CN209216673U - 一种螺旋形电阻器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种螺旋形电阻器，解决现有大电流电阻器体积较大、生产成本较高、不符合智能化、小型化要求的问题。螺旋形电阻器包括至少一个金属电阻体，金属电阻体包括中间导电极、外部导电极和螺旋形电阻片；中间导电极设置在外部导电极内，螺旋形电阻片设置在中间导电极和外部导电极之间，且螺旋形电阻片的一端与中间导电极电连接，另一端与外部导电极电连接；中间导电极和外部导电极之间绝缘设置，螺旋形电阻片与中间导电极的非电连接部分绝缘设置。

Description

一种螺旋形电阻器

技术领域

本实用新型涉及一种电阻器，具体涉及一种螺旋形电阻器。

背景技术

目前，在输配电、脉冲功率、电源等行业，对大电流电阻器的需求越来越广泛。要实现大通流(100kA以上)电阻器，必须采用截面积较大的电阻材料，通常金属电阻材料的电阻率较低，在增大截面积后，若要达到一定的阻值，必须增加电阻材料的长度，同时考虑到支撑材料的设计，必然导致金属电阻体积较大、生产成本增加。即使如此，丝或膜式电阻器的通流面积往往还是达不到冲击电流的要求。此外，目前电力电气设备整体向着智能化、小型化的方向发展，体积增加的方式会导致电阻器使用范围受限，难以适应行业的高速发展。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决现有大电流电阻器体积较大、生产成本较高、不符合智能化、小型化要求的问题，提供一种螺旋形电阻器，该电阻器结构简单、体积小、安装方便、成本低且通流能量大。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种螺旋形电阻器，包括至少一个金属电阻体，所述金属电阻体包括中间导电极、外部导电极和螺旋形电阻片；所述中间导电极设置在外部导电极内，所述螺旋形电阻片设置在中间导电极和外部导电极之间，且螺旋形电阻片的一端与中间导电极电连接，另一端与外部导电极电连接；所述中间导电极和外部导电极之间绝缘设置，所述螺旋形电阻片与中间导电极的非电连接部分绝缘设置。

进一步地，所述中间导电极包括中间导电柱以及设置在中间导电柱下端的定位板，所述外部导电极为筒状结构。

进一步地，所述中间导电极与外部导电极之间通过第一绝缘板和绝缘环绝缘，所述螺旋形电阻片与中间导电极的非电连接部分通过第二绝缘板绝缘设置，所述第一绝缘板、第二绝缘板和绝缘环通过有机或无机绝缘材料制作。

进一步地，所述中间导电柱上设置有安装槽，所述螺旋形电阻片的一端插入安装槽内实现电连接。

进一步地，所述中间导电极和外部导电极之间的腔体内填充有绝缘均热材料。

进一步地，所述绝缘均热材料为硅酸盐矿物质或绝缘油。

进一步地，所述金属电阻体为多个，多个金属电阻体串联或并联设置，多个并联设置金属电阻体的外部导电极之间通过绝缘均热材料绝缘。

进一步地，还包括封装体，所述金属电阻体设置在封装体内，所述外部导电极与封装体之间填充有绝缘均热材料。

进一步地，所述封装体采用瓷质、环氧树脂或环氧真空浸胶制作。

进一步地，所述螺旋形电阻片为镍铬合金材料电阻片。

本实用新型的有益效果为：

1.本实用新型提供的电阻器通过螺旋形电阻片来增加电阻通流通路的长度，达到其所需阻值，并且能够满足大电流冲击所需的电阻横截面尺寸，因此，该电阻器体积小、通流大、散热速度快，能够有效确保产品安全可靠的运行。

2.本实用新型将电阻器的电流通路通过螺旋形电阻片设计，达到由内而外或由外而内的流向，在金属电阻体内实现较高电阻值，且摒弃丝、带、膜等传统金属电阻制作形式，机械性能很强。相比于非螺旋形槽布置，本实用新型的螺旋形电阻器设计通流能量大，电阻值可以设计的很小，加工费用低且电极端面可以承受较大的压力(1吨以上压力)，使得电阻具有较高的持续功率。

