一种电弧加热器镇定电阻防火固定装置的制作方法

1.本发明涉及电弧加热器技术领域，尤其是涉及一种电弧加热器镇定电阻防火固定装置。

背景技术：

2.电弧加热器是一种靠等离子体电弧对气体进行加热的设备，其加热效率高，可以将不同介质的气体加热至数千甚至上万k，被广泛应用于高超声速飞行器热防护材料或结构的地面考核试验中。电弧加热器的运行需要对电源进行复杂的调压和整流等操作，首先由高压配电系统将10kv高压交流电送到调压变压器，根据整流输出的空载电压设置调压变压器的档级，经高压开关柜送到扼流式饱和电抗器和整流变压器。
3.整流机组由二级管组成整流电路，扼流式饱和电抗器控制其直流电压输出，并且具有恒流特性。整流机组和整流机组之间可以串并联组合，以满足不同要求的输出电压和电流参数。硅整流器整流后，通过与整流变压器一次侧串联的扼流式饱和电抗器改变其吸收电压来调压和恒流，饱和电抗器吸收的电压可由激磁电流来控制。电源电压的变化时间常数必须跟得上电弧电压的变化时间常数，否则电弧加热器将不能稳定工作。为满足电源特型与电弧加热器特性的匹配要求，通常在供电主回路内串入大功率不锈钢管水冷镇定电阻。
4.电弧加热器一般使用数十根不锈钢管串联的方式进行连接，单根长度可达到4-5m，因此镇定电阻系统占用空间较大。当电流达到4000a以上甚至更高或者冷却水供应管道部分或者全部堵塞的情况下，镇定电阻会在很短的时间内急剧升温，直到将不锈钢管烧断；此外，高温还会引起设备其它非金属组件的燃烧。上述情况对试验的进度和相关设备的安全性均产生极为不利的影响。
5.鉴于此，特提出本发明。

