Мощный объемный резистор

Союз СоветскикСоцианистическикРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 993341(51)М, Кд. Н 01 С 7/00 Гкударстеаккыв кфевтвт СССР ав евек кзвбретвей и аткрытнй(53) УДК 621.396. .69 (088,8) Опубликовано 30.01,63, бюллетень,В 4 Дата опубликования описания 30,01.83 2) Авторы изобретен в, И. Е. Врублевск ов, Т, К. КузищинаИ. Сурогин и П. А, волА; За Опытн оиэводственно-техни е ,ар д рйяие ,"Энерготехпром"Ъ Заявит 4) й ОВЬЕИНЫЙ РЕЗИСТО ля работы в схеой аппаратуры и лини кратковременных ре для шунтирования азрывов выключатеконтурах конденсаИзобретение относится к изделиямэлектротехнической промышленности,в частности к объемным резисторам,предназначенным дмах комюутацианнэлектропередач вжимах, например,дугогасительных рлей, в разрядныхторных установок и т.д.Известен мощный объемный резистор, состоящий из последовательногонабора резистивных дисков, помещенного в фарфоровую покрышку, где ониспытывает поджатие с помощью упругого элемента 11 ),Недостаток указанного объемногорезистора - малое напряжение перекрытия, что связано с вамой конструкцией резистора, так как набранныФстолб не имеет на своей поверхностисформированной изоляционной оболочки,Наиболее близким, к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является мощныйобъемный:резистор, выполненный в виде плотного пакета, последовательнорасположенных соосных резистивныхдисков с металлизированными контактными поверхностями, причем зазоры.между дисками загерметизированы, ана поверхности резистивного столба (пакета) сформирована электроизоляционная оболочка 121.Недостатком известного резистораявляется недостаточно высокое рабочее напряжение,Цель изобретения - повышение рабочего напряжения,Поставленная цель достигаетсятем, что в мощном объемном резисто-,ре, выполненном в виде пакета, скрепленных соосно резистивных дисков ометаллизированными контактныю поверностями и герметизированными по пери3 99334метру зазорами между ними, на резистивных дисках по периметру выполнены скосы, части поверхностей которых, примыкающие к металлизированнымконтактным поверхностям резистивногодиска, покрыты слоем метаплизации.На фиг. 1 изображен резистор всборе; на фиг. 2 - фрагмент, состоящий из двух резистивных дисков, иллюстрирующий характер их соединения. 16Нощный объемный резистор состоитиз резистивных дисков 1, набранныхв резистивный столб (пакет) 2 с со.ответствующим осевым усилием поджатия.Резистивный столЬ 2 заключен в фар,форовую покрышку 3, закрытую с двухсторон крышками 4 и 5Осевое поджатие обеспечиваетсятарельчатой пружиной 6. Резистивныедиски 1 выполнены со скосом 7, причем поверхность каждого скоса частично покрыта слоем 8 метаплизации.Пространство между скосами заполнено диэлектрическим материалом 9.Контакт соседних резистивных дисков 1 осуществляется через контактные поверхности 1 О, также покрытыеслоем металлизации,На поверхности столба 2 сформирована электроизоляционная оболочка 3011. Сжатие столба 2 осуществляетсяпосредством металлических шайб 12,Повышение р абочего н апряжени я объясняется следующим образом.В области соприкосновения между35 контактными поверхностями 1 О соседних ре зи сти вн ых ди сков 1 возни кает контактное сопротивление, которое складывается из сопротивления стяги 40 вания, обусловленного различием диа-, метра. диска О и слоя 8 металлизации, а также между соседними слоями 8 металлизации . При приложении к резистору напряжения в соседних торцовых4 точках контактирующих дисков (в области, свободной от металлнзации) возникает разность потенциалов, обусловленная контактным сопротивлением. С ростом. величины тока, протекающего через резистор, в зазоре между дискам может возникнуть локальный пробой, стимулирующий общий пробой резистора, что приводит к понижению его рабочего напряжения.51 4между фасками диэлектриком 9 уменьшается вероятность развития локального пробоя в месте стыка резистивнйх дисков и, следовательно, пробивное напряжение резистора увеличивается.еОптимальные размеры скоса 5 х(60-80) ограничены из следующих соображений: при увеличении высоты скоса более 5 мм и угла скоса ниже 60 напряжение поверхностного пробоя самих дисков снижает ся н а стол ь ко, что предлагаемая конструкция становится малоэффективной, При углах скоса 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, расгыляясь, может попасть на боковую поверхность резистивного диска, что может привести к снижению рабочего напряжения. Для проведения. предварительным испытаний изготовляют три фрагмента резисторов, состоящие из двух резистивных дисков диаметром 100 мм, высотой 50 мм со скосом 3 х 75 , со слоем металлизации, заходящим на скос, Резистор покрашен в три слоя органосиликатным материалом и обмотан стеклотканью (5 слоев), пропитанной тем же материалом. В процессе. покраски органосиликатным материапом 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 предварительнык испытаний приведены в табл. 1.