CN201733084U - 一种应用于超常离心加速度工况的过压保护器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种应用于超常离心加速度工况的过压保护器，包括压敏电阻，压敏电阻封装于过压保护器壳体内，所述压敏电阻采用氧化锌压敏电阻，在过压保护器壳体与所述氧化锌压敏电阻之间采用柔性绝缘材料充填。在于所述柔性绝缘材料为柔性的固态环氧布、合成硅橡胶和高分子聚乙烯等。所述过压保护器壳体为绝缘体，采用高强度DMC绝缘材料模合而成。本实用新型采用“刚柔”相机济结构，可以承受6000g的离心加速度不损坏。在4800g的离心加速度工况下可以长期有效的运行。在同等能量要求下可以减少产品的使用数量和产品体积，通流能力不受限制，可以使用于各种励磁电流参数的电机。

Description

一种应用于超常离心加速度工况的过压保护器

技术领域

本实用新型专利涉及一种应用于超常加速度工况的过压保护装置，尤其是能够在重大加速度工况下安全的运行，可以安全限制过电压，吸收过电压能量使被保护设备的绝缘不受损害。是一种电力保护装置。

背景技术

当今，同步电机的使用场合特别广泛，如天然气输送线路上的加压站、冶金行业的主风机和市政工程的泵站等，这些电机的励磁整流电源装置都是安装在高速旋转的转子上的，其加速度最高可到6000g(即1克质量的物体在此加速度下将产生6公斤的压力)。励磁整流电源的换相过电压和失步时所产生的过压能量都将导致整流元件击穿损毁，为了保护整流电源元件不受损害必须对其进行保护，其最好的保护装置就是具有限压和吸能的保护产品。

目前，在使用于高速旋转具有超常加速度工况下的过压保护装置皆是采用单支串并联的方式安装在旋转盘上。国内没有生产制造厂家，大家使用全都依赖于进口，而进口的过压保护器采用的是金属外壳，外形尺寸大，在安装的绝缘空间处理上给使用带来很多不便之处。此外，现有的产品无非采用模压工艺、工装工艺和浇注工艺制造。

模压工艺在模压过程中所产生的压力必将传导到其核心元件SIC电阻上，将对SIC元件产生潜在的伤害，再加之超常离心加速度产生的压力，必将导致保护器损坏。

采用工装工艺生产的过压保护器，由于其是多个部件组合而成，其本身的质量不可控，装在具有超常离心加速度工况下，势必导致同步电机的整体平衡失去控制，这是所有电机运行绝不允许的。

采用环氧绝缘材料进行浇注的工艺，而环氧浇注可能会对压敏电阻和引出电极的接触面产生绝缘，影响其电气性能，这种工艺可以应用在静止的产品生产工艺上，而对运行于超常离心加速度工况的产品是不科学的，因为环氧绝缘材料在震动和离心力的作用下会出现开裂现象，从而导致内部核心元件受潮而失效。所以现有产品存在下述问题：

1、内部的保护元件为SiC压敏电阻，而SiC压敏电阻在使用上有电流和温升的限制，当温度超过150K时，该保护装置将损坏失效，电流达到200安培左右也将发生崩溃而失去其保护作用。

2、保护装置质量大，在很高的加速度情况下由于离心力对保护装置本身所产生的压力也很大，容易导致内部SiC压敏电阻受力而损坏。

3、该产品是串并使用的，而SIC电阻是单点均流的，无法保证整套产品在实际运行各种工况下的每个保护器的均流均能，从而容易发生某个保护器负荷重先损坏，最终导致全体保护器损坏，发生事故。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种应用于超常加速度工况的过压保护器，该过压保护器可以耐受200度的高温，能容密度大，在同等能量要求下可以减少产品的使用数量和产品体积，通流能力不受限制，可以使用于各种励磁电流参数的电机。

本实用新型为实现其目的所采取的技术方案为：一种应用于超常离心加速度工况的过压保护器，包括压敏电阻，封装于过压保护器壳体内，所述压敏电阻采用氧化锌(ZnO)压敏电阻，作为过压保护器的核心元件。在过压保护器壳体与所述氧化锌压敏电阻之间采用柔性绝缘材料充填。所述柔性绝缘材料为柔性的固态环氧布、合成硅橡胶或高分子聚乙烯。所述过压保护器壳体为绝缘体，采用高强度DMC绝缘材料模合而成。

