ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬ

Решение относится к электротехнике, а именно, к трубчатым электронагревателям, которые могут быть использованы для нагрева различных сред, в частности, в системах обогрева железнодорожных вагонов.
Основными требованиями, предъявляемыми к таким нагревателям, являются высокая надежность, электробезопасность.
Эти свойства определяются высоким качеством защитного кожуха, греющего элемента (спирали) и системы электроизоляции.
Известен трубчатый электронагреватель для нагрева топлива или жидкости (пат РФ №2242096, Н05В 3/48, опуб.10.12.2004), состоящий из цилиндрического корпуса, нагревательной спирали. Токоввод в корпусе электронагревателя герметизирован смесью кварцевого песка, алебастра и цемента.
В этом решении предусмотрена минимальная электроизоляция и он непригоден для работы при высоких напряжениях.
В качестве прототипа принят высоковольтный электронагреватель (см. книгу Болотина З.М., Иванова С.П., Колымулина Ю.М. Электрическое и комбинированное отопление пассажирских вагонов. Эксплуатация, техническое обслуживание, ремонт, М. Транспорт, 1980, с.37, рис.25). Электронагреватель представляет собой металлический корпус, который отделен от кварцевого кожуха слоем порошка. Внутри кварцевой трубки помещена нагревательная вставка из несущего керамического каркаса, состоящего из нескольких по длине стержней, на которые навита нагревательная спираль, присоединенная к дугозащитной пружине и обратному проводу, на который надеты изоляционные трубки из керамики для улучшения изоляции токоведущих частей, находящихся под напряжением до 670 В.
Недостатком прототипа является наличие воздушных полостей в местах стыков керамических стержней и трубок, в которых может возникать электрическая дуга, приводящая к разрушению нагревательной вставки с расплавлением спирали, обратного провода и прожогом керамики.
Эти недостатки устраняются предлагаемым решением.
Решаемая задача-повышение электробезопасности нагревателя.
Технический результат-предотвращение разрушения элементов электронагревателя из-за возникновения электрической дуги.
Этот технический результат достигается тем, что в высоковольтном электронагревателе, содержащем металлический корпус с кварцевым кожухом и нагревательную вставку со спиралью, установленную на керамические состыкованные стержни, обратный провод с состыкованными керамическими трубками, в местах наиболее вероятного возникновения электрической дуги установлена дополнительная бесстыковая высокотемпературная электроизоляция; она может быть установлена на обратном проводе, на состыкованных керамических стержнях, на состыкованных керамических трубках или одновременно на обратном проводе, керамических стержнях и керамических трубках, дополнительная бесстыковая высокотемпературная электроизоляция выполнена из органосиликатного, слюдопластового, стеклотканевого или кремнеземного материала.
Дополнительная бесстыковая высокотемпературная электроизоляция изолирует места стыков, в которых возможно возникновение электрической дуги.
Предлагаемый высоковольтный электронагреватель приведен на фиг.1 - общий вид, на фиг.2 - узел А с нанесенной дополнительной электроизоляцией на все его опасные узлы.
Высоковольтный электронагреватель состоит из металлического корпуса 1 с кварцевым кожухом 2 и нагревательной вставкой со спиралью 3, установленной на керамические состыкованные стержни 4 с керамическими трубками 5 внутри, изолирующими обратный провод 6. Стык керамических стержней 4 показан на фиг.2 позицией 7, стык трубок 5 - позицией 8. Стыки стержней и трубок являются местами наиболее опасными с точки зрения возникновения электрической дуги. В этих местах установлена высокотемпературная электроизоляция 9, например, из органосиликатного, слюдопластового, стеклотканевого, кремнеземного материала. Она может быть установлена на обратном проводе 6, 10-на керамических трубках, 11-на керамических стержнях или одновременно на всех этих элементах. Это еще больше повышает надежность изоляции.
При монтаже высоковольтного электронагревателя устанавливают дополнительную электроизоляцию либо путем обматывания (например, стеклотканью), либо обмазыванием с последующей сушкой (например, органосиликатным материалом), подбирая ее толщину и место нанесения в зависимости от мощности элекронагревателя.
При работе электронагревателя бесстыковая дополнительная электроизоляция закрывает места стыков стержней и трубок, исключая разрушение от электрической дуги. Предлагаемый высоковольтный электронагреватель надежен с точки зрения электробезопасности.