SU597355A3 - Электрический соединитель - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электротехнике , а точнее к электрическим соединител м дл  сращивани  методом обжати  сталеалюминиевого провода с подобньлм проводом или электрической арматурой .

При соединении двух сталеалюминиеБых проводов или при монтаже на кабель различных принадлежностей, например мертвых концов, соединительный элемент должен обеспечить достаточную прочность и требуемую проводимость. Дл  того, чтобы выполнить эти услови , соединительный элемент должен быть жестко закреплен на проводе и .находитьс  э непосредственном контакте со сташьнымсердечником и провод щими жилами. При употреблении так называемых сталеалюминиевых проводовиспользуют узел, состо щий из двух деталей, а именно: наружной алюминиевой и внутренней стальной втулок l. Обычно алюминиевую втулку надевают на свободный конец одного из соедин емых проводов и сдвигают вдоль него. На концах обоих проводов обрезают провод щие жилы, огол  куски сердечника. Эти куски серде1ника вставл ют с противоположных сторон в стальную втулку, после чего втулку обжимают. Алюминиевую

втулку сдвигают на место соединени  так, что она перекрывает стальную втулку и по куску равной длины провода с обеих сторон от стальной втулки. Затем алюминиевую втулку обжимают вокруг провод щих жил обоих проводов. При монтаже кабельных принадлежностей таких, как мертвые концы, со стальной втулкой объедин ют один конец провода затем соедин ют провод щие жилы этого провода с алюминиев ой втулкой, а противоположный конец соединительного элемента соедин ют с мертвым концом.

