×
10.03.2015
216.013.2f6e

Результат интеллектуальной деятельности: КОЖУХ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРОВОДНИКА, ОСНАЩЕННЫЙ ДАТЧИКАМИ ТОКА

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002543610
Дата охранного документа
10.03.2015
Аннотация: Изобретение относится к кожуху электрического проводника, оснащённому датчиками тока, который может найти применение в электрических устройствах. Технический результат заключается в создании кожуха, позволяющего легко устанавливать или заменять датчики без нарушения циркуляции токов в кожухе и герметичности кожуха. Кожух окружает линейный проводник и содержит, по меньшей мере, одну внутреннюю камеру, в которой расположен, по меньшей мере, один оптоволоконный датчик или датчик с трансформатором тока, намотанный вокруг кожуха и позволяющий измерять значение тока. Камера является по существу закрытой и содержит только отверстия маленького размера на своей наружной стороне, через которые можно завести датчики или вынуть их для замены и через которые датчики соединяются с электрическим устройством. Кожух снабжен желобками, выполненными на его поверхности, или отдельными трубками для направления датчиков и образования витков датчиков. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

Объектом изобретения является кожух электрического проводника, оснащенный датчиками тока, который может найти свое применение в электрическом устройстве, являющемся другим объектом изобретения.

Некоторые электрические устройства среднего или высокого напряжения, такие как защищенные металлическим кожухом аппараты (PSEM) или изолированные газом переключатели (GIS), содержат линейный проводник и жесткий кожух, заполненный изолирующим газом и окружающий его на расстоянии, одновременно поддерживая его изолирующими распорками в виде дисков. Они оборудованы различными датчиками, в том числе датчиками тока, которые могут быть размещены на кожухе и которые измеряют циркуляцию тока в проводнике за счет электрической индукции или с применением эффекта Фарадея в зависимости от того, является ли чувствительный элемент датчика другим электрическим проводником или оптическим волокном. В обоих случаях датчики этого типа намотаны на кожух и образуют, по меньшей мере, один виток для улавливания достаточного сигнала, и, по меньшей мере, с одним из их концов соединены измерительные приборы.

Эта последняя необходимость предполагает выполнение в кожухе отверстий в наиболее частом случае, когда датчики размещают в корпусе, устанавливаемом на внутренней стороне кожуха, но недостатком такого решения является сложность в обеспечении герметичности кожуха. Другим часто встречающимся недостатком является то, что монтаж датчика сопровождается значительными нарушениями непрерывности поперечного сечения кожуха, что провоцирует возмущения обратного тока высокой частоты, который появляется, в частности, при переключениях устройства, и что может привести к электромагнитному излучению, искажающему измерения датчиков, или к возникновению дуг, наносящих вред изолирующему газу в кожухе.

Наконец, главным недостатком датчиков, установленных внутри кожуха, является то, что при замене этих датчиков необходимо демонтировать кожух, что создает проблему утечки внутреннего изолирующего газа, являющегося токсичным и загрязняющего окружающую среду; вместе с тем, если датчики установлены снаружи кожуха, как это выполнено в некоторых известных решениях, то либо увеличиваются габариты прибора по причине наличия корпуса, защищающего датчики, либо эти датчики остаются не закрытыми, то есть не защищенными от возможных повреждений.

В документе US-A-5136236 описан специальный монтаж этих датчиков. В документе ЕР-А-1710589 раскрыт другой монтаж, при котором датчики размещены внутри кожуха в канавках сегмента кожуха, при этом желобки открываются на плоские стороны сегмента, соприкасающегося с соседними сегментами кожуха: для датчиков необходим полный демонтаж кожуха. В документе US-A-4320337 описан монтаж датчиков снаружи кожуха. Наконец, в документе GB-A-2332784 раскрыт монтаж, при котором датчики установлены на катушке, выполненной вокруг проводника без контакта с кожухом: это решение не устраняет недостатки, состоящие в необходимости демонтажа кожуха для их замены, и к тому же нетрудно предположить, что измерение сигнала датчика вдоль всего радиуса прибора является проблематичным.

Задача изобретения состоит в устранении вышеуказанных недостатков, присущих известным устройствам, за счет создания кожуха, позволяющего легко устанавливать и заменять датчик или датчики без нарушения циркуляции токов в кожухе и герметичности кожуха.

Поставленная задача решена в кожухе электрического проводника, при этом кожух является жестким и отстоит от охватываемого им электрического проводника, согласно изобретению, кожух содержит кольцевую камеру с, по меньшей мере, одним отверстием на своей наружной стороне, при этом камера занята, по меньшей мере, одним желобком, направляющим нитевидный датчик тока проводника, причем желобок содержит, по меньшей мере, один виток, выходящий на отверстие.

