RU221106U1

RU221106U1 - CLAMP FOR CONNECTING CONTACT WIRES

Info

Publication number: RU221106U1
Application number: RU2023101704U
Authority: RU
Inventors: Валерий Сергеевич Фадеев; Татьяна Евгеньевна Флянтикова; Николай Михайлович Паладин
Filing date: 2023-01-26
Publication date: 2023-10-18

Abstract

Полезная модель относится к области электрификации железных дорог, к оборудованию подвески контактной сети, в частности к способу изготовления конструктивных элементов стыковых зажимов контактных проводов. Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является создание зажима контактного провода контактной сети, в котором устранены недостатки известных решений. Технический результат, достигаемый заявленным решением, заключается в повышении надежности и долговечности зажима для контактных проводов, а также получении стабильных электротехнических характеристик в длительном временном периоде эксплуатации зажима для контактных проводов и снижении потери электроэнергии. Технический результат достигается зажимом для соединения контактных проводов, содержащим две плашки, соединенные болтами, выполненные с контактными поверхностями, предназначенными для взаимодействия плашек с соединяемыми проводами, при этом плашки выполнены из биметаллической заготовки, состоящей из соединенных пластин, изготовленных из разных металлов, имеющих различные механические и электрические свойства, одна пластина выполнена из металла с удельным электрическим сопротивлением (2,6-11,0) 10^-8 Ом⋅м, а вторая пластина выполнена несущей из металла с пределом текучести (δ_т) в пределах (175-350) МПа, соединение пластин произведено на межатомном уровне, с образованием промежуточного слоя с удельным электрическим сопротивлением ниже, чем у пластин из металла с высокими механическими свойствами, электрохимический потенциал соединяемых пластин не более 0,6 милливатта. The utility model relates to the field of electrification of railways, to equipment for overhead contact line suspension, in particular to a method for manufacturing structural elements of butt terminals for contact wires. The task to be solved by the claimed utility model is the creation of a contact wire clamp for a catenary network, which eliminates the disadvantages of known solutions. The technical result achieved by the claimed solution is to increase the reliability and durability of the contact wire clamp, as well as to obtain stable electrical characteristics over a long period of operation of the contact wire clamp and reduce power loss. The technical result is achieved by a clamp for connecting contact wires, containing two dies connected by bolts, made with contact surfaces intended for interaction of the dies with the connected wires, while the dies are made of a bimetallic billet consisting of connected plates made of different metals having different mechanical and electrical properties, one plate is made of metal with a specific electrical resistance of (2.6-11.0) 10 ^-8 Ohm⋅m, and the second plate is made of a load-bearing metal with a yield strength (δ _t ) in the range (175-350) MPa, the connection of the plates is made at the interatomic level, with the formation of an intermediate layer with a specific electrical resistance lower than that of metal plates with high mechanical properties, the electrochemical potential of the connected plates is no more than 0.6 milliwatts.

Description

Полезная модель относится к области электрификации железных дорог, к оборудованию подвески контактной сети, в частности зажиму для соединения контактных проводов.The utility model relates to the field of railway electrification, to overhead contact line suspension equipment, in particular a clamp for connecting contact wires.

Известно, что одной из причин ненадежной работы контактной подвески контактной сети являются обрывы контактных проводов. Это связанно с нагревом токопроводящих зажимов, устанавливаемых на провода подвески. В свою очередь нагрев зажимов обусловлен увеличением переходного электрического сопротивления за счет образования на контактной поверхности зажима окисных пленок.It is known that one of the reasons for the unreliable operation of the catenary system is broken contact wires. This is due to the heating of the conductive clamps installed on the suspension wires. In turn, the heating of the clamps is caused by an increase in the transient electrical resistance due to the formation of oxide films on the contact surface of the clamp.

