Способ изготовления защитных оболочек для высоковольтных резисторов

 

(19)SU(11)1251728(13)A1(51)  МПК ⁵    _H01C17/00(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 17.01.2013 - прекратил действиеПошлина: учтена за 1 год с 09.04.1993 по 08.04.1994

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАЩИТНЫХ ОБОЛОЧЕК ДЛЯ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ РЕЗИСТОРОВ

Изобретение относится к производству мощных высоковольтных резисторов электроэнергетического назначения, применяемых в качестве токоограничивающих, шунтирующих, разрядных элементов электрических схем для рассеяния электрической энергии в аварийных и коммутационных режимах. Целью изобретения является улучшение качества защитных оболочек для высоковольтных резисторов путем повышения плотности и механической прочности. Повышение качества защитной оболочки для высоковольтного резистора достигается за счет того, что в пресс-форме на всю высоту защитной оболочки устанавливают и фиксируют один или несколько, в зависимости от количества резистивных столбиков, тонкостенных металлических цилиндров диаметром, равным диаметру столбика резистивного элемента, внутренняя и внешняя поверхность которого шлифована; заполняют внутреннюю полость цилиндров песком с модулем крупности частиц 1,2 - 1,5; пространство между пресс-формой и цилиндрами заполняют портландцементом, а затем песок и портландцемент уплотняют при давлении 47,8-63,8 МПа раздельно до одинаковой высоты, после уплотнения металлические цилиндры извлекают из пресс-формы и прессуют песок и портландцемент при давлении 95,7-159 МПа, выдерживают в течение 3-5 мин, пропуская через фильтры, расположенные под столбиками песка перегретый пар при t= 180-200^оС. По истечении времени выдержки давление снимают, изделие распрессовывают, извлекают из него песок и сушат. Песок с модулем крупности частиц 1,2-1,5, помимо функции пустообразователя (для образования сквозных соосных отверстий для размещения в них столбиков резистивных элементов), выполняет роль фильтра для поступления пара в портландцементе по высоте оболочки. Так как общие пористости и плотности портландцемента и песка с модулем крупности частиц 1,2-1,5 разные, то абсолютное их уплотнение в сухом состоянии будет различным (как показано на фиг. 1), а следовательно различным будет изменение высоты портландцемента и песка. Как следует из фиг. 2 относительное изменение высоты столбика уплотняемого дисперсного материала зависит от его плотности лишь до определенного давления. Для портландцемента и кварцевого песка с модулем крупности частиц 1,2-1,5 практически с усилия уплотнения 47,8 МПа и выше относительное уплотнение пропорционально предлагаемому усилию. Поэтому для исключения различия абсолютного уплотнения необходимо предварительное уплотнение портландцемента и кварцевого песка при усилии 47,08-63,8 МПа для достижения одинаковой высоты песка и портландцемента в пресс-форме. Далее сухие компоненты уплотняются общим пуансоном. А так как за пределами давления 47,8-63,8 МПа относительное уплотнение портландцемента и песка пропорционально давлению, то изменение объема сжимаемых компонентов происходит лишь за счет уплотнения материалов без бокового расширения. При этом величина усилия уплотнения сухих компонентов должна, с одной стороны, обеспечивать необходимую плотность и механическую прочность формуемого изделия, для чего требуется усилие уплотнения не менее 96,7 МПа, с другой - плотность спрессованных сухих компонентов должна обеспечивать быструю пропитку слоя портландцемента через столбик песка. Как показали эксперименты при усилении уплотнения 159,5 МПа пар в достаточно короткий, приемлемый для производства промежуток времени, через столбики песка, как через фильтр, насыщает спрессованный и находящийся под давлением портландцемент. При увеличении усилия уплотнения свыше 159,5 МПа время насыщения портландцемента водой резко увеличивается, поэтому применение усилия уплотнения выше 159,5 МПа нецелесообразно. На фиг. 1 показан график зависимости абсолютного уплотнения материалов в сухом состоянии от усилия уплотнения; на фиг. 2 - график зависимлсти относительного изменения высоты столбика