Способ повышения электрической прочности вакуумной изоляции

Способ повышения электрической прочности вакуумной изоляции

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ ВАКУУМНОЙ ИЗОЛЯ ЦИИ по авт. св. № 550702, отличающийся тем, что, с целью увеличения эффективности способа за счет уменьшения влияния загрязнений катодной поверхности, тренировку вакуумного промежутка осуществляют при охлаждении до криогенной температуры катодной поверхности.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 550702 (2 1) 3691 749/24-21 (22) 13.01.84 (46) 15.07.85. Бюл. № 26 (72) Г. М. Кассиров и Б. К. Ясельский (71) Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском ордена

Октябрьской Революции и ордена Трудового

Красного Знамени политехническом институте им. С. М. Кирова (53) 537.226(088.8) (56) l. Авторское свидетельство СССР № 550702, кл. Н Ol J 21/00, 1975 (прототип).

„„Я()„„1167668 А (51) 4 Н 01 .) 21 00 (54) (57) СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ ВАКУУМНОЙ

ИЗОЛЯЦИИ по авт. св. № 550702, отличаюи(ийся тем, что, с целью увеличения эффективности способа за счет уменьшения влияния загрязнений катодной поверхности, тренировку вакуумного промежутка осуществляют при охлаждении до криогенной температуры катодной поверхности.

В процессе первых тренировочных пробоев происходит очистка ми кров ыступов на катоде от загрязнений. Охлаждение поверхности катода до криогенной температуры приводит к значительному снижению интенсивности миграционных процессов, поэтому за время до последующих импульсов напряжения загрязнения не успевают вновь скопиться на микровыступах. Таким образом, инициирование последующих тренировочных пробоев происходит с очищенных микровыступов. Последние в процессе этих пробоев эрозируют (разрушаются), что приводит в конечном счете к улучшению микрорельефа катодной поверхности.

Пример. Эффективность способа проверялась на отпаянном макете вакуумного конденсатора, представляющего собой коаксиальную конструкцию «труба в трубе» с площадью рабочей поверхности 25 см и межэлектродным расстоянием 0,25 мм. Охлаждение электродов до криогенной температуры осуществлялось помещением тренируемого устройства в сосуд с криогенной жидкостьюжидким азотом. Тренировка производилась на импульсах напряжения длительностью

10 нс и амплитудой 25 кВ. Получено, что напряжение пробоя составляет 14,7 — 17,5 кВ, тогда как при тренировке без охлаждения это напряжение составило 9,8 — 13,0 кВ.

Таким образом, электрическая прочность промежутков, тренируемых по предлагаемому способу, на 30 — 50Я превышает электрическую прочность промежутков, тренируемых по известному способу. Преимуществом предлагаемого способа является также то, что он применим практически для любых вакуумных условий, в том числе когда вакуум обеспечивается паромасляными насосами, и наличие органических загрязнений на поверхности электродов неизбежно. Высокая электрическая прочность криогенных жидкостей позволяет охлаждать электроды в процессе тренировки путем погружения тренируемого прибора или устройства в эту жидкость.

Это обстоятельство упрощает технологию тренировки, что весьма важно в условиях массового производства высоковольтных вакуумных приборов.

1167668

Изобретение относится к высоковольтной технике, в частности к электрической изоляции, и может быть использовано для повышения электрической прочности и надежности вакуумной изоляции, например, в вакуумных конденсаторах, вауумных выключателях и других устройствах.

Известен способ повышения электрической прочности вакуумной изоляции, включающий тренировку вакуумного промежутка высоковольтными пробоями импульсного напряжения, более короткой длительности, чем длительность импульса эксплуатационного напряжения (1).

Указанный способ обеспечивает возможность выделения в тренируемом промежутке энергии, достаточной лишь для испарения 15 (эрозии) в результате взрывоэмиссионных процессов микровыступов и неоднородностей на поверхности катода и, следовательно, позволяет оптимизировать процесс тренировки.

Однако наличие на электродах поверхност- 20 ных загрязнений, практически всегда имеюLljHx место в электровакуумных приборах, снижает эффективность способа.

Поверхностные загрязнения за счет миграционных процессов скапливаются на микро- 25 выступах.

При приложении к электродам импульсов напряжения инициирование и поддержание вакуумного разряда происходит преимущественно за счет испарения с микровыступов этих загрязнений, которые более летучи, чем 30 материал микровыступов, при этом их эрозия значительно снижается.

Бель изобретения — повышение эффективности способа за счет уменьшения влияния загрязнений катодной поверхности.

Указанная цель достигается тем, что 35 согласно способу повышения электрической прочности вакуумной изоляции, включающему тренировку вакуумного промежутка высоковольтными пробоями импульсного напряжения более короткой длительности, чем длительность эксплуатационного напряже40 ния, тренировку вакуумного промежутка осуществляют при охлажденной до криогенной температуры катодной поверхности.

Составитель В. Гаврюшин

Редактор В. Ковтун Техред И. Верес Корректор М. Самборская

Заказ 4441/50 Тираж 579 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4