Известен способ изготовления переходного зажима для соединения медных проводов с алюминиевыми путем выполнения на плашках желобов, отличающийся тем, что плашки изготавливают из медно-алюминиево-железистой бронзы путем горячей штамповки при Т=880-930°C, затем поверхность желоба обезжиривают растворителем, обрабатывают в двух режимах на пескоструйной и дробеструйной установках, производят плазменное напыление слоя алюминия в электромагнитном поле толщиной 0,4-0,7 мм, при этом сила сцепления слоя алюминия с бронзой составляет 1,6-2,2 кг/мм². Плазменное напыление слоя алюминия производят не более чем через 24 ч после обработки желоба (Патент РФ на изобретение 2166442).There is a known method of manufacturing an adapter clamp for connecting copper wires with aluminum by making grooves on dies, characterized in that the dies are made of copper-aluminum-iron bronze by hot stamping at T = 880-930°C, then the surface of the groove is degreased with a solvent and treated in two modes on sandblasting and shot blasting installations, they produce plasma spraying of an aluminum layer in an electromagnetic field with a thickness of 0.4-0.7 mm, while the adhesion force of the aluminum layer to bronze is 1.6-2.2 kg/mm ² . Plasma spraying of the aluminum layer is carried out no more than 24 hours after processing the trench (RF Patent for invention 2166442).

Недостаток данного способа заключается в том, что электрохимический потенциал соединение меди с алюминием один из самых высоких. Такое соединение покроется слоем налёта, увеличивающего сопротивление непосредственно на стыке покрытия и основы. Наиболее опасно такое явление в месте контакта, в результате, в местах соединения алюминия и меди появятся очаги перегрева, разрушающее покрытие.The disadvantage of this method is that the electrochemical potential of the copper-aluminum compound is one of the highest. Such a connection will be covered with a layer of plaque, increasing the resistance directly at the junction of the coating and the base. This phenomenon is most dangerous at the point of contact; as a result, hot spots will appear at the junction of aluminum and copper, destroying the coating.

Известен зажим для многожильных проводов контактной сети, содержащий плашки, имеющие контактную поверхность, и болтовые соединения, отличающийся тем, что плашки выполнены из композиционного порошкового материала на основе железа с добавками меди, никеля, фосфора и углерода при следующем соотношении компонентов, мас.%:A known clamp for multicore wires of a contact network contains dies having a contact surface and bolted connections, characterized in that the dies are made of a composite powder material based on iron with additions of copper, nickel, phosphorus and carbon in the following ratio of components, wt.%:

Железо 92,9-96,0,Iron 92.9-96.0,

Медь 2,0-4,0,Copper 2.0-4.0,

Никель 1,0-2,0,Nickel 1.0-2.0,

Фосфор 0,2-0,5,Phosphorus 0.2-0.5,

Углерод 0,5-0,6,Carbon 0.5-0.6,

а контактная поверхность плашек выполнена из порошка меди или из порошка медного сплава.and the contact surface of the dies is made of copper powder or copper alloy powder.

Способ получения зажима, содержащего плашки и болтовые соединения, предусматривает формирование заготовок плашек, включающее первоначальную засыпку порошка первого слоя и дальнейшую засыпку порошка второго слоя с окончательным совместным прессованием обоих слоев, их спекание и охлаждение, отличающийся тем, что способ дополнительно включает формирование заданного профиля поверхностей плашек после засыпки порошка первого и второго слоев, массовое соотношение которых составляет 80 - 85% : 15 - 20% соответственно, и антикоррозионное покрытие готовых плашек. Порошок первого слоя представляет собой композиционный порошковый материал на основе железа с добавками меди, никеля, фосфора и углерода, а порошок второго слоя содержит порошок меди или порошок медного сплава (Патент РФ на изобретение 2219079).The method for producing a clamp containing dies and bolted connections involves the formation of dies blanks, including the initial filling of the first layer of powder and further filling of the second layer of powder with the final joint pressing of both layers, their sintering and cooling, characterized in that the method additionally includes the formation of a given surface profile dies after filling the powder of the first and second layers, the mass ratio of which is 80 - 85%: 15 - 20%, respectively, and anti-corrosion coating of the finished dies. The powder of the first layer is a composite powder material based on iron with the addition of copper, nickel, phosphorus and carbon, and the powder of the second layer contains copper powder or copper alloy powder (RF Patent for invention 2219079).

