ПОСТОЯННЫЙ РЕЗИСТОР

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к низкоомным постоянным резисторам большой мощности, применяющимся в силовом электрике.
Известен постоянный резистор, содержащий металлический корпус, выполненный в виде полого цилиндра, внутри которого расположен резистивный элемент, выполненный в виде металлической спирали, расположенной в среде спрессованного жаростойкого теплопроводящего порошка (RU 2154361 C1, опуб. 10.08.2000).
Недостатками известного резистора являются малая нагрузочная способность из-за недостаточных электроизолирующих свойств при повышенном электрическом напряжении.
Технической проблемой является устранение отмеченного недостатка.
Технический результат заключается в повышении электроизоляционных свойств резистора без значительного увеличения диаметра корпуса за счет улучшения теплоотвода от резистивного элемента.
Проблема решается, а технический результат достигается тем, что постоянный резистор содержит металлический корпус, выполненный в виде полого цилиндра, внутри которого расположен резистивный элемент, выполненный в виде металлической спирали, расположенной в среде спрессованного жаростойкого теплопроводящего порошка, при этом, согласно полезной модели, он снабжен дополнительным трубчатым каркасом, расположенным внутри металлического корпуса и выполненным из диэлектрического материала, внутри которого размещены резистивный элемент и жаростойкий теплопроводящий порошок, при этом в кольцевом зазоре между цилиндрическим поверхностями каркаса и металлического корпуса расположен слой теплопроводящего материала, на обоих концах резистивного элемента закреплены токоподводы, выполненные в виде завальцованных на резистивном элементе медных трубок, а резистор снабжен герметизирующими пробками, выполненными в виде втулок с возможностью их установки с натягом в кольцевом зазоре между каркасом и каждым токоподводом после нагрева резистивного элемента, причем металлический корпус выполнен длиной меньшей длины каркаса с образованием изоляционных участков каркаса, выступающих за пределы корпуса.
Технический результат достигается также тем, что в качестве жаростойкого теплопроводящего порошка может быть использована смесь оксида магния в объеме 70% и нитрида алюминия в объеме 30%.
Технический результат достигается также тем, что в качестве теплопроводящего материала между каркасом и корпусом может быть использована паста из порошка гексагонального нитрида бора в объеме 40% и полиметилоксана в объеме 60%.
Полезная модель поясняется при помощи чертежа, на котором показана схема резистора.
Постоянный резистор содержит металлический корпус 1, выполненный в виде полого цилиндра. Внутри металлического корпуса 1 расположен дополнительный трубчатый каркас 2, выполненный из диэлектрического материала. Внутри каркаса 2 размещены резистивный элемент 3, выполненный в виде металлической спирали, расположенной в среде спрессованного жаростойкого теплопроводящего порошка 4, засыпаемого в полость каркаса 2 с виброуплотнением. В кольцевом зазоре между цилиндрическими поверхностями каркаса 2 и металлического корпуса 1 расположен слой 5 теплопроводящего материала. На обоих концах резистивного элемента 3 закреплены токоподводы 6, выполненные в виде завальцованных на резистивном элементе по всей своей длине медных трубок. Резистор снабжен герметизирующими пробками 7, выполненными в виде втулок с возможностью их установки с натягом в кольцевом зазоре между каркасом 2 и каждым токоподводом 6 после нагрева резистивного элемента 3. Монтаж после разогрева резистивного элемента 3 осуществляют для уменьшения остаточного воздуха в полости каркаса 2, ухудшающего теплоотвод от резистивного элемента 3. Металлический корпус 1 выполнен длиной меньшей длины каркаса 2 с образованием изоляционных участков 8 каркаса 2, выступающих за пределы корпуса 1.
В качестве жаростойкого теплопроводящего порошка 4 использована смесь оксида магния в объеме 70% и нитрида алюминия в объеме 30%.
В качестве теплопроводящего материала в слое 5 между каркасом и корпусом использована паста из порошка гексагонального нитрида бора в объеме 40% и полиметилоксана в объеме 60%.
Описываемое устройство работает следующим образом. При подаче на токоподводы 6 электрического напряжения, резистивный элемент 3 разогревается, нагревая теплоотводящий материал в виде порошка 4 и остаточный воздух в полости керамического каркаса 2. Все элементы резистора увеличиваются в размере. Не имея прочной связи между собой, металлический корпус 1, керамический каркас 2 и теплоотводящий порошок 4, имея разный коэффициент теплового расширения, не приводят к деформации устройства, что позволяет значительно увеличить кратковременную перегрузку до 400%. При этом описанный резистор не требует значительного увеличения толщины изолирующего слоя, приводящего к ухудшению теплоотвода от резистивного элемента 3, поэтому он имеет незначительные габариты при повышенной прочности изоляции между корпусом 1 и резистивным элементом 3 со значением до 30 кВ. Увеличивается также ресурс резистора до 250000 часов.
Таким образом, использование в конструкции материалов, совмещающих электроизолирующие и теплопроводящие свойства, позволяет повысить электроизоляционные свойства резистора без значительного увеличения габаритов резистора. При этом элементы конструкции не имеют жесткой связи между собой без ухудшения теплоотвода и с обеспечением герметичности сборки, что позволяет сохранить геометрию резистора и обеспечить заданные электроизоляционные свойства.