Герметичный ввод

Герметичный ввод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнх

Соцналнстнческнх

Респубпнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К AITOPCNOMV СВИДЙТВЛЬСТВУ (111 577567 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 09.01.76 (21) 2314993/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 26,10.77. Бюллетень №3 (45) Дата опубликования описания 10.11.77 (51) М. Кл.

H 01 Ь 17/26

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретвний и открытий (Я) УДК 621.315 (088.8) А. П. Белоусеико, Б. Ш. Кишмахов, Ю В. Николаев, В. А. Ромоданов и Л. И. Трахтенберг (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ГЕРМЕТИЧНЫЙ ВВОД

Изобретение <>тиосится к устройствам для герметичи<и о соединения элем«HTAB .электрических систем с помо пью в)>)сокотемп«ратурных электроизоляторов и может найти прим< нение в электровакуумной технике, электронной и радиотехнике, преобразователях энергии.

Известные гермовводы, содержащие изолятор, например керамический, армирующие металлические манжеты с торцовым или охватывающим спаем и присоелинительные элементы (11

Однако такие вводы не обладают достат<>чной належностью из-за хрупкости высокотеми«ра гуриых электроизоляционных материалов B связи с этим, высокой вероятности образовании

B НИХ ТРЕЩИН, СОЕДИНЯЮЩИХ ПОВЕРХНОСтн ИЗоЛЯп>ра, контактирующие с разделяемым гермовн<>лом средами.

Известен герметичный высоковольтный ввод, солержащий металлический ввод, многослойную изоляцию и металлическую обойму с ирис<)елинительными элементами (21. При выоКоН надежности ио электрической ирс>чности, наруlll«HH«герметичности в любом слое изолят<>ра B<д<т к общей потере вакуумной плотности.

l l< I)>)<> из<)Г)р«з < и<<я виля< )< я IloBE>l ill«Hi<@ Bllд«жности гер 4oBB<>ди.

Это достигается тем, что армирование изолятора выполнено путем расположения а нем по меньшей мере двух электрически изолированных лруг от д1)уга групп, содержащих соединенные между собой и с присоединительными элементами слои пластичного материала, например металла. при этом слои одной группы расположены между слоями другой группы. Благодаря чему вероятность образования сквозных трещин, соединяющих разделяемые гермовводом пространства, резко уменьшается.

На фиг. 1 изображен гермоввод; на фнг. 2-т<> же, разрез по А — А на фиг. 1; на фиг. 3— частный случай предлагаемого гермоввода; на фиг. 4 — гермоввол с радиальными армирующими элементами; на фиг. 5 — то же, с соелине)5 иием арматуры вне твердого изолятора; на фиг.

6 и 7 — то же, с радиальными и осевыми прил>единительными и армирующими элементами; на фиг. 8 — то же, с армирующими и присоединительнычи элементами, образующими четыре электрически изолированные друг от друга

20 группы; на фиг. 9 — то же, с армирующими и присоединительными элементами, образующими четыре электрически изолированные круг от друга группы.

В гермовводе, изображенном на фиг, 1, из<> л ятор 1, и меtoLll >5

577567 з двумя группами соединенных между собой слоев пластичного материала 2 и 3, минимально< число слоев в двух группах не менее тре».

В данном случае слои представляют собой отрезки металлических труб и объединены в группы с помощью металлических фланцев 4. Группы электрически изолированы друг от друга и каждая из них соединена с ссютветствующнми присоединительными элементами 5 и 6.

Присоединительные элементы выполнены в этом варианте конструкции также в форме отрезков труб. Слои одной группы установлены без просветов в зазоре между слоями другой группы. Требование отсутствия просветов означает, что любой луч 7 (см. фиг. 2), соединяющий любую точку поверхности изолятора, контактирующей с одной из разделяемых сред, с любой точкой его поверхности, контактирующей с другой из разделяемых сред, обязательно пересечет по меньшей мере один из армирующих слоев или присоединительную деталь. Кон троль просветов может осуществляться в готовом гермовводе, например, рентгенографически.

Благодаря такому выполнению гермоввода он приобретает новое свойство; состоящее в том, что образование одной трещины в изоляторе не может привести к потере им герметичности. следствием .этого нового свойства является существенное повышение надежности предлагаемого гермоввода сравнительно с известными.

Рассмотрим подробнее процесс образования трещин, вызывающих потери герметичности, в предлагаемом гермовводе (см. фиг. 3) и сопоставим его с аналогичным процессом в известной конструкции. В случае изотропного ма териала электроизолятора трещины в нем образуются преимущественно от поверхности и распространяются прямолинейно. На фиг, 3 стрелками показаны направления трещин в электроизоляторе, приводящих к потере герметичности.

Для потери герметичности известным устройством достаточно образование одной прямолинейной трещины, соединяющей разделяемые гермовводом среды. В предлагаемой конструкции при минимальном количестве армирующих слоев для потери герметичности необходимо наступление трех практически независимых событий:.образование двух трещин и их пересечение.

С увеличением числа армирующих слоев и число таких событий А, необходимых для потери герметичности, растет s соответствии с соотношением N = 3 - з, следовательно, вероятность потери герметйчносЫ уменьшается как прризведенне вероятнбетей независимых событий ГТР (Ai) Яополнительное преимущество, такие повышающее надежность предлагаемого гермоннода по сравнению с известными и являюгцееся следствием его отличительных особенностей, состоит в увеличении расстояния между прнсоединительными элемЕнтами по поверхности электро. изолятора, вследствие чего существенно уменьшается вероятность потери гермовводом электрической прочности.

