Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Пристрій для захисту від перенапруг, що містить поміщену в захисну полімерну оболонку колонку нелінійних варисторів з нижнім і верхнім металевими електродами на її кінцях, обмежувач вигину і кручення пристрою, діелектричні склопластикові стрижні, які утворюють каркас навколо колонки нелінійних варисторів, що встановлені в отворах металевих електродів, притискні шайби, які встановлені між колонкою нелінійних варисторів та верхнім і нижнім металевими електродами, в центрах останніх встановлені розпірні гвинти, який відрізняється тим, що колонка нелінійних варисторів оснащена щонайменше одним металевим елементом з крізними отворами, встановленим в середній її частині, зовнішній діаметр якого дорівнює зовнішньому діаметру захисної полімерної оболонки, а висота знаходиться в межах 0,3¸1 від його діаметра.

2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що як обмежувач вигину і кручення пристрою використовують шар твердого діелектрика.

3. Пристрій за пп. 1, 2, який відрізняється тим, що шар твердого діелектрика розташований між металевими електродами і притискними шайбами.

4. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що як обмежувач вигину і кручення пристрою використовують додаткові розпірні гвинти.

5. Пристрій за пп. 1, 4, який відрізняється тим, що додаткові розпірні гвинти встановлюють рівновіддаленими один від одного по колу у верхньому і нижньому металевих електродах.