技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种电弧加热器镇定电阻防火固定装置，该装置克服了现有镇定电阻结构占用空间大、部分条件下温度失控容易导致火灾等问题。
7.本发明提供一种电弧加热器镇定电阻防火固定装置，包括金属框架和用于将镇定电阻固定在金属框架上的陶瓷固定组件，陶瓷固定组件包括第一陶瓷固定件、第二陶瓷固定件和陶瓷卡扣，镇定电阻具有弯折部和与弯折部连接的连接部，金属框架具有与弯折部对应设置的中空部，第一陶瓷固定件固定在金属框架的中空部，第二陶瓷固定件固定在金属框架上，镇定电阻的弯折部和连接部分别通过陶瓷卡扣固定在第一陶瓷固定件和第二陶瓷固定件上。
8.进一步地，金属框架由方钢焊接而成，方钢的壁厚≥5mm，方钢的边长为50-100mm。
9.进一步地，镇定电阻为m形镇定电阻，m形镇定电阻具有两个弯折部，金属框架具有与m形镇定电阻的两个弯折部相对应的两个中空部。
10.进一步地，在金属框架的中空部设有两个以上的第一陶瓷固定件，两个以上的第一陶瓷固定件平行且间隔设置。
11.进一步地，第一陶瓷固定件为工字形陶瓷板，工字形陶瓷板的两端分别通过沉头螺钉固定在金属框架的中空部。
12.进一步地，第二陶瓷固定件为t字形陶瓷板，t字形陶瓷板的两端分别通过沉头螺钉固定在金属框架上。
13.进一步地，陶瓷卡扣的一侧设有u形槽，镇定电阻固定在陶瓷卡扣的u形槽中，陶瓷卡扣通过沉头螺钉固定在第一陶瓷固定件和第二陶瓷固定件上。
14.进一步地，镇定电阻相邻电阻段之间的间距为100-300mm。
15.进一步地，镇定电阻与金属框架之间的最小距离≥30mm。
16.进一步地，在陶瓷卡扣与镇定电阻之间设有0.05-0.5mm的空隙。
17.本发明的电弧加热器镇定电阻防火固定装置通过在镇定电阻上设置弯折部，从而大大降低了镇定电阻空间占用量；通过在金属框架上设置与弯折部对应设置的中空部，并且通过陶瓷固定组件将镇定电阻固定在金属框架上，实现整个固定装置在高温条件下的防火和绝缘目的，保证了极端情况下固定装置的不可燃性，解决了镇定电阻在大电流或者冷却水供应异常情况下表面温度急剧升高导致的火灾风险；上述电弧加热器镇定电阻防火固定装置通过沉头螺钉连接，拆装方便，具有结构简单、质量轻和高可靠性等优点，大大提升了试验效率和设备安全性。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为一实施方式的电弧加热器镇定电阻防火固定装置的结构示意图；
20.图2为一实施方式的工字形陶瓷板的主视图；
21.图3为一实施方式的工字形陶瓷板的左视图；
22.图4为一实施方式的t字形陶瓷板的主视图；
23.图5为一实施方式的t字形陶瓷板的仰视图；
24.图6为一实施方式的陶瓷卡扣的主视图；
25.图7为一实施方式的陶瓷卡扣的俯视图。
26.附图标记说明：
27.1：金属框架；2：镇定电阻；3：工字形陶瓷板；4：t字形陶瓷板；5：陶瓷卡扣。
具体实施方式
28.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
29.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根
据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
30.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.实施例1
32.结合图1至图7所示，本实施例的电弧加热器镇定电阻防火固定装置包括金属框架1和用于将镇定电阻2固定在金属框架1上的陶瓷固定组件，陶瓷固定组件包括第一陶瓷固定件、第二陶瓷固定件和陶瓷卡扣5，镇定电阻2具有弯折部和与弯折部连接的连接部，金属框架1具有与弯折部对应设置的中空部，第一陶瓷固定件固定在金属框架1的中空部，第二陶瓷固定件固定在金属框架1上，镇定电阻2的弯折部和连接部分别通过陶瓷卡扣5固定在第一陶瓷固定件和第二陶瓷固定件上。
33.金属框架1主要用于对镇定电阻2进行安装固定，对其结构不作严格限制；具体地，金属框架1可以由方钢焊接而成，方钢优选壁厚≥5mm和边长为50-100mm的方钢，其材料可以选用304不锈钢、q235碳钢等，优选为304不锈钢。金属框架1的中部具有与镇定电阻2的弯折部对应设置的中空部；在镇定电阻2固定在金属框架1上时，镇定电阻2的主体部分位于金属框架1的中空部位置，并且镇定电阻2与金属框架1之间设有一定的间距，镇定电阻2与金属框架1之间的最小距离≥30mm。
34.镇定电阻2具有弯折部和与弯折部连接的连接部；可以理解，连接部通常设置在相邻两个弯折部之间或弯折部的末端，同时设置在弯折部末端的连接部还可以用于连接两个相邻设置的镇定电阻2。镇定电阻2弯折部的设置能够大大降低镇定电阻2的空间占用量。对镇定电阻2的形状及弯折部的设置数量不作严格限制，可以根据实际需要合理设置。
35.如图1所示，在一实施方式中，镇定电阻2为m形镇定电阻，即，镇定电阻2的形状为m形；可以理解，m形镇定电阻具有两个弯折部，此时金属框架1具有与m形镇定电阻的两个弯折部相对应的两个中空部。特别是，镇定电阻2相邻电阻段之间的间距可以设置为100-300mm；对镇定电阻2的材质不作严格限制，例如可以选用抛光的304不锈钢。通过将镇定电阻2加工成m形，使得镇定电阻2的空间占用量下降为原来直线形的20％左右。
36.镇定电阻2主要通过第一陶瓷固定件、第二陶瓷固定件和陶瓷卡扣5固定在金属框架1上；对第一陶瓷固定件、第二陶瓷固定件、陶瓷卡扣5的设置数量及设置位置不作严格限制，只要能够良好地将镇定电阻2固定在金属框架1上即可。具体地，在金属框架1的中空部可以设置两个以上的第一陶瓷固定件，两个以上的第一陶瓷固定件平行且间隔设置；同时，在镇定电阻2弯折部之间的连接部以及弯折部末端的连接部位置分别设置第二陶瓷固定件，从而对镇定电阻2形成稳固的固定作用。此外，可以理解，陶瓷卡扣5可以设置在镇定电阻2与第一陶瓷固定件、第二陶瓷固定件的接触位置。
37.如图2、图3所示，在一实施方式中，第一陶瓷固定件为工字形陶瓷板3，工字形陶瓷板3的两端分别通过沉头螺钉固定在金属框架1的中空部。更具体地，工字形陶瓷板3的两端可以分别固定在金属框架1中空部的两个相对设置的内壁上。可以理解，在工字形陶瓷板3
的适宜位置上可以设置用于与金属框架1及陶瓷卡扣5连接的螺纹孔。
38.如图4、图5所示，在一实施方式中，第二陶瓷固定件为t字形陶瓷板4，t字形陶瓷板4的两端分别通过沉头螺钉固定在金属框架1上。可以理解，金属框架1、第一陶瓷固定件、第二陶瓷固定件基本位于同一水平面上，对t字形陶的固定方式不作严格限制，可以适宜的方式固定在金属框架1上。例如，t字形陶瓷板4的两个端部可以安装在金属框架1的侧壁上，此时可以将金属框架1上用于安装t字形陶瓷板4的位置加工成l形，以便t字形陶瓷板4安装，此时第一陶瓷固定件、第二陶瓷固定件安装在方钢同一侧面的内侧和外侧；可以理解，第二陶瓷固定件与第一陶瓷固定件交错设置。此外，在t字形陶瓷板4的适宜位置上可以设置用于与金属框架1及陶瓷卡扣5连接的螺纹孔。
39.对第一陶瓷固定件、第二陶瓷固定件的材质不作严格限制，例如可以选用99％纯度的氧化铝或者氮化硅。上述固定装置通过使用耐高温的不锈钢等材料的金属框架1和氧化铝等材质的陶瓷固定组件，通过绝缘且耐高温的陶瓷固定组件和金属框架1实现整个固定装置在高温条件下的防火和绝缘目的，提高了整个固定装置的防火可靠性，保证了极端情况下固定装置的不可燃性。
40.如图6、图7所示，在一实施方式中，陶瓷卡扣5的一侧设有u形槽，镇定电阻2固定在陶瓷卡扣5的u形槽中，陶瓷卡扣5通过沉头螺钉固定在第一陶瓷固定件和第二陶瓷固定件上。特别是，在陶瓷卡扣5与镇定电阻2之间设有0.05-0.5mm的空隙。此外，陶瓷卡扣5上可以设置用于与第一陶瓷固定件、第二陶瓷固定件连接的螺纹孔。在上述固定装置结构简单，只需少量的工字形陶瓷板3、t字形陶瓷板4及陶瓷卡扣5，并且与金属框架1之间通过沉头螺钉连接，拆装方便。
41.本实施例的电弧加热器镇定电阻防火固定装置通过在镇定电阻2上设置弯折部，从而大大降低了镇定电阻2的空间占用量；通过在金属框架1上设置与弯折部对应设置的中空部，并且通过陶瓷固定组件将镇定电阻2固定在金属框架1上，实现整个固定装置在高温条件下的防火和绝缘目的，保证了极端情况下固定装置的不可燃性，解决了镇定电阻2在大电流或者冷却水供应异常情况下表面温度急剧升高导致的火灾风险；上述电弧加热器镇定电阻防火固定装置通过沉头螺钉连接，拆装方便，具有结构简单、质量轻和高可靠性等优点，大大提升了试验效率和设备安全性。
42.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

