заземляющий зажим

Формула изобретения

1. Заземляющий зажим, содержащий электродинамический контур, образованный планками, расположенными одна вдоль другой, контактный узел, имеющий контакты, захват для улавливания заземляемого провода и клемму для подсоединения заземляющего провода, связанную с электродинамическим контуром, отличающийся тем, что контактный узел расположен в верхней части электродинамического контура, снабжен ограничителем перемещения заземляемого провода, клемма размещена на нижнем конце одной из планок, а точка опоры в рабочем положении планок расположена ниже контактного узла, при этом планки выполнены упругими из ферромагнитного материала.

2. Заземляющий зажим по п. 1, отличающийся тем, что в верхней части электродинамического контура, по меньшей мере, одна из планок выполнена в виде вилки, зубья ее отогнуты в сторону другой планки и образуют с верхним концом второй планки участки с накрест расположенными продольными осями планок, при этом накрест расположенный конец одной из планок огибает аналогичный конец второй планки, образует с ним контактный узел и оканчивается захватом, а нижние концы планок соединены между собой.

3. Заземляющий зажим по п.1, отличающийся тем, что одна из планок электродинамического контура имеет в верхней части поперечные ответвления, отогнутые в сторону второй планки, конец которой отогнут в этом же направлении, огибает плоскость расположения концов ответвлений первой планки, образует с отогнутыми ответвлениями первой планки контактный узел и оканчивается захватом, а нижние концы планок соединены между собой.

4. Заземляющий зажим по п.1, отличающийся тем, что в верхней части электродинамического контура обе планки имеют поперечные ответвления, симметрично расположенные относительно продольной оси планок и смещенные в сторону одной из планок, каждая пара ответвлений, расположенных по одну сторону от продольных осей планок, образует контактный узел с двумя захватами, а нижние концы планок соединены между собой.

5. Заземляющий зажим по п.1, отличающийся тем, что одна из планок выполнена П-образной, один конец ее соединен с нижним концом второй планки, образуя захват, свободный конец второй планки отогнут к диагонально расположенному углу П-образной планки и образует с ним контактный узел, а клемма размещена на нижнем конце П-образной планки.

6. Заземляющий зажим по п.1, отличающийся тем, что контактный узел образован верхними концами планок и служащей ограничителем перемещения заземляемого провода пружиной, которая одним концом закреплена на одной из планок, охватывает верхний конец второй планки и закреплена на ней вторым своим концом посредством шарнира, размещенного между контактным узлом и точкой опоры в рабочем положении нижнего конца второй планки с выполненным на ней захватом, при этом клемма размещена на нижнем конце первой планки.

7. Заземляющий зажим по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что по меньшей мере, один из контактов контактного узла выполнен в виде параллельных контактных элементов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к зажимам переносных заземлений, используемых для заземлений отключенных проводов воздушных линий электропередачи.

Известен заземляющий зажим, содержащий планки, установленные одна вдоль другой с возможностью упругого взаимного перемещения, контактный узел, образованный клеммной пластиной, закрепленной на одной из продольно расположенных планок и второй планкой, оканчивающейся захватом ("Справочник электрозащитных средств и предохранительных приспособлений", Издание второе, переработанное и дополненное, М.: Энергоатомиздат, 1984 г., с. 44-54).

Указанный зажим не обеспечивает надежное контактное нажатие в режиме короткого замыкания, т.к. в контактном узле возникают электродинамические, электромагнитные и термические усилия отброса контактов, которые превышают усилия сжатия контактов пружиной.

Известен также заземляющий зажим, содержащий электродинамический контур, образованный планками, установленными одна вдоль другой, контактный узел, расположенный в нижней части электродинамического контура, захват для улавливания заземляемого провода, выполненный на нижнем конце одной из планок электродинамического контура. Верхние концы планок гальванически соединены гибкой перемычкой контура. В точке соединения гибкой перемычки со второй планкой гальванически подсоединена планка спуск, которая расположена вдоль второй планки электродинамического контура и изолирована от нее ниже точки соединения. На нижнем конце планки спуска размещена клемма для подсоединения заземляющего провода (а. с. СССР N 1814121, МКИ 5 H 01 R 4/66 "Заземляющий зажим". Мрыхин В. И. , Сергеев Д. А., Бюл. "Открытия, изобретения" N 17, 07.05.93 г.).