Кожух может содержать множество таких отверстий и таких желобков, при этом каждый из желобков выходит в соответствующее отверстие, при этом отверстия предпочтительно выполнены со смещением в угловом направлении вокруг кожуха, чтобы одновременно лучше отделять друг от друга датчики и чтобы обеспечивать выигрыш в месте для измерительных устройств.

Это решение позволяет укрыть датчик или датчики между двумя концентричными стенками кожуха и обеспечивает его правильную установку, благодаря направлению в желобке. Наружная стенка содержит отверстие для установки датчика, но внутренняя стенка остается сплошной, что позволяет сохранять герметичность. Измерительный конец датчика остается доступным через отверстие. Единственный дополнительный габарит, необходимый для датчика, соответствует измерительному корпусу. Электрические возмущения уменьшаются, так как кожух, закрывающий датчик, продолжает другие кожухи и имеет аналогичные размеры по радиусу.

Желобок можно выполнить на одной стороне камеры или в трубке, закрепленной в камере. В любом случае, его можно выполнить в материале с более низким коэффициентом трения, чем преобладающий материал (металл) кожуха, что облегчает монтаж и демонтаж.

Кожух можно установить в продолжение других кожухов проводника, которые являются сплошными, то есть не содержат камеры. Предпочтительно он состоит из двух деталей, каждая из которых оснащена плоским фланцем крепления на одном из других кожухов и распоркой, причем распорки являются концентричными, прилегают к фланцу одной детали и имеют стороны взаимной центровки. Камера проходит между распорками, при этом одна из распорок продолжает сплошные кожухи и упирается непосредственно во фланец другой из деталей, а другая из распорок имеет радиус, отличный от радиусов гладких кожухов, и упирается во фланец другой из деталей электроизоляционной уплотнительной прокладкой. Устройство может содержать несколько таких нитевидных датчиков, установленных в желобке камеры, в том числе совместно работающие оптоволоконный датчик и датчик с трансформатором тока, что позволяет повысить качество измерений.

При этом нарушение общей формы кожуха является минимальным, как и возмущения токов.

Далее следует описание изобретения со ссылками на следующие фигуры:

на фиг.1 показан общий вид технического решения в соответствии с настоящим изобретением;

на фиг.2 показан первый вариант осуществления кожуха электрического устройства в соответствии с настоящим изобретением;

на фиг.3 показан второй вариант осуществления;

на фиг.4 показан другой вариант осуществления изобретения, вид с пространственным разделением деталей;

на фиг.5 показан вариант осуществления изобретения;

на фиг.6 показан датчик.

На фиг.1 показан вид снаружи участка кожуха электрического устройства, такого как прибор PSEM или GIS, в котором отличительным элементом изобретения является центральный кожух 1, показанный закрепленным фланцами на двух других цилиндрических и гладких кожухах 2. Проводник 4 проходит в центре кожухов 1 и 2, которые изолируют его от внешней среды. Кожух 1, предназначенный для установки датчиков, может быть более коротким, чем другие кожухи. В данном случае представлена конструкция с двумя датчиками, поскольку преимущества изобретения проявляются более наглядно, когда применяют несколько датчиков, однако можно вполне устанавливать только один датчик. На фиг.1 представлен вид снаружи, поэтому показаны только измерительные корпусы 5, установленные снаружи кожуха 1 в двух разных угловых местах, каждый на большей части длины кожуха 1. Если снять корпусы 5, то будут видны два отверстия 6, смещенные в продольном и угловом направлениях на кожухе 1, как показано на фиг.2; отверстия 6 сообщаются с камерой 7 внутри кожуха 1, которая в зависимости от случая может быть общей для обоих отверстий или может быть разделена стенкой 8, и в данном случае камера 7 содержит две трубки 9, намотанные вокруг кожуха 1 и образующие множество витков, и их концы 10 открываются перед соответствующим отверстием 6. Трубки 9 предназначены для введения в них датчиков, в данном случае оптоволоконных датчиков, в которых используют эффект Фарадея для токов, проходящих через проводник 4. Датчики вводят через отверстия 6 в трубки 9, которые их направляют и удерживают в положении, способствующем измерению, не позволяя им соскользнуть в камеру 7. Ограниченное угловое и продольное расширение отверстий 6, выполненных на небольших участках кожуха 1, позволяет защитить трубки 9 и сами датчики кожухом 1. Возможность установки и замены датчиков простыми движениями введения позволяет избежать необходимости демонтажа кожуха 1. Трубки 9 закреплены в камерах 7 при помощи клея или любого другого средства крепления. Предпочтительно они выполнены из материала с меньшим коэффициентом трения, чем материал кожуха 1, например из ПТФЭ: это облегчает введение датчиков, а также их извлечение с целью замены.