Недостаток данного зажима заключается в низкой прочности композиционного порошкового материала. Спекание окончательно спрессованных слоев с различными основными компонентами железам и медью по одному режиму приводит к снижению физико-механических свойств. Такие сплавы имеют малую сопротивляемость при статической нагрузке элементов зажима. The disadvantage of this clamp is the low strength of the composite powder material. Sintering of finally pressed layers with various main components, iron and copper, in one mode leads to a decrease in physical and mechanical properties. Such alloys have low resistance to static loading of clamping elements.

Известен зажим для соединения проводов контактной подвески железной дороги, содержащий две плашки, выполненные из материала на основе железа, с желобами, предназначенными для размещения соединяемых проводов, и контактными поверхностями, предназначенными для взаимодействия плашек с соединяемыми проводами, отличающийся тем, что плашки зажима выполнены из нержавеющей стали, а на контактные поверхности нанесен слой меди без ее окисления в процессе ее нанесения.A known clamp for connecting overhead wires of a railway, containing two dies made of iron-based material, with grooves designed to accommodate the wires to be connected, and contact surfaces intended for interaction of the dies with the connected wires, characterized in that the clamp dies are made of stainless steel, and a layer of copper is applied to the contact surfaces without its oxidation during its application.

Плашки изготовлены из нержавеющей стали с пределом текучести (δ_т) не менее 245 МПа и пределом прочности (δ_в) не менее 490 МПа.The dies are made of stainless steel with a yield strength ( _δt ) of at least 245 MPa and a tensile strength ( _δv ) of at least 490 MPa.

Слой меди нанесен путем напыления электродуговым испарением.The copper layer is deposited by arc evaporation.

Слой меди нанесен путем плазменного напыления.The copper layer is applied by plasma spraying.

Слой меди нанесен путем электрохимического осаждения из растворов солей меди.The copper layer is deposited by electrochemical deposition from solutions of copper salts.

Толщина слоя меди составляет 200-400 мкм (Патент РФ 2264932).The thickness of the copper layer is 200-400 microns (RF Patent 2264932).

Данное техническое решение принято в качестве прототипа.This technical solution was adopted as a prototype.

Недостаток данного технического решения заключается в том, что большая часть тока при прохождении его через зажим для соединения контактного провода, будет проходить через тело плашек, выполненных из нержавеющей стали, так как слой, выполненный из меди имеет малую толщину. При таком распределении потоков, при нагреве зажима, резко возрастет удельное электрическое сопротивление стали, так как при нагреве стали оно возрастает более чес в пять раз. Это может привести к ослаблению крепления стыкуемых проводов.The disadvantage of this technical solution is that most of the current, when passing through the clamp for connecting the contact wire, will pass through the body of the dies made of stainless steel, since the layer made of copper has a small thickness. With such a distribution of flows, when the clamp is heated, the electrical resistivity of the steel will sharply increase, since when the steel is heated, it increases by more than five times. This may cause the connecting wires to become loose.

Задачей, на решение которой направлено заявленная полезная модель, является создание зажима контактного провода контактной сети, в котором устранены недостатки известных решений.The task to be solved by the claimed utility model is the creation of a contact wire clamp for a catenary system, which eliminates the disadvantages of known solutions.

Технический результат, достигаемый заявленным решением, заключаются в повышении надежности и долговечности зажима для контактных проводов, а также получении стабильных электротехнических характеристик в длительном временном периоде эксплуатации зажима для контактных проводов и снижении потери электроэнергии.The technical result achieved by the claimed solution is to increase the reliability and durability of the contact wire clamp, as well as to obtain stable electrical characteristics over a long period of operation of the contact wire clamp and reduce power loss.