Текст

1. Пристрій для захисту від перенапруг, що містить поміщену в захисну полімерну оболонку колонку нелінійних варисторів з нижнім і верхнім металевими електродами на її кінцях, обмежувач вигину і кручення пристрою, діелектричні склопластикові стрижні, які утворюють каркас навколо колонки нелінійних варисторів, що встановлені в отворах металевих електродів, притискні шайби, які встановлені між колонкою нелінійних варисторів та верхнім і нижнім металевими електродами, в центрах останніх U 2 (19) 1 3 недостатню жорсткість каркаса можливе його прогинання, зсув окремих резисторів в колонці і проникнення гуми між контактними поверхнями резисторів в результаті дії на колонку значного одностороннього тиску, створюваного гумовою сумішшю. Зсув резисторів в колонці і проникнення гуми між контактними поверхнями приведе до погіршення електричних контактів і погіршення електричних властивостей. Прогинання каркаса може також привести до деформації і надломів склопластикових стрижнів, знижуючи механічну міцність обмежувача; під час підтискання колонки послідовно з’єднаних резисторів розпірним гвинтом між електродом і притискною шайбою утворюється зазор (Фіг.3а, Фіг. 4), заповнений після відливання оболонки кремнійорганічною гумою. Поява зазору не дозволить повною мірою використовувати міцні властивості металокерамічних резисторів для збільшення стійкості пристрою до згинаючих і закручуючих навантажень. Дія зовнішнього поперечного зусилля приведе до шарнірного повороту площини притискної пластини відносно точки її контакту з розпірним гвинтом (Фіг. 3б), в результаті цього опір згинаючому моменту чинитимуть тільки сили розтягування і стиснення склопластикових стрижнів, які не мають достатню жорсткість, вони деформуються, викликаючи прогинання каркаса і переміщення елементів. Переміщення при великих навантаженнях приведуть до порушення адгезійного зв’язку між окремими елементами в конструкції, знижуючи її електричну міцність; під час дії зовнішньої сили, що закручує, прикладеної до верхнього електроду, колонка варисторів не створить достатній протидіючий крутячий момент, оскільки відбудеться поворот колонки варисторів відносно своєї осі в точці контакту пластини з розпірним гвинтом (Фіг.3б). В цьому випадку, протидіючий крутячий момент створить тільки каркас, що складається із склопластикових стрижнів, які не мають достатньої жорсткості. Кручення оболонки зі вбудованим каркасом як і у разі вигину може привести до порушення адгезійних з’єднань оболонки з внутрішніми елементами обмежувача. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення жорсткості, механічної міцності і усунення небезпечних прогинань під час навантаження пристрою для захисту від перенапруг. Рішення поставленої задачі забезпечується цім винаходом і полягає в тому, що в пристрої, що містить поміщену в захисну полімерну оболонку колонку нелінійних варисторів, з нижнім і верхнім металевими електродами на її кінцях, обмежувач вигину і кручення пристрою, діелектричні склопластикові стрижні, які утворюють каркас навколо колонки нелінійних варисторів, що встановлені в отворах металевих електродів, притискні шайби, встановлені між колонкою нелінійних варисторів та верхнім і нижнім металевими електродами, в центрах останніх встановлені розпірні гвинти, колонка нелінійних варисторів забезпечена, щонайменше, одним 31083 4 металевим елементом з крізними отворами, встановленим в середній її частині, зовнішній діаметр якого дорівнює зовнішньому діаметру захисної полімерної оболонки, а висота знаходиться в межах 0,3¸1 від його діаметра. В якості обмежувача вигину і кручення пристрою використовують шар твердого діелектрика. Шар твердого діелектрика розташований між металевими електродами і притискними шайбами. В якості обмежувача вигину і кручення пристрою використовують додаткові розпірні гвинти. Додаткові розпірні гвинти встановлені рівновіддаленими один від одного по колу у верхньому і нижньому металевих електродах. Усунення прогинань каркаса під час відливання оболонки і забезпечення щільного контакту між варісторами досягають тим, що колонка нелінійних варисторів забезпечена, щонайменше, одним металевим елементом, встановленим в середній частині колонки нелінійних варисторів і має зовнішній діаметр, рівний зовнішньому діаметру захисної полімерної оболонки, а висота знаходиться в межах 0,3¸1 від його діаметра. Під час відливання оболонки металевий елемент, опираючись на стінки литтєвої форми, перешкоджає вигину каркаса з діелектричних склопластикових стрижнів і, відповідно, зсуву нелінійних варисторів, а також проникненню гуми між їх контактними поверхнями. При вигині обмежувача перенапруг, якій викликає поворот площини притискної шайби, в зазорі край останньої при вигині упреться в шар твердого діелектрика (Фіг.1а, Фіг.2а), в іншому виконанні край притискної шайби упреться в додаткові розпірні гвинти нижнього металевого електроду (Фіг.1б, Фіг.2б). В результаті цього згинаюче навантаження передасться на колонку нелінійних варисторів, при цьому жорсткість конструкції зросте, оскільки модуль пружності і діаметр нелінійних варисторів на багато більше модуля пружності і діаметра діелектричних склопластикових стрижнів. В результаті збільшення жорсткості прогинання конструкції при навантаженні значно знизиться, зменшуючи вірогідність утворення дефектів в діелектричних склопластикових стрижнях і на