Высоковольтный ввод
Патент 942172
Авторы
Высоковольтный ввод
Иллюстрации
Реферат
(72) Автори изобретения
В.Ф. Важов, В.И. Давыдович, Н.Г. Колганов и Ю.А. Котов
Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском ордена Октябрьской Революции и ордена
Трудового Красного Знамени политехническом"институте им. С.М. Кирова (7l) Заявитель (54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ВВОД
Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроизоля- . ционной и кабельной технике, и может быть использовано при передаче высоковольтных импульсов напряжения
5 сквозь заземленные или имеющие более низкий, чем передаваемый импульс, потенциал элементы конструкции, при стыковке высоковольтных кабелей, для закрепления токопровода внутри коаксиальной оболочки, при использовании линий с жидкой или газообразной изоляцией, как изоляционные элементы в электрофизических установках. 15
Известны проходные изоляторы конденсаторного типа, основными элементами которых являются проводящие сплошные цилиндры, расположенные коаксиально с токопроводом. Пространство между цилиндрами заполнено изоляцией. Эти цилиндры образуют ряд последовательно включенных конденсаторов между токопроводом и фланцем, через который проходит изолятор.
Изменением расстояний между цилиндрами и их высоты достигается заданное распределение напряжения в радиаль=, ном и аксиальном направлениях (1 1.
Недостатком данных решений является жесткость конструкции изолятора, которая приводит к значительной индуктивности петли присоединения наI грузки к генератору и необходимости применения экранирующих электродов, а это, .в свою очередь, увеличивает габариты изолятора. Кроме того, указанные изоляторы имеют сложную конструкцию, трудоемки в изготовлении и требуют специального оборудования для изготовления.
Наиболее близким к предлагаемому является высоковольтный высокочастотный вакуумный. ввод, содержащий корпус из изоляционного материала,. внутри которого расположен изолирос
20 з 94217 ванный токопровод высокочастотного кабеля (2 j.
Недостатком известного изолятора является существенная неравномерность распределения напряжения по поверхности корпуса изолятора, что приводит к значительным габаритам корпуса изолятора при использовании напряжений более 10 В.
Цель изобретения — уменьшение 0 длины корпуса изолятора, т.е. умень.шение габаритов.
Поставленная цель достигается тем, что в высоковольтном вводе, содержащем полый корпус в виде усеченного конуса из изоляционного материала и изолированный токопровод, расположенный по оси корпуса, поверхность корпуса и изоляции токопровода покрыты проводящим слоем, проводящее покрытие изоляции токопровода соединено электрически с токопроводом на
его концах и с проводящим покрытием корпуса в месте входа токопровода в корпус, причем сопротивления по- 25 крытий изоляции токопровода и корпуса выбираются из соотношения
"и к
Rq як где U - рабочее напряжение изоляции токопровода;
U — напряжение передаваемого импульса;
R - сопротивление параллельно включенных относительно мес35 та входа токопровода в корпус ввода участков проводящего покрытия. изоляции токопровода;
К„ - сопротивление наружного покрытия корпуса ввода при
Ес- Ек где Š— диэлектрическая проницаес мость среды, в которой находится нагрузка;
Š— диэлектрическая проницаек мость материала корпуса ввода, при E<7(E к
R - сопротивление параллельно к включенных проводящих по$0 крытий наружной и внутренней поверхностью корпуса ввода.
2 4 проницаемость которой Е близка к диэлектрической проницаемости корпуса изолятора Е1, (трансформаторное масло и полиэтилен).
Высоковольтный ввод содержит токопровод 1, покрытый изоляцией 2 с проводящим покрытием 3, полый корпус в виде усеченного конуса 4 с наружным проводящим покрытием 5. В месте входа изолированного токопровода в корпус ввода проводящие покрытия изоляции токопровода и корпуса имеют электрическое соединение б. Кроме того, наружное покрытие корпуса 5 имеет электрическое соединение 7 с заземленным или имеющим потенциал, отличающийся от потенциала токопровода элементом оборудования 8. Покрытие 3 имеет электрическое соединение
9 и 10 с концами токопровода 1. Параллельно включенные относительно точки 6 внутренний и наружный участки покрытия 3 образуют эквивалентное сопротивление R>.
Если Ъагруэка находится в среде, диэлектрическая проницаемость которой значительно отличается от диэлектрической проницаемости материала корпуса ввода (например, газ и полиэтилен), то проводящее покрытие наносится как на наружную 5, так и на внутреннюю 11 поверхность корпуса (фиг. 2). Покрытие 11 имеет электрическое соединение 12 с покрытием
13 изоляции токопровода и электрическое соединение 13 с заземленным, или имеющим потенциал, отличающийся от потенциала токопровода, элементом оборудования 8.
Импульс напряжения, подаваемый от источника питания С ключом К на нагрузку й„, в точке 6 делится пропорциональйо сопротивлениям R и В, .
Регулируя величины сопротивлений R и R потенциал точки 6 выбирается исходя из допустимого напряжения на изоляцию токопровода и, ° снижая потенциал точки 6, можно уменьшить длину корпуса ввода.
Формула изобретения
На фиг. 1 изображен высоковольтный ввод, разрез; на Фиг. 2 - конструкция изолятора для случая передачи импульса напряжения к нагрузке, находящейся в среде, диэлектрическая
Высоковольтный ввод, содержащий полый корпус в виде усеченного конуса из изоляционного материала и изолированный токопровод, расположенный по оси корпуса, о т л и ч а ю—
942172
R к где Е
5 о р
5 шийся тем, что, с целью уменьшения гебаритов, поверхность корпуса и изоляция токопровода покрыты проводящим слоем, проводящее покрытие изоляции токопровода соединено электрически с токопроводом на его концах и с проводящим покрытием кор пуса в месте входа токопровода в корпус, причем сопротивления покрытий изоляции токопровода и корпуса выбираются из соотношения
R9 К где U - рабочее напряжение изоляции
P токопровода;
U - напряжение передаваемого и импульса;
R - сопротивление параллельно 3 . включенных относительно
1 места входа токопровода в корпус ввода участков прово-. дящего покрытия изоляции токопровода;
6 сопротивление наружного покрытия корпуса ввода при
Ес» Е диэлектрическая проницаемость среды, в которой находится нагрузка; диэлектрическая проницаемость материала корпуса ввода; при Ес Ек сопротивление параллельно включенных проводящих покрытий наружной и внутренней поверхности корпуса ввода.!
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
tF 284085, кл. Н 01 B 17/26, 1967.
2. Патент Великобритании
И 1061399, кл. H 2 Е, 1969.
942172
Тираж 761 . Подписное
ВНИИПИ Государстеениого комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, 3-35, Рауаская наб., д. 4/5
Заказ 4855/47
Филиал Wll "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Составитель Я. Калачухин
Редактор В. Пилипенко Техред Д, Бабинец Корректор М, Шароши