RU2269847C1

RU2269847C1 - Device for connection of electric conductors

Info

Publication number: RU2269847C1
Application number: RU2004125212/09A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Александрович Ирха (RU); Дмитрий Александрович Ирха
Original assignee: Кубанский государственный аграрный университет
Priority date: 2004-08-17
Filing date: 2004-08-17
Publication date: 2006-02-10

Abstract

FIELD: electrical engineering.

SUBSTANCE: the terminal components, having the shape of the sectors of a truncated cone, are connected to the body of the metal sleeve with the aid of flexible jumpers formed by the circular slot on the sleeve, and clamping nuts, having a conical inner surface, are used. It reduces the quantity of contact joints and increases the contact surface between the conductor and terminals. The device may be used for connection of bare and insulated conductors of any material positioned in the air, ground and water.

EFFECT: enhanced conductance of the connection, reduced heating of it by overload currents and short-circuits, enhanced reliability and durability, as well as reduced labor content and enhanced mechanical strength.

2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам и зажимам, предназначенным для соединения электрических проводников при монтаже электроустановок или строительстве кабельных и воздушных линий электропередач, в частности при монтаже заземляющих устройств.The invention relates to devices and clamps for connecting electrical conductors during the installation of electrical installations or the construction of cable and overhead power lines, in particular when installing grounding devices.

Известны устройства и способы соединения электрических проводников, например по авторскому свидетельству SU №1829067, кл. Н 01 R 4/38, опубликованному 23.07.93. Бюл. №27 "Соединительный гнездовой зажим", содержащий прижимную зажимную обойму, в которой размещаются концы проводников, вкладыши и зажимные винты. Недостатком зажима является то, что переходное сопротивление контакта сосредоточено в точках соприкосновения торца винта с проводником, что приводит к чрезмерному нагреву зажима.Known devices and methods for connecting electrical conductors, for example, according to copyright certificate SU No. 1829067, class. H 01 R 4/38, published July 23, 93. Bull. No. 27 "Connecting socket clip" containing a clamping clamping sleeve in which the ends of the conductors, bushings and clamping screws are placed. The disadvantage of the clamp is that the contact transition resistance is concentrated at the points of contact between the end face of the screw and the conductor, which leads to excessive heating of the clamp.

По авторскому свидетельству SU №1325607, кл. Н 01 R 4/20, опубликованному 23.07.87. Бюл. №27 предлагается соединять проводники обжатием. Устройство по этому способу содержит втулку с выступами и проводники с предварительно выполненными на них выемками. Недостатком такого способа является то, что он применим преимущественно для проводников из мягких материалов (алюминий, медь) и требует мощного прессового оборудования.According to the copyright certificate SU No. 1325607, class. H 01 R 4/20, published July 23, 87. Bull. No. 27 is proposed to connect the conductors by compression. The device according to this method comprises a sleeve with protrusions and conductors with recesses previously made on them. The disadvantage of this method is that it is applicable mainly for conductors made of soft materials (aluminum, copper) and requires powerful press equipment.

Известно устройство для соединения жил кабеля по авторскому свидетельству SU №1817167, кл. Н 01 R 11/22, опубликованное 23.05.93. Бюл №19 (принято за прототип). Устройство содержит стакан и размещенные в нем зажимные элементы, выполненные в виде цанговых четырехлепестковых втулок, устанавливаемых в стакан с разных концов и зажимными гайками контрения. Недостатком устройства является то, что зажимные элементы крепятся к цилиндрической шайбе, не связанной со стаканом. Такая конструкция не обеспечивает надежного электрического контакта между торцами соединяемых проводников, что приводит к увеличению переходного сопротивления на соединителе, усложняет технологию монтажа и увеличивает трудоемкость работ.A device for connecting cable cores according to copyright certificate SU No. 1817167, class. H 01 R 11/22, published 05/23/93. Bull No. 19 (taken as a prototype). The device comprises a glass and clamping elements located therein, made in the form of collet four-leaf bushings installed in the glass from different ends and with lock nuts. The disadvantage of this device is that the clamping elements are attached to a cylindrical washer, not associated with the glass. This design does not provide reliable electrical contact between the ends of the connected conductors, which leads to an increase in the transition resistance on the connector, complicates the installation technology and increases the complexity of the work.

Техническим решением задачи является повышение электрической проводимости соединения, предотвращение перегрева соединения при больших токах и сокращение трудозатрат на монтаж соединений.The technical solution to the problem is to increase the electrical conductivity of the connection, prevent overheating of the connection at high currents and reduce labor costs for the installation of connections.

