RU219179U1

RU219179U1 - germovvod

Info

Publication number: RU219179U1
Application number: RU2022132429U
Authority: RU
Inventors: Сергей Олегович Михин; Александр Вячеславович Миронов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Томск" (ООО "Газпром трансгаз Томск")
Filing date: 2022-12-12
Publication date: 2023-07-03

Abstract

Полезная модель относится к электротехнике, в частности изготовлению гермовводов, и может быть использована для ввода токопроводящих элементов, например, проводов, в блоки с герметичными объемами, находящихся под высоким избыточным, абсолютным или атмосферном давлением до 45 МПа, для обеспечения электрической связи между электронными компонентами и чувствительными элементами, например, сенсорами анализаторов влажности в контрольно-измерительных приборах. Технический результат заключается в обеспечении работы гермоввода в условиях низких температур. Гермоввод содержит корпус, выполненный из нержавеющей стали, с центральным сквозным каналом, в котором запасованы монтажные пластины с отверстиями, в которых установлены коннекторы, обеспечивающие расположение, натяжение и закрепление токопроводящих элементов, при этом одна монтажная пластина выполнена со сквозным отверстием, обеспечивающим заливку внутренней полости канала корпуса герметизирующим веществом, представляющим собой подогретый и дегазированный компаунд, предварительно смешанный с корундом. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

The utility model relates to electrical engineering, in particular the manufacture of sealed leads, and can be used to introduce conductive elements, for example, wires, into blocks with sealed volumes under high overpressure, absolute or atmospheric pressure up to 45 MPa, to provide electrical communication between electronic components and sensing elements such as moisture analyzer sensors in instrumentation. The technical result consists in ensuring the operation of the pressure seal at low temperatures. The cable gland contains a body made of stainless steel with a central through channel, in which mounting plates with holes are stored, in which connectors are installed, ensuring the location, tension and fastening of the conductive elements, while one mounting plate is made with a through hole that provides filling of the internal cavity housing channel with a sealing substance, which is a heated and degassed compound, pre-mixed with corundum. 5 z.p. f-ly, 5 ill.

Description

Полезная модель относится к электротехнике, в частности изготовлению гермовводов, и может быть использована для ввода токопроводящих элементов, например, проводов, в блоки с герметичными объемами,находящихся под высоким избыточным, абсолютным или атмосферном давлением до 45 МПа, для обеспечения электрической связи между электронными компонентами и чувствительными элементами, например, сенсорами анализаторов влажности в контрольно-измерительных приборах.The utility model relates to electrical engineering, in particular the manufacture of sealed leads, and can be used to introduce conductive elements, for example, wires, into blocks with sealed volumes under high overpressure, absolute or atmospheric pressure up to 45 MPa, to provide electrical communication between electronic components and sensing elements such as moisture analyzer sensors in instrumentation.

Известен «Гермоввод» (патент RU 2538093, опубликован 10.01.2015, МПК H01B 17/26), состоящий из наружного корпуса, в котором установлено не менее одного неметаллизированного изолятора, внутри которого размещен один или несколько токовводов, при этом между каждым токовводом и каждым изолятором, каждым изолятором и наружным корпусом образованы зазоры, заполненные путем капиллярного течения активным медно-титановым припоем, посредством которого соединены все элементы гермоввода, отличающийся тем, что токоввод выполнен в виде полой трубки с размещенным и герметично соединенным с ней центральным контактом, при этом с противоположной стороны поступления припоя в наружном корпусе и изоляторе выполнены кольцевые проточки, диаметр которых больше внутренних диаметров наружного корпуса и изолятора, выполненных из материалов, температурные коэффициенты линейного расширения которых близки к температурному коэффициенту линейного расширения припоя.Устройство может быть использовано во всех изделиях электровакуумного приборостроения.Known "Germovodvod" (patent RU 2538093, published 01/10/2015, IPC H01B 17/26), consisting of an outer case, which has at least one non-metallized insulator, inside which is placed one or more current leads, while between each current lead and each the insulator, each insulator and the outer case formed gaps filled by capillary flow with active copper-titanium solder, through which all elements of the sealed lead-in are connected, characterized in that the current lead is made in the form of a hollow tube with a central contact placed and hermetically connected to it, while with On the opposite side of the solder inflow, the outer casing and the insulator have annular grooves, the diameter of which is larger than the inner diameters of the outer casing and the insulator, made of materials whose temperature coefficients of linear expansion are close to the temperature coefficient of linear expansion of the solder. The device can be used in all products of electrovacuum instrumentation.