Конструкци  таких стальных и алюминиевых втулок такова, что каждый узел соответствует небольшому числу размеров провода. В результате приходитс  изготавливать и хранить очень большое количество типоразмеров соединительны узлов, чтобы удовлетворить требовани м потребителей. Следовательно, дл  каждого иЭ широко употребительных размеров сталеалюминиевых проводов требуетс  специально спроектированный соединительный узел. Кроме того, потребители зачастую заказывают провода мало распространенных или нестандартных размеров, а дл  каждого Takoro провода требуетс  специальный соединительный узил. Такое большое количество размеров увеличивает производственные издержки и создает трудности в учетеи складировании. Применение таких соединительных уз поз создает дополнительные трудности, Дг;  получени  соединени  надо выполнить две операции обжати , а именно стальна  втулка должна быть обжата на сердечниках, а алюминиева  - на провод щих жилах, что нежелательно с точки зрени  времени и оборудовани , так как часто соединение проводов npo изводитс  в полевых услови х. Монтажникам приходитс  иметь два набора обжимных инструментов s один дл  внутренней стальной втулки и другой дл . наружной алюминиевой. Известен также соединитель, обеспе чивающий возможность соединени  за одну .операцию рЗ . Он содержит установленную в наружной гильзе втулку из xpynKoi-o порошкового металла ,ломающегос  при обжатии. Это может вызвать затруднени , особенно,при ремонтных работах, когда необходима  портативность Оборудовани  ограничивает усилие , развиваемое прессом. Вместе с тем такай конструкци  предполагает размещение стальных сердечников обоих соедин емых проводов в общей втулке, что вызывает определенные трудности при вставлении сердечников. Известен также электрический соеди нитель дл  сращивани  методом обжати  содержащий полую/металлическую гильзу цилиндрической формы, пд -лСрайней мере один установленньой с з-азором внутри гильзы на рассто нии от ее торца.зажим в виде ид-:линдрическрй втулки из пброш кового металла с выступающими радиаль но наружу продольными ребрами, имеющи ми цилиндрическую внешнюю поверхность и расположенными равномерно по окружности втулкиf центральное отверстие которой предназначено дл  размещени  в нем стального сердечника З . Такой соединитель oбecпe fивaeт воз 1угожность соединени  большого числа ти поразмеров провода при обжатии за одну операцию, однак о также требует высоких усилий обжати . Целью изобретени   вл етс  обеспечение надех ности соединени  при малом усилии обжати . Дл  достижени  поставленной цели в электрическом соединителе дл  сращивани  методом обжати  сталеалюминиевого электрического провода с подо -ным проводом или электрической армату рой, содержащем полую металлическую гильзу цилиндрической формы, по крайней мере, один установленный с зазорои 1 нутри гильзы на рассто нии от ее торца зажим в виде цилиндрической вту ки с выступающими радиально .наружу пр дольными ребрами,. имеющими цилиндриче кую внешнюю поверхность и расположенными равномерно по окружности втулки, центральное отверстие которой предназначено дл  размещени  в нем стального сердечника, втулка имеет толщину,меньшую рассто ни  между соседними ребрами по длине окружности втулки, суммарна  ширина ребер по длине дуги окружности; зажима составл ет от 1/3 до 2/3 вс-:зй ее длины причем зажим выполнен изпластичного металла. При этом длина зажима может быть равна восьми диаметрам внутреннего отверсти  втулки, зазор - 2,5% внутреннего диаметра гильзы, длина которой равна от четырех до дес ти ее внутренних диаметров. Зажим соединител  может иметь„ три ребра. На фиг.1 изображен соединитель с размещенным в нем концом одного провода; на фиг,2 - гильза соединител ; на фиг.З - зажим соединител  в поперечном сечении; на фиг.4 - сечение А-А после операции обжати ; на фиг.5 - наконечник , соединенный со сталеалюминиевым проводом. Электрический соединитель содержит полую металлическую гильзу 1 и, по крайней мере, один установленный в ней зажим 2, Длина г ильзы 1 в 4-5 раз превышает длину зажима 2.В центре,сильзы, э случае использовани  соединител  дл  сращивани  одинаковых сталеалюминиевых проводов, расположена перегородка 3, конструкци  которой может быть различной, например, она может быть выполнена в виде алюминиевой пломбы , .закрепленной в гильзе. В гильзе 1 имеетс  соединительный состав 4, заполн ющий .примерно четверть гильзы. Толщина стенки гильзы . 1 должна обеспечивать прочное механическое и электрическое соединение проводов или провода с наконечником.Например , стенка 5 гильзы 1 может иметь толщину, равную четверти внутреннего диаметра гильзы. Концы гильзы 1 скошены и имеют конусные участки 6, служащие дл  воспри ти  усилий, возникающих в.жилах 7 при обжатии гильзы и дл  уменьшени  возможности излома или среза жил 7 на входе в гильзу 1. Обжимна  гильза i и зажим 2 сердечника выполн ютс  из прессуемых металлов или сплавов,- предпочтительно из сплавов на основе алюмини . Гильза 1 изготавливаетс  из сплавов средней прочности, а заЖим 2 - из сплавов средней и высокой прочности, В одном варианте выполаени  узла гильзу изготавливали из алюминиевого сплава, содержащего (в вес.