一種柵格型電阻器及其電阻片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種柵格型電阻器及其電阻片。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，一方面城市配電網(wǎng)采用環(huán)網(wǎng)供電，多電源供電方式?’另一方面城市配電網(wǎng)開(kāi)始大量采用以電纜為主，架空線路為輔的供電模式；同時(shí)一些新的電氣設(shè)備的廣泛應(yīng)用，原來(lái)的接地方式開(kāi)始出現(xiàn)一些缺陷。采用中性點(diǎn)不接地或消弧線圈接地方式的電網(wǎng)，其弧光接地過(guò)電壓和鐵磁諧振過(guò)電壓的幅值較高，且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)設(shè)備安全造成嚴(yán)重威脅，特別是絕緣水平較低的電氣設(shè)備，接地事故發(fā)生后，允許在2h內(nèi)帶故障運(yùn)行，系統(tǒng)在工頻電壓升高情況下，容易導(dǎo)致電氣設(shè)備和電纜絕緣的老化，并在絕緣薄弱之處發(fā)生擊穿或閃絡(luò)。從而造成相間短路，擴(kuò)大事故范圍。
[0003]因此有效的消除弧光接地過(guò)電壓可以大大的提高配電網(wǎng)供電的可靠性、安全性和經(jīng)濟(jì)性。對(duì)于配電網(wǎng)的單相接地故障來(lái)說(shuō)，雖然故障選線和故障指示在一定程度上可以提高配電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，但是鑒于目前配電網(wǎng)中各種常規(guī)微機(jī)小電流接地選線裝置普遍存在選線不準(zhǔn)確和接地電流過(guò)大造成線路過(guò)電壓和鐵磁諧振的問(wèn)題，中性點(diǎn)電阻接地方式逐漸開(kāi)始得到重視。
[0004]中性點(diǎn)電阻器與后臺(tái)零序保護(hù)裝置配合監(jiān)測(cè)中性點(diǎn)接地電流，當(dāng)接地電流大于零序保護(hù)裝置設(shè)定電流值時(shí)，便認(rèn)為該線路已接地，系統(tǒng)將在短時(shí)間內(nèi)選擇性地切除接地故障線路。
[0005]中性點(diǎn)采用電阻器接地方式的電網(wǎng)，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，接地電阻器將在很短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生很大熱量，溫度急劇上升，這對(duì)電阻器的散熱性能和整體強(qiáng)度提出了很高的要求。我國(guó)電阻器起步晚，存在如溫升過(guò)高、散熱性能差，強(qiáng)度受溫度影響大等諸多缺點(diǎn)，嚴(yán)重制約了國(guó)內(nèi)電網(wǎng)安全和升級(jí)。另外，進(jìn)口電阻器價(jià)格昂貴、服務(wù)滯后。鑒于以上種種原因，對(duì)電阻器的研究改進(jìn)工作迫在眉睫。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)中村中柵格型的電阻器，如申請(qǐng)?zhí)枮?01020200351。4的中國(guó)專利文件“新式格柵型電阻器”，披露了一組電阻器結(jié)構(gòu)，包括支撐桿、支撐桿兩端分別固定在兩側(cè)的固定板上，支撐桿上間隔穿設(shè)有一組電阻片，每個(gè)電阻片如圖1所示，電阻片沿左右方向延伸，電阻片上沿上下方向間隔開(kāi)多個(gè)槽；相鄰兩個(gè)槽的槽口方向相反。
[0007]這種電阻片的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮了散熱效果，但距需求仍有較大差距。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型的目的是提供一組柵格型電阻器，用以解決現(xiàn)有技術(shù)散熱性能不佳的問(wèn)題。同時(shí)還提供了一種電阻片。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種柵格型電阻器，一包括支撐桿、支撐桿兩端分別固定在兩側(cè)的固定板上，支撐桿上間隔穿設(shè)有至少一組電阻片，所述電阻片沿左右方向延伸，電阻片上沿上下方向間隔開(kāi)設(shè)有至少兩個(gè)槽；相鄰兩個(gè)槽的槽口方向相反；每個(gè)槽的槽口寬度大于槽底寬度。
[0010]所述每個(gè)槽由兩對(duì)平行側(cè)板以及兩對(duì)平行側(cè)板之間的一對(duì)折板構(gòu)成，所述側(cè)板與折板寬度相同。
[0011 ] 所述槽底背側(cè)為錐頭形狀。
[0012]所述一組電阻片中，中間的一個(gè)電阻片通過(guò)連接導(dǎo)體與一側(cè)的固定板導(dǎo)電連接。
[0013]本實(shí)用新型還提供了一種電阻片，電阻片沿左右方向延伸，電阻片上沿上下方向間隔開(kāi)設(shè)有至少兩個(gè)槽；相鄰兩個(gè)槽的槽口方向相反；每個(gè)槽的槽口寬度大于槽底寬度。
[0014]所述每個(gè)槽由兩對(duì)平行側(cè)板以及兩對(duì)平行側(cè)板之間的一對(duì)折板構(gòu)成，所述側(cè)板與折板寬度相同。
[0015]所述槽底背側(cè)為錐頭形狀。
