RU2334321C1

RU2334321C1 - Contact joint

Info

Publication number: RU2334321C1
Application number: RU2007114550/09A
Authority: RU
Inventors: Александр Сергеевич Гнеушев (RU); Александр Сергеевич Гнеушев; Игорь Андреевич Косорлуков (RU); Игорь Андреевич Косорлуков; Павел Алексеевич Кулаков (RU); Павел Алексеевич Кулаков; В чеслав Иванович Приходченко (RU); Вячеслав Иванович Приходченко
Priority date: 2007-04-17
Filing date: 2007-04-17
Publication date: 2008-09-20

Abstract

FIELD: electrical engineering.

SUBSTANCE: invention relates to bus systems of electrolysers used in chemical industry and non-ferrous metallurgy. Electric power losses are reduced by decreasing the intermediate resistance in contact joints by means of making an overlapped bolted joint of busses without welding.

EFFECT: lower losses of electric power.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области ошиновки электролизеров химической промышленности и цветной металлургии и может быть использовано в вышеуказанной отрасли.The invention relates to the field of busbars for electrolyzers of the chemical industry and non-ferrous metallurgy and can be used in the above industry.

Известно контактное соединение ошиновки электролизеров, в котором токопроводы устанавливаются внахлест и стягиваются крепежными болтами (Электрическая часть станций. Москва, 1951 г. Под. Ред. Глазунова. Гл.3, пар.3-5). При этом контактирующие поверхности соприкасаются максимум в трех контактных точках и площадь соприкосновения зависит от давления при затягивании болтов,The contact connection of the busbar of electrolytic cells is known, in which current conductors are overlapped and tightened with fixing bolts (Electrical part of stations. Moscow, 1951, Ed. Ed. Glazunov. Chap. 3, par.3-5). In this case, the contacting surfaces touch at a maximum of three contact points and the contact area depends on the pressure when tightening the bolts,

Известно устройство А.С. №1681587, в котором при болтовом соединении шин на один из торцов ошиновки накладывается сварной шов.Known device A.S. No. 1681587, in which, when the tires are bolted, a weld is superimposed on one of the ends of the busbar.

Недостаток этого изобретения - сварка тяжелой ошиновки из цветных металлов, медь-медь, алюминий-алюминий, алюминий-медь, сталь-медь. Это изобретение не распространяется на ошиновку электролизеров, в которых в качестве анода используется графит.The disadvantage of this invention is the welding of heavy busbars of non-ferrous metals, copper-copper, aluminum-aluminum, aluminum-copper, steel-copper. This invention does not extend to the busbar of electrolyzers in which graphite is used as an anode.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение потерь электрической энергии за счет уменьшения переходного сопротивления в контактных соединениях, которое достигается увеличением площади соприкосновения контактирующих пар при болтовом соединении без применения сварки.The technical result of the invention is to reduce the loss of electrical energy by reducing the transient resistance in contact joints, which is achieved by increasing the area of contact of the contacting pairs during a bolted connection without welding.

Технический результат достигается тем, что шины устанавливают внахлест, а затем скрепляют между собой при помощи болтового соединения. Для снижения потерь электрической энергии часть крепежных отверстий используется для установки устройств, обеспечивающих плотное соприкосновение боковых поверхностей отверстий шин с проводящей втулкой.The technical result is achieved by the fact that the tires are overlapped, and then fastened together using a bolted connection. To reduce the loss of electrical energy, part of the mounting holes is used to install devices that provide tight contact between the side surfaces of the tire holes with the conductive sleeve.

На чертеже изображено контактное соединение.The drawing shows a contact connection.

Проводящая втулка 1 с наружным диаметром, меньшим диаметра крепежных отверстий. В проводящей втулке с обоих торцов по образующим выполнены прорези на длину меньше половины длины проводящей втулки. Чередующиеся прорези образуют проводящие ламели, которые имеют возможность перемещаться при механическом воздействии в направлении, перпендикулярном оси проводящей втулки.The conductive sleeve 1 with an outer diameter smaller than the diameter of the mounting holes. In the conductive sleeve from both ends along the generatrix, slots are made to a length less than half the length of the conductive sleeve. Alternating slots form conductive lamellas, which are able to move with mechanical action in a direction perpendicular to the axis of the conductive sleeve.

