專利名稱：一種應(yīng)用于超常離心加速度工況的過(guò)壓保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型專利涉及一種應(yīng)用于超常加速度工況的過(guò)壓保護(hù)裝置，尤其是能夠在 重大加速度工況下安全的運(yùn)行，可以安全限制過(guò)電壓，吸收過(guò)電壓能量使被保護(hù)設(shè)備的絕 緣不受損害。是一種電力保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)今，同步電機(jī)的使用場(chǎng)合特別廣泛，如天然氣輸送線路上的加壓站、冶金行業(yè)的 主風(fēng)機(jī)和市政工程的泵站等，這些電機(jī)的勵(lì)磁整流電源裝置都是安裝在高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子上 的，其加速度最高可到6000g(即1克質(zhì)量的物體在此加速度下將產(chǎn)生6公斤的壓力)。勵(lì) 磁整流電源的換相過(guò)電壓和失步時(shí)所產(chǎn)生的過(guò)壓能量都將導(dǎo)致整流元件擊穿損毀，為了保 護(hù)整流電源元件不受損害必須對(duì)其進(jìn)行保護(hù)，其最好的保護(hù)裝置就是具有限壓和吸能的保 護(hù)廣品。目前，在使用于高速旋轉(zhuǎn)具有超常加速度工況下的過(guò)壓保護(hù)裝置皆是采用單支串 并聯(lián)的方式安裝在旋轉(zhuǎn)盤上。國(guó)內(nèi)沒(méi)有生產(chǎn)制造廠家，大家使用全都依賴于進(jìn)口，而進(jìn)口的 過(guò)壓保護(hù)器采用的是金屬外殼，外形尺寸大，在安裝的絕緣空間處理上給使用帶來(lái)很多不 便之處。此外，現(xiàn)有的產(chǎn)品無(wú)非采用模壓工藝、工裝工藝和澆注工藝制造。模壓工藝在模壓過(guò)程中所產(chǎn)生的壓力必將傳導(dǎo)到其核心元件SIC電阻上，將對(duì) SIC元件產(chǎn)生潛在的傷害，再加之超常離心加速度產(chǎn)生的壓力，必將導(dǎo)致保護(hù)器損壞。采用工裝工藝生產(chǎn)的過(guò)壓保護(hù)器，由于其是多個(gè)部件組合而成，其本身的質(zhì)量不 可控，裝在具有超常離心加速度工況下，勢(shì)必導(dǎo)致同步電機(jī)的整體平衡失去控制，這是所有 電機(jī)運(yùn)行絕不允許的。采用環(huán)氧絕緣材料進(jìn)行澆注的工藝，而環(huán)氧澆注可能會(huì)對(duì)壓敏電阻和引出電極的 接觸面產(chǎn)生絕緣，影響其電氣性能，這種工藝可以應(yīng)用在靜止的產(chǎn)品生產(chǎn)工藝上，而對(duì)運(yùn)行 于超常離心加速度工況的產(chǎn)品是不科學(xué)的，因?yàn)榄h(huán)氧絕緣材料在震動(dòng)和離心力的作用下會(huì) 出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象，從而導(dǎo)致內(nèi)部核心元件受潮而失效。所以現(xiàn)有產(chǎn)品存在下述問(wèn)題1、內(nèi)部的保護(hù)元件為SiC壓敏電阻，而SiC壓敏電阻在使用上有電流和溫升的限 制，當(dāng)溫度超過(guò)150K時(shí)，該保護(hù)裝置將損壞失效，電流達(dá)到200安培左右也將發(fā)生崩潰而失 去其保護(hù)作用。2、保護(hù)裝置質(zhì)量大，在很高的加速度情況下由于離心力對(duì)保護(hù)裝置本身所產(chǎn)生的 壓力也很大，容易導(dǎo)致內(nèi)部SiC壓敏電阻受力而損壞。3、該產(chǎn)品是串并使用的，而SIC電阻是單點(diǎn)均流的，無(wú)法保證整套產(chǎn)品在實(shí)際運(yùn) 行各種工況下的每個(gè)保護(hù)器的均流均能，從而容易發(fā)生某個(gè)保護(hù)器負(fù)荷重先損壞，最終導(dǎo) 致全體保護(hù)器損壞，發(fā)生事故。