В данном заземляющем зажиме в режиме короткого замыкания контактное нажатие в контактном узле увеличено путем введения в его конструкцию электродинамического контура. Вместе с тем, этот зажим конструктивно сложен из-за сравнительно большой номенклатуры входящих в него элементов. Сложен зажим и технологически из-за необходимости электроизолирования планки спуска и выполнения соединения планок электродинамического контура и спуска.

Для устойчивой фиксации зажима от опрокидывания (поворота вокруг оси заземляемого провода) необходимо, чтобы масса части зажима, расположенной выше контактного узла (заземляемого провода) была меньше массы части зажима, расположенной ниже контактного узла. Для выполнения этого условия в описанном зажиме приходится увеличивать металлоемкость, т. к. электродинамический контур (определяющий массу зажима) в нем расположен выше контактного узла. Кроме того, между заземляемыми и заземляющими проводами, связанными с зажимом, также возникают электродинамические усилия, составляющая часть которых направлена вдоль заземляемого провода и "выворачивает" зажим в месте его установки на заземляемом проводе.

Данное изобретение направлено на создание простого (конструктивно и технологически) заземляющего зажима, устойчивого к опрокидыванию и "выворачиванию", а также обеспечивающего надежное контактное нажатие и удержание заземляемого провода в контактном узле при коротком замыкании.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в заземляющем зажиме, содержащем электродинамический контур, образованный планками, расположенными одна вдоль другой, контактный узел, имеющий контакты, захват для улавливания заземляемого провода и клемму для подсоединения заземляющего провода, связанную с электродинамическим контуром, согласно данному изобретению контактный узел расположен в верхней части электродинамического контура, снабжен ограничителем перемещения заземляемого провода, клемма размещена на нижнем конце одной из планок, а точка опора в рабочем положении планок расположена ниже контактного узла, при этом планки выполнены упругими из ферромагнитного материала.

В частном случае выполнения изобретения, в верхней части электродинамического контура, по меньшей мере, одна из планок выполнена в виде вилки, зубья ее отогнуты в сторону другой планки и образуют с верхним концом второй планки участки с накрест расположенными продольными осями планок, при этом накрест расположенный конец одной из планок огибает аналогичный конец второй планки, образует с ним контактный узел и оканчивается захватом, а нижние концы планок соединены между собой.

В частном также случае, одна из планок электродинамического контура имеет в верхней части поперечные ответвления, отогнутые в сторону второй планки, конец которой отогнут в этом же направлении, огибает плоскость расположения концов ответвлений первой планки, образует с отогнутыми ответвлениями первой планки контактный узел и оканчивается захватом, а нижние концы планок соединены между собой.

В другом частном случае, в верхней части электродинамического контура обе планки имеют поперечные ответвления, симметрично расположенные относительно продольной оси планок и смещенные в сторону одной из планок, каждая пара ответвлений, расположенных по одну сторону от продольных осей планок, образует контактный узел с двумя захватами, а нижние концы планок соединены между собой.

Еще в одном частном случае, одна из планок выполнена П-образной, один конец ее соединен с нижним концом второй планки, образуя захват, свободный конец второй планки отогнут к диагонально расположенному углу П-образной планки и образует с ним контактный узел, а клемма размещена на нижнем конце П-образной планки.

В частном также случае, контактный узел образован верхними концами планок и служащей ограничителем перемещения заземляемого провода пружиной, которая одним концом закреплена на одной из планок, охватывает верхний конец второй планки и закреплена на ней вторым своим концом посредством шарнира, размещенного между контактным узлом и точкой опоры в рабочем положении нижнего конца второй планки с выполненным на нем захватом, при этом клемма размещена на нижнем конце первой планки.

В частном также случае, по меньшей мере, один из контактов контактного узла выполнен в виде параллельных контактных элементов.

Ниже даны примеры выполнения данного изобретения со ссылкой на чертежи, на которых.

Фиг. 1 - заземляющий зажим, у которого одна из планок электродинамического контура в верхней части выполнена в виде вилки с отогнутыми зубьями, которые огибаются второй планкой, образуя контактный узел.

Фиг. 2 - то же, что на фиг. 1, вид со стороны захвата.

Фиг. 3 - зажим, у которого обе планки в верхней части выполнены в виде вилок. Контактный узел образован аналогично контактному узлу зажима, представленного на фиг. 1, 2.

Фиг. 4 - то же, что на фиг. 3, вид со стороны захвата.

