一种提高片式电阻单元绝缘性能的方法与流程

本发明涉及到一种电阻器的结构及其绝缘的方法，尤其是指一种提高片式电阻器电阻带或电阻片之间的绝缘性能的方法，该种提高片式电阻器电阻带或电阻片之间的绝缘性能的方法可提高电阻器单元中电阻带或电阻片之间的绝缘性能，增加电阻带或电阻片的爬电距离和耐压值；属于片式电阻器制造
技术领域：
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背景技术：
：片式电阻器是一种应用十分广泛的电阻器，如现在的电力机车上，为了使得高速行驶的动车或高铁在制动时，能顺速制动，需要通过制动电阻将动能和势能转化所产生的电能迅速转化为热能，并散发于空气中，从而使车辆迅速可靠地减速，而高铁上所采用的制动电阻就是片式电阻器。现在的制动片式电阻普遍采用由一片一片的电阻平行排列起来形成电阻排，再将电阻排通过支承构件夹持起来形成电阻单元，而每一个电阻带或电阻片之间必须要使用绝缘隔离片把电阻元件和支承构件绝缘隔离。目前的隔离方式都是通过一片电阻带或电阻片一个瓷质绝缘子使得电阻带或电阻片之间通过一个一个的瓷质绝缘子进行隔离，这种隔离方式对于以前将制动电阻安装在车体底部，还是可以的，但是现在许多高铁或动车，已经将制动电阻安装在了车体的顶部，这样使得制动电阻完全暴露在日晒雨淋的环境中；而这种一片电阻带或电阻片一个瓷质绝缘子的独立隔离的方式，存在瓷质绝缘子与瓷质绝缘子之间有间隙，这些间隙很容易在雨水中被浸润，从而导致电阻带或电阻片到穿过电阻带或电阻片连接的夹持螺杆的爬电距离通过雨水浸润而变得过短，使得整个电阻器在淋雨环境中绝缘性能受到影响，不能满足淋雨环境中的高压要求，因此很有必要对此加以改进。通过专利检索没发现有与本发明相同技术的专利文献报道，与本发明有一定关系的专利主要有以下几个：1、专利号为cn00816965，名称为“电阻排”，申请人为：克雷萨尔有限公司的发明专利，该专利公开了一种电阻排，它具有第一和第二支承构件，一电阻元件，此电阻元件由一带状电阻器材料制成，带状电阻器材料弯成z字形，此外，还具有夹持装置，该夹持装置由多个夹子组成，每一夹子用于在电阻元件的弯曲部把电阻元件夹持在一个相应的支承构件上，其特征在于，每一夹子至少具有一紧固凸出部，该凸出部用于插入电阻元件相应弯曲部的至少一紧固孔中。2、专利号为cn201621167383.2，名称为“一种带式接地电阻器”，申请人为：广东福德电子有限公司的实用新型专利，该专利公开了一种带式接地电阻器，包括电阻排单元，电阻排单元包括电阻带、绝缘件、串杆和多个支架，多个支架均与串杆连接且沿串杆的长度方向排列，相邻两个支架之间通过绝缘件来隔离并固定，电阻带为一体成型且连续弯曲结构，电阻带的多个弯曲处与多个支架相对应地排列，电阻带的各个弯曲处分别与对应的支架焊接固定。3、专利号为cn201720020841.8，名称为“一种接地电阻柜用模块化电阻器”，申请人为：武汉船用电力推进装置研究所(中国船舶重工集团公司第七一二研究所)的实用新型专利，该专利公开了一种接地电阻柜用模块化电阻器，包括对称设置的两块侧板以及设置在两块侧板之间的多根串杆，所述的串杆上套设有云母管，所述的云母管上套设有多组电阻器模块，所述的电阻器模块包括间隔设置的多个电阻带或电阻片和瓷件，所述的电阻带或电阻片的正反两面对称设置有多条硬金云母条，所述的硬金云母条与电阻带或电阻片之间设置有软金云母条，所述的侧板与电阻器模块之间、以及相邻两个电阻器模块之间均设置有套设在云母管上的绝缘子。