Резистор
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к электротехнике , точнее - к конструкциям сильноточных малоиндуктивных резисторов высокого напряжения и к токоограничивающим ключевым устройствам. Цель изобретения - повышение технологичности изготовления и улучшение массогабаритных характеристик . Цель достигается тем, что во всех прямых и обратных участках зигзагообразного элемента со стороны перегибов (П) поочередно выполнено четное число прорезей до начала противоположных П, в каждом из П выполнены дополнительные прорези, расположенные перпендикулярно продольным прорезям с возможностью образования меандров резистивной полоски на каждом из участков, последовательно соединенных между собой. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5!)5 Н 01 С 3/02
I tt0ЦЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4730296/21 (22) 11,08.84 (46) 07.07.92. Бюл. М 25 (71) Всесоюзный электротехнический институт им. В.И,Ленина (72) К.И.Серяков (53) 621.316.8 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР
ЬЬ 436396, кл. Н 01 С 7/00, 1974.
Справочник по электрическим аппаратам высокого напряжения. / Под ред.
В.В.Афанасьева, — Л.; Знергоатомиздат, 1987, с. 271, (54) РЕЗИСТОР (57) Изобретение относится к электротехнике, точнее — к констоукциям сильноточных
Изобретение относится к электротехнике, а именно к сильноточным малоиндуктивным.резисторам высокого напряжения к токоограничивающим ключевым устройствам.
Известен способ снижения индуктивности сверхпроводящего токоограничивающего аппарата за счет чередования проводников с различным направлением тока при их намотке на цилиндрическое основание. Аналогичный способ предложен для безиндуктивных шунтирующих резисторов, в которых имеется многослойная намотка провода на каркас, причем все слои соединяются параллельно, а направление намотки в них передается от слоя к слою.
Недостатком таких устройств является необходимость их изготовления из гибких, например, металлических проводников,,,5g 1746408 А1 малоиндуктивных резисторов высокого напряжения и к токоограничивающим ключевым устройствам. Цель иэобретения— повышение технологичности изготовления и улучшение массогабаритных характеристик. Цель достигается тем, что во всех прямых и обратных участках зигзагообразного элемента со стороны перегибов (П) поочередно выполнено четное число прорезей до начала противоположных П, в каждом из П выполнены дополнительные прорези, расположенные перпендикулярно продольным прорезям с возможностью образования меандров реэистивной полоски на каждом из участков, последовательно соединенных между собой, 2 ил. вследствие чего их тяжело изготовить из сверхпроводящих керамических материалов. Наличие каркаса приводит к тому, что такие устройства характеризуются относительно малым коэффициентом заполнения конструктивного объема проводником.
Наиболее близким к предложенному являетсяя конструкция малоиндуктивного резистора, в котором активным элементом является металлическая лента, согнутая в виде зигзага.
Недостатком этой конструкции является то, что в аппаратах высокого напряжения требуется, чтобы полная длина проводника составляла сотни метров, поэтому для создания конструкции приемлемых габаритов приходится производить последовательное соединение зигзагов, что усложняет конст.рукцию. Необходимость изготовления уст1746408 ройства из гибких лент. делает невозможным его изготовление из керамических сверхпроводящих материалов, Цель изобретения — повышение технологичности изготовления и улучшение массогабаритных характеристик.
Указанная цель достигается тем, что в резисторе, содержащем реэистивный элемент, который сформирован в виде единой полосы проводящего материала с зигзагообразно и параллельно расположенными прямыми и обратными участками, соединенными между собой перегибами этой полосы и образующими пакет участков, и два токоподвода, расположенных на ее концах, во всех прямых и обратных участках со стороны перегибов попеременно выполнено четное число прорезей до противоположных перегибов, в которых выполнены дополнительные прорези, расположенные перпендикулярно продольным прорезям с возможностью образования меандроа резистивной полоски на каждом из участков, последовательно соединенных между собой.
На фиг. 1 показан эскиз одного из вариантов выполнения устройства; на фиг. 2— развертка рабочей части устройства.
