Устройство для крепления и подключения трубчатого электронагревателя-образца при определении тока утечки электротехнического периклазового порошка Советский патент 1992 года по МПК G01R31/12 

Изобретение относится к технике испытаний, в частности к исследованию электро- изоляционных свойств периклазовых порошков, используемых в качестве наполнителей в трубчатых электронагревателях (ТЭНах).

Известно устройство для крепления и подключения ТЭНа-образца при определении тока утечки, имеющее электроизоляционные опоры для образца, в которые вмонтированы токо под воды для нагрева образца, и токоподвод для подачи испытательного напряжения.

В процессе нагрева образца подают испытательное напряжение и определяют ток утечки.

Одним из недостатков этого устройства является изгиб ТЭНа ввиду отсутствия условий для его свободного термического расширения. Это приводит к недостаточной точности исследований из-за нарушения плотности и структуры электроизоляционного наполнителя на разных участках образца при его изгибе.

Известно устройство для крепления и подключения ТЭНа-образца при определении тока утечки электротехнического периклазового порошка, содержащее электроизоляционные опоры для образца, расположенные на его выводных концах токоподводы для нагрева образца, установленные на соответствующих электроизоляционных опорах, и токоподвод для подачи испытательного напряжения. Подпружиненные контактные зажимы токоподводов для нагрева образца имеют возможность поворота вокруг горизонтальных осей.

Токоподвод для подачи испытательного напряжения закреплен пружинным зажимом в центральной части корпуса образца, т.е. в зоне высоких температур нагрева ТЭНа.

При нагреве образец удлиняется, заставляя контактные зажимы токоподводов поворачиваться в вертикальной плоскости вокруг осей. При охлаждении токоподводы возвращаются в исходное положение.

Конструкция этого устройства вносит искажения в определении показателя тока утечки, что объясняется следующими причинами.

Расположение токоподвода для подачи испытательного напряжения в зоне высокотемпературного нагрева приводит к изменению сопротивления контакта за счет интенсивного окисления контактных поверхностей и нестабильности контакта в результате изменения упругих свойств пружин зажимов.

Кроме того, расположение пружинного зажима в центральной части корпуса образца вызывает интенсивный точечный тепло- отвод, искажающий температурное поле

образца.

Поскольку термическое расширение образца выбирается осевым поворотом зажимов токоподводов, то происходит деформация токоподводов образца при же0 стком зажиме или нарушение контактов при ослаблении зажима. В первом случае это приводит к нарушению плотности наполнителя на прямолинейных участках, во втором - к изменению сопротивления контакта в

5 результате дополнительного нагрева в неплотном контактном соединении и нестабильности его сопротивления.

Цель изобретения - повышение достоверности определения тока утечки.

0 Это достигается тем, что токоподвод для подачи испытательного напряжения расположен на конце корпуса образца и выполнен в виде рамки, прикрепленной к электроизоляционной опоре, а по крайней мере

5 один токоподвод для его нагрева соединен с электроизоляционной опорой нежестко.

При таком расположении и выполнении токоподвода для подачи испытательного напряжения исключается искажение темпера0 турного поля и изменение сопротивления контактного соединения на высокотемпературной части корпуса образца, рамка и нежесткая установка токоподвода для нагрева образца ТЭНа создают условия свободного

5 изменения линейных размеров.

Дополнительным преимуществом является повышение износоустойчивости контактных соединений токоподводов за счет снижения температурного воздействия и

0 механических напряжений при термическом расширении образца.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг, 1; на фиг. 3 - электрическая схема подключения ТЭНа5 образца.

Электротехнический периклазовый порошок 1 набивается в корпус 2 ТЭНа-образца. Устройство для крепления и подключения ТЭНа-образца при определе0 нии тока утечки порошка содержит электроизоляционные опоры 3 и 4 для образца, токоподводы 5 и 6 для нагрева образца, которые расположены на выводных концах последнего и токоподвод 7 для подачи исс пытательного напряжения, Токоподвод 7 подключен к источнику 8 питания, а токоподводы 5 и 6 - к источнику 9 питания. Для определения тока утечки используют средства 10 измерения в виде ваттметра PW, вольтметра PV, миллиамперметра РА.