[0016]本實(shí)用新型的電阻器通過(guò)柵格設(shè)計(jì)增大了電阻器的散熱面積，降低了電阻器的短時(shí)溫升，提高了電阻器的強(qiáng)度和散熱性能，利用電阻片上的特殊的口寬底窄的槽結(jié)構(gòu)進(jìn)一步提供了散熱性能。
[0017]采用中間的電阻片連接到固定板，消除了懸浮電位，增強(qiáng)了電阻器的耐壓強(qiáng)度，避免局部放電。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的電阻片結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖2是本實(shí)用新型的電阻片結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖3是本實(shí)用新型的電阻器抽出分接方式示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0022]本實(shí)用新型的研發(fā)過(guò)程包括:(I)利用有限元分析軟件ANSYS建立柵格化電阻片模型進(jìn)行熱力學(xué)分析及電力學(xué)分析，得出電阻片的熱力場(chǎng)及電場(chǎng)分布圖。(2)根據(jù)熱力學(xué)分析結(jié)果，采用優(yōu)化的電阻片剪切方式，設(shè)計(jì)柵格化電阻片。(3)將每組電阻中間抽出分接與電阻器外包固定側(cè)板連接，創(chuàng)造了等電位。(4)通電試驗(yàn)驗(yàn)證電阻片的散熱性能及絕緣性會(huì)K。
[0023]本實(shí)用新型專利是針對(duì)目前普通電阻器高溫下易黏結(jié)、彎曲變形、甚至斷裂而研制的一種新型替代產(chǎn)品。本實(shí)用新型專利充分利用了帶材的截面積、形狀、最高使用溫度之間的關(guān)系，通過(guò)對(duì)電阻器柵格化設(shè)計(jì)，成功解決了現(xiàn)有電阻器遇高溫易黏結(jié)、彎曲變形、甚至斷裂的缺陷，提高了電阻器運(yùn)行的安全性和可靠性。另外，本實(shí)用新型專利采用每組電阻片抽出分接的方式，消除了懸浮電位，增強(qiáng)了電阻器的耐壓強(qiáng)度，避免局部放電。
[0024]具體的，如圖2、3所示，一種柵格無(wú)懸浮電位的電阻器，包括支撐桿1、支撐桿I兩端分別固定在兩側(cè)的固定板2上，支撐桿I上間隔穿設(shè)有至少一組電阻片3。與現(xiàn)有技術(shù)相同，電阻片可以是一組或多組，電阻片可以形成串聯(lián)或并聯(lián)的結(jié)構(gòu)。
[0025]電阻片的散熱量與其有效散熱面積成正比。因此，電阻片采用柵格設(shè)計(jì)有利于空氣對(duì)流，增大了電阻片的有效換熱面積，使電阻片的短時(shí)溫升降低，能提高電阻器的使用壽命。柵格設(shè)計(jì)及其外包封散熱方式改變了一般電阻器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，避免電阻器因溫度過(guò)高而導(dǎo)致強(qiáng)度降低，這在一定程度上提高了電阻器的強(qiáng)度。
[0026]如圖2所示，每個(gè)電阻片沿左右方向延伸，兩端的孔6為支撐桿的穿孔，電阻片上沿上下方向間隔開(kāi)設(shè)有多個(gè)槽4 ;相鄰兩個(gè)槽的槽口方向相反；每個(gè)槽的槽口寬度大于槽底寬度。每個(gè)槽由兩對(duì)平行側(cè)板41、42以及兩對(duì)平行側(cè)板之間的一對(duì)折板43構(gòu)成。側(cè)板41,42與折板43的寬度相同。槽底背側(cè)44為錐頭形狀。
[0027]基于這種設(shè)計(jì)，能夠最大化的擴(kuò)大散熱通道，進(jìn)一步優(yōu)化散熱效果，而且還兼顧了電阻片強(qiáng)度和電場(chǎng)分布。
[0028]如圖3所示，電阻器采用電阻片抽出分接的方式，即在一組電阻片中，中間的電阻片通過(guò)連接導(dǎo)體5與一個(gè)固定板2導(dǎo)電連接。中間是指中部或中部附近的電阻片。
[0029]電阻接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，電阻器將會(huì)承受較高電壓，局部地區(qū)將會(huì)積累大量電荷，易造成懸浮電位，當(dāng)懸浮電位較大時(shí)會(huì)產(chǎn)生局部放電，影響設(shè)備安全運(yùn)行。電阻器采用電阻片抽出分接的方式，將每組電阻中間抽出分接與電阻器外包固定側(cè)板連接，泄放了多余電荷，創(chuàng)造了等電位，從而消除了懸浮電位，增強(qiáng)了電阻器的耐壓強(qiáng)度，不易發(fā)生漏電。
[0030]電阻接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，電阻器將會(huì)承受較高電壓，局部地區(qū)將會(huì)積累大量電荷，易造成懸浮電位，當(dāng)懸浮電位較大時(shí)會(huì)產(chǎn)生局部放電，影響設(shè)備安全運(yùn)行。電阻器采用電阻片抽出分接的方式，將每組電阻中間抽出分接與電阻器外包固定側(cè)板連接，泄放了多余電荷，創(chuàng)造了等電位，從而消除了懸浮電位，增強(qiáng)了電阻器的耐壓強(qiáng)度，不易發(fā)生漏電。
[0031]通過(guò)有限元分析軟件ANSYS仿真分析及通電試驗(yàn)，采用柵格設(shè)計(jì)的電阻器，短時(shí)溫升不超過(guò)700°C，電阻器氧化率低，高溫下電阻器保持完好。電阻片抽出分接的方式，使電阻器總體電場(chǎng)分布均勻，無(wú)場(chǎng)強(qiáng)突變。