3.本实用新型电阻器结构简单，在同样的体积设置下，本实用新型电阻器所采用的材料要远少于常规金属电阻，使用常规绝缘支撑材料，成本较低。

4.本实用新型电阻器内部填充有绝缘均热材料，可以与螺旋形电阻片充分接触，其热传导比通过空气热辐射散热更快，即螺旋形电阻片将热量传递至绝缘均热材料，绝缘均热材料再将热量传递至封装体，最终将螺旋形电阻片的热量均匀且快速的传递到封装体外的环境中。

附图说明

图1为本实用新型电阻器包括单个金属电阻体的结构图；

图2为本实用新型电阻器包括单个金属电阻体的剖面图；

图3为本实用新型电阻器包括三个串联金属电阻体的结构示意图；

图4为本实用新型电阻器包括三个并联金属电阻体的俯视图；

图5为图4的A-A剖面图。

附图标记：1-金属电阻体，2-封装体，3-绝缘均热材料，11-中间导电极，12-外部导电极，13-螺旋形电阻片，14-中间导电柱，15-定位板，16-第一绝缘板，17-绝缘环，18-安装槽，19-第二绝缘板。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型的内容作进一步详细描述：

本实用新型提供一种不增加体积、甚至减小体积，低成本、大通流的电阻器。

如图1和图2所示的螺旋形电阻器，包括至少一个金属电阻体1，金属电阻体1包括中间导电极11、外部导电极12和螺旋形电阻片13；中间导电极11设置在外部导电极12内，螺旋形电阻片13设置在中间导电极11和外部导电极12之间，且螺旋形电阻片13的一端(输入端)与中间导电极11电连接，另一端(输出端)与外部导电极12电连接；中间导电极11和外部导电极12之间绝缘设置，螺旋形电阻片13与中间导电极11的非电连接部分绝缘设置。具体的，中间导电极11与外部导电极12之间通过第一绝缘板16和绝缘环17绝缘，螺旋形电阻片13与中间导电极11的非电连接部分通过第二绝缘板19绝缘设置，第一绝缘板16、第二绝缘板19和绝缘环17通过有机或无机绝缘材料制作(耐高温绝缘材料)，具体可选用云母板或环氧板等。

中间导电极11包括中间导电柱14以及设置在中间导电柱14下端的定位板15，外部导电极12为筒状结构。定位板15将中间导电柱14很好的固定在外部导电极12内，外部导电极12优选为圆形筒体，且中间导电极11和外部导电极12同心设置，螺旋形电阻片13使得金属电阻体1的电流通路为由内环向外环或由外环向内环的流向。中间导电柱14上设置有安装槽18，螺旋形电阻片13的一端插入安装槽18内，此种方式可以更加牢固可靠的将螺旋形电阻片13和中间导电极11实现电连接。

在其它实施例中，还包括封装体2，螺旋形电阻片13、中间导电极11和外部导电极12均设置在封装体2内，外部导电极12与封装体2之间填充有绝缘均热材料3，封装体2采用瓷质、环氧树脂或环氧真空浸胶制作，达到绝缘效果。螺旋形电阻片13的材料应为镍铬合金材料或任何满足材料电阻率的金属材料。

中间导电极11和外部导电极12之间的腔体内填充有绝缘均热材料3，绝缘均热材料3为硅酸盐矿物质或绝缘油，具体可采用石英砂或25#变压器油。电阻器内部填充有绝缘均热材料3，可以与螺旋形电阻片13充分接触，绝缘均热材料3的热传导比通过空气热辐射散热更快，螺旋形电阻片13将热量传递至绝缘均热材料3，绝缘均热材料3再将热量传递至封装体2，最终将金属电阻体1的热量均匀且快速的传递到封装体2外的环境中。

如图3所示，金属电阻体1为多个，多个金属电阻体1串联设置，多个金属电阻柱体由上至下依次叠加设置在封装体2内。如图4、图5所示，金属电阻体1为多个，多个金属电阻体1并联设置，多个金属电阻体1由左至右依次设置在封装体2内，多个并联设置金属电阻体1的外部导电极12之间通过绝缘均热材料3绝缘。