Соответствующий датчик 25 тока показан на фиг.6. Он содержит оптическое волокно 26 в качестве чувствительного элемента с зеркалом 27 на одном конце и с корпусом 5 на другом. Корпус 5 содержит элементы, необходимые для эксплуатации датчика, а именно: источник 29 света, поляризатор 30, инвертор 31, круговой поляризатор 32 и фотодетектор 33. Излучаемый источником 29 свет проходит по волокну 26, пройдя через элементы 30-32, затем возвращается на фотодетектор 33 после отражения от зеркала 27. Оптическое волокно 26 намотано витками вокруг проводника 4, который на этой фигуре не показан, но ток которого влияет на проходящий через него свет, и это влияние можно измерить.

На фиг.3 показан другой вид устройства. Кожух 1 состоит из двух деталей 11 и 12, каждая из которых содержит фланец 13 и распорку, прилегающую к фланцу, соответственно наружную распорку 14 и внутреннюю распорку 15. Распорки 14 и 15 являются концентричными, и между ними находится камера 7. Соединение осуществляют через поверхности 16 упора между распорками 14 и 15 вблизи фланцев 13, и эти поверхности обеспечивают взаимную центровку, сохраняя концентричность распорок 14 и 15. Винты 17 соединяют один из фланцев 13 с распоркой (в данном случае с наружной распоркой 14) другой детали. В месте соединения между другой распоркой 15 и другим фланцем 13 установлена уплотнительная прокладка 18. Предпочтительно также, чтобы эта прокладка была электроизолирующей при условии, что гладкие кожухи 2 продолжают наружную распорку 14, поскольку в этом случае не происходит циркуляции обратных токов через внутреннюю распорку и эти токи проходят практически прямолинейно и равномерно через кожухи 1 и 2 исключительно через наружную распорку, не создавая возмущений, приводящих к излучениям.

На фиг.4 показан вариант, который немного отличается от предыдущего и в котором используют трансформаторы тока, работающие по методу Роговского. Эти датчики, обозначенные позицией 19, выполнены в виде петли из единственного витка, замкнутого на одном конце, на котором они оснащены контактами 20 соединения с корпусами 5. Они в основном содержат проводник, состоящий из обмоток, расположенных друг за другом вдоль витка, концы которых соединены с контактом 20. Естественно, соединительные корпусы 5 для датчиков этого типа адаптированы для чувствительных электрических элементов. Эти датчики известны, поэтому их описание опускается. В любом случае их можно устанавливать, используя трубки, аналогичные трубкам 9, в данном случае в виде одного витка, но можно предусмотреть и другой вариант установки, в котором применяют желобки 21, выполненные на одной из распорок, в данном случае на внутренней распорке 15, и выполняющие такие же функции направления. На фигуре показаны также запорные пластинки 22, которые устанавливают на отверстия 6 и на которые затем устанавливают соединительные корпусы 5. Эти пластинки 22 могут быть подобными и содержать каждая один выступ 23 с отверстием, предназначенным для прохождения соединительного контакта 20, и один сплошной выступ 24. После размещения датчиков 19 в желобках 21 и после смыкания их витков, пластинки 22 устанавливают на наружную распорку 14, поворачивая их таким образом, чтобы выступы 23 с отверстием оказались перед отверстиями 6 и соединительными контактами 20. Затем соединительные корпусы 5 сажают на выступы 23 и 24 и на соединительные контакты 20. Производят плотный монтаж при помощи стяжного хомута, охватывающего соединительные корпусы 5, или при помощи любого другого стягивающего средства на соединительных контактах 20.

В данном случае желобки 21 могут иметь покрытие из материала с низким коэффициентом трения для облегчения введения датчиков 19.

В варианте осуществления, представленном на фиг.5, по всей внутренней распорке 15 через равномерные промежутки выполнены желобки 21, в данном случае пять желобков, некоторые из которых являются дополнительными, поскольку в данном случае установлено только три датчика 19. Это решение позволяет добавлять, в случае необходимости, новые датчики во время срока эксплуатации устройства. Это не представляет никакой трудности, учитывая наличие отверстий 6, выполненных в разных угловых местах.

