УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ Российский патент 1997 года по МПК H01C7/12 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для защиты изоляции оборудования электрических сетей и станций, электронного оборудования промышленного и бытового назначения от атмосферных и кратковременных коммутационных перенапряжений.

Известны устройства для защиты от перенапряжений (см. Техническое описание и инструкцию по эксплуатации на ОПH- 066УХЛ2, ОПH-1, 2УХЛ2, ОПH-1, 28УХЛ2). Защитные аппараты этих типов состоят из высоколинейных параллельно или последовательно-параллельно включенных керамических резисторов, заключенных в фарфоровые герметизированные покрышки с металлическими фланцами на концах. Герметизация аппарата осуществляется с помощью резиновых уплотнительных колец и резиновых шайб.

Защитные аппараты указанных типов обладают следующими недостатками: имеют оксидно-цинковые варисторы в многоколонковом исполнении; фарфоровые покрышки являются взрывоопасными; имеют низкую прочность при вибрации, механических ударах; обладают большими массогабаритными показателями и вследствие этого имеют ограниченную область использования; обладают низкими электрическими и эксплутационными характеристиками.

Известны устройства для защиты от перенапряжений (авт.св. N1812558, кл. H 01 C, 7/12, 1993), принятые за прототип.

Устройство содержит цилиндрический диэлектрический корпус с внешними торцовыми крышками и размещенным внутри него набором высоколинейных резисторов. Устройство снабжено размещенным на опоре набором диэлектрических кожухов, аксиально смещенных и соосно охватывающих диэлектрический корпус, при этом диэлектрические кожухи выполнены в виде усеченных конусов, угол конусности которых составляет 25 35 градусов. Опора устройства выполнена в виде симметрично расположенных вокруг диэлектрического корпуса диэлектирических стержней, торцами скрепленных с внешними торцовыми крышками.

Недостатком предложенного в прототипе устройства является то, что применение сложной покрышки в качестве корпуса защитного аппарата на относительно низкие классы напряжений (примерно до 3 кВ), где количество оксидно-цинковых варисторов в аппарате составляет 1 3 шт. приводит к существенному увеличению его массо-габаритных характеристик, снижает эксплутационную надежность.

Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для защиты от перенапряжений, содержащем цилиндрический изоляционный корпус, размещенную в нем колонку нелинейных резисторов, металлические фланцы, в соответствии с изобретением, корпус выполнен полностью из эластичного изоляционного материала, например кремнийорганической резины, и содержит нижнюю цилиндрическую часть с дном, на которую надета плоская крышка с ребром, внутренняя поверхность которого сопряжена с наружной поверхностью цилиндрической части корпуса, при этом боковая поверхность колонки соединена с внутренней боковой поверхностью корпуса при помощи клея-герметика.

Нижняя цилиндрическая часть корпуса на участке соприкосновения с ребром крышки имеет утолщение, образующее коническую поверхность, направленную большим основанием к крышке, а внутренняя поверхность ребра крышки имеет коническую форму, повторяющую коническую поверхность утолщения цилиндра.

Колонка нелинейных резисторов соединена с металлическими фланцами при помощи электропроводящего клея.

Предложенная конструкция позволяет осуществить надежное соединение нижней части корпуса с крышкой за счет формы резинового корпуса и свойств резины, так как в узле соединения корпуса с крышкой создается плотный контакт частей корпуса между собой. Конструкция не требует наличия пружины для поджатия варисторов, так как ее роль выполняет корпус с крышкой. Конструкция не требует использования стеклопластиковой трубы в качестве части корпуса для придания жесткости. Резиновый корпус успешно выполняет эту функцию при малом количестве варисторов в колонке.

Таким образом изобретение упрощает конструкцию, позволяет уменьшить массо-габаритные характеристики и увеличить эксплуатационную надежность устройства для защиты от перенапряжений.

На чертеже изображен общий вид устройства для защиты от перенапряжений.

