Способ изготовления высоковольтного объемного резистора Советский патент 1983 года по МПК H01C17/00 

Изобретение относится к электротехнической промьлшленности и может быть использовано при изготовлении мощных объемных высоковольтных резис торов, предназначенных для кратковре менной работы в схемах коммутационной аппаратуры энергетических устано вок и линий электропередачи, например, в разрядных цепях шунтовых конденсаторных батарей. Из известных мощных высоковольтных резисторов наибольшее применение в электрознергетике нашли объемные композиционные резисторы из электропроводного бетона (бетэла). Известен способ изготовления мощных высоковольтных объемных резисторов, включающий приготовление резистивной смеси, состоящей из диэлектри ческого наполнителя, содержащего цемент, и токопроводящей добавки, увлажнение смеси/ изготовление резистин ных элементов в пресс-формах, теп ловую обработку элементов в прессфор мах, металлизацию контактных поверхностей резистивных элементов, сборку ;резистивных элементов в столб, установку подпружиненных электродов 1. Резисторы подобной конструкции нашли широкое применение в электроэнергетике, например, в качестве шун тирующих сопротивлений воздушных выключателей 110-330 кВ, т.е. при зна чении удельного .сопротивления активной части до 10 Ом см,. Однако недостатком этих резисторов является низкая величина удельной энергии аккумулирования (до. 60 Дж/см и малый ресурс работы (10-30 импульсных включений) при зна величины удельного сопротивления материалов ативной части больше Ю Омсм. Низкие джоуль-секундные характеристики высокоомного электропроводного бетона объясняются малым содер;жанием токопроводной добавки в прессованном бетэле, количество которого недостаточно для образования стабиль ных токопроводных связей в фиксированной (затвердевшей) структуре. При импульсных токовых нагрузках п оисхо дит разрушение слабых контактов, кото1 ле в фиксированных структурах е восстанавливаются, что приводит старению бетэла. Наиболее близким по технической сущности является способ изготовления высоковольтного объемного резис ора, вкяючакхций приготовление сухой редистивной смеси пере-Г Ме&пшаниом частиц токопроведящего компснеита на.основе графита и диэлектрического наполнителя, присоеди иение. к диэлектрическому корпусу электрода введение резистивнОй смеси в диэлектрический корпус с последующим присоединением второго электрода к резистивной смеси 2. : Однако этот способ обладает следующими недостатками: изготовляются резисторы стационарного типа; величина сопротивления изменяется в процессе зксплуатации из-за осадка материала активной части; не указаны размеры частиц компонентов, от которых зависят параметры объемного резистора: предельная знергия аккумулирования и величина градиента напряжения. Цель изобретения - расширение об- . ласти применения и повышение надеж- ности работы резистора. Поставленная цель достигается тем что в способе изготовления высоковольтного объемного резистора, вклю(Чакщем приготовление: сухой оДнород ной резистивной смеси перемешиванием частиц токойроводящего компонента на основе графита и диэлектрического Заполнителя, присоединение к диэлектрическому корпусу электрода, введение резистивной смеси в диэлектрический корпус с последующим присоединением второго электрода к резистивной смеси, введение резистивной смеси в диэлектрический корпус осуществляют ПОСЛОЙНО с последующим послойным уплотнением ее давлением 10 - 200 кПа, а присоединение второго электрода осуществляют при давлении послойного уплотнения резистивной смеси, причем для приготовления резистивной смеси используют частицы токопроводящего компонента и диэлектрического наполнителя с величиной удельной поверх Иости 6000 - 150000 и 1,9 - 30000 CM/t соответственно, при этом с целью повышения равномерности распределения резистивной смеси по длине резистора-. Введение резистивной смеси в диэлектрический корпус осуществляют слоями высотой 40-60 мм, На чертеже показан резистор, общий вид. ,. Резистор изготавливается следующим образом. В диэлектрический корпус 1 с установленным нижним электродом 2 послойно укладывается резистивная смесь 3. На верхний слой приготовленной таким образом активной части резистора устанавливается подвижный алюминиевый электрод 4 с кангшкой 5 для уплотнйющего кольца (не показано). Сверху над подвижным электродом 4 размещено пружинно-контактное устройство 6, которое сжимается при установке крышки 7, обеспечивая постоянное прджатие актив ной части усилием не 1 кгс/см, С целью опреяеления степени уплотнения резистивной смеси и влияния давления прессования на изменение удельного сопротивления и осадки смеси в процессе уплотнения проведены эксперименты для оценки этих явлений.. ч

В табл. 1 и 2 представлены данные величин- удельных сопротивлений и из

менение линейных размеров образцов высоковольтных объемных резисторов, выполненных на основе сухих смесей с различным начальным удельным сопротивлением.

