Устройство для защиты от перенапряжений

 

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение надежности и ремонтопригодности и улучшение технологичности устройства для защиты от перенапряжений. Оболочка блока нелинейных резисторов выполнена двуслойной в виде внутреннено сплошного изоляционного цилиндрического слоя, окружающего колонку резисторов блока и укрепленных на внутренней оболочке сегментов наружного изоляционного слоя, выполненных с конической наружной поверхностью, которые установлены с зазорами друг к другу и образуют продольный каналы для выхода газа. Оболочка блока резисторов поджимается к внутренней конической стенке корпуса с помощью осевой пружины. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 " 01 С I/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1(21) 4611594/24-07 (22) 19.09.88 (46) 07.07.90. Бюл. Ф 25 (71) Ереванский филиал Всесоюзного электротехнического института им. В.И.Ленина (72) Г.A.Àéâîçÿí (53) 621.316.933(088.8) (56) Патент США - 4100588, кл. 361-127, 1978.

Патент США № 4571660, кл. 361 †1, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙЙ (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — повышение

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при проектировании аппаратов для защиты изоляции электрооборудования от перенапряжений.

Конструкция защитных аппаратов на основе оксидно-цинковых резисторов выбирается такой, чтобы обеспечить непосредственный контакт резисторов или блоков резисторов со стенкой изоляционного корпуса, в котором они помещаются. Это необходимо для улучшения условий отдачи тепла, выделяемого в резисторах при прохождении. рабочего тока через них, чем увеличивается надежность аппарата.

Цель изобретения — повышение надежности, ремантопригодности и увеличение технологичности устройства для защиты от перенапряжений.

„„SU „„1576906

Hpëåæ:.:oñòè и ремонта I1i.годности и улучшение технологи пьасти устройства для з зщить| от лерpная"..жений. Оболочка блока нелинейных резисторов выполнена двухслойной в ви е вчутреннега сплошного изоляционного циличдрического слоя, акружаюс,его колонку резисторов блока и укрепленных на внутренней обплачке сегментов наружного изоляционного слоя, выполненных с конической наружной псверхнастью, которые установлены с зазорами друг к другу и об— разуют продольные каналы для выхода га-а. Оболочка б".îêà резисторов поджимается к внутренней конической стенке †;op.†.óàà = памсщью осевой гружины„2 ил.

На фиг. 1 показано устройство лля защиты от перенапряжений, продольный разрез; на фиг.2 — разрез А-A нафиг.1

Устройство состоит из изоляционного корпуса 1 с конической внутренней токовой поверхностью и равномерной толщиной стенки. Внутри корпуса

1 установлен блок нели ейных резисторов 2 с оболочкой, отделяющей резисторы 2 от внутренней поверхности корпуса 1 ° Оболочка блока вьп алнена двухслойной с внутренним сплошным цилиндрическим изоляционным слоем 3 и наружным слоем 4 изоляции, который выполнен в виде укрепленных па периметру слоя 3 блока трех элементов, выполненных в виде сегментов с конической наружной боковой поверхностью, которые установлены с зазорами 5 па отношению друг к другу и аб1576906 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 заливочноro материала, напри— ер из компаунда на основе эпоксидых смол, с минимально необходимой

1 о механической прсчности блока толщиной стенки, 20

Элементы наружного изоляционного аллоя 4 приклеены к слою 3 и выполнены из эластичного материала, например из 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 э<Ьфективности в поставленной цели необходимо соблюдать некоторые конст35 фуктивные размеры изоляции блока ре- зисторов. Толщина внутреннего слоя

3 изоляции для обеспе ения минимального теплового сопро .ивления от блока резисторов 2 к корпусу 1 выбирается минимальной, однако, блок одновременно должен обладать достаточной механической прочностью. Так, При примейении, например, резисторов типа РНС-60-1 диаметром 60 мм

45 и высотой 10 мм при количестве резисторов в блоке до 20-30 эту толщину можно принять равной 2-3 мм ° !

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 7

8 мм.

Суммарное сечение продольных возI душных каналов 5 в изоляции второго слоя 4, с одной стороны, должно быть достаточно маленьким для того, чтобы не ухудшить условия теплоотдачи от резисторов 2, а, с другой стороны, должно быть достаточно большим для обеспечения взрывобезопасности, С учетом обоих требований суммарное сечение каналов можно принять равным 20-35Х от общего сечения второго слоя изоляции.

В устройстве сравнительно ухудше.ны условия теплоотдачи на нижних резисторах блока по причине увеличенной толщины наружного слоя 4 изоляции этого участка блока. Однако это не может привести к снижению надежности работы устройства в целом, что можно объяснить следующим образом. В защитных устройствах на основе оксиднсцинковых резисторов в рабочем режиме протекают ток проводимости, емкостной ток через собственную емкость блока резисторов и емкостные токи через паразитные емкости резисторов на землю. За счет последнего происходит неравномерное распределение напряжения и количества выделяемого тепла в резисторах, причем наибольшее количество тепла выделяется в резисторе, находящемся у крышки 7,и это количество тепла уменьшается по мере удаления от крышки 7.

Таким образом, в предлагаемом устройстве недостаток неравномерности толщины изоляции слоя 4, в основном, компенсируется неравномерным распределением выделяемого в резисторах тепла. В резисторах, находящихся ближе к крышке 7, выделяется более высокое количество тепла, но при этом у них и толщина изоляции меньше, т.е. условия теплоотдачи лучше.

Это обстоятельство приближает к равномерному распределению температуры по колонке блока резисторов.

Предлагаемое устройство по сравнению с известным обладает более высокой надежностью по взрывобезопас— ности, 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 темпера1576906 турных колебаниях возможные изменения соотношений размеров блока резисторов и корпуса по причине разных коэфАициентов их линейного расширения компенсируются эластичностью на— ружного 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 и з о б р е т е н и я

Устройство для защиты от перенапряжений, содержащее изоляционный корпус, в полости которого по оси расположен блок установленных в колонну нелинейных резисторов с изоляционной теплопроводной оболочкой на

10 ее боковой поверхности, отделяющей колонку îT внутренней поверхности корпуса, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и ремонтопригодности и улучшения технологичности, корпус выполнен с конической внутренней поверхностью, оболочка блока нелинейных резисторов выполнена двухслойной в виде внутреннего сплошноro пилиндрического слоя из твердого заливочного материала, по наружному периметру которого вдоль образующих закреплены элементы наружного слоя оболочки, выполненные из эластичного изоляционного материала в виде протяженных сегментов с поперечным сечением в виде кольцевых секторов и с конической наружной бо—

20 ковой поверхностью, прилегающей к внутренней поверхности корпуса, между сегментами наружного слоя оболочки образованы продольные каналы для выхода газа, причем блок резисторов под25 жат к внутренней боковой поверхности корпуса с помощью дополнительно введенной осевой пружины.

1576906

Составитель В. Гомзин

Редактор Н.Тупица Техред J .:.Ñåðö îêîâà Корректор Т.Малец

Заказ 1847

Тираж 390

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С СР

113035, Москва, Ж-35, Рау нская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул, Гагарина, 101