Технический результат достигается зажимом для соединения контактных проводов, содержащим две плашки, соединенные болтами, выполненные с контактными поверхностями, предназначенными для взаимодействия плашек с соединяемыми проводами, плашки выполнены из биметаллической заготовки, состоящей из соединенных пластин, изготовленных из разных металлов, имеющих различные механические и электрические свойства, одна пластина выполнена из металла с удельным электрическим сопротивлением (2,6-11,0) 10^-8 Ом⋅м, а вторая пластина выполнена несущей из металла с высокими механическими свойствами, с пределом текучести (δт) в пределах (175-350) МПа, соединение пластин произведено на межатомном уровне, с образованием промежуточного слоя с удельным электрическим сопротивлением ниже, чем у пластины из металла с высокими механическими свойствами, электрохимический потенциал соединяемых пластин не более 0,6 милливатта.The technical result is achieved by a clamp for connecting contact wires, containing two dies connected by bolts, made with contact surfaces intended for interaction of the dies with the connected wires, the dies are made of a bimetallic blank, consisting of connected plates made of different metals, having different mechanical and electrical properties, one plate is made of metal with a specific electrical resistance of (2.6-11.0) 10 ^-8 Ohm⋅m, and the second plate is made of a load-bearing metal with high mechanical properties, with a yield strength (δt) within (175- 350) MPa, the connection of the plates is made at the interatomic level, with the formation of an intermediate layer with a specific electrical resistance lower than that of a metal plate with high mechanical properties, the electrochemical potential of the connected plates is no more than 0.6 milliwatts.

Соединение пластин проводят сваркой взрывом.The connection of the plates is carried out by explosion welding.

Соединение пластин проводят диффузионной сваркой.The connection of the plates is carried out by diffusion welding.

Пластины, имеющие низкое удельное электрическое сопротивление изготовлены из меди и медьсодержащих сплавов или алюминия и сплавов на основе алюминия.Plates having low electrical resistivity are made of copper and copper-containing alloys or aluminum and aluminum-based alloys.

Пластины, имеющие высокие механические свойствами, изготовлены из сталей, имеющих твердость 1,55-2,2 твердости контактного провода.The plates, which have high mechanical properties, are made of steels with a hardness of 1.55-2.2 times the hardness of the contact wire.

Биметаллическую заготовку из медной пластины и пластин из медьсодержащих сплавов изготавливают соединением с пластинами из нержавеющей стали.A bimetallic blank from a copper plate and plates of copper-containing alloys is made by joining with stainless steel plates.

Биметаллическую заготовку из алюминиевой пластины и пластин из сплавов на основе алюминия изготавливают соединением с пластинами из углеродистой стали.A bimetallic blank of aluminum plate and aluminum-based alloy plates is made by joining with carbon steel plates.

Биметаллическая заготовка имеет толщину 8-12 мм.The bimetallic blank has a thickness of 8-12 mm.

Пластины из углеродистых или нержавеющих сталей имеют толщину 8-9 мм.Plates made of carbon or stainless steel have a thickness of 8-9 mm.

Пластины из меди и медьсодержащих сплавов или алюминия и сплавов на основе алюминия изготавливают толщиной 2-4 мм.Plates made of copper and copper-containing alloys or aluminum and aluminum-based alloys are made with a thickness of 2-4 mm.

Плашка зажима для контактных проводов имеет С-образный профиль, выполнена из продолговатой прямоугольной биметаллической заготовки.The clamp die for contact wires has a C-shaped profile and is made of an oblong rectangular bimetallic blank.

На одном продольном торце плашки выполнены зубья с треугольным профилем, углом при вершине 60°, на противоположном торце выполнены углубления или выступы для соединения плашек, отверстия под болтовые соединения.On one longitudinal end of the dies there are teeth with a triangular profile, an apex angle of 60°, on the opposite end there are recesses or protrusions for connecting the dies, holes for bolted connections.

Зубья имеют шаг и высоту 1,5-2 мм. The teeth have a pitch and height of 1.5-2 mm.

Зубья выполнены с возможностью проникновения в поверхностный слой провода на 0,6-1 мм.The teeth are designed to penetrate the surface layer of the wire by 0.6-1 mm.

Зубья выполнены на всю длину плашки.The teeth are made along the entire length of the die.

Плашки с внешней стороны имеют поперечные ребра жесткости.The dies on the outside have transverse stiffening ribs.

