一种栅格型电阻器及其电阻片的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种栅格型电阻器及其电阻片。
【背景技术】
[0002]随着我国经济的快速发展，一方面城市配电网采用环网供电，多电源供电方式?’另一方面城市配电网开始大量采用以电缆为主，架空线路为辅的供电模式；同时一些新的电气设备的广泛应用，原来的接地方式开始出现一些缺陷。采用中性点不接地或消弧线圈接地方式的电网，其弧光接地过电压和铁磁谐振过电压的幅值较高，且持续时间长，对设备安全造成严重威胁，特别是绝缘水平较低的电气设备，接地事故发生后，允许在2h内带故障运行，系统在工频电压升高情况下，容易导致电气设备和电缆绝缘的老化，并在绝缘薄弱之处发生击穿或闪络。从而造成相间短路，扩大事故范围。
[0003]因此有效的消除弧光接地过电压可以大大的提高配电网供电的可靠性、安全性和经济性。对于配电网的单相接地故障来说，虽然故障选线和故障指示在一定程度上可以提高配电网运行的可靠性，但是鉴于目前配电网中各种常规微机小电流接地选线装置普遍存在选线不准确和接地电流过大造成线路过电压和铁磁谐振的问题，中性点电阻接地方式逐渐开始得到重视。
[0004]中性点电阻器与后台零序保护装置配合监测中性点接地电流，当接地电流大于零序保护装置设定电流值时，便认为该线路已接地，系统将在短时间内选择性地切除接地故障线路。
[0005]中性点采用电阻器接地方式的电网，当发生单相接地故障时，接地电阻器将在很短的时间内产生很大热量，温度急剧上升，这对电阻器的散热性能和整体强度提出了很高的要求。我国电阻器起步晚，存在如温升过高、散热性能差，强度受温度影响大等诸多缺点，严重制约了国内电网安全和升级。另外，进口电阻器价格昂贵、服务滞后。鉴于以上种种原因，对电阻器的研究改进工作迫在眉睫。
[0006]现有技术中村中栅格型的电阻器，如申请号为201020200351。4的中国专利文件“新式格栅型电阻器”，披露了一组电阻器结构，包括支撑杆、支撑杆两端分别固定在两侧的固定板上，支撑杆上间隔穿设有一组电阻片，每个电阻片如图1所示，电阻片沿左右方向延伸，电阻片上沿上下方向间隔开多个槽；相邻两个槽的槽口方向相反。
[0007]这种电阻片的结构设计考虑了散热效果，但距需求仍有较大差距。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型的目的是提供一组栅格型电阻器，用以解决现有技术散热性能不佳的问题。同时还提供了一种电阻片。
[0009]为实现上述目的，本实用新型提供了一种栅格型电阻器，一包括支撑杆、支撑杆两端分别固定在两侧的固定板上，支撑杆上间隔穿设有至少一组电阻片，所述电阻片沿左右方向延伸，电阻片上沿上下方向间隔开设有至少两个槽；相邻两个槽的槽口方向相反；每个槽的槽口宽度大于槽底宽度。
[0010]所述每个槽由两对平行侧板以及两对平行侧板之间的一对折板构成，所述侧板与折板宽度相同。
[0011 ] 所述槽底背侧为锥头形状。
[0012]所述一组电阻片中，中间的一个电阻片通过连接导体与一侧的固定板导电连接。
[0013]本实用新型还提供了一种电阻片，电阻片沿左右方向延伸，电阻片上沿上下方向间隔开设有至少两个槽；相邻两个槽的槽口方向相反；每个槽的槽口宽度大于槽底宽度。
[0014]所述每个槽由两对平行侧板以及两对平行侧板之间的一对折板构成，所述侧板与折板宽度相同。
[0015]所述槽底背侧为锥头形状。
[0016]本实用新型的电阻器通过栅格设计增大了电阻器的散热面积，降低了电阻器的短时温升，提高了电阻器的强度和散热性能，利用电阻片上的特殊的口宽底窄的槽结构进一步提供了散热性能。
[0017]采用中间的电阻片连接到固定板，消除了悬浮电位，增强了电阻器的耐压强度，避免局部放电。
【附图说明】
[0018]图1是现有技术的电阻片结构图；
[0019]图2是本实用新型的电阻片结构图；
[0020]图3是本实用新型的电阻器抽出分接方式示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
[0022]本实用新型的研发过程包括:(I)利用有限元分析软件ANSYS建立栅格化电阻片模型进行热力学分析及电力学分析，得出电阻片的热力场及电场分布图。(2)根据热力学分析结果，采用优化的电阻片剪切方式，设计栅格化电阻片。(3)将每组电阻中间抽出分接与电阻器外包固定侧板连接，创造了等电位。(4)通电试验验证电阻片的散热性能及绝缘性會K。
[0023]本实用新型专利是针对目前普通电阻器高温下易黏结、弯曲变形、甚至断裂而研制的一种新型替代产品。本实用新型专利充分利用了带材的截面积、形状、最高使用温度之间的关系，通过对电阻器栅格化设计，成功解决了现有电阻器遇高温易黏结、弯曲变形、甚至断裂的缺陷，提高了电阻器运行的安全性和可靠性。另外，本实用新型专利采用每组电阻片抽出分接的方式，消除了悬浮电位，增强了电阻器的耐压强度，避免局部放电。
[0024]具体的，如图2、3所示，一种栅格无悬浮电位的电阻器，包括支撑杆1、支撑杆I两端分别固定在两侧的固定板2上，支撑杆I上间隔穿设有至少一组电阻片3。与现有技术相同，电阻片可以是一组或多组，电阻片可以形成串联或并联的结构。