通过对上述这些专利的仔细分析，这些专利虽然都涉及片式电阻器的结构，也提出了一些改进技术方案，但通过仔细分析，该些改进都不涉及到隔离绝缘采用多个瓷件或绝缘件对一片一片电阻带或电阻片进行隔离，实现绝缘的方式，因此这些专利都没有解决前面所述瓷件或绝缘件之间的由于雨水浸润导致次监狱电阻带或电阻片之间与穿过瓷件的紧固件形成爬电距离缩短的现象，影响电阻单元在淋雨环境中绝缘性能，不能满足淋雨环境中的高压要求，所以仍有待进一步加以研究改进。技术实现要素：本发明的目的在于针对现有片式电阻器存在瓷件与电阻带或电阻片之间绝缘隔离采用单个瓷件容易出现淋雨环境中缩短爬电距离的现象，影响电阻单元在淋雨环境中绝缘性能，不能满足淋雨环境中的高压要求的问题，提出一种新型的由电阻带或电阻片隔离绝缘方式，该种电阻带或电阻片隔离绝缘方式可以有效解决电阻带或电阻片之间的隔离绝缘存在淋雨环境中缩短爬电距离的问题，有效提高电阻单元在淋雨环境中的绝缘性能，满足电阻单元在淋雨环境中的耐高压要求。为了达到这一目的，本发明提供了一种提高片式电阻单元绝缘性能的方法，将电阻带或电阻片组合排列在一起，并将相邻的电阻带或电阻片之间通过绝缘材料进行隔离开来，采用整体绝缘管隔离相邻的电阻带或电阻片，通过整根绝缘管对相邻的电阻带或电阻片之间进行隔离绝缘和定位。进一步地，所述的通过整根绝缘管对电阻带或电阻片之间进行隔离绝缘和定位是在整根绝缘管上开卡槽，将所有电阻带或电阻片卡入整根绝缘管的卡槽内，通过卡槽对电阻带或电阻片之间形成隔离绝缘和定位。进一步地，所述的在整根绝缘管上开卡槽是将隔离电阻带或电阻片的瓷质材料做成一根长条形的整根绝缘管，在整根绝缘管的外表面按照电阻带或电阻片的间隔距离开出卡槽，以保证电阻带或电阻片组合起来后能全部卡在对应的绝缘管卡槽内。进一步地，所述的整根绝缘管的外形是圆形、椭圆形、菱形、任意多边形或多齿状结构，并在圆形、椭圆形、菱形、任意多边形或多齿状的外表开有卡槽。进一步地，所述的椭圆形或菱形结构绝缘管的卡槽开在长轴方向的对角上，两边开槽；卡槽的深度以保留瓷质材料的长度距离不小于短轴的长度为准，保证卡槽的底径小于短轴的尺寸长度。进一步地，所述的将所有电阻带或电阻片卡入整根绝缘管的卡槽内是在电阻带或电阻片的上下端开出椭圆或菱形孔，将整根绝缘管也做成与电阻带或电阻片相配的椭圆或菱形状，并在椭圆或菱形状绝缘管的外表面上的长轴对角分别往内开有卡槽；将整根椭圆或菱形状绝缘管分别穿过电阻带或电阻片上下端的椭圆或菱形孔；在穿过后，到达所需的位置时，使得椭圆或菱形状绝缘管上的卡槽全部对应上电阻带或电阻片相配的椭圆或菱形孔，再旋转椭圆或菱形状绝缘管，使得椭圆或菱形状绝缘管上的卡槽卡到电阻带或电阻片上，形成对电阻带或电阻片的卡扣，对电阻带或电阻片形成固定，也形成了各个电阻带或电阻片之间的瓷质绝缘，再对整根绝缘管进行固定，形成电阻带或电阻片单元。进一步地，为了保证整根椭圆或菱形状绝缘管能穿过电阻带或电阻片相配的椭圆或菱形孔，穿过时采取椭圆或菱形状绝缘管的椭圆长短轴方向与电阻带或电阻片相配的椭圆或菱形孔长短轴方向一致的方向穿过；并在椭圆或菱形状绝缘管穿过电阻带或电阻片相配的椭圆或菱形孔到位后旋转90度，使得椭圆或菱形状绝缘管的卡槽插入电阻带或电阻片椭圆或菱形孔的短轴边形成卡扣结构。