Способ повышения электрической прочности вакуумной изоляции
Патент 550702
Авторы
Классы МПК
Способ повышения электрической прочности вакуумной изоляции
Иллюстрации
Реферат
! 550702 союз сов»)ски) О 1»1 И (» А- Н: И
С0циалисти еских
Республик
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополиптсльнос к авт. Св!1д-ву —— (22) Заявлено 10.06.75 (21) 2144034/25 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—
Опубликовано 15.03.77. Бюллетень № 10
Дата опубликования описания 23.06.77 (51) М. К< Н 0» 21 00
Гасударственный комитет
Совета Министров СССР оа делам изобретений и открытий (; 3) УДК 337.226(088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель
А. А. Емельянов, Г. М. Кассиров и Г. В. Смирнов
Научно-исследовательский институт высоких напряжений при
Томском политехническом институте им. С. М. Кирова (54) СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ
ВАКУУМНОЙ ИЗОЛЯЦHH
Изобретен!!с относится к тсхнпкс высоких напряжений, в частности к области электрической изоляции и разряда в вакууме.
Одним из основных способов упрочнсния
Вакуумной изоляции является обработка поверхности электродов, образующих вакуумный зазор, для улучшения микрорельефа поверхности.
Извсстные способы кондепционированпя
ПОВСРХНОСТИ ЭЛС КТРОДОВ HP !7ОЗВОЛ1!!О 1. По.l )чать повышение электрической прочности вакуумной изоляции более чем в два раза.
Известен способ тренировки вакуумного промежутка высоковольтными пробоями, заключающийся в последовательном осуществлении большого числа пробоев вакуумного зазора до получения стабильного значения пробиВНОГО напряжения (1).
Этот способ применястся прп изготовлении высоковольтных электровакуумных приборов, работьпощпх прп длительно воздействующих илп стационарных напряжениях, например вакуумных конденсаторов. Однако при тренировке по этому способу изоляции приборов с импульсным рабочим напряжением значительного упрочнения вакуумной изоляции нс достигается.
Известен способ повышения электрической прочности вакуумной изоляции, включающий тpcIIIIpo131 Вакуx много про )!Сж") тка Высоко2 вольтными пробоями импульсного напряжсния (2).
При известном способе тренировки нельзя повысить элсктрическую прочность вакуумной изоляцтги более чем в два раза, так как тренировка вакуумных промежутков осуществляется напряженнем по форме, соответствующей эксплуатационному, при этом нс x;I;Iется обеспечить существенное улучшсппс микрорельефа катодной поверхности.
С целью улучшения микрорельефа катодной поверхности тренировку вакуумного про-межутка высоковольтными пробоями Осущес7вляют па импульсах папряженпя более
1-, короткой длительности, чем длительность 1и здействия на вакуумную пзо !яцгпо эксплуаг11циошюго напряжения.
Иа чертсжс приведен график зависимости коэффициента повышения электрической прочg!7 ности от логарифма длительности импульсов, используемых при тренировке.
Прп одном и том же характере напряжсПИ)1, ВОЗДСЙСТВУ1О!ЦСГО HB II 3IC„))УМП»1й IIPO )!Pili iток, элс ктричсcêÿÿ прочность вакуумной п30ляции) В ОснОВном, оп17сдс,7ястся ъllliipopoльефом поверхности электродов 11 в первую очередь катода. Электрическая прочность на импульсном напряжении значительно выше электрической прочности на постоянном папря30 жснпп нри прочих равных условиях. Импуль550702 сная тренировка вакуумного зазора приводит к образованию на поверхности электродов более гладкого микрорельсфа с меньшим зна;сппем коэффициента усиления напряженности электрического поля по сравнению с тренировкой па постоянном наттряжении. Уменьшение длительности тренировочных импульсов вызывает увеличение их мощности и прцьодит к лучшей обработке поверхности катода, что увеличивает электрическую прочlIocTb и надежность вакуумной изоляции при работе на длительно воздействующих напряжениях Iio сравнению с прочностью и надежностью, получаемыми по известному способу.
При проведении расчета электрическои прочности вакуумной изоляции на постоянном напряжении при соответствующей тренировке вакуумного промежутка высоковольтными пробоями на постоянном и импульсном напряжении, который основывается на зависимости времени пробоя вакуумного промежутка при
«оздсйствии прямоугольных импульсов папряжспия от величины пробивнои микропапря>ке ностп электрического поля lIB катоде, а так жс зависимости коэффициента усиления напряженности электрического поля микровыступом на поверхности катода вакуумного промежутка от величины пробивной макронапряжснпости электрического поля получспа зависимость (приведенная на чсртсжс для медного катода) коэффициента повыш I! H:t электрической прочности вакуумной изоляции на постоянном напряжении от длительности прямоугольных импульсов напряжения, используемых при тренировке вакуумного промежутка. Под коэффициентом повыш ttltH электрической прочности вакуумной изоляции па постоянном напряжении при использовании импульсной тренировки понимается отношение электрической прочности на постоянном напряжении, достигаемой тренировкой импульсами, к электрической прочности, получаемой после тренировки на постоянном напр;t>«etttttt. Расчетные результаты показывают, что, например, тренировка импульсами микросекундной длительности позволяет повысить электрическую прочность вакуумной изоляции на постоянном напряжении лишь на 20 ", тогда как использование прп тренировке наносекундных импульсов дает упрочнение изоляции в 3 — 4 раза по сравнению с прочностью, получаемой при известном способе тренировки.
Использование предлагаемого способа повышения электрической прочности вакуумной изоляции обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: возможность получения заданной электрической прочности вакуумной изоляции путем соответствующего выбора длительности импульсов, используемых при тренировке вакуумного промежутка; возможность значительного (в 3 — 4 раза) повышения электрической прочности вакуумной изоляции при работе на длительно воздействующих папряжс 0 пнях, что существенно повышает II3дсжпость вакуумной изоляции.
Формула изобретения
Б Способ повьппения электрической прочности вакуумной изоляции, включающий грснировку вакуумного промежутгка гысоковоль .пыми пробоями импульсного напряжснпя, отличающийся тем, что, с целью улучшс30 ния микрорельефа катодной поверхносttt, тренировку вакуумного промежутка высоковольтными пробоями осуществляют па импульсах напряжения более короткой длительности, чем длительности импульса эксплуата35 п,ионного напряжения.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Сливков И. Н. и др. «Электрический
40 пробой и разряд в вакууме», «Атомиздат», М., 1966 г., стр. 118.
2. Сливков И. Н. «Электроизоляция и разряд в вакууме», «Атомиздат», М., 1972., стр. 90 (прототип).
550702 фЫ, Ю- с
1 г
Л0200РЯМ 6ЛИ7Перайее7 0 llM77$%bC0$ ие ыюмуежын лри трениро8ме
Составитсль В. Обухов
Техред И. Карандашова
Корректор Л. Орлова
Редактор Т. Янова
Подписное
МОТ, Загорский филиал
Заказ 2535 Изд. Ма 287 Тираж 1019
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений kl открытий
113О35, Москва, )K-35, Раушская наб., д. 4/5