Індикатор контролю перехідного опору контактів в електричних мережах

Реферат: Винахід належить до пристроїв електротехніки, може використовуватися в технологічних апаратах, в електричних мережах, в системах електропостачання промислових підприємств і передбачає використання нанотехнології. Індикатор контролю перехідного опору контактів в електричних мережах, що містить корпус контакту з отворами для болтів та гвинтів, відповідно до винаходу, до контактного елемента за допомогою ізоляційної стійки прикріплено пластину з електроактивного полімеру, покриту з двох сторін шляхом напилювання шаром провідникового матеріалу, до провідникових шарів приєднані електроди, самі електроди підключені до блока живлення, а блок живлення приєднано до елементів контакту з обох сторін контактної поверхні таким чином, щоб фіксувати напругу на цих елементах, до пластини з електроактивного полімеру прикріплений сигналізатор семафорного типу, що складається з системи смуг з ізоляційного матеріалу, які створюють сигнальний прапорець з яскравим забарвленням. Технічний результат полягає в наступному. В запропонованій конструкції апаратного затискача передбачається діагностика стану контакту в процесі роботи затискача (під напругою та струмом), сигналізуючи перегрівання струмоведучих елементів, що знаходяться під напругою, а це суттєво підвищить безаварійність електропостачання. Переваги пристрою особливо чутливі при низьких температурах. Реєстрація напруги на контактних елементах апарата забезпечує суттєве підвищення надійності роботи технологічних апаратів і може суттєво підвищити надійність електропостачання. Конструкція індикатора відзначається високою технологічністю. Індикатори не втрачають своїх властивостей навіть у випадку повного пошкодження контакту. Висока корозійна стійкість конструкції забезпечує термін служби в межах 30 років. Витрати матеріалу незначні, на один затискач декілька грамів. А тому додаткові затрати можуть окупитися за один рік. UA 104241 C2 (12) UA 104241 C2 UA 104241 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до пристроїв електротехніки, може використовуватися в технологічних апаратах, в електричних мережах, в системах електропостачання промислових підприємств і передбачає використання нанотехнології. Відомий індикатор контролю перехідного опору контактів в електричних мережах [Электротехнический справочник: Т. 2, / Под общ. ред. И.Н. Орлова. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 712 с.). Недоліками зазначеного пристрою є обмежена галузь використання. Пристрої призначені тільки для низьковольтних апаратів. За прототип вибрано індикатор контролю перехідного опору контактів в електричних мережах, що містить корпус контакту з отворами для болтів та гвинтів [А.с. СРСР № 762072, опубл. 07.09.80, Бюл. № 33. МПК H01R 11/00]. Недоліками прототипу є те, що зазначений пристрій має обмежене застосування, оскільки елемент для контролю температури може не спрацьовувати при низьких температурах. В основу винаходу поставлено задачу створення індикатора контролю якості контактних поверхонь в електричних мережах з функцією діагностики стану контакту в процесі роботи контакту (під напругою та струмом), сигналізуючи про аварійний стан струмопровідних елементів, що знаходяться під напругою, з високою надійністю при мінімальних витратах. Поставлена задача вирішується тим, що в індикаторі контролю перехідного опору контактів в електричних мережах, що містить корпус контакту з отворами для болтів та гвинтів, відповідно до винаходу, до контактного елемента за допомогою ізоляційної стійки прикріплено пластину з електроактивного полімеру, покриту з двох сторін шляхом напилювання шаром провідникового матеріалу, до провідникових шарів приєднані електроди, самі електроди підключені до блока живлення, а блок живлення приєднано до елементів контакту з обох сторін контактної поверхні таким чином, щоб фіксувати напругу на цих елементах, до пластини з електроактивного полімеру прикріплений сигналізатор семафорного типу, що складається з системи смуг з ізоляційного матеріалу, які створюють сигнальний прапорець з яскравим забарвленням. Причинно-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками і технічним результатом. Електроактивний полімер був створений науковцями в Get Propulsion Laboratory NASA (США). Це полімерна стрічка, що складається з молекул вуглецю, фтору та кисню. При подачі напруги матеріал розширюється чи стискується в залежності від полярності