[发明专利]矩阵等压式绝缘水冷电阻器

说明书

所属技术领域

本发明属于绝缘水冷电阻器领域。

背景技术

现有的绝缘水冷电阻器，一是采用内层为绝缘油冷却加外层水冷却的双冷式电阻器；二是在绝缘瓷管外壁制电阻膜、内孔通水冷却的瓷管内冷式电阻器；三是将电阻丝穿入金属管，在丝与管之间填充绝缘物，将金属管浸入水中进行冷却。

双冷式电阻器的内层冷却液是油，油的冷却效果比水差，且双层冷却的结构复杂、体积大；

瓷管内冷式电阻器的管壁要承受水的压力，管壁要有足够的厚度，管壁越厚热阻越大，传热效率将大大下降，要达到预计的功率就得增大体积，同时瓷管与瓷管之间要有间距才能安装，这进一步导致体积增大。

金属管冷却电阻器需要外加冷却水路，结构复杂体积大，该结构主要当加热器用。

发明内容

为解决上述方案中存在的问题与缺陷，本发明提供了一种矩阵等压式绝缘水冷电阻器及其制作方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明所涉及的是一种矩阵等压式绝缘水冷电阻器，主要包括一个多层电阻芯片，密封圈、内水腔框、外水腔框、外电极、分流箱、集水箱。采用矩阵等压多腔结构，各列的腔体数(行数)相等，在同列相邻两个腔之间由多层电阻芯片隔开，由于共用分流箱和集水箱，各列各行的腔内压力相等，相邻两个腔之间的多层电阻芯片的两个工作面没有压力差，多层电阻芯片可以做得很薄。多层电阻芯片的结构是：一片绝缘瓷片，厚度为0.3mm～3mm；两片电阻瓷片，电阻瓷片所用基片的氧化铝含量大于80％，厚度为0.3mm～3mm(根据最高工作电压来定，电压越高，瓷片越厚)；在2片电阻瓷片的电阻膜上涂一层弹性树脂，2片电阻瓷片的电阻膜相对，中间放一片绝缘瓷片，将三片瓷片粘接在一起，组成多层电阻芯片；多层电阻芯片有3大优点：1)多层电阻芯片很薄，所占空间很小；2)电阻芯片所用的基片是导热效率很高、厚度很小的氧化铝瓷片(氧化铝含量＞80％)。在多层电阻芯片的两个外表面通水时，由于电阻基片很薄，氧化铝含量很高，表面积也大，电阻膜产生的热量可以很快通过基片传导给水，水流将热量带走；3)多层电阻芯片的电阻基片的一面是电阻膜，另一面是白瓷面，装配后水腔框和多层电阻芯片组成完整的水腔，水腔中的水只能和密封圈内的白瓷面接触，从而保证了水和电阻膜之间的绝缘。通过矩阵等压组装，可以方便获得矩阵等压式绝缘水冷电阻器，电阻体内没有无用的空间，在保证绝缘的前提下，用很小的体积获得很大的功率。

所述绝缘式等压多腔多层电阻器制作方法：

1.制作带内电极瓷片：在薄瓷片一面的两端印刷电极浆料，经烧结成为内电极；

2.制作带电阻膜瓷片：在带内电极瓷片两电极之间印刷电阻浆料，电阻浆料要和内电极搭接上，经烧结成为电阻膜；

3.制作电阻瓷片：在带电阻膜瓷片表面印刷介质浆料，经烧结成为电阻膜保护层；

4.制作带连接线电阻瓷片：在电阻瓷片的两内电极上各焊接一根铜线，做为内电极和外电极的连接线；

5.制作多层电阻芯片：在2片带连接线电阻瓷片的电阻膜上涂一层弹性树脂，2片带连接线电阻瓷片的电阻膜相对，中间放一片绝缘瓷片，将三者粘接在一起烘干；

6.制作外水腔框：用工程塑料加工成如下的框：框的下端有进水孔，上端有出水孔，框的一个侧面为平面，另一侧面的中部凹进，凹进部位的下部有一块均流板，四周为平面，在平面上开有密封槽，密封槽的外围有和平面垂直的安装孔；

7.制作内水腔框：用工程塑料加工成如下的框：框的下端有进水口，上端有出水口，框的中部镂空，镂空部位的下部有一块均流板，镂空剩下的两端面为平面，在每一平面上各开有一条密封槽，密封槽的外围有和平面垂直的安装孔；

8.制作多腔水冷电阻体：两个水腔框之间放一多层电阻芯片，水腔框和多层电阻芯片之间有密封圈密封，最外侧的两边放外水腔框，中间放内水腔框。根据功率的大小，多层电阻芯片的数量可以从1到n(最好从10～30之间选择)，水腔框数量＝(单列多层电阻芯片数量-2)÷2+2，用拉杆将水腔框和多层电阻芯片拉紧；

9.制作分流箱：用不锈钢制作水箱，水箱的侧面或底面开1个大口径的进水口，顶面为一个平面，在该平面上开有N个小口径的出水口；

10.制作集水箱：用不锈钢制作水箱，水箱的底面为一个平面，在该平面上开有N个中口径的进水口，水箱的侧面或顶面开1个大口径的出水口；