CN108933009A - 一种高压大功率线绕电阻 - Google Patents

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杨实
呼义翔
曾江涛
何德雨
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Northwest Institute of Nuclear Technology
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Northwest Institute of Nuclear Technology
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Abstract

本发明涉及绕线电阻技术领域，具体涉及一种高压大功率线绕电阻。解决现有水电阻存在阻值不稳定、易产生气泡破坏绝缘、易发生爆炸，以及现有固体电阻存在绝缘水平低、功率水平低或者电感大等不足。包括电极、电阻丝和绝缘基体；电阻丝涂有电阻丝漆膜；绝缘基体包括两个电极安装端、圆环形凸台和绕线段；电极包括两个，且分别安装在绝缘基体两端的电极安装端上；圆环形凸台为多个，设置在绝缘基体上；每个圆环形凸台均开设有缺口；电阻丝周向螺旋环绕在绕线段上，每穿过一个圆环形凸台上的缺口则反向绕制；绕线段位于两个相邻圆环形凸台之间；电阻丝两头分别与两个电极相连。

Description

一种高压大功率线绕电阻
技术领域
本发明涉及绕线电阻技术领域，具体涉及一种高压大功率线绕电阻。
背景技术
在大型脉冲功率装置中，大量的水电阻被应用于高压隔离保护和能量泄放。然而，水电阻为液体电阻，具有阻值不稳定，易产生气泡破坏绝缘以及易发生爆炸污染整个装置油质的缺点，对于大型脉冲功率装置的运行可靠性、稳定性和易维护性带来很大的挑战。传统的固体电阻由于绝缘水平低、功率水平低或者电感大等因素，无法满足大型脉冲功率装置高电压快脉冲放电的技术需求，难以应用在大型脉冲功率装置中。
发明内容
本发明的目的在于解决现有水电阻存在阻值不稳定、易产生气泡破坏绝缘、易发生爆炸，以及现有固体电阻存在绝缘水平低、功率水平低或者电感大等不足，提供一种高功率、稳定性高的高压大功率线绕电阻。
为实现上述目的，本发明提供的解决方案是：
包括电极、电阻丝和绝缘基体；
所述电阻丝涂有电阻丝漆膜；
所述绝缘基体包括两个电极安装端、电阻丝、圆环形凸台和绕线段；
所述电极包括两个，且分别安装在绝缘基体两端的电极安装端上；
所述圆环形凸台为多个，设置在绝缘基体上；
每个圆环形凸台均开设有缺口；
所述电阻丝周向螺旋环绕在绕线段上，每穿过一个圆环形凸台上的缺口则反向绕制；
所述绕线段位于两个相邻圆环形凸台之间；
所述电阻丝两头分别与两个电极相连。
进一步地，所述圆环形凸台直径与电极直径相同。
进一步地，所述电极为空心台阶轴，大径端设置有倒角；所述电极内部设有内螺纹，且通过小径端与电极安装端螺纹连接。
进一步地，所述绝缘基体长197mm，绕线段直径37mm，圆环形凸台直径40mm、壁厚为2mm，所述电极的小径端直径为38mm，大径端直径为40mm。
进一步地，所述电阻丝型号为QZ6J22/Ⅱ，为镍铬基精密合金电阻丝材质。
进一步地，为了更大程度的降低焊点的电场和保护电阻丝焊点，所述电阻丝通过焊接方式与电极的小径端连接，且焊点处涂有导电胶。
进一步地，为了使得每一个绕线段所绕的电阻丝的匝数相等，以达到抵消电感的作用，所述圆环形凸台等间距设置在绝缘基体上。
进一步地，为了防止因缺口位置不同，而造成加工与安装不便，或使得每个绕线段的绕线匝数不同导致电感无法更有效的抵消，所述缺口设置在圆环形凸台的同一位置。
进一步地，为了使电阻丝的绝缘性能更好，所述电阻丝漆膜为聚酰亚胺漆。
本发明的有益效果：
1.本发明在绝缘基体上设有等间距且带缺口的圆环形凸台，电阻丝每穿过一次圆环形凸台上的缺口就改变一次绕制方向，这样即减小了线绕电阻电感，还减小了电阻丝匝间电动力，减少了电阻丝工作中的形变和位移；
2.本发明的电极采用空心台阶轴状，电阻丝焊接在空心台阶轴的小径端，起到保护电阻丝焊点以及屏蔽焊点处场强的作用，电极的大径端设有倒角，可以优化电极端电场分布，减小电极边缘放电概率；
3.本发明电阻丝与电极的焊点涂有导电胶，优化了焊点电场，减小电极边缘放电概率；
4.本发明的电阻丝漆膜采用聚酰亚胺漆，可以保证电阻丝匝间绝缘和电阻丝的耐热性能；
5.本发明的圆环形凸台等间距设置在绝缘基体上，等间距设置的圆环形凸台使得绕线段的长度也相等，每一绕线段上的电阻丝匝数也相等，可以更好的降低绕线电阻的电感；
6.本发明的缺口设置在圆环形凸台的同一位置，使得在加工和安装时更加方便；也可以防止因缺口设置位置不同，导致每一绕线段上的电阻丝匝数也不同，影响电感的抵消效果。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明绝缘基体的结构示意图。
附图标号：电极-1；绝缘基体-2；电阻丝-3；电极安装端-21；圆环形凸台-22；绕线段-23；缺口-24。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步的描述。
从图1和图2可以看出，绝缘基体2两端为电极安装端21，绝缘基体2上等间距分布有5个圆环形凸台22，每个圆环形凸台22在相同位置上都设有缺口24；电极1为空心台阶轴，电极1的大径端设有倒角，电极1内部设有内螺纹；绝缘基体2的电极安装端21设有与电极内螺纹相适配的外螺纹，两个电极1分别通过螺纹连接的方式安装在绝缘基体2上；电阻丝3外表面涂有聚酰亚胺漆，电阻丝3穿过圆环形凸台22上的缺口24周向螺旋环绕在绕线段23上，且每穿过一个圆环形凸台22上的缺口24改变一次绕制方向；电阻丝3两端焊接在电极1的小径端，并且在焊点处涂有导电胶；绝缘基体2长197mm，绕线段23直径37mm，圆环形凸台22直径40mm，圆环形凸台22壁厚为2mm，电极1的小径端直径38mm，电极1的大径端直径40mm。
本发明充分考虑了大型脉冲功率设备运行中对电阻的特殊要求，通过特殊的结构设计和材料选取，本实施例的最高耐受电压为200kV，峰值耐受功率达到25MW的固体电阻。