В пределах корпуса 2 нагревательный элементТЭНа имеет спиральную (активную) часть 11, образующую зону I повышенных температур (до 950° С) и два концевых участка (пассивные части) 12, образующие зо- ны II пониженных температур (до 250°С).

На опоре 3 токоподвод 5 смонтирован жестко: выводной конец образца неподвижно закреплен в токоподводе.

Токоподвод 7 для подачи испытатель- ного напряжения выполнен в виде прикрепленной к опоре 4 вертикальной направляющей рамки 13, в которой с зазором размещается корпус образца, и контактного зажима 14. Рамка 13 и зажим 14 расположены на конце корпуса образца, т.е. в зоне II пониженных температур нагрева.

Токоподвод 6, расположенный со стороны опоры 4 с рамкой 13, нежестко связан с электроизоляционной опорой 15. Нежест- кая связь обеспечивается тем, что этот токоподвод выполнен в виде подвески на выводном конце образца с гибким проводником. Токоподвод б может перемещаться совместно с выводным концом образца, не препятствуя линейным изменениям последнего.

ТЭН-образец для испытания жестко устанавливают одним выводным концом в токоподвод 5. При этом корпус образца свободно располагается внутри рамки 13 токоподвода для подачи испытательного напряжения. На противоположный выводной конец ТЭНа подвешивают винтовой зажим токоподвода 6 для нагрева. Токоподводя- щие контактные соединения укрепляют на электроизоляционных опорах соответственно 3,4 и 15, через которые проходят то- копроводящие проводники цепей.

После включения источника 9 питания нагревательной цепи электрическая мощность подается на токоподводы 5 и 6. Настройка производится по ваттметру PW.

По мере нагревания образца происходит его термическое расширение. Посколь-

ку выводной конец ТЭНа закреплен в токоподводе 5 жестко, то при термическом удлинении образец свободно перемещается в рамке 13. Контактные зажимы токоподво- дов 6 и 7 перемещаются вместе с коном корпуса образца и свободным выводным концом ТЭНа. При этом в токоподводах 5 и 6 для нагрева отсутствуют нарушения плотности соединений, и, следовательно, не изменяется омическое сопротивление на контактах.

В определенный момент от источника 8 питания подается испытательное (повышенное) напряжение (контроль по вольтметру PV), которое прикладывается к токоподво- дам 7 и 6. При этом по миллиамперметру РА замеряют ток утечки.

Эффективность изобретения заключается в повышении объективности контроля качества электротехнического периклазового порошка и получении данных для прогнозирования надежности электронагревателей.

Формула изобретения

Устройство для крепления и подключения трубчатого электронагревателя-образца при определении тока утечки электротехнического периклазового порошка, содержащее электроизоляционные опоры для образца, расположенные на его выводных концах токоподводы для нагрева образца, установленные на соответствующих электроизоляционных опорах, и токоподвод для подачи испытательного напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности определения тока утечки, токоподвод для подачи испытательного напряжения расположен на конце корпуса образца и выполнен в виде рамки, прикрепленной к электроизоляционной опоре, а по крайней мере один токоподвод для его нагрева соединен с электроизоляционной опорой нежестко.

6W и

Использование: относится к технике испытаний и может быть использовано в исследованиях электроизоляционных свойств периклазовых порошков, используемых в качестве наполнителей в трубчатых электронагревателях. Сущность изобретения: устройство содержит две электроизоляционных опоры 3, 4, два токоподвода 5, 6 для нагрева образца, токоподвод 7 для подачи испытательного напряжения, два источника питания, три средства измерения, а также контролируемый образец 1,2.3 ил.

&«.

ISK

Л/ /7

. s