Мощный объемный резистор Советский патент 1983 года по МПК H01C7/00 

(54) МОЩНЫЙ ОБЪЕМНЫЙ РЕЗИСТОР

Изобретение относится к изделиям электротехнической пpo йJШшeннocти, в частности к обьемным резисторам, предназначенным для работы в схемах коммутационной аппаратуры и лин электропередач в кратковременных ре жимах, например для шунтирования дугогасительных разрывов выключателей, в разрядных контурах конденсаторных установок и т.д.. Известен мощный объемный резистор, состоящий из последовательного набора рё зистивных дисков, помещенного в фарфоровую покрышку, где он испытывает поджатие с помощью упругого элемента 1 . Недостаток указанного объемного резистора - малое напряжение перекрытия , что связано с самой конструкцией резистора, так как набранны столб не имеет на своей поверхности сформированной изоляционной обсшочки. Наиболее близкиMI к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является мощный объемный резистор, выполненный в виде плотного пакета, последовательно расположенных соосных резистивных дисков с металлизированны(1 контактными поверхностями, причем зазоры между дисками загерметизированы, а на поверхности резистивного столба (пакета) сформирована электроизоляционная оболочка Г2. Недостатком известного резистора является недостаточно высокое рабочее напряжение. Цель изобретения - повышение р бочего напряжения. Поставленная цель достигается тем, что в мощном объемном рези сто-, ре, выполненном в виде пакета, скрепленных соосно резистивных дисков о металлизированными контактными поверхностями и герметизированными по пери39метру зазорами между ними, на резис тивных дисках по пери метру эыполнены скосы, части поверхностей кото рых, примыкающие к металлизированны контактным поверхностям резистивного диска, покрыты слоем металлизации. На фиг. 1 изображен резистор в сборе; на фиг. 2 - фрагмент, состоя щий из двух резистивных дисков, иллюстрирующий характер их соединения Мощный объемный резистор состоит из резистивных дисков 1, набранных в резистивный столб (пакет) -2 с соответствующим осевым усилием Резистивный столб 2 заключен в фарфоровую покрышку 3, закрытую с двух сторон крышками 4 и . Осевое поджатие обеспечивается тарельчатой пружиной 6. Резистивные диски 1 выполнены со скосом 7, причем поверхность каждого скоса частич но покрыта слоем 8 металлизации. Пространство между скосами заполнено диэлектрическим материалом Э. Контакт соседних резистианых дисков 1 осуществляется через контактные поверхности 10, также покрытые слоем металлизации. На поверхности столба 2 сформирована электроизоляционная оболочка 11. Сжатие столба 2 осуществляется посредством металлических шайб 12. Повышение рабочего напряжения объ ясняется следующим образом. В области соприкоснов ения между контактными поверхностями 10 соседних резистивных дисков 1 возникает контактное сопротивление, которое складывается из сопротивления стягивания, обусловленного различием диаметра-jflMcKa D и слоя 8 металлизации а также между соседними слоями 8 металлизации. При приложении к резистору напряжения в соседних торцовых точках контактирующих дисков (в области, свободной от металл 13ации) возникает разность потенциалов, обус -ловленная контактным сопротивлением. С ростом величины тока, протекающего через резистор, в зазоре между дисками может возникнуть локальный пробой, стимулирующий общий пробой резистора, что приводит к понижению его рабочего напряжения. При достаточном удалении краев с седних слоев металлизации друг от друга и заполнении пространства 4 между фасками диэлектриком 9 уменьшается вероятность развития локаль-;ного пробоя в месте стыка резистивных дисков и, следовательно, пробивное напряжение резистора увеличивается. Оптимальные размеры скоса 5х(60-8о) ограничены из следующих соображений: при увеличении высоты скоса более 5 мм и угла скоса ниже бО напряжение поверхностного пробоя самих дисков сниж&ется настолько, что предлагаемая конструкция становится малоэффективной. При углах сксса более 80 уменьшается площадь контактного пятна, что приводит к снижению механической устойчивости. Выполнение металлизации скоса частичной выбрано исходя из того, что при металлизации торцовой поверхности скоса алюминий, распыляясь, может попасть на боковую поверхность резистивного диска, что может привести к снижению рабочего напряжения. Для проведения предварительных испытаний изготовляют три фрагмента резисторов, состоящие из.двух резистивных дисков диаметром 100 мм, высотой 50 мм со скосом Зх/Ь, со слоем металлизации, заходящим на скос. Резистор покрашен в три слоя органосиликатным материалом и обмотан стеклотканью (ii слоев) , пропитанной тем же материалом. В процесс% покраски органосиликатным материалом происходит заполнение им пространства между скосами. Для сравнения изготовляют три фрагмента резисторов согласно известному способу. Все фрагменты резисторов имеют сопротивление в 30 Ом. Сравнительные испытания проводят на генераторе импульсов напряжения, емкость конденсаторной батареи 60 мкФ.Результаты предварительных испытаний приведены в табл. 1. Т а б л и ц а 1 . Предлагаемая

