Устройство для защиты от перенапряжений

(5 Ц 5 ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТТНРЦТИЯМ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТН А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ союзнута(54) УСТ ПРЯЖЕ НИЙ (57) Изо технике. етение ат ель изобр ится к элек повышен ения Изобретение атнохнике и может быт тся к электроиспользовано при ит т пере ных аппаратов навых резисторов выы обеспечить неКонструкция защи основе оксидно-цинк бирается такой, что посредственный конт или блоков резистор т резистор в со стенкой изоага к яциономещаения а, в катар еобходимо ачи тепла,ом о о н я ул ыдел Яовю тд резиа ток надеж г рабоче ваетсяЦел ос ппарата вышение изобрети, ремон техноло ия - приг дежнос личени ости и уустройстений. гичнос перенапр для з(71) Ереванский Филиал Всеэлектротехнического инститим. В.И.Ленина(56) Патент США4100588,кл, 36 1-127, 1978.Патент США4571660,кл. 361 в 1, 1986. ЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕНА проектировании аппаратовизоляции электрооборудованапряжений,торах при прохождении. через них, чем увеличи надеж:.:асти и ремантапригс 1 дности иулучшение технс 1 логи пгасти устройствадля зашить ат перенял"; жений, Оболачк,блока нелинейньпс резисторов выполненадвухслойной в ви те вчутреннего сплошного изоляционного циличг;рическогослоя, окружающего колонку резисторовблока и укрепленных на внутренней оболочке сегментов наружного изоляционного слоя, выполнонньгх с коническойнаружной псверхнастью, которые установлены с зазорами друг к другу и об -разуют продольные каналы для выходага-а, Оболочка блока резисторов поджимается к внутренней конической стенке корпуса : памсщью осевой гружины 2 ил. На Фиг.1 показано устройство лля защиты от перенапряжений, продольный разрез; на Фиг,2 - разрез А-А нафиг,Устройство состоит из изоляционного корпуса 1 с конической внутренней токовой поверхностью и равномерной толщиной стенки. Внутри корпуса 1 установлен блок нелинейных резисторов 2 с оболочкой, отделяющей резисторы 2 от внутренней поверхности корпуса 1Обалс чка блока вьп.олнена двухслойной с внутренним сплошным цилиндрическим изоляционным слоем 3 и наружным слоем 4 изоляции, ко тарый выполнен в виде укрепленных па периметру слоя 3 блока трех элементов, выполненных в виде сегментов с конической наружной боковой поверхностью, которые установлены с зазора ми 5 по отношению друг к другу и об 157690640 Толщина наружного слоя 4 изоляции блока резисторов - неравномерная по высоте. В тонком месте она может быть равна 2-3 мм, а в широком месте, учитывая необходимость обе" спечения достаточного отвода тепла из этой части блока, толщина изоляции принимается равной не более 78 мм. разуют продольные каналы для выхода газа, КоРпус 1 с торцов закрыт металлическими крышками 6 и 7, в одной из которых может быть смонтировано взрывопредохранительное устройство, Между крышкой 6 и блоком резисторов 2 установлена осевая пружина 8, обеспечивающая поджатие блока резисторов 2 к внутренней стенке корпуса 1, Между крышкой 7 и блоком размещена пружина 9, которая обеспечивает электрический контакт между ними.Внутренний изоляционный слой 3 блока резисторов 2 выполнен из тверого заливочного материала, напри - ер из компаунда на основе эпоксидых смол, с минимально необходимой 1 о механической прсчности блока толЩиной стенки, 20Элементы наружного изоляционного аллоя 4 приклеень. к слою 3 и выполнены из эластичного материала, например йз кремнийорганичегкой резины, в виде сегментов с поперечным сечением, 25 имеющих вид кольцевых секторов.Эластичность наружного слоя 4 изоляции оболочки блока резисторов компенсирует допуски конусности корпуса 1 и блока резисторов 2 и обеспечива -30 ет надежный тепловой контакт между оболочкой блока и внутренней стенкой корпуса 1.Для достижения более высокой эЬ- фективности в поставленной цели необходимо соблюдать некоторые конст 35 руктивные размеры изоляции блока ре- зисторов. Толщина внутреннего слоя 3 изоляции для обеспечения минимальНого теплового сопротивления от блока резисторов 2 к корпусу 1 выбирается минимальной, однако, блок одновременно должен обладать достаточной механической прочностью. Так, При примейении, например, резисторов типа РНС-1 диаметром 60 мм45 и высотой 10 мм при количестве резисторов в блоке до 20-30 эту толщину можно принять равной 2-3 мм .