%)меди - 0,2; марганца - 1,2; остальное - а.гшминий, а зажим изготардн вали из сплава, содержащего (в вес,%) кремни  -0,6,1 меди - 0,27, магни  10 , хрома -0,2. Как указывалось выше ,обжимна  гильза 1 должна иметь значительную длину и толщину стенок, чтобы обеспечить тре-буемую электрическую и механическую прочность соединени . Во многих случа  х соединение должно иметь механическую прочность не менее 95% прочности на раст жение соедин емого кабел . Дл  того, чтобы обеспечить потребную плрщадь соединени , гильза должна иметь длину от 4 до 10, а предпочтительно 7,5 ее внутренних диаметров. Зажим 2 выполнен в виде цилиндрической втулки с выступающими радиально наружу продольными ребрами 8, имеющими цилиндрическую наружную поверхност 9 и расположенньвии равномерно по окружности втулки. Наружные поверхцрсти 9 ребер 8 лежат на одной окружноети , диаметр которой незначительно пре вышает наружный диаметр соедин емого провода. На внутреннюю поверхность зажима 2 может быть нанесено абразивное вещество, на ример окись алюмини  закрепленное лаком и т.п. Вместо этого на внутренней поверхности могут быть выполнены поперечные или продоль нь.3 насечки или нарезки. Наружный диаметр зажима 2 немного меньше внутреннего диаметра гильзы 1. Излишний зазор между наружной поверхностью зажима сердечника и внутренней поверхностью гильзы приводит к тому, что при обжатии часть усили  будет использована на выборку зазора и что обжатие стенок гильзы вокруг за1жима и вокруг сердечника будет произведено с ;меньшим усилием. Предпочтительным  вл етс  зазор 2,5% вн.утрен него диаметра гильзы. Между внутренней поверхностью зажима и ;сердечником может быть зазор от 10 до 40%. Желательным  вл етс  меньший зазор, КОТОРЕЛИ обеспечивает более эффективный механический контакт и более прочное зажатие сердечника в зажиме при обжатии узла. Тем не менее зазор в 10%  в л етс  минимальным, обеспечивающим легкое вставление сердечника в .зажим. Площадь наружных поверхностей: 9 ребё| 8 и конфигураци  их TaKOBfcif iTO.рёбра не вход т при О15жатии Ue/iHffOM-и стенг ки гильзы,поэтому, ширина рйбе)- то .длй не дуги окружности , зажима .йоставл ёт.,. от 1/3 до 2/3 всей ее длиньа,; предпоч тительно 1/2. С другОй стороны между ребрами 8 должно быть достаточное прр странство, чтобы они не защемл лись между собой при радиальном перемещени внутрь в процессе обжати  гильзы на зажиме. Чем больше пространство между ребрами, тем больше возможность дл  и радиального перемещени  внутрь к сердечнику , расположенному в отверстии зажима. Размер этого пространства зависит от диаметра сердечника, соедин емого данным зажимом кабел . Зажим с большимпространством между ребрами обеспечивает соединение большего чисjia типоразмеров кабел . Предпочтитель ным  вл етс  такое расположение pe6t:;p, которое обеспечивает уменьшение диаМетра отверсти  не менее, чем на 20%, а -лучше всего приблизительно на 50% до того, как ребра упрутс  друг в друга . Наилучшей  вл етс  конструкци , при которой размер ребер и пространства между ними одинаковы, при зтом обеспечиваетс  удовлетворительный размер поверхностей 9. На фиг.4 показано поперечное сечение соединител  после обжати ,ког да зажим обжат радиально и находитс  в прочном соединении с поверхност ми сердечника10 провода 11. Отверстие зажима после обжати  не сохран ет цилиндрической формы, а становитс  в основном треугольным. Наружные поверхности ребер час гично вход т в стенки обжимной гильзы 1 и образуют прочное механическое соединение. Соединительный состав 4 в основном заполн ет пространство между ребрами 8 3ажима 2. Втулка зажима 2 не позвол ет жилам сердечника проникать в пространство между ребрами 8, Если жилы сердечника попадут в это пространство, не образуют прочного соединени  зажима с сердечником4 Это особенно важно при/соединении проводов, сердечники которых не обработаны предварительно, и им не придана посто нна  форма.Когда обрезают провод щие жилы, огол   сердечник, жилы сердечника стрем тс  раскрутитьс  и рассыпатьс . Втулка зажима преп тствует раскручиванию таких жил и их попаданию в пространство .Между ребрами. Втулка зажима имеет толщину, меньшую рассто ни  между соседними ребрами по длине окружности втулки, это необходимо дл  того, чтобы создать минимальное сопротивление при обжатии. Если ее сделать слишком толстой и, следовательно, очень прочной , больша  часть усили  обжати  бу-. дет.использована на изгиб лежащих между ребрами участков втулки, а не на радиальное пе|ремещенйе ребер, обеспечивающих .надежный контакт с сердечником кабел . Толщина втулки составл ет примерно не более 25% рассто ни  между соседними ребрами, чтобы на деформацию -было использовано минимальное усилие. Длина зажима 2 зависит от диаметру сердечника соедин емого провода . Чем-ближе диаметр сердечника к.диаметру отверсти  зажима, тем короче зажим. Однако существует минимальна  длина, короче которой невозможно получить надежное соединение зажима с сердечником. Например, при диаметре сердечника 0,635 см длина зажима должна быть не менее 5,08 см, даже если внутренний диаметр зажима чуть больше диаметра сердечника. Зажимы большей длины обеспечивают возможность соедин .ени  более широкого диапазона разме-