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種應(yīng)用于超常加速度工況的過(guò)壓保護(hù)器，該過(guò)壓保護(hù)器可以耐受200度的高溫，能容密度大，在同等能量要 求下可以減少產(chǎn)品的使用數(shù)量和產(chǎn)品體積，通流能力不受限制，可以使用于各種勵(lì)磁電流 參數(shù)的電機(jī)。本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)其目的所采取的技術(shù)方案為一種應(yīng)用于超常離心加速度工況 的過(guò)壓保護(hù)器，包括壓敏電阻，封裝于過(guò)壓保護(hù)器殼體內(nèi)，所述壓敏電阻采用氧化鋅(ZnO) 壓敏電阻，作為過(guò)壓保護(hù)器的核心元件。在過(guò)壓保護(hù)器殼體與所述氧化鋅壓敏電阻之間采 用柔性絕緣材料充填。所述柔性絕緣材料為柔性的固態(tài)環(huán)氧布、合成硅橡膠或高分子聚乙 烯。所述過(guò)壓保護(hù)器殼體為絕緣體，采用高強(qiáng)度DMC絕緣材料模合而成。本實(shí)用新型利用高能低場(chǎng)強(qiáng)的ZnO壓敏電阻這種壓敏電阻的低殘壓和大能容量 的特性，當(dāng)同步電機(jī)的整流電源出現(xiàn)換相過(guò)電壓和失步所產(chǎn)生的過(guò)壓時(shí)，該保護(hù)器便在微 秒時(shí)間快速動(dòng)作，將系統(tǒng)所產(chǎn)生的過(guò)壓能量吸收，同時(shí)把過(guò)電壓幅值限制在整流電源的絕 緣耐受水平之下，從而實(shí)現(xiàn)快速的保護(hù)電機(jī)安全的目的。本實(shí)用新型的有益效果1、能夠在4800g的離心加速度工況下安全穩(wěn)定地運(yùn)行，在6000g的離心加速度下 不損壞。2、通流能力不受限制，可以使用于各種勵(lì)磁電流參數(shù)的電機(jī)。3、由于核心元件本體耐溫特性，可以耐受200度的高溫。4、高能低場(chǎng)強(qiáng)氧化鋅壓敏電阻在動(dòng)作可以自恢復(fù)，而且壓敏不降低，因采用高能 低場(chǎng)強(qiáng)的氧化鋅壓敏電阻作為核心保護(hù)元件。5、殘壓比小，動(dòng)作后殘壓低，保護(hù)范圍廣，可以適用于不同的絕緣要求保護(hù)場(chǎng)合。6能容密度大，在同等能量要求下可以減少產(chǎn)品的使用數(shù)量和產(chǎn)品體積，節(jié)約使用 成本，抗老化性好，使用壽命長(zhǎng)。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、氧化鋅(ZnO)壓敏電阻，2、柔性絕緣材料，3、電極，4、固定桿，5、過(guò)壓保護(hù)
器殼體。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型采用氧化鋅(ZnO)壓敏電阻，此電陽(yáng)具有高能低場(chǎng)強(qiáng)特性， 其電流的能力不受限制，動(dòng)作后殘壓低，吸能效果好，動(dòng)作時(shí)間是微秒級(jí)的，而且其可以耐 受200度的高溫不損壞。過(guò)壓保護(hù)器殼體5為絕緣體，采用高強(qiáng)度DMC絕緣材料模合而成。 在氧化鋅(ZnO)壓敏電阻1封裝在壓保護(hù)器殼體5內(nèi)，其間填充物柔性絕緣材料2采用柔性 的固態(tài)環(huán)氧布，作為內(nèi)部絕緣，此材料抗老化效果好，耐溫特性強(qiáng)可以承受300度的高溫， 同時(shí)又具有很高的強(qiáng)度，能夠有效地保護(hù)核心元件在超常離心加速度下不受外力的傷害， 絕緣強(qiáng)度是一般環(huán)氧材料不可比擬的，也可采用合成硅橡膠或高分子聚乙烯。氧化鋅(ZnO) 壓敏電阻1聯(lián)接兩端電極3上。