进一步地，所述的对整根绝缘管进行固定是在整根绝缘管的端部设置固定装置，通过固定装置将整根绝缘管与整个电阻单元的其它部件连接固定起来，形成稳固连接。进一步地，所述的将所有电阻带或电阻片卡入整根绝缘管的卡槽内是在电阻带或电阻片的上下端开出半圆形的开口，将整根绝缘管也做成圆状或多齿状，并在圆状或多齿状绝缘管的外表面上开有卡槽，每一卡槽对应一个电阻带或电阻片；将电阻带或电阻片连续排列起来，再将整根圆状或多齿状绝缘管从电阻带或电阻片的上下端的半圆形开口，以每一个卡槽对应一个电阻带或电阻片，将整根绝缘管卡入电阻带或电阻片的上下端的半圆形开口内，使得电阻带或电阻片的端口形成固定，并通过整根绝缘管对电阻带或电阻片之间进行隔离绝缘；在整根绝缘管卡入电阻带或电阻片组件后再对整根绝缘管进行固定，形成电阻带或电阻片单元。进一步地，所述的在整根绝缘管卡入电阻带或电阻片组件后再对整根绝缘管进行固定是将支撑件插入整根绝缘管的中心孔内，再将插有支撑件的整根绝缘管从电阻带或电阻片的上下两端外卡入电阻带或电阻片上下端的半圆形开口内，使得电阻片上下每一端口都卡入到整根绝缘管的卡槽内，然后再将整根绝缘管与支撑件一起相对固定起来，形成完整的电阻单元。本发明的优点在于：本发明将现有的分别用瓷件或绝缘子对电阻带或电阻片进行隔离绝缘的方式，改变为采用整根绝缘管来对电阻带或电阻片进行绝缘隔离，不仅简化了隔离的方式，也提升了电阻单元的整体绝缘性能，有效解决电阻带或电阻片之间的隔离绝缘存在淋雨环境中容易出现爬电距离缩短的问题，有效提高电阻单元在淋雨环境中的绝缘性能，满足电阻单元在在淋雨环境中的耐高压要求。附图说明图1是现有电阻单元安装爆炸结构示意图；图2是本发明一种实施例的电阻单元结构示意图；图3是本发明的一种整根绝缘管组装示意图；图4是图2的整根绝缘管端部放大结构示意图；图5是图4的k向示意图；图6是本发明的另一种实施例的电阻单元组装结构示意图；图7是图6的k向示意图；图8是本发明的整根绝缘管结构立体示意图；图9是本发明的整根绝缘管几种截面形状示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例来进一步阐述本发明。对比例从附图1可以看出现有的片式或带式电阻单元，都是将电阻带或电阻片101，以上下首尾相互连接排列起来，形成相互平行的排序；在电阻带或电阻片101的上下端都开有安装瓷件的安装孔（图中为显示出），电阻带或电阻片101的上下端的没相邻的部位都通过瓷件102隔离开形成绝缘状态；瓷件102再通过支撑杆103，穿过瓷件中心的支撑杆安装孔连接起来，形成一体，并且上下支撑杆件103与电阻带或电阻片101整体形成一个框架式的电阻单元。实施例一通过附图2-5可以看出，本发明涉及一种电阻带组合结构的电阻单元，包括支撑杆3，电阻带1和整根绝缘管2，通过支撑杆3、电阻带1和整根绝缘管2组合起来形成电阻单元，电阻带1上下迂回的两端4的隔离和定位通过整根绝缘管进行隔离和定位。所述的支撑杆3为通常称为横拉杆的圆柱形金属杆，支撑杆3有两根，分别为第一支撑杆件5和第二支撑杆件6；第一支撑杆件5和第二支撑杆件6分别位于电阻带1的上下迂回的两端4，并穿过整根绝缘管2上的中心孔7，整根绝缘管2的两端头伸出到整根绝缘管2外，伸出的两端头由紧固件8固定定位，并与电阻带1组合形成框架结构，在框架的电阻带1首端和末端设有与外部连接的导体12；第一支撑杆件5和第二支撑杆件6是平行而分开地固定在一框架(在图中未示出)中的，此框架还固定着其它电阻单元(图中未示出)，它们一起组成一电阻器系统。