專利名稱：一種應用于超常離心加速度工況的過壓保護器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明專利涉及一種應用于超常加速度工況的過壓保護裝置，尤其是能夠在重大
加速度工況下安全的運行，可以安全限制過電壓，吸收過電壓能量使被保護設備的絕緣不 受損害。是一種電力保護裝置。
背景技術：
當今，同步電機的使用場合特別廣泛，如天然氣輸送線路上的加壓站、冶金行業(yè)的 主風機和市政工程的泵站等，這些電機的勵磁整流電源裝置都是安裝在高速旋轉的轉子上
的，其加速度最高可到eooog(即i克質(zhì)量的物體在此加速度下將產(chǎn)生6公斤的壓力)。勵
磁整流電源的換相過電壓和失步時所產(chǎn)生的過壓能量都將導致整流元件擊穿損毀，為了保 護整流電源元件不受損害必須對其進行保護，其最好的保護裝置就是具有限壓和吸能的保 護產(chǎn)品。 目前，在使用于高速旋轉具有超常加速度工況下的過壓保護裝置皆是采用單支串
并聯(lián)的方式安裝在旋轉盤上。國內(nèi)沒有生產(chǎn)制造廠家，大家使用全都依賴于進口，而進口的 過壓保護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很多不 便之處。此外，現(xiàn)有的產(chǎn)品無非采用模壓工藝、工裝工藝和澆注工藝制造。 模壓工藝在模壓過程中所產(chǎn)生的壓力必將傳導到其核心元件SIC電阻上，將對 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，必將導致保護器損壞。
采用工裝工藝生產(chǎn)的過壓保護器，由于其是多個部件組合而成，其本身的質(zhì)量不 可控，裝在具有超常離心加速度工況下，勢必導致同步電機的整體平衡失去控制，這是所有 電機運行絕不允許的。 采用環(huán)氧絕緣材料進行澆注的工藝，而環(huán)氧澆注可能會對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，這種工藝可以應用在靜止的產(chǎn)品生產(chǎn)工藝上，而對運行
于超常離心加速度工況的產(chǎn)品是不科學的，因為環(huán)氧絕緣材料在震動和離心力的作用下會
出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，從而導致內(nèi)部核心元件受潮而失效。所以現(xiàn)有產(chǎn)品存在下述問題 1、內(nèi)部的保護元件為SiC壓敏電阻，而SiC壓敏電阻在使用上有電流和溫升的限
制，當溫度超過150K時，該保護裝置將損壞失效，電流達到200安培左右也將發(fā)生崩潰而失
去其保護作用。 2、保護裝置質(zhì)量大，在很高的加速度情況下由于離心力對保護裝置本身所產(chǎn)生的 壓力也很大，容易導致內(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電阻是單點均流的，無法保證整套產(chǎn)品在實際運 行各種工況下的每個保護器的均流均能，從而容易發(fā)生某個保護器負荷重先損壞，最終導 致全體保護器損壞，發(fā)生事故。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種應用于超常加速度
3工況的過壓保護器，該過壓保護器可以耐受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，可以使用于各種勵磁電流參數(shù) 的電機。 本發(fā)明為實現(xiàn)其目的所采取的技術方案為一種應用于超常離心加速度工況的過 壓保護器，包括壓敏電阻，封裝于過壓保護器殼體內(nèi)，所述壓敏電阻采用氧化鋅(ZnO)壓敏 電阻，作為過壓保護器的核心元件。在過壓保護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 述過壓保護器殼體為絕緣體，采用高強度DMC絕緣材料模合而成。 本發(fā)明利用高能低場強的ZnO壓敏電阻這種壓敏電阻的低殘壓和大能容量的特 性，當同步電機的整流電源出現(xiàn)換相過電壓和失步所產(chǎn)生的過壓時，該保護器便在微秒時 間快速動作，將系統(tǒng)所產(chǎn)生的過壓能量吸收，同時把過電壓幅值限制在整流電源的絕緣耐 受水平之下，從而實現(xiàn)快速的保護電機安全的目的。
本發(fā)明的有益效果 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，可以使用于各種勵磁電流參數(shù)的電機。
3、由于核心元件本體耐溫特性，可以耐受200度的高溫。 4、高能低場強氧化鋅壓敏電阻在動作可以自恢復，而且壓敏不降低，因采用高能 低場強的氧化鋅壓敏電阻作為核心保護元件。 5、殘壓比小，動作后殘壓低，保護范圍廣，可以適用于不同的絕緣要求保護場合。
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。


以下結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進一步說明。
圖1為本發(fā)明結構示意圖。 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、過壓保護
器殼體。
具體實施例方式
參見圖l，本發(fā)明采用氧化鋅(ZnO)壓敏電阻，此電阻具有高能低場強特性，其電 流的能力不受限制，動作后殘壓低，吸能效果好，動作時間是微秒級的，而且其可以耐受200 度的高溫不損壞。過壓保護器殼體5為絕緣體，采用高強度匿C絕緣材料模合而成。在氧 化鋅(ZnO)壓敏電阻1封裝在壓保護器殼體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，耐溫特性強可以承受300度的高溫，同 時又具有很高的強度，能夠有效地保護核心元件在超常離心加速度下不受外力的傷害，絕 緣強度是一般環(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)品在有過電壓的情況下迅速導通，進行有效地限壓吸能保護。固定桿4采用采用無磁不銹鋼材質(zhì)，保證安裝強度。上述實施例中的每個部件質(zhì)量誤差要嚴格控制在規(guī)定范 圍內(nèi)，以確保保護器多個串并聯(lián)安裝電機旋轉盤上的均衡性。 本發(fā)明采用"剛柔"相機濟結構，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期有效的運行。整個產(chǎn)品采用模塊化生產(chǎn)工藝，
確保本發(fā)明產(chǎn)品的質(zhì)量一致性。采用全線均流均能的方法，使得裝在同一臺電機上的保護
器吸收能量的一致性，不會發(fā)生因某個保護器損壞而導致整體失效的現(xiàn)象。 本發(fā)明保護原理是本發(fā)明通過兩端的電極引出，接到同步電機的整流電源，當整
流電源出現(xiàn)換相過電壓和失步情況時，高能低場強氧化鋅壓敏電阻迅速導通，吸收過電壓
能量，限制過電壓的幅值，從而達到保護整流電源不受傷害，保證電機安全可靠運行。
權利要求
一種應用于超常離心加速度工況的過壓保護器，包括壓敏電阻，封裝于過壓保護器殼體內(nèi)，其特征在于所述壓敏電阻采用氧化鋅壓敏電阻，在過壓保護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)權利要求1所述的應用于超常離心加速度工況的過壓保護器，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)權利要求1所述的應用于超常離心加速度工況的過壓保護器，其特征在于所述 過壓保護器殼體為絕緣體，采用高強度匿C絕緣材料模合而成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種應用于超常離心加速度工況的過壓保護器，包括壓敏電阻，壓敏電阻封裝于過壓保護器殼體內(nèi)，所述壓敏電阻采用氧化鋅壓敏電阻，在過壓保護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。所述過壓保護器殼體為絕緣體，采用高強度DMC絕緣材料模合而成。本發(fā)明采用“剛柔”相機濟結構，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期有效的運行。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，可以使用于各種勵磁電流參數(shù)的電機。
文檔編號H02H9/04GK101789594SQ201010131988
公開日2010年7月28日 申請日期2010年3月23日 優(yōu)先權日2010年3月23日
發(fā)明者宣自平, 張鎖龍, 彭輝, 李強 申請人:安徽時代科聚電氣有限公司