Т а б л и ц а 1 Напряжение перекрытия, В Начальное Констоукциясопротив- резистора ление,Ом.Предлагаемая 30 30 30 При достаточном удалении краев соседних слоев металлизации друг от друга и заполнении пространствае еКонструкциярезистора Начальное сопротивление, Ом Напряжение перекрытия, В 30 30 30 30 20 20 в макетарезистора279 140280 150261 158 Сопроти вление Ом Конструкциярезистора=0 05 счение 2 в 62,7 62,7 ь 4,1 60,5 Известная гере крытие 64, 63,6 60,4 1,пере крытие.128 Предлагаемая 320 59,1 Ь 2,2 65,5 64,2 322 122 63,5 5 3333Продолжение табл. 1. Предлагаемая 30И 3 вестная 20 10 15Из результатов предварительных испытаний видно, что напряжение терекрытия резисторов предлагаемой конструкции превышает напряжение перекрытия резисторов известной.26Кроме этих предварительных испытаний проводят сравнительные испыта" ния макетов бетэловых шунтирующих 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 допустимое56 напряжение бетэловых резисторов при длител ьности воздействия напряжения T=0,05 с. Окончательные испытания резисторовпредлагаемой конструкции проводятМна предельно допустимое напряжениепри длительности его воздействияфб= 0,05 с. 41 6диаметром 200 мм и высотой 100 мм. По торцам макета расположены выводные электроды, выполненные из апюмие ния, цилиндрическая поверхность макета изолирована 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. резистивйые диски имеют скосы 3 х 5 ф;причем слой металлиэации покрывает часть скоса, Это приводит к тому, что края металлизированных поверхностей соседних резистивных дисков резистора разведены на расстояние друг от друга.Пространство между скосами запал" нено диэлектрикоморганосиликатным материаломИспытания проводят от одного ударного генератора типаТИи одной группы повышающих трансформаторов ОМГИ/220.Результаты сравнительных испыта" ний приведены в табл. 2.Таблица 2,Напряжение воздействия, кВ, при даительности е ее еее в клю ключение 3 включениеНа испытания представляют резисторы, активная часть каждого резистора имеет шесть резистивных дисков диаметром 200 мм, высотой 100 мм со скосами 3 х 75 , причем имеющийся слой металлизации частично покрывает скос, тем самым в активной части резистора образуется расстояние между краями металлизированных поверхностей со седних резистивных дисков, а пространство между скосами соседних реэис . тивных дисков заполнено диэлектриче,ским материалом.7 993341 8Испытания бетэловых резисторов про- осциллографа регистрируют падениеводят от одного ударного генератора напряжения на резисторе, ток через,типа ТИи одной группы повышаю- резистор, время приложения напряжения.щих трансформаторов типа ОМГИ/ Результаты окончательных испыта/220. Во время испытайий с помощью з ний приведены в табл. 3.Таблица 3 И 1 т" макета резистора Сопротивление, Ом Напряжение, кВ ж ш а шт тщте1 включение 2 включение 3 включение теее е е щ е е 775 776 777 109 у 9 90,8 135,ьб 5,7 65,9 б 4,3 65,1 б 5,7 67,3 67,1 б 4,6 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Шишман Д. В. Вентильные разз 5 рядники высокого напряжения, М.,"Энергия", 1971, с. 14 б и 154. 2 Авторское свидетельство СССР йф 70926, кл . Н О 1 С 17/00, 1975 .формула и зобретения Мощный объемный резистор, выполненный в виде пакета, скрепленных Из результатов испытаний реэисто ров предлагаемой конструкции видно, 20 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 вбздействия напряжения Чя 0,05 с.Технико-экономический эффект от применения изобретения состоит в увеличении рабочего напряжения, бо- ЗО лее надежной и длительной работе резистора. соосно резистивных дисков с металли зи ров анными кон та ктными по верхностями и герметизированными по периметру зазора между ними, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения рабочего напряжения, нарезистивных дисках по периметру,.выполнены скосы, части поверхностейкоторых, примыкающие к металлизированным контактным поверхностям резистивного диана, покрыты слоем металлиэации.Ю. Составит Техред А ина едактор писн За/ЬЭ Тираж 701ИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий3035, Иосква, Ж, Раушская наб иал ППП "Патент", г. Уж ков Корректор А. Дзятко