

Bruken av den elektriske koblingsanordningen 12, lederne 24 og 28 fra vandrebølgerøret 10 er elektrisk forbundet med stifter 70 og 72 ved å press-passe stiftene 66 og 68 i kontakthullene 55. Individuelle ledere 48 og 49 fra strøm-forsyningen er på samme måte forbundet med stiftene 66 og 68, henholdsvis.

Etter at lederne 48 og 49 har blitt forbundet med respektive stifter 66 og 68 kan de respektive dekslene 82 og 80 bli sneppert-anbragt på plass på den Indre og ytre overflaten til husdelen 32. Når dette forekommer vil knastene 95 og 96 på det ytre dekselet 80 samvirke med knastene 60 for å holde de ytre lederne 48 og 49 på plass.

Det skal bemerkes at en elektrisk koblingsanordning ifølge foreliggende oppfinnelse er konstruert for å håndtere feilaktig bruk som kan bli påtruffet ved anvendelse på stedet og muliggjøre enkel og pålitelig omanbringelse av lederen 48 og 49 på stedet. Den er også konstruert for å motstå relativt høye og lave driftstemperaturer, som f.eks. fra omkring -55°C til omkring +100°C. Enheten er dessuten svært pålitelig ved normale driftstemperaturer på omkring 70°C.

Claims (7)

1. Elektrisk koblingsanordning, karakterisert ved at den innbefatter en elektrisk isolert husdel (32) med den ytre og indre overflate tilpasset for montering på en elektrisk høyspenningsanordning (10), at den ytre overflaten definerer første antall tilliggende langstrakte ledermottagende fordypninger (36, 38) for å motta et første antall elektriske ledere (48, 49) fra en strøm-forsyning, at fordypningene (36, 38) er forsynt med et første antall lederstifter (66, 68), at de første elektriske lederne (48, 49) har elektrisk ledende koblingskontakter (54) med stiftmottagende huller (55) i, for elektrisk samvirke med de respektive første lederstifter (66, 68), at hvert par med tilliggende første fordypninger (36, 38) er adskilt med et par, seg i lengderetningen strekkende forhøyninger (42) med seg i lengderetningen strekkende spor (43) derimellom, at den indre overflaten definerer et andre antall tilliggende ledermottagerfordypninger (40) for å motta et andre antall elektriske ledere (24, 28) fra den elektriske høyspennings-anordningen (10), at de andre ledermottagende fordypninger (40) er i hovedsaken fluktende med de respektive første lederfordypninger (36, 38) og forsynt med et andre antall lederstifter (70, 72), at de andre elektriske lederne (24, 28) har elektrisk ledende koblingsorgan med et stiftmottagende hull (55) deri for elektrisk samvirke med respektive av de andre lederstif tene (70, 72), at hver av de andre lederstiftene (70, 72) er elektrisk forbundet med de respektive første lederstifter (66, 68), at hvert par av tilliggende andre fordypninger (40) er adskilt med seg i lengderetningen strekkende forhøyninger (46), at første elektrisk isolerende deksel (80) for å dekke en del av den ytre overflaten innbefattende første fordypninger (36) er anordnet, at det er anordnet innretninger (102) på det første dekselet (80) for frigjørbar fastgjøring av det første dekselet (80) til husdelen (32). at det er anordnet andre elektrisk isolerende deksel (82) for tildekning av en del av den indre overflaten innbefattende de andre fordypningene (40), og at det er anordnet innretninger (84) på det andre dekselet (82) for frigjørbar fastgjøring av det andre dekselet (82) til husdelen (32).

2. Elektrisk koblingsanordning ifølge krav 1, karak terisert ved at hver av de første langstrakte fordypninger (36, 38) avgrenser i det minste en på tvers anbragt utragende knast (60) for fastholdelse av den elektriske lederen (48, 49) deri.

3. Elektrisk koblingsanordning ifølge krav 2, karakterisert ved at det første dekselet (80) definerer flere langstrakte fordypninger (88, 92) vesentlig fluktende med respektive av fordypningene på den ytre overflaten (36, 38) når det første dekselet (80) er fastgjort til husdelen (32).

4. Elektrisk koblingsanordning ifølge krav 3, karak terisert ved at fordypningene (88, 92) på det første dekselet (80) definerer i det minste på tvers anbragt utragende knaster (95, 96) forskjøvet i forhold til en respektiv på tvers anbragt utragende knast (60) på den ytre overflaten når det første dekselet er fastgjort til husdelen (32).

5. Elektrisk koblingsanordning ifølge krav 1, karakterisert ved at hver av de første lederstiftene (66, 68) er montert i respektive av første antall langstrakte fordypninger (36, 38) tilliggende dens ene ende.

6. Elektrisk koblingsanordning ifølge krav 5, karakterisert ved at hver av det første antall av langstrakte fordypninger (36, 38) definerer i det minste en tverrgående utragende knast (60) tilliggende dens ene ende fjernt fra ene enden for fastholding av den elektriske lederen (48, 49) deri.

7. Elektrisk koblingsanordning ifølge krav 1, karakterisert ved at det første dekselet (80) innbefatter et antall seg i lengderetningen strekkende forhøyninger (90) på den indre overflaten, idet hver av forhøyningene (90) er tilpasset til å passe i respektive av seg i lengderetningen strekkende spor (43) i den ytre overflaten.