Мощный объемный резистор

Мощный объемный резистор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Соцнаинстнческнк

Ресубпи

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<ц993341 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.04. 81 (2l ) 3270046/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)М. Ка.

Н 01 С 7/00

Гвсудврстеаввый квинтет

СССР ао аввек кзввретве» и аткрытнй. (53) УДК 621 396. .69 (088. 8) Опубликовано 30.01.83 Ьюллетень At 4

Дата опубликования описания 30.01.83 (72) Авторы изобретения

С. А. Волков, И. E. Врублевски

Г, А.- Захаров, Т. К. Кузищина, Л. И. Сурогин и П. 8 (7I ) Заявитель

Опытное производственно-техни,стр д

"Энерготехпром" (54) ИОЩНЫЙ ОЕЬЕИНЫЙ РЕЗИСТОР

Изобретение относится к изделиям электротехнической промышленности, в частности к объемным резисторам, предназначенным для работы в схемах коммутационной аппаратуры и лйний 5 электропередач в кратковременных режимах, например, для шунтирования дугогасительных разрывов выключателей, в разрядных контурах конденсаторных установок и т.д. о

Известен мощный объемный резистор, состоящий из последовательного набора резистивных дисков, помещенного в фарфоровую покрышку, где он испытывает поджатие с гюмощью упругого элемента $1 ), Недостаток указанного объемного резистора - малое напряжение перекрытия, что связано с вамой конст- - т рукцией резистора, так как набранный

r столб не имеет на своей поверхности сформированной изоляционной оболочки.

Наиболее близким. к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является мощный объемный:резистор, выполненный в виде плотного пакета, последовательно расположенных соосных резистивных дисков с металлизированными контактными поверхностями, причем зазоры между дисками загерметизированы, а на поверхности резистивного столба (пакета) сформирована электроизоляционная оболочка 1 2).

Недост ат ком и звестного рези c ора является недостаточно высокое рабочее напряжение, Цель изобретения - повышение рабочего напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в мощном объемном резисто-, ре, выполненном в виде пакета, скрепленных соосно резистивных дисков о металлизированными контактныьи гюверхностями и герметизированными по пери3 99334 метру зазорами между ними, на резистивных дисках по периметру выполнены скосы; части поверхностей которых, примыкающие к металлизированным контактным поверхностям резистивного диска, покрыты слоем метаплизации.

На фиг. 1 изображен резистор в сборе; на фиг. 2 - фрагмент, состоящий из двух резистивных дисков, иллюстрирующий характер их соединения. lÎ

Иощный объемный резистор состоит из резистивных дисков 1, набранных в резистивный столб (пакет) 2 с со.ответствующим осевым усилием поджатия.

Резистивный столЬ 2 заключен в фар- >s, форовую покрышку 3, закрытую с двух сторон крышками 4 и 5.

Осевое поджатие обеспечивается тарельчатой пружиной 6. Резистивные диски 1 выполнены со скосом 7, при- И чем поверхность каждого скоса частично покрыта слоем 8 метаплизации.

Пространство между скосами заполнено диэлектрическим материалом 9.

Контакт соседних резистивных дисков 1 осуществляется через контактные поверхности 10, также покрытые слоем металлизации.

На поверхности столба 2 сформирована электроизоляционная оболочка 30

11. Сжатие столба 2 осуществляется посредством металлических шайб 12.

Повышение р абочего н апряжени я объясняется следующим образом.

В области соприкосновения между

3S контактными поверхностями 10 соседних резистивных дисков 1 возникает контактное сопротивление, которое складывается из сопротивления стяги40 вания, обусловленного различием диа-, метра..диска D и слоя 8 металлизации, а также между соседними слоями 8 металлизации . При приложении к резистору напряжения в соседних торцовых

45 точках контактирующих дисков (в области, свободной от металлнзации) возникает разност ь поте нци алов, обус.ловленная KoHTBKTHblM сопротивлением.

С ростом. величины тока, протекающего через резистор, в зазоре между дискам может возникнуть локальный пробой, стимулирующий общий пробой резистора, что приводит к понижению его рабочего напряжения.

1 ф между фасками диэлектриком 9 уменьшается вероятность развития локального пробоя в месте стыка резистивнйх дисков и, следовательно, пробивное напряжение резистора увеличивается. о

Оптимальные размеры скоса 5х(60-SO) ограничены из следующих соображений: при увеличении высоты скоса более

5 мм и угла скоса ниже 60 напряжеwe поверхностного пробоя самих дисков снижает ся н астол ь ко, что предлагаемая конструкция становится малоэффективной. При углах скоса более

80 уменьшается площадь контактного пятна, что приводит к снижению механической устойчивости.

Выполнение металлизации скоса частичной выбрано исходя из того, что при металлизации торцовой поверхности скоса алюминий, расгыляясь, может попасть на боковую поверхность резистивного диска, что может привести к снижению рабочего напряжения.

Для проведения. предварительным испытаний изготовляют три фрагмента резисторов, состоящие из двух резистивных дисков диаметром 100 мм, высотой 50 мм со скосом Зх75О, со слоем металлизации, заходящим на скос, Резистор покрашен в три слоя органосиликатным материалом и обмотан стеклотканью (5 слоев), пропитанной тем же материалом. В процессе-. покраски органосиликатным материапом происходит заполнение им пространства между скосами.