Фиг. 5 - зажим, одна из планок электродинамического контура имеет в верхней части поперечные ответвления, отогнутые в направлении второй планки, которые огибаются верхним концом второй планки и образуют с ним контактный узел.

Фиг. 6 - то же, что на фиг. 5, вид со стороны захвата.

Фиг. 7 - блок, образованный из 4-х зажимов, представленных на фиг. 5, 6.

Фиг. 8 - зажим, обе планки электродинамического контура которого имеют поперечные ответвления и каждая пара ответвлений, расположенных по одну сторону от продольных осей планок, образуют контактный узел.

Фиг. 9 - то же, что на фиг. 8, профильная проекция.

Фиг. 10 - то же, что на фиг. 8, вид сверху.

Фиг. 11 - зажим, в котором одна из планок выполнена П-образной, одни концы планок соединены между собой и оканчиваются захватом. Контактный узел образован свободным концом второй планки и диагонально расположенным относительно захвата углом П-образной планки.

Фиг. 12 - то же, что на фиг. 11, вид со стороны захвата.

Фиг. 13 - зажим, в котором планки электродинамического контура имеют простейшую форму. Контактный узел образован верхними концами планок и пружиной, выполняющей функцию ограничителя перемещения.

Фиг. 14 - то же, что на фиг. 13, вид со стороны захвата.

Во всех примерах выполнения данного изобретения зажим состоит из электродинамического контура, образованного упругими ферромагнитными планками 1 и 2, расположенными одна вдоль другой. На нижнем конце одной из планок размещена клемма 3, к которой крепится заземляющий провод. Для крепления зажима к изолирующей штанге ниже клеммы 3 предусмотрен хвостовик 4. Когда планки 1 и 2 соединены между собой (фиг. 1-10), хвостовик закреплен между планками 1 и 2. В случае расположения клеммы 3 на одной из планок, хвостовик 4 выполнен на нижнем конце этой планки (фиг. 11-14). Контактный узел с контактными поверхностями "а" и "б" расположен в верхней части электродинамического контура и образован верхними концами планок. Зажим снабжен захватом 5 для улавливания заземляемого провода при установке на него зажима. Контактный узел имеет ограничитель перемещения 6 и в приведенных примерах (фиг. 1-6 и 8-14) выполнен по-разному. Точка опоры "в" планки 1 и точка опоры "г" планки 2 в рабочем положении планок расположены ниже контактного узла. Планки при этом установлены под углом друг к другу, вершина которого находится у точек "в" и "г". При таком положении планок составляющая электродинамических сил, действующих на заземляемый провод, будет направлена в сторону ограничителя перемещения 6, что обеспечит надежный контакт в контактном узле.

Фиг. 1, 2. Верхняя часть планки 2 выполнена в виде вилки, зубья 7 которой отогнуты в сторону планки 1, образуя с ней участки "д" и "е" с накрест расположенными продольными осями планок. Верхний конец планки 1 огибает аналогичный конец планки 2, образуя с ним контактный узел с контактными поверхностями "а" и "б" и оканчивается захватом. Ограничитель перемещения 6 заземляемого провода образован огибающим концом планки 1.

Фиг. 3, 4. Верхние части обеих планок выполнены в виде вилок. Зубья 7 отогнуты аналогично зубьям зажима, представленного на фиг. 1, 2. Зубья 8 планки 1 огибают зубья 7 планки 2 и образуют с ним контактный узел, аналогичный узлу зажима, представленного на фиг. 1, 2.

Фиг. 5, 6. Планка 2 имеет в верхней части поперечные ответвления 9, отогнутые в направлении планки 1. Верхняя часть планки 1 отогнута в этом же направлении, огибает плоскость расположения концов ответвлений 9 и образует с ними контактный узел с контактными поверхностями "а" и "б", аналогично контактным поверхностям зажима, представленного на фиг. 1-4.

Блок зажимов, изображенный на фиг. 7, составлен из 4 зажимов, представленных на фиг. 5 и 6. Блок имеет общий хвостовик 4 для соединения с изолирующей штангой. Подсоединение каждого из зажимов блока к заземляющему проводу производится индивидуально посредством клеммы 3. Такое блокирование позволяет использовать один и тот же зажим в широком диапазоне значений токов.