Устройства с трубками и с желобками не обязательно предназначены соответственно для оптоволоконных датчиков и для трансформаторных датчиков.

Решение, подобное варианту на фиг.5, можно осуществить с оптоволоконными датчиками. Число витков датчиков не является критическим для нормального осуществления изобретения: достаточно предусмотреть соответствующие устройства для направления и размещения.

Наконец, датчики обеих категорий можно разместить вместе на одном кожухе 1, что может представлять интерес для повышения надежности измерений.


КОЖУХ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРОВОДНИКА, ОСНАЩЕННЫЙ ДАТЧИКАМИ ТОКА
КОЖУХ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРОВОДНИКА, ОСНАЩЕННЫЙ ДАТЧИКАМИ ТОКА
КОЖУХ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРОВОДНИКА, ОСНАЩЕННЫЙ ДАТЧИКАМИ ТОКА
КОЖУХ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРОВОДНИКА, ОСНАЩЕННЫЙ ДАТЧИКАМИ ТОКА
КОЖУХ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРОВОДНИКА, ОСНАЩЕННЫЙ ДАТЧИКАМИ ТОКА
КОЖУХ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРОВОДНИКА, ОСНАЩЕННЫЙ ДАТЧИКАМИ ТОКА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 131-140 из 218.
20.08.2015
№216.013.726e

Способ мониторинга машин с вращающимися валами

Изобретение относится к способу обнаружения точек истирания и/или контакта на машинах с вращающимися частями. Вращающиеся части образуют электрическую коаксиальную систему относительно неподвижных частей такой машины, а в этой системе импульсы электрического напряжения распространяются с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560864
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.08.2015
№216.013.7285

Система и способ изготовления роторов

Изобретение относится к области производства роторов. Установка содержит множество обрабатывающих секций 2000 и множество перемещающих устройств 3000. Обрабатывающие секции 2000 включают в себя сварочную обрабатывающую секцию 100 для выполнения сварки и сопутствующих процессов, таких как...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560887
Дата охранного документа: 20.08.2015
27.08.2015
№216.013.7456

Способ работы устройства горения

Изобретение относится к энергетике. Способ работы устройства горения включает в себя подачу топлива и окислителя в устройство горения и их сжигание. Согласно способу во время, по меньшей мере, части периода работы в неустановившемся режиме дополнительная текучая среда подается вместе с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561357
Дата охранного документа: 27.08.2015
27.08.2015
№216.013.7458

Способ эксплуатации камеры сгорания при работе в неустановившемся режиме

Изобретение относится к способу эксплуатации камеры сгорания при работе в неустановившемся режиме. В камеру сгорания подают, по меньшей мере, топливо. Неустановившийся режим включает в себя период, имеющий продолжительность, в течение которого топливо подают в количестве меньшем, чем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561359
Дата охранного документа: 27.08.2015
27.08.2015
№216.013.7522

Теплообменный узел для поворотного регенеративного подогревателя

Изобретение относится к теплообменному узлу для поворотного регенеративного подогревателя. Теплообменный узел содержит множество теплообменных элементов, расположенных в стопку на расстоянии друг от друга. Каждая выемка из множества выемок одного из теплообменных элементов опирается на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561561
Дата охранного документа: 27.08.2015
10.09.2015
№216.013.75e2

Горелка многоконусного типа предварительного смешивания для газовой турбины

Горелка предварительного смешивания многоконусного типа для газовой турбины содержит множество кожухов, расположенных вокруг центральной оси горелки и являющихся частями виртуального аксиально продолжающегося общего конуса , открытого в направлении вниз по потоку. Указанные части смещены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561767
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.760d

Кольцо псевдоожижающего сопла для сварки

Изобретение относится к способу быстрой замены псевдоожижающих сопел. Способ быстрой замены псевдоожижающих сопел, имеющих колпачок сопла, прикрепленный к кольцу надетой на и продолжающейся радиально от вертикальной секции подводящей трубы, содержащий следующие этапы. Скользят инструментом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561810
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.760e

Газотурбинная система генерирования энергии, содержащая систему аварийной подачи энергии

Настоящее изобретение относится к газотурбинной системе генерирования энергии, содержащей генератор с водородным охлаждением, имеющий водород в качестве теплоносителя, хранилище водорода энергоблока, вспомогательное оборудование генератора и систему аварийной подачи энергии, которая содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561811
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.762a

Цикл преобразования энергии для пара, генерируемого реактором на быстрых нейтронах с натриевым охлаждением

