Высоковольтный мощный резистор Советский патент 1987 года по МПК H01C3/00 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к технике высоких напряжений, и может быть использовано в устройствах высоковольтных источников питания электронной аппаратуры.

Цель изобретения - уменьшение массо- габаритных параметров и увеличение рассеиваемой мощности путем использования диэлектрического каркаса в форме усеченного конуса, что обеспечивает уменьшение, в сравнении с каркасом цилиндрической формы, уменьшение объема на 28%, а высоты на 40%, а также улучшение условия охлаждения резистивных элементов.

На фиг. 1 изображен высоковольтный мощный резистор, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 - вид В на фиг. 2; на фиг. 5 - вид Г на фиг. 4.

Высоковольтный мощный резистор содержит корпус 1 (цилиндрический) резис- тивные элементы 2, расположенные по винтовой линии, изолирующую среду 3, крышку 4, уплотнительную прокладку 5, элементы 6 крепления, диэлектрический каркас (не обозначен), включающий основание 7, диэлектрические рейки 8 с углублениями 9, градиентное кольцо-контакт 10, стяжки 11, ввод 12 высоковольтный, вывод 13 низкопотенциальный, входной 14, выходной 15 трубопроводы, узел 16 контрольно-предохранительной гидросистемы резистора, манометр 17 типа МТИ, разделитель 18 мембранный типа РМ, термометр 19 типа П 4 120103, аварийные клапаны 20, указатель 21 уровня, служащий и заливочным каналом, мембранное устройство 22, контактные элементы 23, экран 24, диэлектрический прижим 25. В корпусе 1 установлены спиральные резистивньш элементы 2, которые находятся в изолирующей среде 3, являются высоко- омным диэлектриком - дистиллированной водой (удельное сопротив.тение Р 1 мОмХ Хсм). Корпус 1 герметически закрыт крышкой 4, под которой установлена уплотни- тельная прокладка 5, притянутая к корпусу 1 при помощи элементов 6 крепления. На диэлектрических рейках 8 для удобства монтажа и надежности закрепления спиральных резистивных элементов 2 выполнены углубления 9.

На крышке 4 установлены ввод 12 высоковольтный и вывод 13 низкопотенциальный, который при необходимости может быть установлен в любой точке корпуса 1, а конец спирали нижнего резистивного элемента подсоединен к низкопотенциальному выводу 13 через металлическое основание 7, контактные стяжки 11 и крышку 4. Помимо перечисленных элементов на крышке 4 установлены входной трубопровод 14, выход которого направлен вниз корпуса 1 и выходной трубопровод 15, уровень входного отверстия (не обозначен) которого поднят на самую высшую точку высоковольтного резистора.

Дополнительно на крышке резистора 4

введен узел 16 контрольно-предохранительной гидросистемы резистора, который в свою очередь состоит из манометра 17 типа МТИ, разделителя 18 мембранного типа РМ, термометра 19 типа П4, аварийных кла0 панов 20, указателя 21 уровня и мембранного устройства 22. Спиральные резистив- ные элементы 2, выполненные из отдельных отрезков, соединяются в единый резистор с помощью контактных элементов 23, который дает возможность производить электрическое соединение резистивных элементов как последовательно, так и при необходимости, и параллельно. В целях исключения коронирования вокруг контактов и создания условий для выравнивания электричес0 кого поля, контактный элемент 23 каждый имеет экран 24. Каждый спиральный резис- тивный элемент 2 уложен в углубления 9, имеющиеся на диэлектрических рейках 8 и закреплен диэлектрическим прижимом 25,

r который фиксирует, например, два витка стяжных резистивных элементов 2 (фиг. 4, вид Г).

При подключении высоковольтного мощного резистора в электрическую цепь и при прохождении тока большой величины через

0 резистивный элемент 2 им выделяется большая тепловая энергия. Резистор снабжен принудительно-проточной системой (не показана) прокачки жидкой изолирующей среды 3, поступающей внутрь корпуса 1. Для отвода тепла принимается хладагент (вто5 рая функция изолирующей среды 3), например дистиллированная вода, которая поступает во входной трубопровод 15, направленный к низу корпуса 1, а выходит через выходной трубопровод 16, установленQ ный вверху корпуса 1.

Выполнение диэлектрического конусного каркаса, направленного своим основанием в низкопотенциальную зону резистора, обусловлено тем, что расстояние между металлическим корпусом и резистивными эле5 ментами в любой его точке определено известным соотношением

. т Умах1

Д L ,

t-p

- где У„ах -максимальное рабочее напряжение в рассматриваемой точке резистивного элемента;

Ер -электрическая прочность изолирующей среды;

К -коэффициент качества электричес- 5кой среды.

Коэффициент К - на практике берут К 1,1 - 1,5, например во время работы загрязняется изолирующая среда - трансформаторное масло, а когда в качестве изоляции используется газовая среда - эле- газ, то в силу старения прокладок происходит частичная разгерметизация, в силу чего изменяется и состав изолирующей среды (эле- газа), поэтому и вводят корректирующий коэффициент. Наличие конусного каркаса и принудительно-проточной системы прокачки жидкой изолирующей среды значительно повыщает электрическую прочность резистора, приблизительно в два раза. Кроме того, наличие градиентного кольца и экранов в местах стыковки спиральных резис- тивных элементов полностью исключает причины возникновения коронирования вокруг контактных соединений, что способствует условиям для выравнивания электрического поля.

Формула изобретения

1. Высоковольтный мощный резистор, содержащий герметичный металлический

цилиндрический корпус, снабженный высоковольтным вводом, расположенным по его оси, размещенный в корпусе диэлектрический каркас с закрепленными на нем посредством контактных элементов резистивными элементами, принудительно-проточную систему прокачки жидкой изолирующей среды, отличающийся тем, что, с целью уменьще- ния массо-габаритных параметров и увеличения рассеиваемой мощности, диэлектрический каркас выполнен в виде усеченного конуса, больщее основание которого расположено в корпусе на стороне, противоположной размещению высоковольтного ввода.

2.Резистор по п. 1, отличающийся тем, что резистивные элементы закреплены на каркасе по винтовой линии.

3.Резистор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что контактные элементы снабжены экранами.

Фиг. 2

Видб

21

20

Фиг.З

Buffs

Вид Г

Фиг.

Фи8,6

Изобретение относится к технике высоких напряжений, например к устройствам высоковольтных источников питания. Цель изобретения - уменьшение массогабарит- ных параметров и увеличение рассеиваемой мощности. В корпусе 1 установлены спиральные резистивные элементы i. Высоковольтный ввод 12 и низкопотенциальный вывод 13 размещены на крышке 4. Диэлектрический каркас включает диэлектрические рейки 8 с углублениями 9 и градиентное кольцо-контакт 10. Особенностью устройства является выполнение диэлектрического каркаса в форме усеченного конуса с большим основанием 7. Это обеспечивает уменьшение объема конструкции на 28 /о, а высоты - на 40%. Кроме того, в значительной степени улучшаются условия охлаждения резистивных элементов 2. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. (Л со со о со Фиг.1