Устройство содержит активную часть резистора, выполненную в виде согнутой а зигзаг полосы 1. В результате рабочая часть оказывается состоящей из прямых и обратных прямолинейных участков этой полосы, соединенных между собой участками перегиба этой полосы, т.е. представляет собой пакет указанных прямолинейных участков, Такая рабочая часть может быть получена путем изгиба зигзагом металлической ленты, путем пайки в местах изгиба отдельных пластин керамического проводящего материала, например высокотемпературного сверхпроводника, путем экструзии шихты керамического проводника сразу в виде зигзага с последующим ее отжигом в печи, путем фрезерования пазов в едином блоке керамического проводника либо другими .способами. В прямолинейных участках зигзага со стороны перегибов выполнены продольные прорези 2, Последние выполнены со стороны противолежащих перегибов а чередующемся порядке, Число таких прорезей должно быть четным, т.е. число прорезей со стороны противолежащих перегибов должно быть равным друг другу, Каждая из указанных прорезей не является сквозной, но начинаясь с одной стороны перегибов полосы доходит до противоположной стороны, не затрагивая противолежащих перегибов, Кроме указанных продольных прорезей устройство содержит дополнительные по20
5ц перечные прорези 3, выполненные на участках перегибов. Эти прорези могут быть выполнены также путем срезания участков изгиба. Прорези 3 расположены перпендикулярно продольным прорезям и проходят между двумя ближайшими продольными прорезями, идущими с одной стороны перегибов полосы. В результате каждый прямолинейный участок полосы приобретает вид зигзагообразного меандра резистивной,полоски, Меандры, образующиеся на соседних прямолинейных участках полосы оказываются соединенными между собой последовательно. Токоподаоды к резистору расположены на концевых участках последовательно соединенных меандроа резистивной полоски.
Благодаря выполненным прорезям путь тока приобретает вид зигзага третьего порядка (показан на развертке) и оказывается значительно больше длины исходной полосы проводящего материала, с благоприятным с точки зрения уменьшения индуктивности и магнитных полей распределением прямых и обратных токов в объеме резистора.
Предложенный резистор, изготовленный из обычных проводников, может быть использован в качестве шунтирующего малоиндуктивного сопротивления в выключателях высокого напряжения, для чего он при работе присоединяется с помощью вспомогательных контактов параллельно главным контактам выключателя, За счет вырезов увеличивается длина пути тока, и уменьшается напряженность электрического поля в проводнике до допустимых пределов, В случае изготовления резистора из сверхпроводящей керамики или ленты, он может быть использован в качестве самостоятельного коммутационного аппарата (ключевого элемента), в котором используется переход из сверхпроводящего в нормальное состояние проводника. В процессе работы при превышении током критического значения (что возможно при возникновении в сети короткого замыкания) происходит указанный переход, что эквивалентно включению а цепь дополнительного сопротивления, ограничивающего ток, Наличие прорезоа увеличивает это сопротивление и уменьшает нагрев проводника при его переходе в нормальное состояние, Реализация предложения позволяет создать компактную конструкцию мощного резистора или сверхпроводящего токоограничителя. При этом такое устройство будет обладать наименьшей индуктивностью, поскольку токи в смежных участках токопроводящего пути идут а противоположных
1746408 г
Составитель К.Серяков
Редактор Н.Химчук Техред М,Моргентал Корректор С.Черни
Заказ 2397 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская. наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 направлениях, распределяясь в сечении в . шахматном порядке. Предложенная конструкция позволит сделать компактные конструкции керамических сверхпроводящих токограничивающих устройств высокого напряжения с суммарной эффективной длиной сверхпроводящей части в сотни и тысячи раэ больше размера такого устройства.
По сравнению с прототипом предложенная конструкция отличается тем достоинствам, что при изготовлении резистора или сверхпроводящего токоограничителя отпадает необходимость последовательного соединения отдельных зигзагов для достижения заданного сопротивления. Это особенно важно для сверхпроводящих устройств, так как контакт двух сверхпровод,ников обладает активным сопротивлением.
Отказ от контактов позволяет сделать конструкцию более технологичной, компактной и с большим коэффициентом заполнения.
Формула изобретения
Резистор, содержащий резистивный элемент, сформированный в виде единой полосы проводящего материала с зигзаго5 образно и параллельно расположенными прямыми и обратными участками, соединенными между собой перегибами этой полосы и образующими пакет участков, и два токоподвода, расположенных на ее концах.
10 отличающийся тем, что, с целью повышения технологичности изготовления и улучшения массогабаритных характеристик, во всех прямых и обратных участках со стороны перегибов поочередно выполнено
15 четное число прорезей до начала противоположных перегибов, в каждом из перегибов выполнены дополнительные прорези, расположенные перпендикулярно продольным прорезям с возможностью .обраэова20 ния меандров реэистивной полоски на каждом из участков, последовательно соединенных между собой.