Известно устройство для соединения высоковольтных проводов (патент RU № 124058, опубликован10.01.2013), содержащее корпус из электроизоляционного материала с отверстием и контактом, который выполнен с отверстием, расположенным соосно отверстию в корпусе, отличающееся тем, что корпус выполнен с внутренней полостью с одной стороны и выступом - с противоположной стороны, при этом в корпусе жестко зафиксирован контакт, соосный выступу, выполненный с верхним и нижним продольными глухими отверстиями и пересекающими их верхним и нижним поперечными сквозными отверстиями, при этом верхнее поперечное сквозное и нижнее продольное глухое отверстия выполнены размером не менее диаметра токопроводящих жил высоковольтных проводов, размещенных в них и зафиксированных пайкой, отверстие в корпусе соосно верхнему поперечному сквозному отверстию контакта и соразмерно диаметру изоляции высоковольтного провода, внутренняя полость с распаянным на контакт высоковольтным проводом залита электроизоляционным компаундом, а нижняя торцевая поверхность контакта имеет наклонный срез, по периметру которого пайкой зафиксирована токопроводящая жила высоковольтного провода.A device for connecting high-voltage wires is known (patent RU No. 124058, published on January 10, 2013), containing a housing made of insulating material with a hole and a contact, which is made with a hole located coaxially with the hole in the housing, characterized in that the housing is made with an internal cavity on one side and a protrusion from the opposite side, while a contact is rigidly fixed in the body, coaxial to the protrusion, made with the upper and lower longitudinal blind holes and the upper and lower transverse through holes crossing them, while the upper transverse through and lower longitudinal blind holes are made with a size of at least the diameter of the conductive cores of high-voltage wires placed in them and fixed by soldering, the hole in the housing is coaxial with the upper transverse through hole of the contact and is proportional to the diameter of the insulation of the high-voltage wire, the inner cavity with the high-voltage wire soldered to the contact is filled with an electrical insulating compound, and the lower end surface of the contact has an inclined cut, along the perimeter of which a conductive core of a high-voltage wire is fixed by soldering.

Известно устройство для герметичного ввода токопроводящих элементов (патент RU № 177141, опубликован 12.02.2018), содержащее корпус, выполненный с полостью, заполненной компаундом, и выступом, отличающееся тем, что полость выполнена сквозной, по периметру корпуса выполнена замкнутая канавка, в которую установлено уплотнительное кольцо, внутри корпуса выполнен уступ, на котором установлен резиновый уплотнитель, зафиксированный прижимом, закрепленном на корпусе, и в резиновом уплотнителе выполнены сквозные отверстия, через которые насквозь корпуса проходят токопроводящие элементы.A device for hermetic input of conductive elements is known (patent RU No. 177141, published on February 12, 2018), containing a housing made with a cavity filled with a compound and a protrusion, characterized in that the cavity is made through, a closed groove is made along the perimeter of the housing, in which a sealing ring, a ledge is made inside the housing, on which a rubber seal is installed, fixed by a clamp fixed on the housing, and through holes are made in the rubber seal, through which conductive elements pass through the housing.

Технический результат заявляемой полезной модели заключается в обеспечении работы гермоввода в условиях низких температур.The technical result of the claimed utility model is to ensure the operation of the pressure seal at low temperatures.

Технический результат обеспечивает гермоввод, содержащий корпус, выполненный из нержавеющей стали, с центральным сквозным каналом, в котором запасованы монтажные пластины с отверстиями, в которых установлены коннекторы, обеспечивающие расположение, натяжение и закрепление токопроводящих элементов, при этом одна монтажная пластина выполнена со сквозным отверстием, обеспечивающим заливку внутренней полости канала корпуса герметизирующим веществом, представляющим собой подогретый и дегазированный компаунд, предварительно смешанный с корундом.EFFECT: technical result provides a cable gland containing a body made of stainless steel with a central through channel, in which mounting plates with holes are stored, in which connectors are installed, ensuring the location, tension and fastening of conductive elements, while one mounting plate is made with a through hole, providing filling of the internal cavity of the body channel with a sealing substance, which is a heated and degassed compound, previously mixed with corundum.