Для сравнения изготовляют три фрагмента резисторов согласно известному способу. Все фрагменты резисторов имеют сопротивление в 30 Ом.

Сравнительные испытания проводят на генераторе импульсов напряжения, емкость конденсаторной батареи

60 мкф.

Результаты предварител ьнык испытаний при ведены в табл. 1 .

Таблица1

Начальное Конструкция сопротив- резистора ление,Ow

Напряжение пере крытия, В

Предлагаемая

30

При достаточном удалении краев соседних слоев металлизации друг от друга и заполнении пространства

Конструкция резистора .

Начальное сопротивление, Ом

Напряжение перекрытия, В

Предлагаемая 30

И з вестная 20

«I1

«I I«

М макета резистора

279 . 140

280 150 .

261

Сопроти вление

Ом

Конструкция резистора =0 05 с чение 2 s

62,7

62 7 ь4,1

60,5

Известная гере крытие

Ь4,!

63,6

60,4

«I I пере крытие

158

319

Ь2,2 .128

Предлагаемая

320

59,1

b2,2

65,5

64,2

322

122

«I l»

Ь3,5

5 9933

Продолжение табл. 1.

1$

Из результатов предварительных испытаний видно, что напряжение т|ерекрытия резисторов предлагаемой конструкции превышает напряжение перекрытия резисторов известной.26

Кроме этих предварительных испытаний проводят сравнительные испытания макетов бетэловых шунтирующих резисторов в режиме противофазы °

На испытания представляют две группы макетов шунтирующих резисторов. Каждый макет представляет собой набор бетэловых резистивных дисков .

Из результатов испытаний видно, что резисторы предлагаемой конструкции держат большее количество включений под предельно допустимое

SO напряжение бетэловых резисторов при длительности воздействия напряжения ф=0,05 с.

Окончательные испытания резисторов предлагаемой конструкции проводят

$$ на предельно допустимое напряжение при длительности его воздействия ь"= 0,05 с.

41 6 диаметром 200 мм и высотой 100 мм.

Ilo торцам макета расположены вывод-! ные электроды, выполненные из апюминия, цилиндрическая поверхность макета изолирована стеклопластиком на органосиликатной основе.

Первая группа включает три макета известных резисторов, а -вторая группа- три макета предлагаемых. Отличие макетов резисторов этой группы от предыдущей состоит в том, что. резистивйые диски имеют скосы Зх75 причем слой металлиэации покрывает часть скоса, Это приводит к тому, что края металлизированных поверхностей соседних резистивных дисков резистора разведены на расстояние друг от друга.

Пространство между скосами запал" нено диэлектриком (органосили катным материалом

Испытания проводят от одного ударного генератора типа ТИ-100 и одной группы повышающих трансформаторов ОИГИ-50000/220.

Результаты сравнительных испыта" ний приведены в табл. 2.

Таблица2, Напряжение воздействия, кВ, при даительности в клю ключение 3 включение

На испытания представляют резисторы, активная часть каждого резистора имеет шесть резистивных дисков диаметром 200 мм, высотой 100 MM со скосами 3х75, причем имеющийся слой металлизации частично покрывает скос, тем самым в активной части резистора образуется расстояние между краями металлизированных поверхностей со«. седних резистивных дисков, а пространство между скосами соседних реэис . тивных дисков заполнено диэлектриче.ским материалом.

7 993341 8

Испытания бетэловых резисторов про- осциллографа регистрируют падение водят от одного ударного генератора напряжения на резисторе, ток через, типа ТИ-100 и одной группы повышаю- резистор, время приложения напряжения. щих трансформаторов типа ОМГИ-50000/ Результаты окончательных испыта/220 . Во время испытайий с помощью з ний приведены в табл . 3 .

Т а бл и ц а 3

И1т" макета резистора

Сопротивление, Ом

Напряжение, кВ

«е

1 включение 2 включение 3 включение

776

777

109,9

90,8

135,6

65,7

65,9

64,3

65,1

65,7

65,7

67,3

67,1

64,6

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шишман Д. В. Вентильные разз5 рядники высокого напряжения. М., "Энергия", 1971» с 146 и 154.

2 Авторское свидетельство CCCP

М 570926, кл. Н 01 С 17/00, 1975 °

Формула и зобретения

Мощный объемный резистор, выполненный в виде пакета, скрепленных

Из результатов испытаний реэисто ров предлагаемой конструкции видно, 20 что они могут работать при более высоком напряжении для коротких импульсов и выдержать большее количество включений под,предельно допустимое напряжение шунтирующих бетэловых резисторов при длительности вбздействия напряжения, 0,05 с.

Технико-экономический эффект от применения изобретения состоит в увеличении рабочего напряжения, бо.» ЗО лее надежной и длительной работе резистора. соосно резистивных дисков с металли зи ров анными кон та ктными по верхностями и герметизированными по периметру зазора между ними, о т л ичающи йся тем, что, с целью повышения рабочего напряжения, на ре зи сти вных дисках по пери метру,. выполнены скосы, части поверхностей которых, примыкающие к металлизированным контактным поверхностям резистивного диана, покрыты слоем металлиэации.

99334>

Составитель i0. Волков

Техред А. Бабинец Корректор А. Дзятко

Редактор С. Крупенина филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 490/Ü9 Тираж 701 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5