Поставленная задача решается тем, что устройство для соединения электрических проводников, включающее металлический стакан с гайками и зажимные элементы, отличающиеся тем, что зажимные элементы выполнены как единое целое со стаканом и соединены с ним гибкими перемычками, образованными кольцевым пазом на стакане, при этом зажимные элементы имеют форму секторов усеченного конуса, разделенных продольными зазорами, и снабженных контактными зубьями из материала с твердостью, большей чем твердость материала электрических проводников, а прижимные гайки, выполненные с внутренней конической поверхностью, сопрягаемой в собранном виде с поверхностью зажимных элементов, и снабжены внутренней резьбой, уплотняющими и контрящими прокладками.The problem is solved in that the device for connecting electrical conductors, including a metal cup with nuts and clamping elements, characterized in that the clamping elements are made integrally with the glass and connected to it by flexible jumpers formed by an annular groove on the glass, while the clamping elements have the shape of truncated cone sectors, separated by longitudinal gaps, and equipped with contact teeth of a material with a hardness greater than the hardness of the material of the electrical conductors, and olive with the nut formed with an inner conical surface mating in assembled form with the surface of the jaw members and provided with internal thread, and the X's sealing gaskets.

Новизна устройства заключается в том, что для повышения электрической проводимости соединения: уменьшается количество контактных стыков; расширяется площадь контактирующей поверхности между зажимными элементами и проводниками. Достигается это путем конструктивного объединения стакана и зажимных элементов в единое целое и придания зажимам гибкости за счет образования кольцевого паза по окружности стакана и зазоров между секторами зажимов.The novelty of the device is that to increase the electrical conductivity of the connection: the number of contact joints is reduced; the area of the contact surface between the clamping elements and the conductors is expanded. This is achieved by constructively combining the glass and clamping elements into a single whole and giving the clamps flexibility due to the formation of an annular groove around the circumference of the cup and the gaps between the clamp sectors.

Кроме указанного прижимные гайки выполнены с внутренней конической поверхностью, которая совпадает с поверхностью зажимных конусных секторов в момент окончательного закрепления гайки на внешней резьбе стакана, это также способствует снижению переходного электрического сопротивления соединения. Уплотняющие и контрящие прокладки и смазка защищают контактные поверхности от коррозии, обеспечивая надежность и долговечность соединения.In addition to the specified clamping nuts are made with an inner conical surface, which coincides with the surface of the clamping conical sectors at the time of final fixing of the nut on the external thread of the glass, this also helps to reduce the transient electrical resistance of the connection. Sealing and locking gaskets and grease protect the contact surfaces from corrosion, ensuring reliability and durability of the connection.

Сущность изобретения представлена на чертежах, где на фиг.1 - общий вид устройства для соединения электрических проводников, а на фиг.2 - сечение по А-А.The invention is presented in the drawings, where in Fig. 1 is a general view of a device for connecting electrical conductors, and in Fig. 2 is a section along AA.

Устройство (фиг.1) включает металлический стакан 1 на противоположных концах, которого выполнены продольные отверстия для размещения электрических проводников 2 и зажимные элементы 3, имеющие форму секторов усеченного конуса, разделенных зазорами 4 (фиг.2) и снабженных контактными зубьями 5 из материала с твердостью, большей чем твердость материала электрических проводников 2. Зажимные элементы 3, являясь частью стакана 1, соединяются с ним гибкими перемычками 6, образованными кольцевым пазом 7 на стакане 1. Для соединения проводников 2 стакан 1 укомплектован прижимными гайками 8, имеющими внутреннюю коническую поверхность 9, сопрягаемую в собранном виде с конической поверхностью зажимных элементов 3, а так же внутреннюю резьбу 10, соответствующую наружной резьбе 11 на стакане 1, уплотняющие и контрящие прокладки 12.The device (Fig. 1) includes a metal cup 1 at opposite ends, which has longitudinal holes for accommodating electrical conductors 2 and clamping elements 3, having the shape of sectors of a truncated cone, separated by gaps 4 (Fig. 2) and equipped with contact teeth 5 of material with hardness greater than the hardness of the material of the electrical conductors 2. The clamping elements 3, being part of the glass 1, are connected to it by flexible jumpers 6 formed by an annular groove 7 on the glass 1. To connect the conductors 2 glass 1 equipped with clamping nuts 8 having an inner conical surface 9, mated assembled with the conical surface of the clamping elements 3, as well as an internal thread 10 corresponding to the external thread 11 on the cup 1, sealing and locking gaskets 12.