所述的电阻带1为设置在第一支撑杆件5和第二支撑杆件6之间的连续形式组合的电阻元件，所谓连续，就是说电阻带1是没有接头的带状或片状或条状的电阻合金上下来回往返组合形成的，带状或片状或条状的电阻合金，电阻带1在第一支撑杆件5和第二支撑杆件6之间来回串联在一起，形成电阻元件。在电阻带的上下迂回的两端4分别开有供整根绝缘管2穿过的安装孔9，安装孔9为椭圆形状，以保证整根绝缘管2能穿过电阻带1的安装孔9。进一步地，所述的安装孔9为椭圆形状，且上下两个安装孔9的椭圆的长轴方向是一致的，可以是电阻带1上下两端安装孔9与两个安装孔的连线方向一致，或电阻带1上下的安装孔9的长轴是相互平行的。所述的整根绝缘管2为椭圆形空心管，且与电阻带1的上下两端的安装孔9的椭圆形状相配，并小于电阻带1的上下两端的安装孔9，以保证能穿过电阻带的上下两端的安装孔9；在整根绝缘管2的外表面按照电阻带上下两端的间距设置有卡槽10，用来卡住电阻带1的两端，固定电阻带1，并对电阻带1两端头相互之间形成绝缘隔离；卡槽10设置在椭圆形整根绝缘管的长轴方向的两端，卡槽10的深度为保证卡槽的槽底部直径小于整根绝缘管椭圆形的短轴的直径；在整根绝缘管2的截面中心开有用于穿支撑杆的中心孔7，中心孔7为通孔；第一支撑杆件5和第二支撑杆件6分别穿过上下的整根绝缘管的中心孔7；在整根绝缘管2的两头分别设有用于固定整根绝缘管2的凹槽或凸台11，整根绝缘管穿过电阻带的上下两端的安装孔9后，通过凹槽或凸台11由绝缘管紧固件13与电阻带1或支撑杆3固定连接，使得整根绝缘管2定位。整根绝缘管2采用陶瓷材料或高分子复合绝缘材料制作，以保证电阻单元的高温绝缘性能为标准。本实施例的特点在于：电阻带的两端相互之间的隔离和定位是通过整根绝缘管进行隔离和定位的；先将带有卡槽的椭圆形整根绝缘管，按照电阻带上椭圆形安装孔的方向，穿过电阻带上的安装孔；在整根绝缘管穿过电阻带上椭圆形安装孔到达位置后，再通过旋转整根绝缘管，使得电阻带卡入整根绝缘管椭圆形上的卡槽内，形成定位和隔离；在整根绝缘管旋转到位后，将通过整根绝缘管的两端的凹槽或凸块，由紧固件将整根绝缘管锁紧固定，防止整根绝缘管再次转动。实施例二实施例二的原理与实施例一是一样的，只是结构上稍微有所不同，如附图6-7所示，电阻带组合结构的电阻单元，包括支撑杆203，电阻带201，整根绝缘管202和导体213，通过支撑杆203、电阻带201和整根绝缘管202组合起来形成电阻单元；电阻带202两端的隔离和定位时通过整根绝缘管202进行隔离和定位的。所述的支撑杆203为通常称为横拉杆的圆柱形金属杆，支撑杆203有两根，分别为第一支撑杆件和第二支撑杆件；第一支撑杆件和第二支撑杆件分别位于电阻带201的两端，并穿过整根绝缘管202上的中心孔，两端伸出到整根绝缘管202外，伸出的两端由紧固件208固定定位，并与电阻带201形成框架结构；第一支撑杆件和第二支撑杆件是平行而分开地固定在一框架(在图中未示出)中的，此框架还固定着其它电阻单元(图中未示出)，它们一起组成一电阻器系统。