Изобретение относится к циклу преобразования энергии для пара, генерируемого реактором на быстрых нейтронах с натриевым охлаждением. Цикл имеет первую стадию, на которой первое расширение пара, выходящего из парогенератора, связанного с реактором, осуществляется для приведения пара из исходного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561839
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.769f

Газотурбинная система сгорания

Изобретение относится к энергетике. Газотурбинная система сгорания, при этом газовая турбина содержит компрессор, камеру сгорания для выработки рабочего газа, соединенную для приема сжатого воздуха из компрессора, турбину, соединенную для приема рабочего газа из камеры сгорания. Камера сгорания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561956
Дата охранного документа: 10.09.2015
Показаны записи 131-140 из 206.
20.08.2015
№216.013.6f65

Горелочное устройство

Настоящее изобретение относится к горелочному устройству для вырабатывания горячих газов (8), расширяемых в газовой турбине, содержащему горелку внутри камеры (1), причем указанная горелка содержит средство (5) впрыска топлива, средство (6) подачи воздуха и средство образования воспламеняющейся...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560087
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.08.2015
№216.013.726e

Способ мониторинга машин с вращающимися валами

Изобретение относится к способу обнаружения точек истирания и/или контакта на машинах с вращающимися частями. Вращающиеся части образуют электрическую коаксиальную систему относительно неподвижных частей такой машины, а в этой системе импульсы электрического напряжения распространяются с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560864
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.08.2015
№216.013.7285

Система и способ изготовления роторов

Изобретение относится к области производства роторов. Установка содержит множество обрабатывающих секций 2000 и множество перемещающих устройств 3000. Обрабатывающие секции 2000 включают в себя сварочную обрабатывающую секцию 100 для выполнения сварки и сопутствующих процессов, таких как...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560887
Дата охранного документа: 20.08.2015
27.08.2015
№216.013.7456

Способ работы устройства горения

Изобретение относится к энергетике. Способ работы устройства горения включает в себя подачу топлива и окислителя в устройство горения и их сжигание. Согласно способу во время, по меньшей мере, части периода работы в неустановившемся режиме дополнительная текучая среда подается вместе с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561357
Дата охранного документа: 27.08.2015
27.08.2015
№216.013.7458

Способ эксплуатации камеры сгорания при работе в неустановившемся режиме

Изобретение относится к способу эксплуатации камеры сгорания при работе в неустановившемся режиме. В камеру сгорания подают, по меньшей мере, топливо. Неустановившийся режим включает в себя период, имеющий продолжительность, в течение которого топливо подают в количестве меньшем, чем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561359
Дата охранного документа: 27.08.2015
27.08.2015
№216.013.7522

Теплообменный узел для поворотного регенеративного подогревателя

Изобретение относится к теплообменному узлу для поворотного регенеративного подогревателя. Теплообменный узел содержит множество теплообменных элементов, расположенных в стопку на расстоянии друг от друга. Каждая выемка из множества выемок одного из теплообменных элементов опирается на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561561
Дата охранного документа: 27.08.2015
10.09.2015
№216.013.75e2

Горелка многоконусного типа предварительного смешивания для газовой турбины

Горелка предварительного смешивания многоконусного типа для газовой турбины содержит множество кожухов, расположенных вокруг центральной оси горелки и являющихся частями виртуального аксиально продолжающегося общего конуса , открытого в направлении вниз по потоку. Указанные части смещены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561767
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.760d

Кольцо псевдоожижающего сопла для сварки

Изобретение относится к способу быстрой замены псевдоожижающих сопел. Способ быстрой замены псевдоожижающих сопел, имеющих колпачок сопла, прикрепленный к кольцу надетой на и продолжающейся радиально от вертикальной секции подводящей трубы, содержащий следующие этапы. Скользят инструментом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561810
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.760e

Газотурбинная система генерирования энергии, содержащая систему аварийной подачи энергии

Настоящее изобретение относится к газотурбинной системе генерирования энергии, содержащей генератор с водородным охлаждением, имеющий водород в качестве теплоносителя, хранилище водорода энергоблока, вспомогательное оборудование генератора и систему аварийной подачи энергии, которая содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561811
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.762a

Цикл преобразования энергии для пара, генерируемого реактором на быстрых нейтронах с натриевым охлаждением

Изобретение относится к циклу преобразования энергии для пара, генерируемого реактором на быстрых нейтронах с натриевым охлаждением. Цикл имеет первую стадию, на которой первое расширение пара, выходящего из парогенератора, связанного с реактором, осуществляется для приведения пара из исходного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561839
Дата охранного документа: 10.09.2015
+ добавить свой РИД