Устройство работает следующим образом. Устройство поставляет в зону монтажа в разобранном виде (прижимные гайки 8 не навернуты на станок 1). Перед соединением электрические проводники 2 очищаются от следов коррозии и загрязнений, смазываются антикоррозийной смазкой. На концы проводников 2 одевают прижимные гайки 8 с уплотняющими и контрящими прокладками 12. Продольные отверстия стакана 1 его резьбу 11, зажимные элементы 3 смазывают антикоррозийной смазкой, а кольцевой паз 7 заполняют смазкой. Концы проводников 2 устанавливают в продольные отверстия стакана 1 и заворачивают гайки 8 на стакан 1. Гайки 8 своими коническими поверхностями 9 воздействуют на коническую поверхность зажимных элементов 3, при этом благодаря наличию гибких перемычек 6 на стакане 1 и зазоров 4 между сегментными зажимными элементами 3, последние изгибаются, а их контактные зубья 5 внедряются в материал проводника 2, создавая надежный, долговечный электрический контакт и обеспечивая высокую электропроводность соединения. Одновременно повышается механическая прочность узла соединения при увеличении растягивающих механических нагрузок. Контактным зубьям 3 путем термообработки или другим способом придается твердость, большая чем твердость соединяемых проводников 2.The device operates as follows. The device delivers to the installation area disassembled (clamping nuts 8 are not screwed onto machine 1). Before connecting the electrical conductors 2 are cleaned of traces of corrosion and contamination, lubricated with anti-corrosion grease. Clamping nuts 8 with sealing and locking gaskets are put on the ends of the conductors 2. The longitudinal openings of the glass 1 of its thread 11, the clamping elements 3 are lubricated with anti-corrosion grease, and the annular groove 7 is filled with grease. The ends of the conductors 2 are installed in the longitudinal holes of the glass 1 and the nuts 8 are screwed onto the glass 1. The nuts 8, with their conical surfaces 9, act on the conical surface of the clamping elements 3, due to the presence of flexible jumpers 6 on the glass 1 and the gaps 4 between the segmented clamping elements 3, the latter are bent, and their contact teeth 5 are embedded in the material of the conductor 2, creating a reliable, durable electrical contact and providing high electrical conductivity of the connection. At the same time, the mechanical strength of the joint increases with increasing tensile mechanical loads. The contact teeth 3 by heat treatment or in another way are given hardness greater than the hardness of the connected conductors 2.

Углубление контактных зубьев 3 в проводники 2 на заданную глубину обеспечивается конструкцией устройства и контролируется по качеству резьбового соединения стакана 1 и гаек 8 (отсутствие зазора между ними), при этом антикоррозийная смазка заполняет все поры соединений, а уплотняющие и контрящие прокладки 12 предотвращают проникновение влаги и воздуха к контактным поверхностям, а также самоотвинчивание гаек 8.The deepening of the contact teeth 3 into the conductors 2 to a predetermined depth is ensured by the device design and is monitored by the quality of the threaded connection of the cup 1 and nuts 8 (no gap between them), while the anti-corrosion grease fills all the pores of the joints, and the sealing and locking gaskets 12 prevent moisture from entering and air to the contact surfaces, as well as self-loosening of the nuts 8.

Положительный эффект устройства дополнительно проявляется в следующем:The positive effect of the device is additionally manifested in the following:

- исключается перегрев соединения при протекании аварийных токов перегрузок, токов коротких замыканий и токов от воздействия молнии;- eliminates overheating of the connection during the occurrence of emergency overload currents, short circuit currents and currents from lightning;

- повышается механическая прочность узла соединения проводников;- increases the mechanical strength of the junction of conductors;

- сокращаются трудозатраты на монтаж электрических соединений;- reduced labor costs for the installation of electrical connections;

Claims

A device for connecting electrical conductors, including a metal cup with nuts and clamping elements, characterized in that the clamping elements are made integrally with the glass and connected to it by flexible jumpers formed by an annular groove on the glass, while the clamping elements are in the form of sectors of a truncated cone, separated by longitudinal gaps and provided with contact teeth made of material with a hardness greater than the hardness of the material of the electrical conductors, and the clamping nuts are made with an internal onical surface mating in assembled form with the surface of the clamping elements, and equipped with internal thread, sealing and locking gaskets.