Высоковольтное устройство

Высоковольтное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: техника высоких напряжений , приборо-электроаппаратостроение. Сущность изобретения: высоковольтное устройство содержит высокопотенциальный электронный блок 1, расположенный в полом электроизоляционном корпусе 3, и проводник 6 в электроизоляционной оболочке, пропущенный в отверстии 4 в стенке корпуса 3 и являющийся высоковольтным вводом. Отверстие 4 выполнено вдоль большей стороны одной из стенок корпуса 3. при этом его длина по меньшей мере на порядок больше толщины упомянутой стенки. Поверхность отверстия 4 и наружная поверхность электроизоляционной оболочки проводника имеют полупроводящие покрытия 7, которые снаружи устройства заземлены, а внутри подключены к электронному блоку, заключенному в соединенный с ним эквипотенциальный экран 2. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. сл с

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 01 В 17/42

ГОСУДАРСТ8ЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 3 3

«4

О

0с

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4931074/07 (22) 23.04.91 (46) 30.11.92. Бюл. № 44 (71) Институт электродинамики АН УССР и

Специальное конструкторско-технологиче.ское бюро Института электродинамики АН

УССР (72) И.А.Криштафович, lO.В.Романенко, С.А.Соколовский и А.Н.Титов (56) Е(=Karch А.В. Design of a high voltage, hide power densIty electron beam.

Proceedings of the Fifth Annal Meeting of the

Electron beam Symposium, 1963, р.р, 7...61.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1330662, кл. Н 01 В 17/26, 1987.

Патент Франции № 2487569, кл. Н 01

В 17/26, 1982.

„„5LI „„1778796 А1 (54) ВЫСОКОВОЛЬТНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Использование: техника высоких напряжений, приборо-электроаппаратостроение.

Сущность изобретения; высоковольтное устройство содержит высокопотенциальный электронный блок 1, расположенный в полом электроизоляционном корпусе 3, и проводник 6 в электроизоляционной оболочке; пропущенный в отверстии 4 в стенке корпуса 3 и являющийся высоковольтным вводом.

Отверстие 4 выполнено вдоль большей стороны одной из стенок корпуса 3, при этом его длина по меньшей мере на порядок больше толщины упомянутой стенки. Поверхность отверстия 4 и наружная поверхность электроизоляционной оболочки проводника имеют полупроводящие покрытия 7, которые снаружи устройства заземлены, а внутри подключены к электронному блоку, заключенному в соединенный с ним эквипотенциальный экран 2. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1778796

Изобретение относится к технике высоких напряжений и может быть использовано в приборо-электроаппаратостроении.

Современный уровень приборостроения и конструирования высоковольтных аппаратов в ряде случаев требует применения надежных и компактных устройств с электронными блоками, находящимися под потенциалом до 100 кВ (стабилизаторы тока, модулирующие лампы и т.n.); часто эти устройства имеют одно. входное и несколько выходных напряжений, следовательно, они связаны с другими устройствами несколькими высокопотенциальными проводниками.

Обычно такие устройства размещены в отдельном корпусе, снабженном высоковольтным вводом.

Известно высокопотенциальное уст. ройство с блоком регулирования выходного ,напряжения, обеспечивающее регулируемые выходные напряжения по нескольким каналам. Оно состоит из высоковольтного источника и высокопотенциального регулирующего блока, смонтированных в отдельных металлических корпусах с масляной изоляцией и связанных между собой через вводы высоковольтным кабелем. Описанное устройство обеспечивает необходимые выходные напряжения и воэможность обслуживания высокопотенциального блока, однако для изоляции в нем используется масло, поэтому это устройство весьма громоздко, отличается недостаточной надежностью и сравнительно низкой технологичностью. В другом известном устройстве электронный блок расположен в электроизоляционном корпусе, в котором выполнено отверстие для прохода кабеля, а для многократного монтажа и демонтажа устройства без повреждения кабеля на внутренней поверхности корпуса выполнены кольцевые пазы с расположенными в них кольцевыми электродами. Недостатками этого устройства также являются громоздкость и высокая технологичность, в основном вызванная конструкцией высоковольтного ввода.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство, в котором электронный блок, находящийся под высоким потенциалом, размещен в электроизоляционном полом корпусе, снабженном высоковольтным вводом в виде проводника в электроизоляционной оболочке, причем корпус устройства и электроизоляционная .оболочка проводника выполнены из термопластичного материала, а герметизация ввода осуществляется сваркой.

Недостатками данного устройства являются: нерациональное использование внут5 между упомянутым вводом и противоположной ему стенкой корпуса, так как электриче10

20

30

55 реннего объема устройства, вызванное тем, что часть этого объема занимает высоковольтный ввод, а электронный высокопотенциальный блок может располагаться только ская прочность всего устройства обеспечивается не только частью оболочки проводника, заделанной в стенку корпуса, но также зависит от ее длины внутри этого корпуса; неразборность высоковольтного ввода, что исключает замену проводника в случаях электрического и теплового старения его изоляции, аварийных режимов и т.п.; ограниченная номенклатура электроизоляционных материалов оболочки проводника и корпуса, обусловленная тем, что высоковольтный ввод герметизируется с помощью сварки, для чего в прототипе применяются специальные термопластичные материалы; недостаточная надежность, вызванная высокими требованиями к качеству сварного соединения оболочки проводника и корпуса при ограниченных габаритах, так как с повышением напряжения требуется увеличивать толщину стенки корпуса при необходимом условии монолитности сварного соединения, что технологически трудновыполнимо. . Цель изобретения — увеличение полезного объема электроизоляционного корпуса за счет повышения коэффициента его заполнения, повышение технологичности за счет раэбориости высоковольтного ввода и расширения номенклатуры п рименяемых электроизоляционных материалов, повышение надежности за счет создания однородного электрического поля внутри устройства.

