Затискач апаратний

1. Затискач апаратний, що містить корпус та контактну пластину, з'єднані болтами чи гвинтами, який відрізняється тим, що в контактній пластині в зоні отвору передбачено паз, в який введено силовий термочутливий пристрій у вигляді фігурного елемента, виготовленого із матеріалу з ефектом "пам'яті форми" . 2. Затискач апаратний за п. 1, який відрізняється тим, що паз, в який введено силовий термочутливий пристрій у вигляді фігурного елемента, виготовленого із матеріалу з ефектом "пам'яті форми", передбачено в тілі контактного болта чи гвинта таким чином, щоб паз знаходився в межах контактної пластини. Корисна модель відноситься до пристроїв електротехніки і може використовуватися в електричних мережах та електричних апаратах. Відомий апаратний затискач з додатковою функцією для надійного контролю температури [А.с. СРСР № 762072, опубл. 07.09.80, Бюл. № 33. МПК Н01 R 11/00]. Недоліками зазначеного пристрою є те, що затискач не відновлює автоматично свої характеристики і використовується тільки для сигналізації перегрівання струмоведучих елементів, що знаходяться під напругою. За прототип вибрано пристрій, який використовується для приєднання проводів до виводів апаратів і трансформаторів, що складається з корпусу та контактної пластини, з'єднаних болтами чи гвинтами [Дрекцер Н.Н., Василенко Ю.С. Многоамперные контактные соединения. Л.:Энергоатомиздат, 1987 - 128 с]. Недоліком прототипу є те, що пропонується знімати плівки окислів тільки при монтажі та ремонті апарата (трансформатора). В основу корисної моделі поставлено задачу створення апаратного затискача, який зможе автоматично, без участі людини, зменшувати перехідний опір контакту, знімаючи плівки окислів в процесі роботи затискача (під напругою та струмом). Поставлена задача вирішується тим, що в апаратному затискачі, який містить корпус та контактну пластину, з'єднаних болтами чи гвинтами, відповідно до корисної моделі, в контактній пластині в зоні отвора передбачається паз, в який вве дено силовий термочутливий пристрій у вигляді фігурного елемента, виготовленого із матеріалу з ефектом "пам'яті форми". Крім того, відмінність може полягати в тому, що паз, в який введено силовий термочутливий пристрій у вигляді фігурного елемента, виготовленого із матеріалу з ефектом "пам'яті форми", передбачається в тілі контактного болта чи гвинта таким чином, щоб паз знаходився в межах контактної пластини. Причинно-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками і технічним результатом. В комутаційній апаратурі як високовольтній, так і напругою до 1кВ, одним з 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 контакта. Боротися з цією плівкою досить складно. Як правило, контакт зачищається під час монтажних робіт або при ремонті обладнання. Інший метод - знімати плівки окислів в процесі роботи затискача (під напругою та струмом), переміщуючи елементи затискача в просторі. Цей метод можна реалізувати, застосовуючи матеріали з ефектом пам'яті форми (ЕПФ). Для сплавів з ефектом "пам'яті форми" характерна наделастичність (гумоподібна поведінка). Цей ефект проявляється, якщо мартенситне перетворення відбувається під дією зовнішнього навантаження. В результаті спостерігається значна деформація сплаву. При цьому величина зворот і 00 5Г 10817 ної деформації на порядок вище, ніж у кращих пружинних матеріалів. Сплави з ЕПФ мають надвисоку циклічну міцність. Вони витримують значні знакозмінні навантаження. "Довговічність" виробів із сплавів з ЕПФ може бути в тисячі разів вищою, ніж у традиційних матеріалів. Циклічна стійкість забезпечується особливим механізмом мартенситного перетворення, що не супроводжується порушенням міжатомних зв'язків. Не відбувається накопичення дефектів структури, які призводять до виникнення тріщин та руйнувань. Ефект пам'яті форми характерний для всіх сплавів, в яких перетворення у вихідну фазу після деформації протікає по мартенситному механізму. Вироби зі сплаву нагрівають для переходу у високотемпературну модифікацію і в цьому стані їм надають визначену форму. Потім сплав охолоджується нижче критичної температури і переходить в іншу, низькотемпературну