[0032]根據(jù)以上設(shè)計(jì)，并經(jīng)過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證，采用柵格設(shè)計(jì)和電阻片抽出分接技術(shù)的中性點(diǎn)接地電阻器散熱性能突出，絕緣性能優(yōu)良，運(yùn)行穩(wěn)定性高，并且具有成本較低，外形美觀等優(yōu)點(diǎn)，為配電網(wǎng)系統(tǒng)中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地技術(shù)的全面推廣創(chuàng)造了條件。
[0033]作為其他實(shí)施方式，如果不考慮懸浮電位的影響，也可以不采用電阻片抽出分接的方式。
[0034]另外，本實(shí)用新型的關(guān)鍵在于電阻片的形狀，而且其形狀的關(guān)鍵在槽口寬底窄的設(shè)計(jì)，根據(jù)這種關(guān)鍵設(shè)計(jì)，還可以形成不同于以上實(shí)施例的其他電阻片結(jié)構(gòu)。
[0035]以上給出了本實(shí)用新型涉及的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型不局限于所描述的實(shí)施方式。在本實(shí)用新型給出的思路下，采用對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言容易想到的方式對(duì)上述實(shí)施例中的技術(shù)手段進(jìn)行變換、替換、修改，并且起到的作用與本實(shí)用新型中的相應(yīng)技術(shù)手段基本相同、實(shí)現(xiàn)的實(shí)用新型目的也基本相同，這樣形成的技術(shù)方案是對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行微調(diào)形成的，這種技術(shù)方案仍落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種柵格型電阻器，包括支撐桿、支撐桿兩端分別固定在兩側(cè)的固定板上，支撐桿上間隔穿設(shè)有至少一組電阻片，所述電阻片沿左右方向延伸，電阻片上沿上下方向間隔開(kāi)設(shè)有至少兩個(gè)槽；其特征在于，相鄰兩個(gè)槽的槽口方向相反；每個(gè)槽的槽口寬度大于槽底寬度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柵格型電阻器，其特征在于，所述每個(gè)槽由兩對(duì)平行側(cè)板以及兩對(duì)平行側(cè)板之間的一對(duì)折板構(gòu)成，所述側(cè)板與折板寬度相同。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種柵格型電阻器，其特征在于，所述槽底背側(cè)為錐頭形狀。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種柵格型電阻器，其特征在于，所述一組電阻片中，中間的一個(gè)電阻片通過(guò)連接導(dǎo)體與一側(cè)的固定板導(dǎo)電連接。5.一種電阻片，其特征在于，電阻片沿左右方向延伸，電阻片上沿上下方向間隔開(kāi)設(shè)有至少兩個(gè)槽；相鄰兩個(gè)槽的槽口方向相反；每個(gè)槽的槽口寬度大于槽底寬度。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電阻片，其特征在于，所述每個(gè)槽由兩對(duì)平行側(cè)板以及兩對(duì)平行側(cè)板之間的折板構(gòu)成，所述側(cè)板與折板寬度相同。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種電阻片，其特征在于，所述槽底背側(cè)為錐頭形狀。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種柵格型電阻器及其電阻片，柵格型電阻器，包括支撐桿、支撐桿兩端分別固定在兩側(cè)的固定板上，支撐桿上間隔穿設(shè)有至少一組電阻片，所述電阻片沿左右方向延伸，電阻片上沿上下方向間隔開(kāi)設(shè)有至少兩個(gè)槽；相鄰兩個(gè)槽的槽口方向相反；每個(gè)槽的槽口寬度大于槽底寬度。本實(shí)用新型的電阻器通過(guò)柵格設(shè)計(jì)增大了電阻器的散熱面積，降低了電阻器的短時(shí)溫升，提高了電阻器的強(qiáng)度和散熱性能，利用電阻片上的特殊的口寬底窄的槽結(jié)構(gòu)進(jìn)一步提供了散熱性能。
【IPC分類】H01C3/00, H01C1/084, H01C1/014
【公開(kāi)號(hào)】CN205211513
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520894510
【發(fā)明人】魏劍嘯, 曹廷根, 黃全, 李棟梁, 苗喜得, 薛曄
【申請(qǐng)人】許繼集團(tuán)有限公司, 許繼變壓器有限公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司
【公開(kāi)日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2015年11月11日