Таблица 1.

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ОБЪЕМНОГО РЕЗИСТОРА, включаюкдай приготовление сухой однородной резистивной смеси перемешиванием частиц токопройодящего компонен-. та на,основе графита и диэлектрического наполнителя, присоединениё к Дйэлектрическому корпусу электрода / введение реэист(шной смеси в диэлектрический корпус с последующим присоеi; динением второго электрода к резистивной смеси, от л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения области применения и повышения надежности работы резистора, введение резистивной смеси в диэлектрический корпус осуществляют послойно с последующим послойньол уплотнением ее давлением 10 ;200 кПа, а присоединение второго электрода осуществляют при давлении послойного уплотнения резистивной смеси, причем для приготовления реэистивной смеси используют частицы токопроводящего компонента и диэлектрического наполнителя с величиной удельной поверхности 6000 - 150000 и Ij9 - 30000 соответственно. 2, Способ по п. 1, о т л и ч а ю(Л щ и и с я тем, что, с целью повышения равномерности распределения ре:3истивной смеси по длине резистора, введение резистивной смеси в диэлектрический корпус осуществляют слоями Q ;высотой 40-60 мм.

Анализ данных таблиц показывает/ что увеличение давления }гплотн ния смеси выше .2,0 кг/см не приводят к зги4етным изменениям величин удельных ;сопротивлений и осадки резистиввого материала. Для высокоомных резисто- ров вообще требуется минимальное уП лотнение смеси. . Исходя из экспериментальных данных, для обеспечения равнс «е даохч упг |лотнения резистивной смеси по высофе i необходимо Осуцестгвлять послойную yxладку сухой смеси и в диэлектраческвй корпус резистора с. уплотнением каэкдсго слоя давлением в пределгис 0,1- 2,0 кг/см. Biacoxa-слоя засщпсн д6лж |На находиться в пределах 40 - : 60 мм.

Таблица 2 t Для определения удельной знергии аккумулирсжания и ресурса работы 1ц едлага€ 1юго резистора проведены вьг соковольтные испытания в схемах гене SMiTopa импульсных токов и ударного генератора промышленной частоты. С этой-целью изготовлены резисторы предлагаемой конструкгдаи с удельный сопротивлением 12500 Омсм к .150000 Омусм, диаметр активной части составляет 100 мм, высота 800 мм. Одновременно изготовлены резисторы, активная часть которых собиралась- по технологии 1. : В табл.3 пщюедены допустимые зна« ченвй удельной энергии аккумулированяя для высоко(м«ных резисторов при удельном сопротивлении 12500. и 150000 Характеристики Допустимое значение удельной энергии аккумулирования при 1 В/см (напряжение промышленной частоты) Дж/см , «,р ,в « - В табл. 4 привед нения сопротивления вольтных объемных р лическом воздействи Сопротивление Начальное,кОм После 1-го импульса, ком После 10-го импульса, ком После 20-го импульса, кОм После 30-го импульса, кОм

Резисторы, изготовленные по предла- : гаемому способу позволяют существенно

снизить эксплуатационные расходы путем сякжейия числа отказавших резисторов.

I Удельное сопротивление, Ом«см предлагаемого резистора Резистора изготовленного 12500 .150000 12500 t50000 155 9090 50 Т . -.- , Данные иЗМе- пряжения с амплитудой 80 кВ и длиных высоко- тельнбстыо импульса 0,8 с. Величина торов При цйк удельной анергии аккумулирования в пульсного на- 30 импульсе 10 Дк/см ,. . , - .,, , ;. , Т а-б л и ца.: 4;. Удельное Сопротивление, Предлагаемого резистора Резистора, изготовленйогд 12500 150000 12500 150000 12 715312,8 153 11,8 13011,6 139 11,6 12813,7 223 11,712315,1 600 11,7 123- . Таблица Т ..... i по технологии 1 « v .по технологии 1 .