Продолжение табл. 1.

Из результатов предварительных испытаний видно, что напряжение перекрытия резисторов предлагаемой конструкции превышает напряжение перекрытия резисторов известной.

Кроме этих предварительных исгы- . танйй проводят сравнительные испытания макетов бетэловых шунтируюи4их резисторов в режиме противофазы.

На испытания представляют две группы макетов шунтирующих резисторов. Каждый макет представляет собой набор бетэловых резистивных дисков . Из результатов испытаний видно что резисторы предлагаемой конструкции держат большее количество включений под предельно допустимое напряжение бетэловых резисторов при длительности воздействия напряжения ,ОЬ с. Окончательные испытания резистор предлагаемой конструкции проводят на предельно допустимое напряжение при длительности его воздействия 1 O.Ot, с.

диаметром 200 им и высотой 100 мм. По торцам макета расположены выводные электроды, выполненные из алюминия, цилиндрическая поверхность макета изблирована стеклопластиком на органосиликатной основе.

Первая группа включает три макета известных резисторов, а вторая группа- три макета предлагаемых. Отличие макетов резисторов этой группы от предыдущей состоит в том, что резистивные диски имеют скосы 3x75, причем слой металлизации покрывает часть скосеи Это приводит к тому, что края металлизированных поверхностей соседних резистивных дисков резистора разведены на расстояние друг от друга.

Прос.транство между скосами заполнено диэлектриком (органосиликатным матери алом)1

Испытания проводят от одного ударного генератора типа ТИ-ЮО и одной группы повышающих трансформаторов ОМГИ-50000/220.

Результаты С15авнительных испытаний приведены 6 табл. 2.

Таблица2, На испытания представляют резисторы, активная часть каждого резистора имеет шесть резистивных дисков диаметром 200 мм, высотой 100 мм со скосами 3x75 , причем имеющийся слой металлизации частично покрывает скос, тем самым в активной части резистора образуется расстояние между краями металлизированных поверхностей cof сёдних резистивных дисков, а пространство между скосами соседних реэис тивных дисков заполнено диэлектрическим материалом. Испытания бетэловых резисторов проводят от одного ударного генератора типа ТИ-100 и одной группы повышающих Трансформаторов типа ОМГИ-30000/ /220 . Во время испытаний с помощью

Из результатов испытаний резисто. ров предлагаемой конструкции видно, что они могут работать при более высоком напряжении для коротких импульсов и выдержать большее количество включений под.предельно допустимое напряжение шунтирующих бетэловых резисторов при длительности воздействия напряжения ,0fi с.

Технико-экономический эффект от применения изобретения состоит в увеличении рабочего напряжения, лее надежной и длительной работе резистора.

Формула изобретения

Мощный объемный резистор, выполненный в виде пакета, скрепленных

напряжения на резисторе, ток через, резистор, время приложения напряжения

Результаты окончательных испытаНИИ приведены в табл, 3.

ТаблицаЗ

соосно резистивных дисков с металлизированными контактными поверхностями и герметизированными по периметру зазора между ними, о т л ичающи йся тем, что, с целью повышения рабочего напряжения, на резистивных дисках по периметру ..выполнены скосы, части поверхностей которых, примыкающие к металлизированным контактным поверхностям резистивного диска, покрыты слоем металлизации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2 Авторское свидетельство СССР № 70926, кл. Н 01 С 17/00, 197Ь. осциллографа регистрируют падение