Внутри проводящей втулки помещена шпилька 2 с набором чередующихся шайб плоских 3 и тарельчатых 4, с обоих концов шпильки имеются втулки 5 и гайки 6.A stud 2 is placed inside the conductive sleeve with a set of alternating flat washers 3 and disk 4, at both ends of the stud there are bushings 5 and nuts 6.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При вращении гаек 6 происходит деформация тарельчатых шайб 4 с увеличением наружного диаметра. Тарельчатые шайбы распирают проводящую втулку 1, перемещая ламели в направлении, перпендикулярном оси проводящей втулки 1, и плотно прижимая к боковым поверхностям отверстий контактирующих шин, тем самым обеспечивая необходимое контактное нажатие, уменьшение переходного сопротивления и снижение потерь электрической энергии.When the nuts 6 rotate, the plate washers 4 deform with an increase in the outer diameter. The plate washers burst the conductive sleeve 1, moving the lamellas in the direction perpendicular to the axis of the conductive sleeve 1, and tightly pressing against the side surfaces of the holes of the contacting buses, thereby providing the necessary contact pressing, reducing the transition resistance and reducing electrical energy loss.

Снижение потерь электрической энергии ΔQ=Q_б-Q_р,Decrease in losses of electric energy ΔQ = Q _b -Q _p ,

где Q_б - потери электрической энергии в контактном соединении без использования проводящей втулки;where Q _b is the loss of electrical energy in the contact connection without using a conductive sleeve;

Q_р - потери электрической энергии с использованием проводящей втулки.Q _p - loss of electrical energy using a conductive sleeve.

При замене части крепежных болтов на проводящие втулки снижение потерь электрической энергии составляет

When replacing part of the mounting bolts with conductive bushings, the reduction in electrical energy loss is

где I - ток нагрузки на контактное соединение;where I is the load current on the contact connection;

R_б - переходное сопротивление контактного соединения без проводящих втулок;R _b - contact resistance of the contact connection without conductive bushings;

К₁, К₂ - коэффициент перераспределения тока в контактном соединении с проводящими втулками К₁<1, К₂<1;K ₁ , K ₂ - current redistribution coefficient in a contact connection with conductive bushings K ₁ <1, K ₂ <1;

η - коэффициент ослабления стяжки контактного соединения с проводящими втулками;η is the coefficient of attenuation of the coupler of the contact connection with the conductive bushings;

R_Л - общее сопротивлении контактного перехода одной ламели;R _L - the total resistance of the contact transition of one lamella;

n - количество ламелей;n is the number of lamellas;

R_СК - сопротивление сплошного кольца проводящей втулки в центре между прорезями с разных торцов.R _SK - the resistance of the continuous ring of the conductive sleeve in the center between the slots from different ends.

Проведены стендовые испытания модуля контактного соединения электролизера с током нагрузки 5000 А.Bench tests of the module of the contact connection of the electrolyzer with a load current of 5000 A.

Падение напряжения на контактном соединении при четырех стяжных болтах до установки проводящей втулки составило 38·10^-3 В, что соответствует переходному сопротивлению в контактном соединении 7,6·10^-6 Ом.The voltage drop across the contact joint with four tie bolts before installing the conductive sleeve was 38 · 10 ^-3 V, which corresponds to a transition resistance in the contact joint of 7.6 · 10 ^-6 Ohm.

После установки двух проводящих втулок по диагонали контактного соединения вместо крепежных болтов падение напряжения на контактном соединении составило 16·10^-3 В, что соответствует 3,2·10^-6Ом.After installing two conductive bushings on the diagonal of the contact joint, instead of the fixing bolts, the voltage drop across the contact joint was 16 · 10 ^-3 V, which corresponds to 3.2 · 10 ^-6 Ohm.

Экономия электрической энергии в сутки при работе ртутного электролизера током нагрузки 400·10³ А с токоподводом из 80 модулей с использованием проводящих втулок составит 294 кВт·часSaving electric energy per day during the operation of a mercury electrolyzer with a load current of 400 · 10 ³ A with a current supply of 80 modules using conductive bushings will be 294 kW · h

Claims

A contact connection consisting of overlapping tires fastened together by means of a bolt connection, characterized in that part of the mounting holes are used to install conductive bushings, in which from both ends along the generatrix cuts are made to a length less than half the length of the conductive sleeve, and inside conductive bushings are placed studs with a set of alternating flat and plate washers.