песка и портландцемента от усилия уплотнения; на фиг. 3-5 показан процесс изготовления защитной оболочки. Пресс-форма 1 устанавливается на основание 2 и закрепляется. В зависимости от количества резистивных столбов, которые должны размещаться в защитной оболочке (на фиг. 3-5 показана пресс-форма с тремя продольными отверстиями), на дне предполагаемого отверстия укладываются и специальным приспособлением фиксируются фильтры 3. На фильтры 3 устанавливают тонкостенные цилиндры 4, заполняют их сухим песком 5 с модулем крупности 1,2-1,5. Пространство между цилиндрами 4 и пресс-формой 1 заполняют сухим портландцементом 6. Портландцемент и песок уплотняют при давлении Р_пр= 47,8 - 63,8 МПа раздельно, чтобы высота их была одинаковой. После выравнивания высот столбиков песка 5 и портландцемента 6 цилиндры 4 извлекают из пресс-формы и устанавливают общий пуансон 7, в котором над слоем портландцемента 6 встроены фильтры 8 для выхода избыточного пара. Затем на пуансон 7 действует давление Р величиной 95,7-159,5 МПа. Песок и портландцемент выдерживают под этим давлением в течение 5-10 мин. Во время выдержки под давлением через отверстие 9 в полость 10 в основании 2 пресс-формы 1 подается перегретый водяной пар при температуре 132-200^оС, который через фильтры 3 прежде всего поднимается по столбику песка вверх и через боковые поверхности песчаных столбиков (фиг. 5) пар возникает в спрессованный портландцемент, насыщая его водой. Избыток пара и воздушные включения выбрасываются из пресс-формы через фильтры 8, расположенные над слоем портландцемента. По окончании выдержки и насыщения паром верхний пуансон 7 поднимают, оболочку извлекают из пресс-формы. Специальным приспособлением оболочку освобождают от песка и сушат при температуре 300-350^оС. После сушки оболочки боковые стенки отверстия, образованные столбиками песка, при необходимости механически обрабатывают. Предложенным способом может быть изготовлена механически прочная защитная оболочка с хорошими изоляционными свойствами. Высота таких оболочек может быть любой. Пористость материала защитной оболочки не более 5% , наружная поверхность глянцевая, без раковин и трещин. При этом качество защитных оболочек по предлагаемому способу удовлетворяет всем требованиям эксплуатации высоковольтных резисторов по электрической и механической прочности, по влагонепроницаемости, по теплопроводности, по устойчивости и атмосферным воздействиям для резисторов наружной установки. В таблице приведены сравнительные характеристики материала оболочек, изготовленные по предлагаемому способу и по способу-прототипу. Технико-экономическая эффективность применения предложенного способа обусловлена значительным снижением стоимости применяемого в настоящее время высоковольтного резистора за счет использования защитной оболочки с более низкой стоимостью по сравнению с дорогостоящим и дефицитным электротехническим фарфором, хорошо отлаженной технологией сухого прессования и водонасыщения компонентов под давлением, применяемой для изготовления резистивных дисков. (56) Авторское свидетельство СССР N 494086, кл. Н 01 С 17/00, 1973. Авторское свидетельство СССР N 1095248, кл. Н 01 С 17/00, 1983.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАЩИТНЫХ ОБОЛОЧЕК ДЛЯ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ РЕЗИСТОРОВ, включающий формовку заготовок из портландцемента под давлением с помощью цилиндрической пресс-формы с коаксиально расположенными в ней одним или несколькими цилиндрами, удаление цилиндров из пресс-формы, выдержку заготовок под давлением с одновременным насыщением портландцемента перегретым водяным паром, распрессовку и сушку, отличающийся тем, что, с целью повышения электрической и механической прочности защитных оболочек, перед операцией формовки цилиндры заполняют песком, осуществляют совместную формовку песка и заготовок, а насыщение портландцемента перегретым водяным паром осуществляют подачей его через песок, причем перед сушкой изделие освобождают от песка.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 09.04.1994

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2002

Извещение опубликовано: 27.12.2002        

---