Зажим контактного провода является устройством, проводящим электрическую энергию непосредственно через плашки. Первое требование к зажимным плашкам, изготовленным из биметаллического материала, - они должны иметь высокую электропроводность, т.е. малое сопротивление с тем, чтобы не вызывать больших потерь электроэнергии в контактной соединении. Это требование достигается наличием в биметаллической заготовке пластины из меди и медьсодержащих сплавов. Второе требование - он должны обладать высокой механической прочностью, позволяющей выдерживать большое натяжение, что необходимо для обеспечения зажима плашками контактного провода с внедрением металла плашки в металл контактного провода, при болтовом соединении, и его удерживание длительное время. Данное требование достигается наличием слоя в биметаллической заготовке из углеродистой стали или нержавеющей стали. Третье требование - биметаллическая плашка не должна создавать в соединении в паре с контактным проводом, при внедрении зубчатой поверхности контакта плашки зажима в тело контактного провода, высокий электрохимический потенциал, вызывающий коррозию металлов, т.е. соединяемые металлы, применяемые при изготовлении зажима должны иметь минимальный электротехнический потенциал при соединении друг с другом. Данное требование достигается подбором материалов с заданными свойствами.The contact wire clamp is a device that conducts electrical energy directly through the dies. The first requirement for clamping dies made of bimetallic material is that they must have high electrical conductivity, i.e. low resistance so as not to cause large losses of electricity in the contact connection. This requirement is achieved by the presence of a plate of copper and copper-containing alloys in the bimetallic workpiece. The second requirement is that it must have high mechanical strength, allowing it to withstand high tension, which is necessary to ensure clamping of the contact wire by the dies with the introduction of the metal of the dies into the metal of the contact wire, with a bolted connection, and its retention for a long time. This requirement is achieved by the presence of a layer in a bimetallic workpiece made of carbon steel or stainless steel. The third requirement is that the bimetallic die, when paired with the contact wire, should not create a high electrochemical potential that causes corrosion of metals, i.e. The metals being connected used in the manufacture of the clamp must have a minimum electrical potential when connected to each other. This requirement is achieved by selecting materials with specified properties.

Повышение надежности и долговечности зажима для контактных проводов, достигается за счет изготовления биметаллических пластин имеющих в соединении электрохимический потенциал не более 0,6 милливатта. Превышение данного параметра, при наличии открытых контактов металлов в соединениях зажима приводят к ускоренному появлению коррозии металлов. Такой контакт в зажиме имеется, это место контакта при внедрении зубьев плашки в тело контактного провода. Несоблюдении данного условия приведет к ослаблению зажима контактного провода, а также к увеличению контактного электрического сопротивления, и как следствие снижение стабильных электротехнических характеристик в длительном временном периоде эксплуатации зажима для контактных проводов.Increasing the reliability and durability of the contact wire clamp is achieved through the manufacture of bimetallic plates with an electrochemical potential in the connection of no more than 0.6 milliwatts. Exceeding this parameter, in the presence of open metal contacts in the clamp connections, leads to accelerated occurrence of metal corrosion. There is such a contact in the clamp; this is the point of contact when the teeth of the die are inserted into the body of the contact wire. Failure to comply with this condition will lead to a weakening of the contact wire clamp, as well as to an increase in contact electrical resistance, and as a result, a decrease in stable electrical characteristics over a long period of operation of the contact wire clamp.