本实用新型利用高能低场强的ZnO压敏电阻这种压敏电阻的低残压和大能容量的特性，当同步电机的整流电源出现换相过电压和失步所产生的过压时，该保护器便在微秒时间快速动作，将系统所产生的过压能量吸收，同时把过电压幅值限制在整流电源的绝缘耐受水平之下，从而实现快速的保护电机安全的目的。

本实用新型的有益效果：

1、能够在4800g的离心加速度工况下安全稳定地运行，在6000g的离心加速度下不损坏。

2、通流能力不受限制，可以使用于各种励磁电流参数的电机。

3、由于核心元件本体耐温特性，可以耐受200度的高温。

4、高能低场强氧化锌压敏电阻在动作可以自恢复，而且压敏不降低，因采用高能低场强的氧化锌压敏电阻作为核心保护元件。

5、残压比小，动作后残压低，保护范围广，可以适用于不同的绝缘要求保护场合。

6能容密度大，在同等能量要求下可以减少产品的使用数量和产品体积，节约使用成本，抗老化性好，使用寿命长。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型结构示意图。

图中1、氧化锌(ZnO)压敏电阻，2、柔性绝缘材料，3、电极，4、固定杆，5、过压保护器壳体。

具体实施方式

参见图1，本实用新型采用氧化锌(ZnO)压敏电阻，此电阳具有高能低场强特性，其电流的能力不受限制，动作后残压低，吸能效果好，动作时间是微秒级的，而且其可以耐受200度的高温不损坏。过压保护器壳体5为绝缘体，采用高强度DMC绝缘材料模合而成。在氧化锌(ZnO)压敏电阻1封装在压保护器壳体5内，其间填充物柔性绝缘材料2采用柔性的固态环氧布，作为内部绝缘，此材料抗老化效果好，耐温特性强可以承受300度的高温，同时又具有很高的强度，能够有效地保护核心元件在超常离心加速度下不受外力的伤害，绝缘强度是一般环氧材料不可比拟的，也可采用合成硅橡胶或高分子聚乙烯。氧化锌(ZnO)压敏电阻1联接两端电极3上。电极3导电系数高，可以保证电极与核心元件的充分接触，使得本产品在有过电压的情况下迅速导通，进行有效地限压吸能保护。固定杆4采用采用无磁不锈钢材质，保证安装强度。上述实施例中的每个部件质量误差要严格控制在规定范围内，以确保保护器多个串并联安装电机旋转盘上的均衡性。

本实用新型采用“刚柔”相机济结构，使得该发明产品可以承受6000g的离心加速度不损坏。在4800g的离心加速度工况下可以长期有效的运行。整个产品采用模块化生产工艺，确保本实用新型产品的质量一致性。采用全线均流均能的方法，使得装在同一台电机上的保护器吸收能量的一致性，不会发生因某个保护器损坏而导致整体失效的现象。

本实用新型保护原理是：本实用新型通过两端的电极引出，接到同步电机的整流电源，当整流电源出现换相过电压和失步情况时，高能低场强氧化锌压敏电阻迅速导通，吸收过电压能量，限制过电压的幅值，从而达到保护整流电源不受伤害，保证电机安全可靠运行。

Claims (3)

1.一种应用于超常离心加速度工况的过压保护器，包括压敏电阻，封装于过压保护器壳体内，其特征在于所述压敏电阻采用氧化锌压敏电阻，在过压保护器壳体与所述氧化锌压敏电阻之间采用柔性绝缘材料充填。

2.根据权利要求1所述的应用于超常离心加速度工况的过压保护器，其特征在于所述柔性绝缘材料为柔性的固态环氧布、合成硅橡胶或高分子聚乙烯。

3.根据权利要求1所述的应用于超常离心加速度工况的过压保护器，其特征在于所述过压保护器壳体为绝缘体，采用高强度DMC绝缘材料模合而成。

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