技术特征：

1.一种电弧加热器镇定电阻防火固定装置，其特征在于，包括金属框架和用于将镇定电阻固定在金属框架上的陶瓷固定组件，陶瓷固定组件包括第一陶瓷固定件、第二陶瓷固定件和陶瓷卡扣，镇定电阻具有弯折部和与弯折部连接的连接部，金属框架具有与弯折部对应设置的中空部，第一陶瓷固定件固定在金属框架的中空部，第二陶瓷固定件固定在金属框架上，镇定电阻的弯折部和连接部分别通过陶瓷卡扣固定在第一陶瓷固定件和第二陶瓷固定件上。2.根据权利要求1所述的电弧加热器镇定电阻防火固定装置，其特征在于，金属框架由方钢焊接而成，方钢的壁厚≥5mm，方钢的边长为50-100mm。3.根据权利要求1所述的电弧加热器镇定电阻防火固定装置，其特征在于，镇定电阻为m形镇定电阻，m形镇定电阻具有两个弯折部，金属框架具有与m形镇定电阻的两个弯折部相对应的两个中空部。4.根据权利要求1所述的电弧加热器镇定电阻防火固定装置，其特征在于，在金属框架的中空部设有两个以上的第一陶瓷固定件，两个以上的第一陶瓷固定件平行且间隔设置。5.根据权利要求1所述的电弧加热器镇定电阻防火固定装置，其特征在于，第一陶瓷固定件为工字形陶瓷板，工字形陶瓷板的两端分别通过沉头螺钉固定在金属框架的中空部。6.根据权利要求1所述的电弧加热器镇定电阻防火固定装置，其特征在于，第二陶瓷固定件为t字形陶瓷板，t字形陶瓷板的两端分别通过沉头螺钉固定在金属框架上。7.根据权利要求1所述的电弧加热器镇定电阻防火固定装置，其特征在于，陶瓷卡扣的一侧设有u形槽，镇定电阻固定在陶瓷卡扣的u形槽中，陶瓷卡扣通过沉头螺钉固定在第一陶瓷固定件和第二陶瓷固定件上。8.根据权利要求1所述的电弧加热器镇定电阻防火固定装置，其特征在于，镇定电阻相邻电阻段之间的间距为100-300mm。9.根据权利要求1所述的电弧加热器镇定电阻防火固定装置，其特征在于，镇定电阻与金属框架之间的最小距离≥30mm。10.根据权利要求1所述的电弧加热器镇定电阻防火固定装置，其特征在于，在陶瓷卡扣与镇定电阻之间设有0.05-0.5mm的空隙。

技术总结

本发明提供了一种电弧加热器镇定电阻防火固定装置。本发明的电弧加热器镇定电阻防火固定装置包括金属框架和用于将镇定电阻固定在金属框架上的陶瓷固定组件，陶瓷固定组件包括第一陶瓷固定件、第二陶瓷固定件和陶瓷卡扣，镇定电阻具有弯折部和与弯折部连接的连接部，金属框架具有与弯折部对应设置的中空部，第一陶瓷固定件固定在金属框架的中空部，第二陶瓷固定件固定在金属框架上，镇定电阻的弯折部和连接部分别通过陶瓷卡扣固定在第一陶瓷固定件和第二陶瓷固定件上。本发明的电弧加热器镇定电阻防火固定装置解决了镇定电阻在大电流或冷却水供应异常情况下表面温度急剧升高导致的火灾风险，具有结构简单、质量轻和可靠性高等优势。靠性高等优势。靠性高等优势。