Кроме того, армпрованпе изолятор; с1оями электропроводного, н слеловательно, обладак>5

Фб

1Ф

39

М

45 о

SY

60 щего лучшей, чем он теплопровод;ни тью материала, обеспечивает дополнительное повышение надежности гермоваода, благодаря уменьшению термонапряжений в керамике.

Гермоввод, изображенный на фнг. н 2, целесообразно применять в случае акснально направленных тепловых потоков. На фиг. 4 показан гермоввод, дополнительным преимуществом которого является повышение надежности в случае радиальных тепловых потоков через изолятор, вследствие уменьшения радиального градиента температуры в изоляторе. В этом случае дополнительно улучшается сток тепла по радиусу за счет металлических слоев, армирующих изолятор.

В гермовводе, показанном на фиг. 5, соединение арматуры с фланцами и присоединительными элементами осуществляют вне твердого изолятора. Такой гермоввод целесообразно исполЬзовать, если по тем нли иным причинам необходимо применять армнрующие и присоединительные элементы различной толщины и/или выполненные из материалов, заметно отличающихся между собой, и/нли с керамикой по коэффициентам термического расширения.

К недостатку упомянутого гермоввода следует отнести уменьшение числа независимых событий, приводящих к потере герметичности, и следовательно, увеличение вероятности потери им герметичности, однако эта вероятность остается меньше, чем в известном устройстве.

На фиг. 6 и 7 изображены варианты кон струкции гермоввода с радиальными присоединительными элементами, служащими разделительными перегородками между полостями А, Б, В, Г. Дополнительным преимуществом такого выполнения гермоввода является возможность его использования для соединения с оболочками полостей, имеющих различное давление и состав газов, причем часть из этих оболочек электрически изолирована, а часть электрически соединена друг с другом.

На фиг. 8 и 9 показаны варианты конструкции предлагаемого гермоввода, в котором присоединительные элементы, расположенные аксиально и радиально, соединены с группами, армирующими изолятор, электрически изоли рованными друг от друга. Дополнительным преимуществом такого выполнения гермоввода является возможность его соединения с оболочками четырех полостей, имеющих различное давление.и состав газов, электрически изолированными друг от друга.

Электроизолятор предлагаемого гермоввода мож т быть армирован слоями пластичного материала, выполненным в общем случае, в виде как труб, так и пластин Причем трубы могут быть прямыми, коническ:;ми, гофрированными.

В поперечном сечении трубы могут быть круглыми, эллипсными, многоугольными. В случае армирования изолятора группами, состоящими

vi3 пластин, последние могут быть соединены между собой в арматуру коробчатой формы.

В зтсм случае возможные варианты сечения изолятора могут быть аналогичнь; пр< л:.,;:.именным на фнг. I, 3 — -9.

Для изготовления предлагаемого уст, йгтва могут прпмеHHrü h1 1oJo)l, бесиt IHB:Ií шпе герметичность соедин ни;I лрмир юши;, н элен

Формула изобретения

А-А

Tp0HЗ1Ъ1lя1гИ(>Нных с I!)PB: Ггг>йка,, гифф Ill(>HHHH сварка, напыление и др.

Гермоввод, изображен>:ый на ф>>г. l и 2, изготовляют из ниобия и окиси алюминия. Наружный диаметр гермоввода составляет 30 мм, внутренний --25 мм, длина 25 чм. В процессе изготовления гермоввод набирают из отдельных металлических и керамических колец с толшиной стенки О,З мм, соединение между ними осушествляют с помошью газостатического обжатия при давлении 800 — 1200 атм и температуре 1500 — 1700 С.! ерметичный ввг>д, содержаший армированный изолягор и присоединительные элементы, <)т.>анан>щггш ) тем, чтс>, с и< лыс > Г .с>1>1,1 с>>ен 11 н надежносги. армированне изс>лят1>ра выполнено путем рас пс>л>>жения в Hpil по м> HI>ll)c Ill мс p( двух электрически изолированных ггр>г I>T друга Грунп, содержаших соединенные между собой и с присоедннительными элементами слон пластичного материала, например металла. ирн &II)M слои одной грунины расположены мс жду слоями другой группы.

30 1lсточники инфГ>рмацгги, принятые н1 внимание Ггр» эксперпгзе:

Авторское свидетельство Л 277046, кл. Н 0 1 j, 1969

2 Патент ФРГ № 1079707 кл. 21 С 10/03, опубл. в 1962.

577567

Фиг.4>

Фиг.б

Фивб

Фиг,7

ФиМ

Составитель Л. Масальцева

Техред О. Луговая Корректор

Редактор Н. Хлудова

Филиал 11ГИ1 «11а» н >», > Ужгород, ул. 11роек гнан 4

Заказ 4191/38 Тираж 976 11одпис»ое

ЦНИИПИ Государственного комитета (л>вета Минис>рон C.Ñ(.l> (>о делам изобретений и»ткрытий

I 13035, Москва, УК-Зй>. Ра и Ka»»a>>., д 4б