Целесообразно дополнительное закрепление монтажных пластин в канале корпуса стопорными кольцами, выполненными из упругодеформируемого металла, или полимерного, или композитного материала, или их комбинаций.It is advisable to additionally secure the mounting plates in the housing channel with retaining rings made of elastically deformable metal, or polymeric or composite material, or combinations thereof.

Целесообразно выполнение корпуса гермоввода из нержавеющей стали.It is expedient to make the housing of the pressurized lead-in from stainless steel.

Целесообразно выполнение монтажных пластин из диэлектрического полимерного, или композитного материала, или их комбинаций.It is advisable to make the mounting plates of a dielectric polymer or composite material, or combinations thereof.

Целесообразно выполнение коннекторов из металла с гальваническим покрытием, часть которых имеет сквозные проточки, а другая часть несквозные проточки.It is advisable to make connectors made of galvanized metal, some of which have through grooves, and the other part have non-through grooves.

Дополнительно корпус может быть снабжен защитным пеналом.Additionally, the body can be equipped with a protective case.

Сущность полезной модели поясняется чертежами:The essence of the utility model is illustrated by drawings:

фиг. 1 – гермоввод, вид в разрезе;fig. 1 - pressure seal, sectional view;

фиг. 2 – монтажная пластина, вид сверху и вид сбоку в разрезе;fig. 2 - mounting plate, top view and side view in section;

фиг. 3 – монтажная пластина с отверстием, вид сверху и вид сбоку в разрезе;fig. 3 - mounting plate with a hole, top view and side view in section;

фиг. 4 – коннектор со сквозной проточкой, вид в разрезе;fig. 4 – connector with a through groove, sectional view;

фиг. 5 – коннектор с двумя проточками, вид в разрезе.fig. 5 - connector with two grooves, sectional view.

Гермоввод (фиг. 1) содержит корпус 1, в котором выполнен центральный сквозной канал 2, расположенный по всей длине, а диаметр канала 2 составляет от 8 до 20 мм. Корпус 1 выполнен из нержавеющей стали или аналогичного по структуре металла, позволяющего выдерживать высокие давления и диапазон рабочих температур от минус 80 до плюс 60 градусов по Цельсию.The pressure seal (Fig. 1) contains a housing 1, in which a central through channel 2 is made, located along the entire length, and the diameter of the channel 2 is from 8 to 20 mm. Case 1 is made of stainless steel or a metal of similar structure, which allows it to withstand high pressures and a range of operating temperatures from minus 80 to plus 60 degrees Celsius.