電極3導(dǎo)電系數(shù)高，可以保證電極與核心元件的充分接觸， 使得本產(chǎn)品在有過(guò)電壓的情況下迅速導(dǎo)通，進(jìn)行有效地限壓吸能保護(hù)。固定桿4采用采用無(wú)磁不銹鋼材質(zhì)，保證安裝強(qiáng)度。上述實(shí)施例中的每個(gè)部件質(zhì)量誤差要嚴(yán)格控制在規(guī)定范 圍內(nèi)，以確保保護(hù)器多個(gè)串并聯(lián)安裝電機(jī)旋轉(zhuǎn)盤上的均衡性。本實(shí)用新型采用“剛?cè)帷毕鄼C(jī)濟(jì)結(jié)構(gòu)，使得該發(fā)明產(chǎn)品可以承受6000g的離心加速 度不損壞。在4800g的離心加速度工況下可以長(zhǎng)期有效的運(yùn)行。整個(gè)產(chǎn)品采用模塊化生產(chǎn) 工藝，確保本實(shí)用新型產(chǎn)品的質(zhì)量一致性。采用全線均流均能的方法，使得裝在同一臺(tái)電機(jī) 上的保護(hù)器吸收能量的一致性，不會(huì)發(fā)生因某個(gè)保護(hù)器損壞而導(dǎo)致整體失效的現(xiàn)象。本實(shí)用新型保護(hù)原理是本實(shí)用新型通過(guò)兩端的電極引出，接到同步電機(jī)的整流 電源，當(dāng)整流電源出現(xiàn)換相過(guò)電壓和失步情況時(shí)，高能低場(chǎng)強(qiáng)氧化鋅壓敏電阻迅速導(dǎo)通，吸 收過(guò)電壓能量，限制過(guò)電壓的幅值，從而達(dá)到保護(hù)整流電源不受傷害，保證電機(jī)安全可靠運(yùn) 行。
權(quán)利要求一種應(yīng)用于超常離心加速度工況的過(guò)壓保護(hù)器，包括壓敏電阻，封裝于過(guò)壓保護(hù)器殼體內(nèi)，其特征在于所述壓敏電阻采用氧化鋅壓敏電阻，在過(guò)壓保護(hù)器殼體與所述氧化鋅壓敏電阻之間采用柔性絕緣材料充填。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于超常離心加速度工況的過(guò)壓保護(hù)器，其特征在于所述 柔性絕緣材料為柔性的固態(tài)環(huán)氧布、合成硅橡膠或高分子聚乙烯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于超常離心加速度工況的過(guò)壓保護(hù)器，其特征在于所述 過(guò)壓保護(hù)器殼體為絕緣體，采用高強(qiáng)度DMC絕緣材料模合而成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于超常離心加速度工況的過(guò)壓保護(hù)器，包括壓敏電阻，壓敏電阻封裝于過(guò)壓保護(hù)器殼體內(nèi)，所述壓敏電阻采用氧化鋅壓敏電阻，在過(guò)壓保護(hù)器殼體與所述氧化鋅壓敏電阻之間采用柔性絕緣材料充填。在于所述柔性絕緣材料為柔性的固態(tài)環(huán)氧布、合成硅橡膠和高分子聚乙烯等。所述過(guò)壓保護(hù)器殼體為絕緣體，采用高強(qiáng)度DMC絕緣材料模合而成。本實(shí)用新型采用“剛?cè)帷毕鄼C(jī)濟(jì)結(jié)構(gòu)，可以承受6000g的離心加速度不損壞。在4800g的離心加速度工況下可以長(zhǎng)期有效的運(yùn)行。在同等能量要求下可以減少產(chǎn)品的使用數(shù)量和產(chǎn)品體積，通流能力不受限制，可以使用于各種勵(lì)磁電流參數(shù)的電機(jī)。
文檔編號(hào)H02H9/04GK201733084SQ20102014056
公開(kāi)日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2010年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月23日
發(fā)明者宣自平, 張鎖龍, 彭輝, 李強(qiáng) 申請(qǐng)人:安徽時(shí)代科聚電氣有限公司