поверхнях розділу полімерної оболонки з іншими елементами конструкції. Шар твердого діелектрика або додаткові розпірні гвинти із загостреними кінцями в повітряному зазорі є амортизаторами надмірних механічних напруг в нелінійних варисторах. Загострені кінці розпірних гвинтів і додаткових розпірних гвинтів, вдавлюючись в притискну шайбу або в шар твердого діелектрика, перешкоджають крихкому руйнуванню металокерамічних нелінійних варисторів. Шар твердого діелектрика або додаткові розпірні гвинти із загостреними кінцями, які заповнюють зазор, забезпечать також міцне зчеплення нижнього металевого електроду з колонкою нелінійних варисторів. За рахунок їх зчеплення зовнішній крутячий момент, що впливає на обмежувач при експлуатації, передасться на 5 колонку нелінійних варисторів, яка чинитиме йому значний опір за рахунок тертя в місцях з’єднання щільно підтиснутих один до одного нелінійних варисторів. Таким чином, вказана вище сукупність ознак дозволить збільшити надійність пристрою за рахунок підвищення його жорсткості і механічної міцності. Суть винаходу пояснюється кресленнями, на яких: Фіг.1 - Загальний вид пристрою для захисту від перенапруг (варіанти виконання обмежувача вигину і кручення пристрою) а) з шаром твердого діелектрика; б) з додатковими розпірними гвинтами. Фіг.2 - Виносний елемент І на Фіг.1 (варіанти виконання обмежувача вигину і кручення) а) з шаром твердого діелектрика; б) з додатковими розпірними гвинтами. Фіг. 3 - Загальний вид відомого пристрою (прототип) а) початкове положення; б) у момент шарнірного повороту при дії зовнішнього поперечного зусилля. Фіг.4 - Виносний елемент II на Фіг. 3а (при підтисканні колонки розпірним гвинтом). Пристрій для захисту від перенапруг містить захисну полімерну оболонку 1 з нижнім і верхнім металевими електродами 2 на її кінцях, розміщену усередині неї колонку нелінійних варисторів 3, щонайменше, з одним металевим елементом 4, встановленим в її середній частині, при цьому його зовнішній діаметр дорівнює зовнішньому діаметру захисної полімерної оболонки 1, а висота знаходиться в межах 0,3¸1 від його діаметра. Діелектричні склопластикові стрижні 5, які створюють каркас навколо колонки нелінійних варисторів 3, встановлені в отворах металевих електродів 2 і крізних отворах металевого елемента 4. Обмежувач вигину і кручення пристрою, наприклад, у вигляді твердого діелектрика 6, розташований між металевими електродами 2 і притискними шайбами 7, останні встановлені між колонкою нелінійних варисторів 3 та верхнім і нижнім металевими електродами 2. В центрах останніх встановлені розпірні гвинти 8. В якості обмежувача вигину і кручення пристрою можуть бути використані додаткові розпірні гвинти 9, які встановлені рівновіддаленими один від одного по колу у верхньому і нижньому металевих електродах 2. Збірку пристрою здійснюють таким чином. В отвори нижнього металевого електроду 2 вставляють діелектричні склопластикові стрижні 5. На металевий електрод 2 зі вставленими діелектричними склопластиковими стрижнями 5 укладають першу колонку нелінійних варисторів 3 з притискною шайбою 7. На вищезазначені стрижні 5 надягають металевий елемент 4, пропускаючи через його крізні отвори, поверх металевого елемента 4 встановлюють другу колонку нелінійних варісторів 3 з притискною шайбою 7 і на кінці діелектричних склопластикових стрижнів 5 надягають верхній металевий електрод 2. Отриманий таким чином каркас розташовують між 31083 6 двома напівформами багатогранної роз’ємної матриці (на кресленні не показано). Прикладають до напівформ стискаючу силу, при цьому грані матриці зближують і деформують металеві електроди 2, металевий елемент 4 і вставлені в нього діелектричні склопластикові стрижні 5, утворюючи їх міцне механічне з’єднання. Запресований каркас витягують з роз’ємної матриці, затягують зовні розпірними гвинтами 8. Після опресовування діелектричних склопластикових стрижнів 5 в матриці і стягування колонки нелінійних варисторів 3 в металеві електроди 2 укручують додаткові розпірні гвинти 9 (Фіг. 1б, Фіг. 2б) і фіксують в крайньому положенні. В іншому виконанні (Фіг. 1а, Фіг. 2а) зазор між металевим електродом 2 і притискною шайбою 7, утворений в результаті підтискання колонки нелінійних варисторів 3 розпірним гвинтом 8, заповнюють заливальним компаундом і нагрівають до повного ствердження, внаслідок чого утворюється твердий діелектрик 6. Циліндрові поверхні каркаса по всій довжині покривають рідкою силіконовою грунтовкою і підсушують. Підготовлений таким чином каркас встановлюють в литтєву форму, розміщуючи металевий елемент 7 між поглибленнями ребер. Форму заповнюють силіконовою гумовою сумішшю і вулканізують до отримання захисної полімерної оболонки 1. 7 31083 8

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Overvoltage protection device

Автори англійською

Kulmatytskyi Volodymyr Volodymyrovych, Shumylov Yurii Mykolaiovych, Shumilov Mykhailo Yuriiovych

Назва патенту російською

Устройство для защиты от перенапряжений

Автори російською

Кульматицкий Владимир Владимирович, Шумилов Юрий Николаевич, Шумилов Михаил Юрьевич

МПК / Мітки

МПК: H01C 7/12, H01T 1/00

Мітки: перенапруг, пристрій, захисту

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/4-31083-pristrijj-dlya-zakhistu-vid-perenaprug.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пристрій для захисту від перенапруг</a>

Подібні патенти