Повышение надежности и долговечности зажима для контактных проводов достигается за счет образования при сварке промежуточного слоя с удельным электрическим сопротивлением ниже, чем у пластин из металла с высокими механическими свойствами. Наличие данного слоя приводит снижению температурного градиента между слоями, обладающими различными удельными электрическим сопротивлениями и физико-механическим свойствами, в частности, коэффициентом линейного термического расширения. Разность коэффициентов составляет 30-40%, в зависимости от температуры нагрева. Учитывая то, что слой металла на биметаллической плашке с меньшим коэффициентом линейного термического расширения расположен на внутренней стороне, влияние различия коэффициентов будет усиливаться. Наличие промежуточного слоя позволит снизить градиент напряжений в соединении листов при термическом нагреве и охлаждении зажима. В силу того, что в приконтактных слоях произошло взаимное межмолекулярное проникновение атомов разнородных материалов, создается слой переходной зоны с усредненным коэффициентом линейного термического расширения, и физико-механическими свойствами, что практически исключает вспучивание пластин по отношению друг к другу при сильном температурном воздействии и при изгибе.Increasing the reliability and durability of the contact wire clamp is achieved due to the formation during welding of an intermediate layer with a specific electrical resistance lower than that of metal plates with high mechanical properties. The presence of this layer leads to a decrease in the temperature gradient between layers that have different electrical resistivities and physical and mechanical properties, in particular, the coefficient of linear thermal expansion. The difference in coefficients is 30-40%, depending on the heating temperature. Considering that the metal layer on a bimetallic die with a lower coefficient of linear thermal expansion is located on the inner side, the influence of the difference in coefficients will increase. The presence of an intermediate layer will reduce the stress gradient in the connection of sheets during thermal heating and cooling of the clamp. Due to the fact that mutual intermolecular penetration of atoms of dissimilar materials has occurred in the contact layers, a layer of transition zone is created with an average coefficient of linear thermal expansion and physical and mechanical properties, which practically eliminates swelling of the plates in relation to each other under strong temperature influences and during bending .

Наличие надежного неразъемного соединения между слоями металлами соединяемых пластин, с образованием промежуточного слоя с удельным электрическим сопротивлением ниже, чем у пластины из несущего металла, с высокими механическими свойствами позволяет, с одной стороны, повысить электропроводность пластины, с другой стороны, значительно увеличить стойкость биметаллической пластины к расслоению, в результате многократного нагрева и охлаждения зажима контактного провода, также в процессе изготовления при изгибе пластины.The presence of a reliable permanent connection between the layers of metals of the connected plates, with the formation of an intermediate layer with a specific electrical resistance lower than that of a plate made of the supporting metal, with high mechanical properties allows, on the one hand, to increase the electrical conductivity of the plate, on the other hand, to significantly increase the durability of the bimetallic plate to delamination as a result of repeated heating and cooling of the contact wire clamp, also during the manufacturing process when the plate is bent.

На фиг.1 показан зажим контактного провода из двух биметаллических плашек, изгиб который выполнен с образованием С-образной формы, с внутренним слоем с низким электрическим сопротивлением и высокой электрической проводимостью и наружным слоем с высокими механическим свойствами. Где 1 плашки, 2 соединительные болты, 3 контактный провод, 4 слой металла с низким удельным электрическим сопротивлением, 5 слой металла с высокими механическими свойствами, 6 промежуточный слой с удельным электрическим сопротивлением ниже, чем у пластины 5 из металла с высокими механическими свойствами.Figure 1 shows a contact wire clamp made of two bimetallic dies, which is bent to form a C-shape, with an inner layer with low electrical resistance and high electrical conductivity and an outer layer with high mechanical properties. Where are 1 dies, 2 connecting bolts, 3 contact wire, 4 a layer of metal with low electrical resistivity, 5 a layer of metal with high mechanical properties, 6 an intermediate layer with electrical resistivity lower than that of plate 5 of metal with high mechanical properties.

Полезная модель осуществляют следующим образом. The utility model is implemented as follows.