напруги. Хіміки університету штату Північна Кароліна (США) синтезували на основі нанотехнологій матеріал, який може розтягуватися на 250 % при напрузі 40 В на 1 мкм. ККД перетворення електричної енергії в механічну досягає 90 %. В запропонованому способі використовується здатність ЕАП генерувати суттєві зусилля при незначних струмах, що протікають в колах з суттєво обмеженою напругою. Технічна суть запропонованого індикатора пояснюється кресленням, на якому зображено індикатор контролю перехідного опору контактів в електричних мережах у зібраному стані. Тут 1 - клеми підключення провідників, 2 - блок живлення з випрямлячем змінного струму, 3 електроди, приєднані до шарів провідникового матеріалу 4, 7, що нанесені з двох сторін шляхом напилювання на пластину 6 з ЕАП, 5 - сигналізатори семафорного типу з яскравим внутрішнім покриттям, 8 - вузол кріплення індикатора, 9 - елемент корпусу контакту. В комутаційній апаратурі як високовольтній, так і напругою до 1 кВ, одним із основних елементів є контактна система. Контактна поверхня складається з окремих точок, по яких і проходить струм. В процесі роботи контактна поверхня покривається плівкою окислів, яка збільшує опір контакту. Це призводить до підвищення температури. Якщо не припинити вказаний процес, контакт може вийти з ладу і порушиться електропостачання. Величина напруги на контакті пропорційна опору контакту і струму в мережі. Контролюючи напругу на затискачах, можна зробити висновок про стан контактних поверхонь. Напруга між контактними поверхнями через клеми 1 подається в блок 2 живлення. Оскільки ЕАП чутливий до полярності струму, в схему блока 2 живлення введено випрямляч, який перетворює змінний струм в постійний. З блока 2 живлення напруга за допомогою електродів 3 подається на шари провідникового матеріалу 4, 7, що нанесені з двох сторін на пластину 6, виготовлену з ЕАП, а до неї прикріплені сигналізатори 5. Весь індикатор змонтовано на ізоляційному вузлі 8, який змонтований на контактному елементі 9. Якщо контактна поверхня зачищена, відсутні окисли напруга між контактними поверхнями незначна і напруга на контакті недостатня для спрацювання індикатора. При пошкодженні контакту опір між контактними поверхнями зростає, збільшується напруга, яка через клеми 1, блок 2, електроди 3 подається на шари провідникового матеріалу 4, 7, пластина 6, виготовлена з ЕАП, спрацьовує, змінює свою форму і сигналізатори 5 переміщуються, відкриваючи внутрішню поверхню з яскравим забарвленням. Властивості ЕАП дозволяють виготовити сигналізатор 5 будь-якої форми. 1 UA 104241 C2 5 10 Технічний результат полягає в наступному. В запропонованій конструкції апаратного затискача передбачається діагностика стану контакту в процесі роботи затискача (під напругою та струмом), сигналізуючи про перегрівання струмопровідних елементів, що знаходяться під напругою, а це суттєво підвищить безаварійність електропостачання. Переваги пристрою особливо чутливі при низьких температурах. Реєстрація напруги на контактних елементах апарата забезпечує суттєве підвищення надійності роботи технологічних апаратів і може суттєво підвищити надійність електропостачання. Витрати електроактивного полімеру не перевищують 0,3 г на один індикатор. Конструкція індикатора відзначається високою технологічністю. Індикатори не втрачають своїх властивостей навіть у випадку повного пошкодження контакту. Висока корозійна стійкість конструкції забезпечує термін служби в межах 30 років. Витрати матеріалу незначні, на один затискач декілька грамів. А тому додаткові затрати можуть окупитися за один рік. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 15 20 Індикатор контролю перехідного опору контактів в електричних мережах, що містить корпус контакту з отворами для болтів та гвинтів, який відрізняється тим, що до контактного елемента за допомогою ізоляційної стійки прикріплено пластину з електроактивного полімеру, покриту з двох сторін шляхом напилювання шаром провідникового матеріалу, до провідникових шарів приєднані електроди, самі електроди підключені до блока живлення, а блок живлення приєднано до елементів контакту з обох сторін контактної поверхні таким чином, щоб фіксувати напругу на цих елементах, до пластини з електроактивного полімеру прикріплено сигналізатор семафорного типу, що складається з системи смуг з ізоляційного матеріалу, які створюють сигнальний прапорець з яскравим забарвленням. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2