所述的电阻带201为设置在第一支撑杆件和第二支撑杆件之间的连续形式组合的电阻元件，所谓连续，就是说电阻带201是没有接头的带状或片状或条状的电阻合金上下来回组合形成的，带状或片状或条状的电阻合金，电阻带201在第一支撑杆件和第二支撑杆件之间来回串联在一起，形成电阻元件。在电阻带201的上下两端分别开有供整根绝缘管卡入的半开口安装槽209，半开口安装槽209为“c”形半开口形状，以保证电阻带能整体卡入整根绝缘管202的半开口安装槽209内。进一步地，所述的半开口安装槽209为“c”形半开口形状，且上下两个半开口安装槽的开口方向是电阻带两端端部的顶面或侧面的任意一面，可以是电阻带上下两端两个半开口安装槽的开口方向一致，或两个半开口安装槽是相向的。所述的整根绝缘管202为圆形或任意多边形；在整根绝缘管的外表面，按照电阻带201上下两端的端头204间距纵向设置有卡槽210，用来卡住电阻带201的两端头，固定电阻带，并对电阻带201两端头相互之间形成绝缘隔离；卡槽210的深度为保证卡槽的槽底部直径214小于电阻带上下两端两个半开口安装槽209的宽度尺寸，使得整根绝缘管202能完全卡入电阻带201的端头204内；在整根绝缘管202的截面中心开有用于穿支撑杆的通孔，第一支撑杆件和第二支撑杆件分别穿过上下的整根绝缘管的通孔；在整根绝缘管202的两头分别设有用于固定整根绝缘管的凹槽或凸台213，整根绝缘管202穿过电阻带的上下两端的安装孔后，通过凹槽或凸台202由紧固件与电阻带或支撑杆固定连接，使得整根绝缘管定位。整根绝缘管202采用陶瓷材料或高分子复合绝缘材料制作，以保证电阻单元的高温绝缘性能为标准。本实施例的特点在于：电阻带的两端相互之间的隔离和定位也是通过整根绝缘管进行隔离和定位的；但与实施例一不一样的是不是将整根绝缘管穿过电阻带两端的安装孔，在通过旋转整根绝缘管，是得电阻带卡入整根绝缘管的卡槽内，而是从电阻带两端的开口槽处直接将带有卡槽的整根绝缘管卡入电阻带“c”型开口内，形成定位和隔离；在整根绝缘管卡入到位后，将通过整根绝缘管的两端的凹槽或凸块，由紧固件将整根绝缘管锁紧固定，防止整根绝缘管松动滑出。上述所列实施例，只是结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。通过上述实施例的描述，可以得知，本发明还涉及一种提高片式电阻单元绝缘性能的方法，电阻带或电阻片由多片平行排列组合在一起，相邻的电阻带或电阻片之间通过瓷质材料进行隔离开来，其特征在于，采用整根绝缘管隔离电阻带或电阻片，通过整根绝缘管对电阻带或电阻片之间进行隔离绝缘。进一步地，所述的通过整根绝缘管对电阻带或电阻片之间进行隔离绝缘是在整根绝缘管上开卡槽，将所有电阻带或电阻片卡入整根绝缘管的卡槽内，通过卡槽对电阻带或电阻片之间形成隔离绝缘和定位。进一步地，所述的在整根绝缘管上开卡槽是将隔离电阻带或电阻片的瓷质材料做成一根长条形的绝缘管，在绝缘管的外表面按照电阻带或电阻片的间隔距离开出卡槽，以保证电阻带或电阻片组合起来后能全部卡在对应的绝缘管卡槽内。进一步地，所述的绝缘管的外形是圆形、椭圆形、菱形、任意多边形或多齿状结构，并在圆形、椭圆形、菱形、任意多边形或多齿状的外表开有卡槽。进一步地，所述的椭圆形或菱形结构绝缘管的卡槽开在长轴方向的对角上，两边开槽；卡槽的深度以保留瓷质材料的长度距离不小于短轴的长度为准，保证卡槽的底径小于短轴的尺寸长度。