фазу. Таке перетворення нагадує термопружне мартенситне перетворення. Якщо виріб із сплаву в мартенситному стані піддати повторній пластичній деформації (допускається ступінь деформації до 6% і більше), а потім його нагріти, переводячи знову у високотемпературну модифікацію, то завдяки зворотному мартенситному перетворенню він прийме свою первинну форму, що була надана йому при першій деформації у стані високотемпературної модифікації. Для порівняння подібних матеріалів наведено основні характеристики нітинола-55 ( 55% Мі) : нітинол-55 має температуру плавлення 1292°С, магнітну проникність менше 1,002, межа міцності 870Н/мм2, межа витривалості на базі 107 циклів 490Н/ мм 2 . Цей матеріал характеризується здатністю у вузькому температурному інтервалі ± 10° К переходити з одного фазного стану (пластичного) в інший фазний стан (надпружний) і навпаки. Температура фазового перетворення визначається складом сплавів та їх термообробкою. Завдяки тому, що нітинол має високу межу витривалості, добре демпфує вібрацію, слабо окислюється при нагріванні, із цього матеріалу можна виконувати елементи затискача апаратного. Технічна суть запропонованого затискача пояснюється кресленнями, на яких зображено: Фіг.1 - контактна пластина з термочутливим пристроєм; Фіг.2 - контактний болт з термочутливим пристроєм; Фіг.З - контактний гвинт з термочутливим пристроєм. Затискач апаратний складається з корпусу та контактної пластини 1, з'єднаних болтами чи гвинтами (Фіг.1). В контактній пластині 1, в зоні отвору для болта чи гвинта, передбачається паз, в який вставлено термочутливий пристрій 2 (Фіг.1). На Фіг.2 показано частину затискача, елементи якого з'єднані болтом 1. Тут паз передбачається в тілі болта 1 в зоні контактної пластини 2. В паз вставлено термочутливий пристрій 3 ( Фіг.2). Якщо елементи затискача з'єднані гвинтом 1 ( Фіг.З) паз передбачається в тілі гвинта 1 в зоні контактної пластини 2. В паз вставлено термочутливий пристрій 3 (Фіг.З). При монтажі затискача передбачається зазор між болтом 1 і котактною накладкою 2 ( Фіг.2). Величина його в межах 0,1...0,3мм. Тобто, контактна накладка 2 в процесі роботи може переміщуватися в просторі на величину цього зазора. Термочутливий пристрій в нормальних умовах - полоса прямокутного перерізу чи проволока круглого перерізу, що вставляється в зазор під час будівельних робіт. Якщо перехідний опір в процесі роботи затискача збільшується, втрати енергії в ньому зростають і температура затискача починає рости. Завдяки зворотному мартенситному перетворенню термочутливий пристрій прийме свою первинну форму фігурного елемента ( наприклад, синусоїди), що була надана йому при першій деформації у стані високотемпературної модифікації. При цьому генеруються значні зусилля. Конфігурація термоелемента дозволяє одночасно діяти і на болт (гвинт), і на контактну пластину. Контактна пластина переміщується в межах зазора відносно апаратного затискача. Незначне переміщення накладки дозволяє зняти плівки окислів, зачистити контактні поверхні і суттєво знизити перехідний опір. Оскільки опір зменшився, втрати енергії в контакті падають, і температура затискача дорівнюватиме температурі навколишнього середовища. Таким чином, аварійна ситуація автоматично ліквідовується, і порушення електропостачання не відбувається. Зачищення контактних поверхонь відбувається вже при незначних переміщеннях накладки (біля 0,03мм). Зазор між болтом (гвинтом) практично більший на порядок, що дозволяє проводити автоматичне зачищення контактних поверхонь затискача декілька разів і виконувати ремонтні роботи тільки в планові дати. А це дає додатковий економічний ефект за рахунок зниження трудовитрат на експлуатацію електрообладнання електричних мереж та підстанцій. Паз в тілі болта чи гвинта практично не впливає на міцність контактного з'єднання. Витрати термочутливого матеріалу незначні, на один затискач декілька грамів. А тому додаткові затрати на затискач апаратний можуть окупитися за 1..2 місяці. 10817 Фіг. 2 Фіг. 1 Фіг. З Комп'ютерна верстка Д Дорошенко Підписне Тираж 26 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м Київ - 4 2 , 01601