Сильноточное контактное соединение

Устройство относится к электротехнике и, в частности к сильноточному аппаратостроению и предназначено для соединения электролизеров между собой.

Целью полезной модели являются: упрощение конструкции, экономия цветных металлов, материалов и снижение и стабилизация сопротивления контакта и экономия электроэнергии.

Это достигается тем, что сильноточное контактное соединение выполнено в виде одиночных медных шин с использованием электропроводящих паст и смазок.

Новым в данной полезной модели является использование: одиночных медных шин и использование электропроводящих паст и смазок.

Устройство относится к электротехнике и, в частности к сильноточному аппаратостроению и предназначено для соединения электролизеров между собой.

Известно множество устройств для соединения электролизеров типа БГК-50/25; БГК-100, ДМ-100 и других марок между собой [1]

Наиболее близким к предлагаемой модели является сильноточная контактная система (СКС) представляющая собой межванную ошиновку в виде двадцати пар стандартных медных шин расположенных параллельно по десять шин попарно одна над другой. [1].

Основным недостатком прототипа является сложность и громоздкость конструкции, большой расход цветных металлов, материалов и большой расход электроэнергии.

Эта конструкция СКС принята за прототип.

Целью полезной модели являются: упрощение конструкции, экономия цветных металлов, материалов и снижение и стабилизация сопротивления контактов и экономия электроэнергии.

Настоящая цель достигается тем, что СКС представляет собой 10 одиночных медных шин с использованием электропроводящих паст и смазок.

Предлагаемое устройство СКС представлено на Фиг.1. СКС состоит из анодного вывода электролизера 1, сильноточного соединительного элемента, состоящего из совокупности одиночных медных шин 2, катодного вывода электролизера 3, электропроводящих паст и смазок 4 и крепежных приспособлений 5, состоящих из накладок, болтов и гаек.

Работа СКС происходит следующим образом. При подаче напряжения электрический ток с анодного вывода электролизера 1 переходит на сильноточный соединительный элемент 2 и затем ток переходит на катодный вывод электролизера 3. При этом благодаря использованию в местах соединения сильноточного соединительного элемента 2 с анодным 1 и катодным выводом 3 электропроводящих паст и смазок 4 за счет увеличения площади контакта до реальных геометрических размеров и изоляции зоны всего контакта от окружающей среды увеличения сопротивления контактов не происходит и начальное минимальное сопротивление контактов сохраняется длительное время.

Упрощение конструкции СКС достигается тем, что вместо 20 медных шин стандартного сечения применяется 10 медных шин большего сечения по сравнению с прототипом.

Экономия цветных металлов достигается за что того, что вместо использования 20 медных шин сечением 120×12 мм². 20 штук×1440 мм²=28800 мм² в нашем СКС используются медные шины большего сечения 120×18 мм². 10×2160=21600 мм²

Экономия крепежных приспособлений 5 достигается путем использования электропроводящих паст и смазок 4 допускающих использование крепежных приспособлений 5 состоящих из накладок, болтов и гаек меньшего по сравнению с прототипом (М36) размера и меньшее усилия затяжки, так как использование электропроводящих паст и смазок 4 допускает снижение усилия затяжки болтов и отпадает необходимость использования дополнительных крепежных приспособлений в виде тарельчатых шайб.

Снижение и стабилизация сопротивления контактов и экономия электроэнергии достигается путем использования электропроводящих паст и смазок за счет увеличения площади контакта до реальных геометрических размеров и изоляции зоны всего контакта от окружающей среды увеличения сопротивления контактов, состоящего из переходного сопротивления (сопротивления стягивания) и сопротивления окисных пленок, не происходит (из-за отсутствия воздуха) и начальное минимальное сопротивление контактов сохраняется длительное время.

Расчет экономии цветных металлов.

Существующая конструкция СКС:

Верхняя шина. Толщина h=0,012 м; Ширина b=0,12 м; Длина l=1,128 м; Плотность меди P=8800 кг/м3. Количество шин N=10 штук

Масса верхней шины m1=(h×b×l)×P=(0,012×0,12×1,128)×8800=14,3 кг.

Масса 10 верхних шин M1=m1×N=14,2×10=143 кг;

Нижняя шина. Толщина h=0,012 м; Ширина b=0,12 м; Длина l=1,166 м; Плотность меди P=8800 кг/м3. Количество шин N=10 штук;

Масса нижней шины m2=(h×b×l)×P=(0,012×0,12×1,166)×8800=14,8 кг.

Масса 10 нижних шин M2=m1×N=14,8×10=148 кг;

Таким образом, общая масса M=M1+M2=143+148=291 кг;

Предлагаемая конструкция СКС:

Одиночная шина.

Толщина h=0,018 м; Ширина b=0,12 м; Длина l=1,198 м; Плотность меди P=8800 кг/м3. Количество шин N=10 штук

Масса шины m0=(h×b×l)×P=(0,018×0,12×1,198)×8800=22,7 кг.

Масса 10 одиночных шин M0=m0×N=22,7×10=227 кг;

Экономия цветных металлов Э=M-M0=291-227=64 кг

При количестве электролизных установок в цехе 120 штук.

Общая экономия цветных металлов только в одном электролизном цехе составит более 7,4 тонны меди.

Технико-экономический эффект данной модели заключается в экономии цветных металлов путем уменьшении количества медных шин с 20 стандартных медных шин сечением 120×12 мм² расположенных попарно одна над другой до 10 одиночных медных шин увеличенного сечения расположенных рядом сечением 120×18 мм², снижении и стабилизации сопротивления контактов за счет использования электропроводящих паст и смазок (см. Приложение - Акт внедрения 19.12.1989 г.).

1. Шалагинов А.А., Исследование состояния и разработка новых экономичных сильноточных контактных систем электролизеров химической промышленности. Промышленная энергетика. 2007, 8, с.12-16.

Сильноточное контактное соединение, содержащее анодный вывод электролизера, сильноточный соединительный элемент, катодный вывод электролизера, крепежные приспособления, отличающееся тем, что контактное соединение выполнено в виде одиночных медных шин с использованием электропроводящих паст и смазок.