Устройство содержит нижнюю цилиндрическую часть корпуса с дном 1, надетую на нее плоскую крышку 2 с ребром 3. Части корпуса 1, 2 и 3 выполнены из высокомолекулярной трекинго- и атмосферостойкой кремнийорганической резины. Внутри корпуса размещена колонка нелинейных резисторов 4 и металлические фланцы 5, боковая поверхность колонки 4 соединена с внутренней боковой поверхностью корпуса 1 при помощи жидкого клея-герметика 6, например, на основе низкомолекулярного кремнийорганического каучука. Цилиндрическая часть 1 корпуса имеет в верхней части наружной поверхности утолщение, образующее коническую поверхность 7 с углом наклона, равным 5 10 градусов, направленную большим основанием вверх. Внутренняя поверхность ребра 3 и крышка 2 имеют коническую форму 8, повторяющую поверхность 7 и сопряженную с ней. Монтаж устройства при эксплуатации может быть осуществлен, например, на токопроводе 9 с помощью болта 10. Винт 11 служит для подачи к устройству высокого напряжения. Для повышения механической прочности и увеличения контактной поверхности колонка нелинейных резисторов 4 соединена с фланцами 5 при помощи электропроводящего клея, например, на основе никеля или алюминия.

Сборка устройства осуществляется следующим образом.

На концах колонки нелинейных резисторов 4 располагают металлические фланцы 5. При необходимости металлические фланцы 5 соединяют с колонкой 4 при помощи электропроводящего клея. На боковую и торцовую поверхности колонки с фланцами наносят слой жидкого клея-герметика, например, на основе кремнийорганического каучука. Колонку размещают в цилиндрической части корпуса 1 и закрывают крышкой 2 также в присутствии клея-герметика.

Таким образом изобретение упрощает конструкцию, позволяет уменьшить массогабаритные характеристики и увеличить эксплуатационную надежность устройства для защиты от перенапряжений.

Использование: изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для защиты изоляции оборудования электрических сетей и станций, электронного оборудования промышленного и бытового назначения от атмосферных и кратковременных коммутационных перенапряжений. Сущность изобретения: устройство для защиты от перенапряжений содержит корпус, выполненный из эластичного изоляционного материала, например кремнийорганической резины, и состоит из нижней цилиндрической части с дном, на которую надета плоская крышка с ребром, внутренняя поверхность которого сопряжена с наружной поверхностью цилиндрической части корпуса. Внутри корпуса размещена колонка нелинейных резисторов, боковая поверхность которой соединена с внутренней боковой поверхностью корпуса при помощи клея-герметика. Нижняя цилиндрическая часть корпуса на верхнем участке наружной поверхности имеет утолщение, образующее коническую поверхность, направленную большим основанием вверх. Внутренняя поверхность ребра крышки имеет коническую форму, повторяющую коническую поверхность утолщения цилиндра. Колонка нелинейных резисторов соединена с металлическими фланцами при помощи электропроводящего клея. Изобретение решает задачу упрощения конструкции, уменьшения массогабаритных характеристик и увеличения эксплуатационной надежности. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для защиты от перенапряжений, содержащее размещенную в цилиндрическом корпусе, выполненном из изоляционного эластичного материала, например кремнийорганической резины, колонку нелинейных резисторов, крышку корпуса и металлические фланцы, отличающееся тем, что корпус выполнен с дном, крышка с ребром, внутренняя поверхность которого сопряжена с внешней поверхностью корпуса, при этом боковая поверхность колонки соединена с внутренней боковой поверхностью корпуса при помощи клея-герметика, а дно и крышка выполнены из эластичного изоляционного материала. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на участке соприкосновения ребра крышки с корпусом внешняя поверхность корпуса имеет коническую форму, при этом большее основание конуса направлено к крышке. 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что колонка нелинейных резисторов соединена с металлическими фланцами при помощи электропроводящего клея.