ВОЗДУХООХЛАЖДАЕМЫЙ РЕЗИСТОР
AIR COOLED RESISTOR

Изобретение относится к электротехнике, в частности к конструкции резисторов большой мощности, а именно к балластным резисторам в установках высокой мощности.
Известна конструкция постоянного резистора, содержащего резистивный элемент, выполненный в виде металлической зигованной ленты, закрепленной на каркасе в местах ее перегиба с помощью установленных между изоляторами держателей, выполненных в виде пластины (авторское свидетельство СССР №480117, М. кл. Н01C 3/00, опубл. 04.12.1975).
Недостатком данной конструкции является закрепление зигованной ленты на каркасе с помощью специальных держателей, что не обеспечивает прочность крепления ленты и значительно снижает надежность при эксплуатации и степень безопасности при применении.
Наиболее близким аналогом устройства, прототипом, авторы считают мощный воздухоохлаждаемый резистор, содержащий рамочный каркас, на двух противоположных сторонах которого расположены изоляторы с закрепленными в них держателями, выполненными из металла, резистивный элемент, расположенный внутри рамочного каркаса и выполненный в виде зигзагообразно изогнутой ленты, причем места перегибов ленты зафиксированы посредством держателей (авторское свидетельство СССР №1632250, М. кл. Н01C 3/00, опубл. 20.11.1995).
Недостатками конструкции прототипа являются: сложные по конструкции держатели, которые либо уменьшают объемную плотность монтажа, либо близкое их размещение может привести к увеличению вероятности их соприкосновения и, следовательно, короткому замыканию витков резистивного элемента, выполненного в виде зигзагообразной ленты, а также конструкция резистора не предотвращает смещения и силовых деформаций параллельных участков ленты из-за протекающих по ним сильных токов.
Технической задачей изобретения является создание воздухоохлаждаемого резистора с более компактной конструкцией, обеспечивающей высокую плотность монтажа и предотвращающей смещения и силовые деформации витков металлической зигзагообразной ленты под воздействием высоких токов.
Для решения задачи по обеспечению высокой плотности монтажа предлагается отказаться от отдельной конструкции держателей, а закреплять изгибы резистивного элемента, выполненного в виде зигзагообразной ленты, в пазах изоляторов.
Для решения проблем смещения и силовых деформаций витков ленты под воздействием высоких токов предлагается параллельным участкам резистивного элемента придать в сечении вдоль продольной оси V-образный профиль для создания ребра жесткости.
На чертеже изображены изоляторы 1, представляющие собой пластины из диэлектрического материала, в которых сделаны пазы 2, обеспечивающие по длине и ширине фиксацию изгиба ленты резистивного элемента 3, а по глубине не препятствующие удлинению витков ленты при нагревании. Резистивный элемент в виде зигзагообразной ленты крепится в пазах между двумя изоляторами, расположенными с противоположных сторон, и стянут диэлектрическими шпильками 4, на чертеже в сечении А-А вдоль продольной оси показан V-образный профиль для создания ребра жесткости.
Данные конструкции крепления резистивного элемента в изоляторах без применения дополнительных элементов и создание ребра жесткости на его параллельных участках обеспечивают высокую плотность монтажа и предотвращают смещение и силовые деформации витков зигзагообразной ленты под воздействием высоких токов.
Предлагается следующий вариант конструкции воздухоохлаждаемого резистора.
Резистор изготавливается из металлической ленты, посредством придания ей зигзагообразной формы с параллельными участками и местами перегибов. Места перегибов ленты крепятся в пазах изоляторов, которые стягиваются диэлектрическими шпильками. Параллельным участкам ленты вдоль продольной оси придается в сечении V-образный профиль для создания ребра жесткости.
Пример изготовления.
2
Был изготовлен воздухоохлаждаемый резистор для установки высокой мощности: резистивный элемент изготовлен из ленты нержавеющей стали сечением 1×16 мм, отдельным участкам которой были приданы посредством штамповки продольные V-образные профили необходимой длины, после чего ленте придавалась зигзагообразная форма таким образом, чтобы параллельные участки с V-образным профилем располагались симметрично. Изоляторы и шпильки изготовлены из текстолита. Пазы в изоляторе изготовлены так, что обеспечивают фиксацию изгиба ленты по длине и ширине, а по глубине не препятствуют удлинению витков ленты при нагревании. В процессе работы установки ток проходит по резистивному элементу, нагревая его. Тепло с ленты удаляется в окружающую среду потоком воздуха от стандартного вентилятора, обтекающим ее параллельные участки. Воздухоохлаждаемый резистор данной конструкции хорошо себя зарекомендовал в установке для испытания оборудования импульсом электрического тока амплитудой 30 кА.