Биметаллическая плашка 1 для зажима контактных проводов представляет собой изогнутую пластину, состоящую из двух пластин. Пластина 4 выполнена из металла с низким удельным электрическим сопротивлением (в рамках настоящий заявки под низким удельным электрическим сопротивлением металла понимаются металлы с удельным электрическим сопротивлением 0,015-0,029 Ом⋅мм²/м), а вторая пластина 5 выполнена несущей из металла с пределом прочности при растяжении не ниже 300 МПа. Соединение контактируемых поверхностей пластин 4 и 5 осуществлено на межатомном уровне. В рамках настоящей заявки «соединение слоев осуществлено на межатомном уровне» следует понимать как взаимное проникновение атомов металлов приконтактных слоев друг в друга с созданием промежуточного слоя 6. При этом режимы, получения сваркой соединение пластин 4 и 5, подбирают таким образом, что бы достичь образования промежуточного слоя 6 с удельным электрическим сопротивлением, ниже, чем у пластин из несущего металла с высокими механическими свойствами. Затем пластину изгибают на заданный угол до образования С-образной формы. За счет того, что пластины 4 и 5 соединены между собой неразъемно, при изгибе при создании С-образной формы, не происходит расслоения в месте изгиба.Bimetallic die 1 for clamping contact wires is a curved plate consisting of two plates. Plate 4 is made of metal with low electrical resistivity (in the framework of this application, low electrical resistivity of metal means metals with electrical resistivity of 0.015-0.029 Ohm⋅mm ² /m), and the second plate 5 is made of load-bearing metal with a tensile strength at tensile strength not lower than 300 MPa. The connection of the contacting surfaces of plates 4 and 5 is carried out at the interatomic level. In the framework of this application, “the connection of layers is carried out at the interatomic level” should be understood as the mutual penetration of metal atoms of the near-contact layers into each other with the creation of an intermediate layer 6. In this case, the modes for obtaining the connection of plates 4 and 5 by welding are selected in such a way as to achieve the formation intermediate layer 6 with electrical resistivity lower than that of plates made of supporting metal with high mechanical properties. The plate is then bent at a given angle until a C-shape is formed. Due to the fact that plates 4 and 5 are permanently connected to each other, when bending to create a C-shape, delamination does not occur at the bending point.

В качестве первой пластины 4 могут быть использованы медь, алюминий и их соединения т.п., а в качестве второй несущей пластины 5 может быть использована, например, стали углеродистая, нержавеющая, электротехническая и т.п.Copper, aluminum and their compounds, etc. can be used as the first plate 4, and, for example, carbon steel, stainless steel, electrical steel, etc. can be used as the second supporting plate 5.

Затем на продольных торцах плашек 1 нарезают или накатывают зубья и выполняют отверстия для болтового соединения с нарезанием резьбы. Кроме того, как уже указывалось выше, при эксплуатации шины в месте изгиба возникает максимальное электрическое сопротивление материалов из-за деформации слоев металла (один слой растянут, другой сжат). В результате этого в этом месте происходит максимальный нагрев при прохождении электрического тока. Однако за счет сцепления слоев на молекулярном уровне и отсутствию мест расслоений, влияние внешних охлаждающих температурных воздействий (дождь, роса, холодная температура воздуха), а также вибраций от проходящих составов, не сказывается негативно на долговечности зажима, позволяет получить стабильные во времени расчётные электротехнические характеристики и устранить риск неконтролируемого выхода узла из строя.Then, at the longitudinal ends of the dies 1, teeth are cut or rolled and holes are made for a bolted connection with threading. In addition, as already mentioned above, when operating a tire at the point of bending, the maximum electrical resistance of the materials arises due to the deformation of the metal layers (one layer is stretched, the other is compressed). As a result, maximum heating occurs in this place when an electric current passes. However, due to the adhesion of the layers at the molecular level and the absence of places of delamination, the influence of external cooling temperature influences (rain, dew, cold air temperature), as well as vibrations from passing compounds, does not negatively affect the durability of the clamp, and allows one to obtain calculated electrical characteristics that are stable over time and eliminate the risk of uncontrolled node failure.

Следует также отметить и дополнительные преимущества, позволяющие повысить надежность зажима, его долговечность и получить стабильные во времени расчётные электротехнические характеристики, тем самым усилить заявленные результаты.It should also be noted that there are additional advantages that make it possible to increase the reliability of the clamp, its durability and obtain time-stable calculated electrical characteristics, thereby enhancing the stated results.

Так, при соединении слоев путем сваривания взрывом окисные пленки и другие поверхностные загрязнения дробятся и уносятся из зоны соединения. Это позволяет получить чистые контактирующие поверхности слоев, чистый внутренний усредненный слой, а значит, более надежное соединение и стабильные во времени расчётные электротехнические характеристики.Thus, when joining layers by explosion welding, oxide films and other surface contaminants are crushed and carried away from the joint zone. This makes it possible to obtain clean contacting surfaces of the layers, a clean internal average layer, which means a more reliable connection and calculated electrical characteristics that are stable over time.