[0025]电阻片的散热量与其有效散热面积成正比。因此，电阻片采用栅格设计有利于空气对流，增大了电阻片的有效换热面积，使电阻片的短时温升降低，能提高电阻器的使用寿命。栅格设计及其外包封散热方式改变了一般电阻器的结构设计，避免电阻器因温度过高而导致强度降低，这在一定程度上提高了电阻器的强度。
[0026]如图2所示，每个电阻片沿左右方向延伸，两端的孔6为支撑杆的穿孔，电阻片上沿上下方向间隔开设有多个槽4 ;相邻两个槽的槽口方向相反；每个槽的槽口宽度大于槽底宽度。每个槽由两对平行侧板41、42以及两对平行侧板之间的一对折板43构成。侧板41,42与折板43的宽度相同。槽底背侧44为锥头形状。
[0027]基于这种设计，能够最大化的扩大散热通道，进一步优化散热效果，而且还兼顾了电阻片强度和电场分布。
[0028]如图3所示，电阻器采用电阻片抽出分接的方式，即在一组电阻片中，中间的电阻片通过连接导体5与一个固定板2导电连接。中间是指中部或中部附近的电阻片。
[0029]电阻接地系统发生单相接地故障时，电阻器将会承受较高电压，局部地区将会积累大量电荷，易造成悬浮电位，当悬浮电位较大时会产生局部放电，影响设备安全运行。电阻器采用电阻片抽出分接的方式，将每组电阻中间抽出分接与电阻器外包固定侧板连接，泄放了多余电荷，创造了等电位，从而消除了悬浮电位，增强了电阻器的耐压强度，不易发生漏电。
[0030]电阻接地系统发生单相接地故障时，电阻器将会承受较高电压，局部地区将会积累大量电荷，易造成悬浮电位，当悬浮电位较大时会产生局部放电，影响设备安全运行。电阻器采用电阻片抽出分接的方式，将每组电阻中间抽出分接与电阻器外包固定侧板连接，泄放了多余电荷，创造了等电位，从而消除了悬浮电位，增强了电阻器的耐压强度，不易发生漏电。
[0031]通过有限元分析软件ANSYS仿真分析及通电试验，采用栅格设计的电阻器，短时温升不超过700°C，电阻器氧化率低，高温下电阻器保持完好。电阻片抽出分接的方式，使电阻器总体电场分布均匀，无场强突变。
[0032]根据以上设计，并经过试验验证，采用栅格设计和电阻片抽出分接技术的中性点接地电阻器散热性能突出，绝缘性能优良，运行稳定性高，并且具有成本较低，外形美观等优点，为配电网系统中性点经电阻接地技术的全面推广创造了条件。
[0033]作为其他实施方式，如果不考虑悬浮电位的影响，也可以不采用电阻片抽出分接的方式。
[0034]另外，本实用新型的关键在于电阻片的形状，而且其形状的关键在槽口宽底窄的设计，根据这种关键设计，还可以形成不同于以上实施例的其他电阻片结构。
[0035]以上给出了本实用新型涉及的【具体实施方式】，但本实用新型不局限于所描述的实施方式。在本实用新型给出的思路下，采用对本领域技术人员而言容易想到的方式对上述实施例中的技术手段进行变换、替换、修改，并且起到的作用与本实用新型中的相应技术手段基本相同、实现的实用新型目的也基本相同，这样形成的技术方案是对上述实施例进行微调形成的，这种技术方案仍落入本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种栅格型电阻器，包括支撑杆、支撑杆两端分别固定在两侧的固定板上，支撑杆上间隔穿设有至少一组电阻片，所述电阻片沿左右方向延伸，电阻片上沿上下方向间隔开设有至少两个槽；其特征在于，相邻两个槽的槽口方向相反；每个槽的槽口宽度大于槽底宽度。2.根据权利要求1所述的一种栅格型电阻器，其特征在于，所述每个槽由两对平行侧板以及两对平行侧板之间的一对折板构成，所述侧板与折板宽度相同。3.根据权利要求2所述的一种栅格型电阻器，其特征在于，所述槽底背侧为锥头形状。4.根据权利要求1或2或3所述的一种栅格型电阻器，其特征在于，所述一组电阻片中，中间的一个电阻片通过连接导体与一侧的固定板导电连接。5.一种电阻片，其特征在于，电阻片沿左右方向延伸，电阻片上沿上下方向间隔开设有至少两个槽；相邻两个槽的槽口方向相反；每个槽的槽口宽度大于槽底宽度。6.根据权利要求5所述的一种电阻片，其特征在于，所述每个槽由两对平行侧板以及两对平行侧板之间的折板构成，所述侧板与折板宽度相同。7.根据权利要求6所述的一种电阻片，其特征在于，所述槽底背侧为锥头形状。
【专利摘要】本实用新型涉及一种栅格型电阻器及其电阻片，栅格型电阻器，包括支撑杆、支撑杆两端分别固定在两侧的固定板上，支撑杆上间隔穿设有至少一组电阻片，所述电阻片沿左右方向延伸，电阻片上沿上下方向间隔开设有至少两个槽；相邻两个槽的槽口方向相反；每个槽的槽口宽度大于槽底宽度。本实用新型的电阻器通过栅格设计增大了电阻器的散热面积，降低了电阻器的短时温升，提高了电阻器的强度和散热性能，利用电阻片上的特殊的口宽底窄的槽结构进一步提供了散热性能。
【IPC分类】H01C3/00, H01C1/084, H01C1/014
【公开号】CN205211513
【申请号】CN201520894510
【发明人】魏剑啸, 曹廷根, 黄全, 李栋梁, 苗喜得, 薛晔
【申请人】许继集团有限公司, 许继变压器有限公司, 国家电网公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年11月11日