Монтажные пластины 3a и 3b(фиг. 3),выполненные из диэлектрического полимерного, или композитного материала, или их комбинаций, вплотную запасованы в канал 2 корпуса 1. Дополнительно в канале 2 могут выполнены пазы для запасовки монтажных пластин 3a и 3b. Монтажная пластина 3a выполнена со сквозным отверстием 7 для заливки канала 2 корпуса 1 компаундом или иным герметизирующим веществом перед закреплением токопроводящих элементов 8 коннекторами 5. Монтажные пластины 3a и 3b закреплены стопорными кольцами 4, обладающими упругими свойствами, которые выполнены, например, из упругодеформируемого металла, или полимерного, или композитного материала, или их комбинаций, и установлены поверх монтажных пластин 3a и 3bв шлицах (на фиг. 1-5 не показаны), выполненныхвнутри по окружности канала 2. В монтажных пластинах 3a и 3b выполнены отверстия (на фиг. 1-5 не показаны), в которых установлены коннекторы 5 и 6 (фиг. 1, 2, 3), обеспечивающие требуемое расположение относительно друг друга внутри канала 2, например, равноудаленное, натяжение и закрепление токопроводящихэлементов 8(на фиг. 1 показаны условными отрезками). Коннекторы 5 и 6 выполнены из металла с нанесением олово-висмута, никеля или иных гальванических покрытий, позволяющих обеспечивать стабильный электрический контакт методом пайки, при этом в коннекторах6 по всей длине выполнены(фиг. 4) сквозные проточки 9, через которые протягивают токопроводящие элементы 8, а с противоположных концовконнекторов5 (фиг. 5) выполнены несквозные проточки 10 и 11. Проточки10 коннекторов5 предназначены для закрепления токопроводящих элементов8, а проточки 11 дляподключения выводов(на фиг. 1-5 не показаны)чувствительных элементов датчиков анализа состояния среды, например, сенсоров анализаторов влажности газа или других аналогичных сенсоров, находящихся под низким напряжением до 24 В.Mounting plates 3a and 3b (Fig. 3), made of a dielectric polymer or composite material, or combinations thereof, are closely stocked in channel 2 of housing 1. Additionally, grooves can be made in channel 2 for stocking mounting plates 3a and 3b. The mounting plate 3a is made with a through hole 7 for filling the channel 2 of the body 1 with a compound or other sealing substance before fixing the conductive elements 8 with connectors 5. The mounting plates 3a and 3b are fixed with retaining rings 4 with elastic properties, which are made, for example, of an elastically deformable metal, or polymer or composite material, or combinations thereof, and installed over mounting plates 3a and 3b in slots (not shown in Figs. 1-5) made inside around the circumference of channel 2. Holes are made in mounting plates 3a and 3b (in Fig. 1 -5 not shown), in which connectors 5 and 6 (Fig. 1, 2, 3) are installed, providing the required location relative to each other inside the channel 2, for example, equidistant, tension and fastening of the conductive elements 8 (shown in conditional segments in Fig. 1 ). Connectors 5 and 6 are made of metal coated with tin-bismuth, nickel or other galvanic coatings, which make it possible to ensure stable electrical contact by soldering, while in connectors 6 along the entire length there are (Fig. 4) through grooves 9 through which conductive elements 8 are pulled , and from the opposite ends of the connectors 5 (Fig. 5) non-through grooves 10 and 11 are made. The grooves 10 of the connectors 5 are intended for fixing the conductive elements 8, and the grooves 11 for connecting the leads (not shown in Fig. 1-5) of the sensitive elements of the sensors for analyzing the state of the environment, for example, sensors gas moisture analyzers or other similar sensors under low voltage up to 24 V.

Кроме того, на корпусе 1 выполнена резьба для монтажа кронштейна 12(фиг. 1) и защитного пенала 13 с перфорированными отверстиями.In addition, the body 1 is threaded for mounting the bracket 12 (Fig. 1) and the protective case 13 with perforated holes.

Подготовка и сборка гермоввода происходит следующим образом:The preparation and assembly of the pressure seal occurs as follows:

