устройство для защиты от перенапряжений

Формула изобретения

1. Устройство для защиты от перенапряжений, содержащее размещенную в цилиндрическом корпусе, выполненном из изоляционного эластичного материала, например кремнийорганической резины, колонку нелинейных резисторов, крышку корпуса и металлические фланцы, отличающееся тем, что корпус выполнен с дном, крышка с ребром, внутренняя поверхность которого сопряжена с внешней поверхностью корпуса, при этом боковая поверхность колонки соединена с внутренней боковой поверхностью корпуса при помощи клея-герметика, а дно и крышка выполнены из эластичного изоляционного материала.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на участке соприкосновения ребра крышки с корпусом внешняя поверхность корпуса имеет коническую форму, при этом большее основание конуса направлено к крышке.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что колонка нелинейных резисторов соединена с металлическими фланцами при помощи электропроводящего клея.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для защиты изоляции оборудования электрических сетей и станций, электронного оборудования промышленного и бытового назначения от атмосферных и кратковременных коммутационных перенапряжений.

Известны устройства для защиты от перенапряжений (см. Техническое описание и инструкцию по эксплуатации на ОПH- 066УХЛ2, ОПH-1, 2УХЛ2, ОПH-1, 28УХЛ2). Защитные аппараты этих типов состоят из высоколинейных параллельно или последовательно-параллельно включенных керамических резисторов, заключенных в фарфоровые герметизированные покрышки с металлическими фланцами на концах. Герметизация аппарата осуществляется с помощью резиновых уплотнительных колец и резиновых шайб.

Защитные аппараты указанных типов обладают следующими недостатками: имеют оксидно-цинковые варисторы в многоколонковом исполнении; фарфоровые покрышки являются взрывоопасными; имеют низкую прочность при вибрации, механических ударах; обладают большими массогабаритными показателями и вследствие этого имеют ограниченную область использования; обладают низкими электрическими и эксплутационными характеристиками.

Известны устройства для защиты от перенапряжений (авт.св. N1812558, кл. H 01 C, 7/12, 1993), принятые за прототип.

Устройство содержит цилиндрический диэлектрический корпус с внешними торцовыми крышками и размещенным внутри него набором высоколинейных резисторов. Устройство снабжено размещенным на опоре набором диэлектрических кожухов, аксиально смещенных и соосно охватывающих диэлектрический корпус, при этом диэлектрические кожухи выполнены в виде усеченных конусов, угол конусности которых составляет 25 35 градусов. Опора устройства выполнена в виде симметрично расположенных вокруг диэлектрического корпуса диэлектирических стержней, торцами скрепленных с внешними торцовыми крышками.

Недостатком предложенного в прототипе устройства является то, что применение сложной покрышки в качестве корпуса защитного аппарата на относительно низкие классы напряжений (примерно до 3 кВ), где количество оксидно-цинковых варисторов в аппарате составляет 1 3 шт. приводит к существенному увеличению его массо-габаритных характеристик, снижает эксплутационную надежность.

Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для защиты от перенапряжений, содержащем цилиндрический изоляционный корпус, размещенную в нем колонку нелинейных резисторов, металлические фланцы, в соответствии с изобретением, корпус выполнен полностью из эластичного изоляционного материала, например кремнийорганической резины, и содержит нижнюю цилиндрическую часть с дном, на которую надета плоская крышка с ребром, внутренняя поверхность которого сопряжена с наружной поверхностью цилиндрической части корпуса, при этом боковая поверхность колонки соединена с внутренней боковой поверхностью корпуса при помощи клея-герметика.

Нижняя цилиндрическая часть корпуса на участке соприкосновения с ребром крышки имеет утолщение, образующее коническую поверхность, направленную большим основанием к крышке, а внутренняя поверхность ребра крышки имеет коническую форму, повторяющую коническую поверхность утолщения цилиндра.

Колонка нелинейных резисторов соединена с металлическими фланцами при помощи электропроводящего клея.

Предложенная конструкция позволяет осуществить надежное соединение нижней части корпуса с крышкой за счет формы резинового корпуса и свойств резины, так как в узле соединения корпуса с крышкой создается плотный контакт частей корпуса между собой. Конструкция не требует наличия пружины для поджатия варисторов, так как ее роль выполняет корпус с крышкой. Конструкция не требует использования стеклопластиковой трубы в качестве части корпуса для придания жесткости. Резиновый корпус успешно выполняет эту функцию при малом количестве варисторов в колонке.

Таким образом изобретение упрощает конструкцию, позволяет уменьшить массо-габаритные характеристики и увеличить эксплуатационную надежность устройства для защиты от перенапряжений.

На чертеже изображен общий вид устройства для защиты от перенапряжений.

Устройство содержит нижнюю цилиндрическую часть корпуса с дном 1, надетую на нее плоскую крышку 2 с ребром 3. Части корпуса 1, 2 и 3 выполнены из высокомолекулярной трекинго- и атмосферостойкой кремнийорганической резины. Внутри корпуса размещена колонка нелинейных резисторов 4 и металлические фланцы 5, боковая поверхность колонки 4 соединена с внутренней боковой поверхностью корпуса 1 при помощи жидкого клея-герметика 6, например, на основе низкомолекулярного кремнийорганического каучука. Цилиндрическая часть 1 корпуса имеет в верхней части наружной поверхности утолщение, образующее коническую поверхность 7 с углом наклона, равным 5 10 градусов, направленную большим основанием вверх. Внутренняя поверхность ребра 3 и крышка 2 имеют коническую форму 8, повторяющую поверхность 7 и сопряженную с ней. Монтаж устройства при эксплуатации может быть осуществлен, например, на токопроводе 9 с помощью болта 10. Винт 11 служит для подачи к устройству высокого напряжения. Для повышения механической прочности и увеличения контактной поверхности колонка нелинейных резисторов 4 соединена с фланцами 5 при помощи электропроводящего клея, например, на основе никеля или алюминия.

Сборка устройства осуществляется следующим образом.

На концах колонки нелинейных резисторов 4 располагают металлические фланцы 5. При необходимости металлические фланцы 5 соединяют с колонкой 4 при помощи электропроводящего клея. На боковую и торцовую поверхности колонки с фланцами наносят слой жидкого клея-герметика, например, на основе кремнийорганического каучука. Колонку размещают в цилиндрической части корпуса 1 и закрывают крышкой 2 также в присутствии клея-герметика.

Таким образом изобретение упрощает конструкцию, позволяет уменьшить массогабаритные характеристики и увеличить эксплуатационную надежность устройства для защиты от перенапряжений.