Резистор Советский патент 1992 года по МПК H01C3/02 

СП

с

Изобретение относится к электротехнике, точнее - к конструкциям сильноточных малоиндуктивных резисторов высокого напряжения и к токоограничивающим ключевым устройствам. Цель изобретения - повышение технологичности изготовления и улучшение массогабаритных характеристик. Цель достигается тем, что во всех прямых и обратных участках зигзагообразного элемента со стороны перегибов (П) поочередно выполнено четное число прорезей до начала противоположных П, в каждом из П выполнены дополнительные прорези, расположенные перпендикулярно продольным прорезям с возможностью образования меандров резистивной полоски на каждом из участков, последовательно соединенных между собой. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к сильноточным малоиндуктивным резисторам высокого напряжения к токоограничивающим ключевым устройствам.

Известен способ снижения индуктивности сверхпроводящего токоограничиваю- щего аппарата за счет чередования проводников с различным направлением тока при их намотке на цилиндрическое основание. Аналогичный способ предложен для безиндуктивных шунтирующих резисторов, в которых имеется многослойная намотка провода на каркас, причем все слои соединяются параллельно, а направление намотки в них передается от слоя к слою.

Недостатком таких устройств является необходимость их изготовления из гибких, например, металлических проводников,

вследствие чего их тяжело изготовить из сверхпроводящих керамических материалов. Наличие каркаса приводит к тому, что такие устройства характеризуются относительно малым коэффициентом заполнения конструктивного объема проводником.

Наиболее близким к предложенному является конструкция малоиндуктивного резистора, в котором активным элементом является металлическая лента, согнутая в виде зигзага.

Недостатком этой конструкции я.вляет- ся то, что в аппаратах высокого напряжения требуется, чтобы полная длина проводника составляла сотни метров, поэтому для создания конструкции приемлемых габаритов приходится производить последовательное соединение зигзагов, что усложняет конструкцию. Необходимость изготовления уст2

О

ь. о

00

ройства из гибких лент делает невозможным его изготовление из керамических сверхпроводящих материалов,

Цель изобретения - повышение технологичности изготовления и улучшение мас- согабаритных характеристик, Указанная цель достигается тем, что в резисторе, содержащем резистивный элемент, который сформирован в виде единой полосы проводящего материала с зигзагообразно и параллельно расположенными прямыми и обратными участками, соединенными между собой перегибами этой полосы и образующими пакет участков, и два токоподвода, расположенных на ее концах, во всех прямых и обратных участках со стороны перегибов попеременно выполнено четное число прорезей до противоположных перегибов, в которых выполнены дополнительные прорези, расположенные перпендикулярно продольным прорезям с возможностью образования меандров ре- зистивной полоски на каждом из участков, последовательно соединенных между собой.

На фиг. 1 показан эскиз одного из вариантов выполнения устройства; на фиг. 2 - развертка рабочей части устройства.

Устройство содержит активную часть резистора, выполненную в виде согнутой в зигзаг полосы 1. В результате рабочая часть оказывается состоящей из прямых и обратных прямолинейных участков этой полосы, соединенных между собой участками перегиба этой полосы, т.е. представляет собой пакет указанных прямолинейных участков, Такая рабочая часть может быть получена путем изгиба зигзагом металлической ленты, путем пайки в местах изгиба отдельных пластин керамического проводящею материала, например высокотемпературного сверхпроводника, путем экструзии шихты керамического проводника сразу в виде зигзага с последующим ее отжигом в печи, путем фрезерования пазов в едином блоке керамического проводника либо другими способами. В прямолинейных участках зигзага со стороны перегибов выполнены продольные прорези 2, Последние выполнены со стороны противолежащих перегибов в чередующемся порядке. Число таких прорезей должно быть четным, т.е. число прорезей со стороны противолежащих перегибов должно быть равным друг другу. Каждая из указанных прорезей не является сквозной, но начинаясь с одной стороны перегибов полосы доходит до противоположной стороны, не затрагивая противолежащих перегибов,

Кроме указанных продольных прорезей устройство содержит дополнительные поперечные прорези 3, выполненные на участках перегибов. Эти прорези могут быть выполнены также путем срезания участков изгиба. Прорези 3 расположены перпендикулярно продольным прорезям и проходят между двумя ближайшими продольными прорезями, идущими с одной стороны перегибов полосы. В результате каждый прямолинейный участок полосы приобретает вид

0 зигзагообразного меандра резистивной,полоски. Меандры, образующиеся на соседних прямолинейных участках полосы оказываются соединенными между собой последовательно. Токоподводы к резистору

5 расположены на концевых участках последовательно соединенных меандров резистивной полоски.

Благодаря выполненным прорезям путь тока приобретает вид зигзага третьего по0 рядка (показан на развертке) и оказывается значительно больше длины исходной полосы проводящего материала, с благоприятным с точки зрения уменьшения индуктивности и магнитных полей раслре5 делением прямых и обратных токов в объеме резистора.

Предложенный резистор, изготовленный из обычных проводников, может быть использован в качестве шунтирующего ма0 лоиндуктивного сопротивления в выключателях высокого напряжения, для чего он при работе присоединяется с помощью вспомогательных контактов параллельно главным контактам выключателя. За счет вырезов

Ь увеличивается длина пути тока, и уменьшается напряженность электрического поля в проводнике до допустимых пределов. В случае изготовления резистора из сверхпроводящей керамики или ленты, он может быть

0 использован в качестве самостоятельного коммутационного аппарата (ключевого элемента), в котором используется переход из сверхпроводящего в нормальное состояние проводника. В процессе работы при превы5 шении током критического значения (что возможно при возникновении в сети короткого замыкания) происходит указанный переход, что эквивалентно включению в цепь дополнительного сопротивления,ограничи0 аающего ток. Наличие прорезов увеличивает это сопротивление и уменьшает нагрев проводника при его переходе в нормальное состояние,

Реализация предложения позволяет со5 здать компактную конструкцию мощного резистора или сверхпроводящего токоогра- ничителя. При этом такое устройство будет обладать наименьшей индуктивностью, поскольку токи в смежных участках токопрово- дящего пути идут в противоположных

направлениях, распределяясь в сечении в шахматном порядке. Предложенная конструкция позволит сделать компактные конструкции керамических сверхпроводящих токограничивающих устройств высокого напряжения с суммарной эффективной длиной сверхпроводящей части в сотни и тысячи раз больше размера такого устройства.

По сравнению с прототипом предложенная конструкция отличается тем достоинством, что при изготовлении резистора или сверхпроводящего токоограничителя отпадает необходимость последовательного соединения отдельных зигзагов для достижения заданного сопротивления. Это особенно важно для сверхпроводящих устройств, так как контакт двух сверхпроводников обладает активным сопротивлением. Отказ от контактов позволяет сделать конструкцию более технологичной, компактной и с большим коэффициентом заполнения.

У

Формула изобретения Резистор, содержащий резистивный элемент, сформированный в виде единой полосы проводящего материала с зигзагообразно и параллельно расположенными прямыми и обратными участками, соединенными между собой перегибами этой полосы и образующими пакет участков, и два токоподвода, расположенных на ее концах,

отличающийся тем, что. с целью повышения технологичности изготовления и улучшения массогабаритных характеристик, во всех прямых и обратных участках со стороны перегибов поочередно выполнено

четное число прорезей до начала противоположных перегибов, в каждом из перегибов выполнены дополнительные прорези, расположенные перпендикулярно продольным прорезям с возможностью образования меандров резистивной полоски на каждом из участков, последовательно соединенных между собой.