本实用新型提供的电阻器包括中间导电极11、外部导电极12和螺旋形电阻片13，该电阻器不使用传统电阻丝、电阻带或电阻膜做载流体；电阻通过整体柱形结构并加工成弹簧环形(螺旋形)增加电阻通流通路的长度，达到所需阻值，且能够满足大电流冲击所需的电阻横截面尺寸。该电阻器通过绝缘材料覆盖所需绝缘区域达到所需阻值；中间导电极11、外部导电极12与螺旋形电阻片13连接安装在一起，外部导电极12侧面应涂覆绝缘材料，整体封装在套管内。在整体装配时，螺旋形电阻片13应与中间导电极11、外部导电极12良好连接。

本实用新型的电阻器制作过程如下：

1.根据电阻参数选用合适的镍铬材料，并根据电气参数将金属电阻柱体材料加工成螺旋形，保证电阻的电气性能；

2.根据电阻参数可选择不同的金属电阻体组合，组合具有很大的灵活性；

3.选用耐高温绝缘材料确保电阻绝缘性能，并加工成所需要的规格；

4.电阻是发热体，为使热量充分散出，选用适合的绝缘均热材料；

5.最后把电阻封装起来，封装体采用瓷质、环氧树脂或环氧真空浸胶制作，达到绝缘效果。

Claims (10)

1.一种螺旋形电阻器，其特征在于：包括至少一个金属电阻体(1)，所述金属电阻体(1)包括中间导电极(11)、外部导电极(12)和螺旋形电阻片(13)；

所述中间导电极(11)设置在外部导电极(12)内，所述螺旋形电阻片(13)设置在中间导电极(11)和外部导电极(12)之间，且螺旋形电阻片(13)的一端与中间导电极(11)电连接，另一端与外部导电极(12)电连接；

所述中间导电极(11)和外部导电极(12)之间绝缘设置，所述螺旋形电阻片(13)与中间导电极(11)的非电连接部分绝缘设置。

2.根据权利要求1所述的螺旋形电阻器，其特征在于：所述中间导电极(11)包括中间导电柱(14)以及设置在中间导电柱(14)下端的定位板(15)，所述外部导电极(12)为筒状结构。

3.根据权利要求2所述的螺旋形电阻器，其特征在于：所述中间导电极(11)与外部导电极(12)之间通过第一绝缘板(16)和绝缘环(17)绝缘，所述螺旋形电阻片(13)与中间导电极(11)的非电连接部分通过第二绝缘板(19)绝缘，所述第一绝缘板(16)、第二绝缘板(19)和绝缘环(17)为有机或无机绝缘材料。

4.根据权利要求3所述的螺旋形电阻器，其特征在于：所述中间导电柱(14)上设置有安装槽(18)，所述螺旋形电阻片(13)的一端插入安装槽(18)内实现电连接。

5.根据权利要求1至4任一所述的螺旋形电阻器，其特征在于：所述中间导电极(11)和外部导电极(12)之间的腔体内填充有绝缘均热材料(3)。

6.根据权利要求5所述的螺旋形电阻器，其特征在于：所述金属电阻体(1)为多个，多个金属电阻体(1)串联或并联设置，多个并联设置金属电阻体(1)的外部导电极(12)之间通过绝缘均热材料(3)绝缘。

7.根据权利要求6所述的螺旋形电阻器，其特征在于：所述绝缘均热材料(3)为硅酸盐矿物质或绝缘油。

8.根据权利要求7所述的螺旋形电阻器，其特征在于：还包括封装体(2)，所述金属电阻体(1)设置在封装体(2)内，所述外部导电极(12)与封装体(2)之间填充有绝缘均热材料(3)。

9.根据权利要求8所述的螺旋形电阻器，其特征在于：所述封装体(2)采用瓷质、环氧树脂或环氧真空浸胶制作。

10.根据权利要求9所述的螺旋形电阻器，其特征在于：所述螺旋形电阻片(13)为镍铬合金材料电阻片。