Claims (9)

1.一种高压大功率线绕电阻，包括电极(1)和电阻丝(3)，所述电阻丝(3)涂有电阻丝漆膜，其特征在于：还包括绝缘基体(2)；
所述绝缘基体(2)包括两个电极安装端(21)、圆环形凸台(22)和绕线段(23)；
所述电极(1)包括两个，且分别安装在绝缘基体(2)两端的电极安装端(21)上；
所述圆环形凸台(22)为多个，设置在绝缘基体(2)上；
每个圆环形凸台(22)均开设有缺口(24)；
所述电阻丝(3)周向螺旋环绕在绕线段(23)上，每穿过一个圆环形凸台(22)上的缺口(24)则反向绕制；
所述绕线段(23)位于两个相邻圆环形凸台(22)之间；
所述电阻丝(3)两头分别与两个电极(1)相连。
2.根据权利要求1所述的一种高压大功率线绕电阻，其特征在于：所述圆环形凸台(22)直径与电极(1)直径相同。
3.根据权利要求1所述的一种高压大功率线绕电阻，其特征在于：所述电极(1)为空心台阶轴，大径端设置有倒角；所述电极(1)内部设有内螺纹，且通过小径端与电极安装端(21)螺纹连接。
4.根据权利要求3所述的一种高压大功率线绕电阻，其特征在于：所述绝缘基体(2)长197mm，绕线段(23)直径37mm，圆环形凸台(22)直径40mm、壁厚为2mm，所述电极(1)的小径端直径为38mm，大径端直径为40mm。
5.根据权利要求1至4任一所述的一种高压大功率线绕电阻，其特征在于：所述电阻丝(3)型号为QZ6J22/Ⅱ。
6.根据权利要求5所述的一种高压大功率线绕电阻，其特征在于：所述电阻丝通过焊接方式与电极(1)的小径端连接，且焊点处涂有导电胶。
7.根据权利要求6所述的一种高压大功率线绕电阻，其特征在于：所述圆环形凸台(22)等间距设置在绝缘基体(2)上。
8.根据权利要求7所述的一种高压大功率线绕电阻，其特征在于：所述缺口(24)设置在圆环形凸台(22)的同一位置。
9.根据权利要求8所述的一种高压大功率线绕电阻，其特征在于：所述电阻丝漆膜为聚酰亚胺漆。
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