Суммарное сечение продольных воздушных каналов 5 в изоляции второгослоя 4, с одной стороны, должнобыть достаточно маленьким для того,чтобы не ухудшить условия теплоотдачи от резисторов 2, а, с другой стороны, должно быть достаточно большимдля обеспечения взрывобезопасности,С учетом обоих требований суммарноесечение каналов можно принять равным 20-357, от общего сечения второгослоя изоляции.В устройстве сравнительно ухудшены условия теплоотдачи на нижнихрезисторах блока по причине увеличенной толщины наружного слоя 4 изоляцииэтого участка блока. Однако это неможет привести к снижению надежностиработы устройства в целом, что можнообъяснить следующим образом, В защитцых устройствах на основе оксиднсцинковых резисторов в рабочем режимепротекают ток проводимости, емкостной ток через собственную емкостьблока резисторов и емкостные токичерез паразитные емкости резисторовна землю. За счет последнего происходит неравномерное распределение напряжения и количества выделяемоготепла в резисторах, причем наибольшее количество тепла выделяется врезисторе, находящемся у крышки 7,иэто количество тепла уменьшается помере удаления от крышки 7,Таким образом, в предлагаемомустройстве недостаток неравномерности толщины изоляции слоя 4, в основном, компенсируется неравномернымраспределением выделяемого в резисторах тепла. В резисторах, находящихсяближе к крышке 7, выделяется болеень 1 сокое количество тепла, цо приэтом у них и толщина изоляции меньше, т.е. условия теплоотдачи лучше,Это обстоятельство приближает к равномерному распределению температурыпо колонке блока резисторов,Предлагаемое устройство по сравнению с известным обладает более высокой надежностью по взрывобезопасцости, так как при перекрытиях через изоляцию блока или пробоя резисторов образованные газы могут удаляться через воздушные каналы наружного слоя изоляции,Н адежность повышена также за счет того что в устройстве при темпера 15 6906турных колебаниях возможные изменения соотношений размеров блока резисторов и корпуса по причине разных коэАициентов их линейного расширения компенсируются эластичностью наружного слоя изоляции и упругостью прижимающей пружины, что устраняет возможность появления механических напряжений в блоке и корпусе.Кроме того,в предлагаемом устройстве контакт между блоком и корпусом обеспечивается за счет поджатия пружины без использования заливки резисторов компаундом, что обеспечивает более простую технологию установки блока в корпусе и повышает ремонтопригодность устройства.Формула изобрете нияУстройство для защиты от перенапряжений, содержащее изоляционный корпус, в полости которого по оси расположен блок установленных в колонну нелинейных резисторов с изоляционной теплопроводной оболочкой на10 ее боковой поверхности, отделяющейколонку от внутренней поверхностикорпуса, отличающеесятем, что, с целью повышения надежности и ремонтопригодности и улучшениятехнологичности, корпус выполнен сконической внутренней поверхностью,оболочка блока нелинейных резистороввыполнена двухслойной в виде внутреннего сплошного цилиндрического слояиз твердого заливочного материала,по наружному периметру которого вдольобразующих закреплены элементы наружного слоя оболочки, выполненныеиз эластичного изоляционного материала в виде протяженных сегментов с поперечным сечением в виде кольцевых секторов и с конической наружной бо - 20 ковой поверхностью, прилегающей квнутренней поверхности корпуса, между сегментами наружного слоя оболочки образованы продольные каналы для выхода газа, причем блок резисторов под.25 жат к внутренней боковой поверхности корпуса с помощью дополнительно введенной осевой пружины.1576906Составитель В. ГомзинРедактор Н.Тупица Техред 1;.Серпокова Корректор Т.Малец Заказ 1847 Тираж 390Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССР113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101