Такое же преимущество можно достичь и при соединении слоев путем диффузионной сварки. За счет вакуумной среды, при которой происходит сцепление слоев, предотвращается образование окисных пленок на поверхностях заготовок. Это также позволяет получить чистые контактирующие поверхности слоев, чистый внутренний усредненный слой, а значит, более надежное соединение и стабильные во времени расчётные электротехнические характеристики.The same advantage can be achieved when joining layers using diffusion welding. Due to the vacuum environment in which the layers adhere, the formation of oxide films on the surfaces of the workpieces is prevented. This also makes it possible to obtain clean contacting surfaces of the layers, a clean internal average layer, which means a more reliable connection and calculated electrical characteristics that are stable over time.

Дополнительно стоит отметить еще одно преимущество, усиливающее заявленные технические результаты при соединении слоев путем сваривания взрывом или диффузионной сварки. Как уже отмечалось выше, в этих случаях образуется промежуточный слой с усредненными характеристиками. Это позволяет получить более стабильные электротехнические и прочностные характеристики в месте перехода из слоя в слой. Режимы сварки позволяющие получение промежуточных слоев с заданными характеристиками не являются предметом полезной модели.Additionally, it is worth noting one more advantage that enhances the stated technical results when connecting layers by explosion welding or diffusion welding. As noted above, in these cases an intermediate layer with average characteristics is formed. This makes it possible to obtain more stable electrical and strength characteristics at the transition point from layer to layer. Welding modes that make it possible to obtain intermediate layers with specified characteristics are not the subject of the utility model.

Claims

1. A clamp for connecting contact wires, containing two dies connected by bolts, made with contact surfaces designed for interaction of the dies with the connected wires, the dies are made of a bimetallic blank consisting of connected plates made of different metals having different mechanical and electrical properties , one plate is made of metal with a specific electrical resistance of (2.6-11.0) 10 ^-8 Ohm⋅m, and the second plate is made of a load-bearing metal with high mechanical properties, with a yield strength (δ _t ) within (175- 350) MPa, the connection of the plates is made at the interatomic level, with the formation of an intermediate layer with a specific electrical resistance lower than that of a metal plate with high mechanical properties, the electrochemical potential of the connected plates is no more than 0.6 milliwatts.

2. The clamp according to claim 1, characterized in that the plates are connected by explosion welding.

3. Clamp according to claim 1, characterized in that the plates are connected by diffusion welding.

4. The clamp according to claim 1, characterized in that the plates having low electrical resistivity are made of copper and copper-containing alloys or aluminum and aluminum-based alloys.

5. The clamp according to claim 1, characterized in that the plates having high mechanical properties are made of steels having a hardness of 1.55-2.2 that of the contact wire.

6. The clamp according to claim 1, characterized in that the bimetallic blank from a copper plate and plates of copper-containing alloys is made by connecting with stainless steel plates.

7. The clamp according to claim 1, characterized in that a bimetallic blank made of an aluminum plate and plates made of aluminum-based alloys is made by connecting with carbon steel plates.

8. The clamp according to claim 1, characterized in that the bimetallic workpiece has a thickness of 8-12 mm.

9. The clamp according to claim 1, characterized in that the plates made of carbon or stainless steel have a thickness of 8-9 mm.

10. The clamp according to claim 1, characterized in that the plates are made of copper and copper-containing alloys or aluminum and aluminum-based alloys with a thickness of 2-4 mm.

11. The clamp according to claim 1, characterized in that the clamp die for contact wires has a C-shaped profile and is made of an elongated rectangular bimetallic blank.

12. The clamp according to claim 11, characterized in that on one longitudinal end of the dies there are teeth with a triangular profile, an apex angle of 60°, on the opposite end there are recesses or protrusions for connecting the dies, holes for bolted connections.

13. The clamp according to claim 12, characterized in that the teeth have a pitch and height of 1.5-2 mm.

14. The clamp according to claim 13, characterized in that the teeth are designed to penetrate the surface layer of the wire by 0.6-1 mm.

15. The clamp according to claim 14, characterized in that the teeth are made along the entire length of the die.

16. The clamp according to claim 11, characterized in that the dies on the outside have transverse stiffeners.