ров провода, так как они имеют-большую поверхность контакта. Предпочти-, тельна  длина зажима составл ет не менее восьми его внутренних диаметров . При использовании данного изобретени  дл  соединени  двух сталеалюминиевых проводов концы обоих проводов обрезают, огол   сердечники на длину, приблизительно равную длине используемого зажима. Если сердечники проводов не подвергнуты предварительной обработке и выполнены многожильными , оголенные части их временно оборачивают .лентой и т.п., чтобы предотвратить раскручивание. Затем надевают на оголенный конец каждого сердечника зажим, предварительно сн в ленту. Зажим перемещают вдоль сердечника до упора в жилы проводника. Каждый зажим и примыкающий к нему кусок провода, длина которого примерноравна зажиму, вставл ют в обжимаемую гильзу до упора в перегородку.

в гильзе содержитс  соединительный состав дл  предотвращени  увлажнени  или иного загр знени  гильзы. Когда зажимы и провода вставл ютс  в гильзу, состав просачиваетс  через зажим и может частично выйти ндружу из гильзы. Перегоррдка преп тствует перемещению состава из одной части гильзы в другую при вставлении в нее зажимов и проводов . При помощи обычных обжимных ножниц с усилием 112-150 т, выбираемым в зависимости от размеров соединени  и обжимных матриц, гильзу обжимают. Матрицы ДВИЖУТСЯ ралиально, обжима  гильЗУ по всей поверхности. Обжатие начинают от середины гильзы и продолжают к кра м ее. Первое зажатие производ т около внутреннего торца зажима сердечника , но не на перегородке гильзы, чтобы не обжимать ту ,1асть гильзы, котора  не охгараетс  ни ia зажим, ни на провод. Обжатие этой; части .гильзы вейет к ееослаблению...

Можно также .соединить с,Те1леалюмини евый провод с нак энечни,ком:-.:/Ндконечник 12 соедин ют с элект ричес иМсрединителем на заврде обжатием.гиль&Ы;1 вокруг ребер 13 хвостовика. 14, а к наруж ной поверхности- гильзы 1 :приваривают  зычок 15. Така  ко.нструкци  отличаетс  от обычной тем, что-передающее нагрузку yulKO наконечника может быть непосредственно соединено с обжимной гильзой,f причем отпадает необходимость в дополнительном-механическом соединении ушка с сердечником провода. Воз-можность создани  такой конструкции

обеспечиваетс - тем, что гильза способна воспринимать нагрузку, равную не менее 95% усили  на раст жение, воспринимаемого проводом. При монтаже по- лученный соединительный Уз присоедин етс  к проводу точно так же, как описано выше.

Claims (5)

1.Электрический соединитель дл  сращивани  методом обжати  сталеалюминиевого провода с подобным проводом или электрической арматурой содержащий полую металлическую гильзу цилиндрической формы, по крайн.ей мере, один установленный с зазором внутри гильзы на рассто нии от ее торца зажим в виде цилиндрической втулки с выступающими радиально наружу продольными ребрами, имеющими цилиндрическую внешнюю поверхность и расположенными равномерно по окружности втулки, центральное отверстие которой предназначено дл  размещени  в нем стального сердечника, отличающийс  тем,что,с целью обеспечени  надежности соединени  при малом усилии обжати ,. втулка имеет толщину, менШую рассто  ни  между соседними ребрами по длине окружности втулки, суммарна  ширина ребер по длине дуги окружности зажима составл ет от 1/3 до 2/3 всей ее длиЧЫ , причем зажим выполнен из пластичного металла.

2.Электрический соединитель по п.1, отл-ичающий с  тем, что длина зажима равна восьми диаметрам внутрэннего отверсти  втулки.

3.Электрический соединитель по п.1, отличающ.ийс  тем, что зазор составл ет 2,5% внутреннего диаметра гильзы.

4 .Электрический соединитель по , отличающийс  тем, что дли на гильзы составл ет от 4 до 10 ее нутренних диаметров

5.Электрический соединитель по п,1, отличающийс   тем, что зажим имеет три ребра.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:

1.Книга Изол торы и арматура дл  воздушных линий электропередачи Касганович MiM/ Крьтов С. и Д13. М.-Л., Энерги :, 1965, с.167.

2.патент- США 3125630, 174-94,1964,

3.Патент США № 3052750,174-94,1962.

I

(//////У///////////7//// /

g%;%% i% % //

/

//

7/ ///////////////M /w/ y/y/y w/ /7

9

Put.}

Ри..г

A- A

W

Vut.ii