进一步地，所述的将所有电阻带或电阻片卡入整根绝缘管的卡槽内是在电阻带或电阻片的上下端开出椭圆或菱形孔，将整根绝缘管也做成与电阻带或电阻片相配的椭圆或菱形状，并在椭圆或菱形状绝缘管的外表面上的长轴对角分别往内开有卡槽；将整根椭圆或菱形状绝缘管分别穿过电阻带或电阻片上下端的椭圆或菱形孔；在穿过后，到达所需的位置时，使得椭圆或菱形状绝缘管上的卡槽全部对应上电阻带或电阻片相配的椭圆或菱形孔，再旋转椭圆或菱形状绝缘管，使得椭圆或菱形状绝缘管上的卡槽卡到电阻带或电阻片上，形成对电阻带或电阻片的卡扣，对电阻带或电阻片形成固定，也形成了各个电阻带或电阻片之间的瓷质绝缘，再对整根绝缘管进行固定，形成电阻带或电阻片单元。进一步地，为了保证整根椭圆或菱形状绝缘管能穿过电阻带或电阻片相配的椭圆或菱形孔，穿过时采取椭圆或菱形状绝缘管的椭圆长短轴方向与电阻带或电阻片相配的椭圆或菱形孔长短轴方向一致的方向穿过；并在椭圆或菱形状绝缘管穿过电阻带或电阻片相配的椭圆或菱形孔到位后旋转90度，使得椭圆或菱形状绝缘管的卡槽插入电阻带或电阻片椭圆或菱形孔的短轴边形成卡扣结构。进一步地，所述的对整根绝缘管进行固定是在整根绝缘管的端部设置固定装置，通过固定装置将整根绝缘管与整个电阻单元的其它部件连接固定起来，形成稳固连接。进一步地，所述的将所有电阻带或电阻片卡入整根绝缘管的卡槽内是在电阻带或电阻片的上下端开出半圆形的开口，将整根绝缘管也做成圆状或多齿状，并在圆状或多齿状绝缘管的外表面上开有卡槽，每一卡槽对应一个电阻带或电阻片；将电阻带或电阻片连续排列起来，再将整根圆状或多齿状绝缘管从电阻带或电阻片的上下端的半圆形开口，以每一个卡槽对应一个电阻带或电阻片，将整根绝缘管卡入电阻带或电阻片的上下端的半圆形开口内，使得电阻带或电阻片的端口形成固定，并通过整根绝缘管对电阻带或电阻片之间进行隔离绝缘；在整根绝缘管卡入电阻带或电阻片组件后再对整根绝缘管进行固定，形成电阻带或电阻片单元。进一步地，所述的在整根绝缘管卡入电阻带或电阻片组件后再对整根绝缘管进行固定是将支撑件插入整根绝缘管的中心孔内，再将插有支撑件的整根绝缘管从电阻带或电阻片的上下两端外卡入电阻带或电阻片上下端的半圆形开口内，使得电阻片上下每一端口都卡入到整根绝缘管的卡槽内，然后再将整根绝缘管与支撑件一起相对固定起来，形成完整的电阻单元。本发明的优点在于：本发明将现有的分别用瓷件或绝缘子对电阻带或电阻片进行隔离绝缘的方式，改变为采用整根绝缘管来对电阻带或电阻片进行绝缘隔离，不仅简化了隔离的方式，也提升了电阻单元的整体绝缘性能，有效解决电阻带或电阻片之间的隔离绝缘存在淋雨环境中容易出现爬电距离缩短的问题，有效提高电阻单元在淋雨环境中的绝缘性能，满足电阻单元在在淋雨环境中的耐高压要求。通过采用整根绝缘管，完全消除了原来瓷件与电阻带之间，以及瓷件与瓷件之间的间隙，使得电阻带与支撑杆之间不会出现由于淋雨环境使得瓷件与电阻带之间，以及瓷件与瓷件之间的间隙浸润，导致导电，从而使得电阻带与支撑杆之间的爬电距离大大缩小的现象出现，经过试验证明采用整根绝缘管的耐压性能不会再受淋雨环境所影响，而且耐压性能有了很大提高，与传统的瓷件隔离方式对比测试效果如下表：序号名称干燥条件下耐压值淋雨条件下耐压值1绝缘管单元20000vac7000vac2传统单元12000vac3000vac通过上述测试结果可以清楚看出，改进后的耐压性能得到明显提高，完全可以满足高铁、动车等各种环境的性能要求。当前第1页12