Указанная цель достигается тем, что в высоковольтном устройстве, содержащем высокопотенциальный электродный блок, расположенный в полом электроизоляционном корпусе, и проводник в электроизоляционной оболочке, пропущенный в отверстие в стенке упомянутого корпуса и являющийся высоковольтным вводом, отверстие выполнено вдоль большей стороны одной из стенок корпуса, при этом его длина по меньшей мере на порядок больше толщины упомянутой стенки, поверхность отверстия и наружная поверхность электроизоляционной оболочки проводника имеют полупроводящие покрытия, которые снаружи устройства предназначены для заземления, а внутри подключены к электронному блоку. заключенному в соединенный с ним эквипотенциальный экран.

На чертеже изображено предлагаемое высоковольтное устройство.

1778796

40

Устройство содержит электронный высокопотенциальный блок 1, заключенный в соединенный с ним эквипотенциальный экран 2 и расположенный внутри полого электроизоляционного корпуса 3, в одной из стенок которого выполнено отверстие 4, покрытое полупроводящим слоем 5 на всей его длине и предназначенное для прокладки в нем проводника 6 в электроизоляционной оболочке, наружная поверхность которой также имеет полупроводящее покрытие 7, при этом оба полупроводящих покрытия снаружи заземлены, а внутри устройства подключены к электронному блоку.

Примером реализации предлагаемого изобретения может быть экспериментальный образец высоковольтного источника питания двух электровакуумных приборов (ЛБВ), в состав которого помимо силовой высоковольтной части (соединенных последовательно высоковольтных трансформаторно-выпрямительных модулей) и низковольтной электроники (инверторы, таймеры, служебное питание), входил и высокопотенциальный узел, представляющий из себя герметичный электроизоляционный корпус из органического стекла с четырьмя изолированными друг от друга отсеками, в каждом из которых располагались электронные блоки (стабилизаторы, выпрямители, фильтры, делители, инверторы, тра нсформаторно-вып рямительн ы е модули), находящиеся под различными высокими потенциалами(34 кВ,44 кВ,48 кВ, 60 кВ).

Для функционирования всей высоковольтной системы электронные блоки обеспечивают 28 различных напряжений, а с учетом потенциалов, под которыми находится каждый отсек, общее число напряжений, требующих высоковольтных вводов (выводов) в корпус высокопотенциального узла, достигает 30. За счет применения четырехжильных высоковольтных кабелей (с полупроводящим наружным покрытием и изоляцией на 70 кВ) общее число вводов (выводов) составило 14. Реализация такого количества высоковольтных вводов с помощью известных технических решений приводит к увеличению габаритов высоковольтной системы, а также создает трудности при изготовлении и проектировании этих вводов. В экспериментальном образце все высоковольтные вводы осуществлены через отверстия (с полупроводящими покрытиями) в общем для всех основании электроизоляционного корпуса с одной из

его сторон, причем ближайшис от места ввода стсеки находятся под меньшими потенциалами, что дает возможность исклю5

25 чить вероятность поверхностного разряда внутри отверстий за счет их длины (например, для отсека с потенциалом 60 кВ длина отверстия составляет 200 мм). Обычно лампы ЛБВ выпускаются промышленностью с высоковольтными выводами, из высоковольтных проводов значительной длины.

Соединение этих проводов с высоковольтным источником осуществляется в известных устройствах с помощью специальных коммутирующих элементов (например, опорных изоляторов), что приводит к увеличению габаритов устройства и снижению надежности за счет промежуточного электрического соединения, Предлагаемое изобретение дает возможность эти провода вводить непосредственно в высокопотенциальный корпус высоковольтного источника, уменьшая количество электрических контактов до минимума.

Предлагаемое устройство работает следующим образом: высокое напряжение подается с помощью высоковольтного проводника, проложенного в канале, на высокопотенциальный электронный блок и после преобразования аналогичным способом поступает к высоковольтному приемнику.

По сравнению с устройством аналогичного назначения, выбранного в качестве прототипа, в предлагаемом высоковольтном устройстве увеличен полезный объем электроизоляционного корпуса за счет повышения коэффициента его заполнения, повышена технологичность за счет разборности высоковольтного ввода и расширения номенклатуры применяемых электроизоляционных материалов, а также повышена надежность за счет создания однородного электрического поля на внутренней поверхности электроизоляционного блока.

Формула изобретения

1. Высоковольтное устройство, содержащее высокопотенциальный электронный блок, расположенный в полом электроизоляционном корпусе, и проводник в электроизоляционной оболочке, пропущенный через отверстие в стенке упомянутого корпуса и являющийся высоковольтным вводом, а т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения полезного обьема электроизоляционного корпуса путем повышения коэффициента его заполнения и повышения технологичности путем разборности высоковольтного ввода и расширения номенклатурь; применяемых электроизоляционных материалов, отверстие выполнено вдоль большей стороны одной из стенок корпуса, при этом его длина по меньшей мере на

1778796

Составитель А.Титов

Техред М.Моргентал

Корректор М.Максимишинец

Редактор

° Заказ 4196 Тирэж Подписи ое

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 порядок больше толщины упомянутой стенки, поверхность отверстия и наружная поверхность электроизоляционной оболочки проводника имеют полупроводящие покрытия, которые снаружи устройства предназначены для заземления, а внутри подключены к электронному блоку.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности путем создания однородного электрического поля на внутренней поверхности

5 электроизоляционного блока, электронный блок заключен в соединенный с ним эквипотенциальный экран.