Фиг. 8, 9 и 10. В верхней части электродинамического контура планки 1 и 2 имеют поперечные ответвления 10, симметрично расположенные относительно продольной оси планок 1 и 2. Ответвления 10 отогнуты в сторону планки 1. Каждая пара ответвлений 10, расположенных по одну сторону от продольной оси планок 1, 2, образует контактный узел с двумя захватами 5 и имеет контактные поверхности "а" и "б". Ограничителем перемещения 6 служат нижние ребра ответвлений 10 планки 1 в зоне контактного узла. Для лучшего прилегания контактных поверхностей "а" и "б" и увеличения количества контактных пятен контакты выполнены в виде параллельных контактных элементов 11 и 12.

Фиг. 11 и 12. Планка 1 выполнена П-образной, верхний конец ее соединен с нижним концом планки 2, образуя захват 5. Верхний конец планки 2 отогнут к диагонально расположенному углу планки 1 и образует с ней контактный узел с поверхностями "а" и "б". Ограничитель 6 образован поперечным участком планки 1. Верхняя часть планки 2 разделена на участки 13-17, образующие параллельные контактные элементы на контактной поверхности "б".

Фиг. 13, 14. Планки 1 и 2 имеют простейшую форму. Верхние концы планок образуют контактный узел с контактными поверхностями "а" и "б". Ограничителем перемещения 6 служит участок пружины 18 в зоне контактного узла, которая жестко соединена с верхним концом планки 1. Нижний конец планки 2 снабжен захватом 5. Пружина 18 соединена с планкой 2 посредством шарнира 19, расположенного между контактным узлом и точкой опоры "в" нижнего конца планки 2, снабженного захватом 5. Для стекания суммарного тока от обеих планок, планка 1 имеет удвоенное сечение на участке от точки "г" до клеммы 3.

Устанавливается зажим на заземляемый провод следующим образом.

Заземляемый провод улавливается захватом 5 и прилагаемое к изолирующей штанге (на чертежах не показаны) усилие передается на хвостовик 4 и далее - через планки 1 и 2 электродинамического контура - на заземляемый провод. Под воздействием этого усилия контактный узел раскрывается, преодолевая силы упругости планок 1 и 2, нижние концы которых жестко соединены между собой. При дальнейшем воздействии усилия со стороны хвостовика контактные поверхности "а" и "б" и заземляемый провод совершают относительное перемещение до соприкосновения ограничителя перемещения 6 с заземляемым проводом.

В зажиме по фиг. 11, 12 планки соединены несколько иначе, тем не менее, схема установки его аналогична вышеописанной.

Зажимы (фиг. 13, 14) устанавливаются аналогично, и происходит это следующим образом. Под воздействием передаваемого от изолирующей штанги усилия планки раскрываются, поворачиваясь вокруг точки опоры верхних концов планок между собой и преодолевая силы упругости планок 1 и 2 и пружины 18. Раскрытие планок 1 и 2 будет происходить до тех пор, пока заземляемый провод не пройдет точку приложения усилия пружины 18 к планке. После прохождения проводом указанной точки, находящаяся под воздействием усилия пружины 18 планка повернется вокруг провода под воздействием этого усилия до соприкосновения нижних концов планок 1 и 2 в точках "в" и "г", а заземляемый провод переместится до соприкосновения с ограничителем перемещения 6.

Таким образом, во всех схемах контактного узла заземляемый провод устанавливается между ограничителями перемещения 6 и контактными поверхностями, расположенными под углом друг к другу. Вершина угла находится с противоположной стороны от ограничителя 6 по отношению к заземляемому проводу.

В режиме короткого замыкания ток от контактного узла стекает по планкам 1 и 2 к клемме 3. Возникающие при этом электродинамические усилия взаимодействия между планками 1 и 2 определяются геометрическими параметрами электродинамического контура, которые выбираются исходя из условия превышения этих усилий над электродинамическими усилиями самопроизвольного отброса, возникающими в контактных пятнах между заземляемым проводом и контактными элементами. Во всех описанных схемах заземляющих зажимов, кроме зажима по фиг. 11, 12, имеет место один электродинамический контур. В заземляемом зажиме (фиг. 11, 12) образовано два электродинамических контура. Первый контур - между планкой 2 и участком планки 1, расположенным слева от планки 2. В этом контуре ток протекает в противоположных направлениях, и планки отталкиваются друг от друга. Второй контур - между планкой 2 и расположенным справа от нее участком планки 1. Во втором контуре ток течет в одинаковом направлении, поэтому планки притягиваются друг к другу. Таким образом, усилия, действующие на планку 2, суммируются.