Посредством пескоструйной обработки предварительно зачищают и обезжиривают центральный сквозной канал 2 корпуса 1 (фиг. 1) предложенного гермоввода. Очищенные от изоляции и обезжиренныетокопроводящие элементы 8, например, четыре электропровода, вставляют в коннекторы 6, установленные в отверстиях монтажной пластины 3б (фиг. 1-3), и протягивают через проточки 9 (фиг. 4). Указанную монтажную пластину 3б в плотную запасовывают в канал 2 корпуса 1. Далее токопроводящие элементы8 протягивают в центральном сквозном канале 2 и закрепляют посредством пайки в проточках 10коннекторов5 (фиг. 5), установленных в отверстиях монтажной пластины 3а, которую также запасовывают в канале 2 корпуса 1.Остатки токопроводящих элементов 8 обрезают и удаляют. Стопорными кольцами 4 закрепляют монтажные пластины 3a и 3b в канале 2 корпуса 1. В завершении перед подключением токопроводящих элементов 8 к чувствительным элементам, например, анализаторов влажности через отверстие 7 монтажной пластины 3a заливают во внутреннюю полость центрального сквозного канала 2 корпуса 1 герметизирующее вещество, например, подогретый и дегазированный компаунд, предварительно смешанный с корундом, для обеспечения работы в условиях низких температур (до минус 80 градусов по Цельсию) и придания большей адгезии к стенкам центрального сквозного канала 2 корпуса 1. После затвердевания компаунда, в полость корпуса 1 гермоввода на резьбовое соединение монтируют кронштейн 12 и защитный пенал 13 с перфорированными отверстиями (фиг. 1) и подключают к датчикам анализа состояния среды (на фиг. 1-5 не показаны), например, сенсорам анализаторов влажности газа, а с другой стороны собранного гермовводав проточки 11 коннекторов 5 закрепляют выводы плат обработки данных, полученных с датчиков анализа состояния среды.By means of sandblasting, the central through channel 2 of the housing 1 (Fig. 1) of the proposed pressure seal is preliminarily cleaned and degreased. Cleaned and degreased conductive elements 8, for example, four electrical wires, are inserted into connectors 6 installed in the holes of the mounting plate 3b (Fig. 1-3), and pulled through the grooves 9 (Fig. 4). The specified mounting plate 3b is tightly stored in the channel 2 of the housing 1. Next, the conductive elements8 are pulled in the central through channel 2 and fixed by soldering in the grooves 10 of the connectors 5 (Fig. 5) installed in the holes of the mounting plate 3a, which is also stored in the channel 2 of the housing 1 .The remains of conductive elements 8 are cut and removed. Retaining rings 4 fix the mounting plates 3a and 3b in the channel 2 of the housing 1. Finally, before connecting the conductive elements 8 to the sensitive elements, for example, moisture analyzers through the hole 7 of the mounting plate 3a, a sealing agent is poured into the internal cavity of the central through channel 2 of the housing 1, for example , heated and degassed compound, pre-mixed with corundum, to ensure operation at low temperatures (up to minus 80 degrees Celsius) and give greater adhesion to the walls of the central through channel 2 of the body 1. the connection is mounted on the bracket 12 and the protective case 13 with perforated holes (Fig. 1) and connected to the sensors for analyzing the state of the environment (not shown in Figs. 1-5), for example, sensors of gas moisture analyzers, and on the other side of the assembled pressure seal, grooves 11 of the connectors 5 fix the conclusions of the data processing boards received from the sensors for analyzing the state of the environment.

Т.о. в предложенном гермовводе коннекторы, установленные в монтажных пластинах, позволяют расположить токопроводящие элементы внутри корпуса фиксировано, в заданном положении относительно друг друга, например, равноудаленно, натянуть и закрепить их, при этом в процессе заливки компаунда внутрь центрального сквозного канала корпуса токопроводящие элементы не соприкасаются между собой, в результате чего исключается их деформация, смещение, электрическое замыкание между собой и корпусом гермоввода, а монтажные пластины 3a и 3b создают барьер, препятствующий выдавливанию/вытеканию заливаемого компаунда из полости центрального сквозного канала корпуса, что в целом повышает надежность работы гермоввода в условиях низких температур.That. in the proposed cable gland, the connectors installed in the mounting plates make it possible to position the conductive elements inside the housing in a fixed position relative to each other, for example, equidistantly, stretch and fix them, while in the process of pouring the compound into the central through channel of the housing, the conductive elements do not come into contact between themselves, as a result of which their deformation, displacement, electrical short between themselves and the pressure seal body are excluded, and the mounting plates 3a and 3b create a barrier that prevents the poured compound from being squeezed out / flowing out of the cavity of the central through channel of the body, which generally increases the reliability of the pressure seal under conditions low temperatures.

Claims

1. A cable gland containing a body made of stainless steel with a central through channel, in which mounting plates with holes are stored, in which connectors are installed, ensuring the location, tension and fastening of the conductive elements, while one mounting plate is made with a through hole that provides filling the internal cavity of the housing channel with a sealing substance, which is a heated and degassed compound, previously mixed with corundum.

2. Pressure seal according to claim 1, characterized in that the mounting plates in the housing channel are additionally fixed with retaining rings made of an elastically deformable metal, or a polymeric or composite material, or combinations thereof.

3. Pressure seal according to claim 1, characterized in that the body of the pressure seal is made of stainless steel.

4. The gland according to claim 1, characterized in that the mounting plates are made of a dielectric polymer material, or a composite material, or combinations thereof.

5. Pressure seal according to claim 1, characterized in that the connectors are made of galvanized metal, some of which have through grooves, and the other part - non-through grooves.

6. Pressurized entry according to claim 1, characterized in that the body is additionally equipped with a protective case.