Проходной секционированный изолятор

Проходной секционированный изолятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Яесиублик

<1943863 (??)???????????????????????????? ?? ??????. ????????-????{22) ???????????????? )7. 11,80 (21) 3006326>

Н 01 В 17/26

Г<кударственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 150782. Бюллетень ¹ 26 (33) УДК 621.315 (088. 8) Дата опубликования описания 15.07. 82 (72) Авторы изобретения

Смирнов и B.Г> Христюков

Томский институт автоматизированных систем "управления и радиоэлектроники (7! ) Заявитель (54 ) ПРОХОДНОЙ СЕЕЦИОНИРОВАННЫЙ ИЗОЛЯТОР

Изобретение относится к электро .технике и может быть использовано .при проектировании и изготовлении высоковольтных секционированных изоляторов для вакуумных камер.

Известен секционированный .изоля, тор, состоящий из отрицательно и положительно заряженных электродов, мвжду которыми расположены,изоляцмоийые слои., разделенные электропро. водящими прокладками. Причем электропроводящие. прокладки снабжены кольцевыми выступами, повышающими плотность соединения изоляционных слоев и прокладок ()j.

Недостатком этой конструкции яв-.

:ляется незащищенность диэлектрических поверхностей, находящихся в вакууме, от попадания электродов, кото:рые, накапливаясь, изменяют распределение поля по длине изолятора,,.стимулируют ионизационные процессы. на стенках и способствуют разрушению элементов секций вследствие бомбардировки.. . Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является проходной.секционированный изолятор, служащий корпусамт высоковольтной разрядной трубки, в котором между положительна и отрицательно заряженными электродами размещены .изоляционные слои, разделенные злектропроводящнми прокладками. С вакуумной стороны прокладки снабжеиы металлическими экранами, представляющими .собою тонкостенные цилиндрические поверхности, отходящие от прокладок в сторону отрицательно заряженного электрода н установленные с зазором относительно соседней прокладки (2).

" Недостатком такого изолятора является низкая электрическая прочность, обусловленная не оптимальной степенью экранировки диэлектрических слоев.

Цель изобретения — повышение электрической прочности.

Поставленная цель достигается тем, что изолятор, содержащий полый, секционированный по длине изоляционный корпус, экраны с разделяющими отдельные секции корпуса фланцами, расположенные с зазором по отношению к внутренней поверхности корпуса и смежным экраном, и электроды, размещенные на торцах корпуса, снабжен охватываницим . корпус кожухом, выполненным из пластичного материала н установленным между корпусам и кожухом с воэможностью перемещения карка.943863. coM из изоляционного материала, фланцы экранов установлены с зазором по отношению к каждой секции корпуса, при этом каркас связан с фланцами и по крайней мере с одним из электродов. 5

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид, раЗрезу на фиг. 2 — графики зависимости электрической прочности поверхности вакуумной стороны изоляционного слоя oi(0 величины вакуумного зазора между торцом экрана и:соседней проводящей прокладкой, заряженной отрицательно по отношению к экрану.

Изолятор состоит из отрицательно заряженного электрода 1 и положительно заряженного электрода 2, между которыми размещен изоляционный корпус 3, разделенный электропронодящ прокл дк 4 ° Ие ду прокл дка- 20

Ми 4 созданы зазоры 5, внутри кото» рых расположены фланцы экранов 6, причем экраны направлены н сторону отрицательно заряженного электрода 1.

Фланцы экранов б раскреплены на диэлектрическом каркасе 7, подвижном относительно секции изолятора. С наружной стороны каркаса 7 размещен уплотнительный эластичный изоляционный кожух 8.

При подаче на изолятор высокого напряжения происходит его .равномерное распределение по длине устройства в результате использования делителей (емкостных, резисторных, комбинированных и т.д.) . .35

При отсутствии экранов величина напряжения на секции изолятора ограничена электрической прочностью вакуумной поверхности слоя (см.фиг.2, пунктирная линия). С присутствием 40 экранов величина напряжения на секции изолятора определяется уже электрической прочностью совокупности параллельно соединенных между собой экранированной вакуумной поверхности 45 изоляционного слоя и вакуумного зазора d, образованного между торцами экрана и соседней, заряженной отрицательно по отношению к экрану электропронодящей прокладкой.

Величину электрической прочности укаэанной совокупности можно изменять в широких пределах, изменяя величину вакуумного зазора 5 с соседней электропроводящей прокладкой 4, заряженной относительно экрана отрицательно (d=O), прочность совокупности вакуумный зазор — боковая поверхность изоляционного слоя равна О (секция закорочена) . При увеличении вакуумного зазора и прочность указан-60 ной совокупности возрастает и определяется, до точки и = и „, прочностью вакуумного зазора.

В точке d = d z электрическая прочность вакуумного зазора ранн". 65 электрической прочности экранированной поверхности изоляционного слоя.

Причем прочность боковой поверхности изоляционного слоя с экранированием его от внешних воздействий в точке

d = dq> и несколько раз выше элек трической прочности той же поверхности, но без экранирования. При дальнейшем увеличении вакуумного зазора (d 7 d oar) электрическая прочность совокуйности изоляционный слойвакуумный зазор снижается и определяется электрической прочностью боковой поверхности экранированного слоя.

При этом снижение прочности боковой поверхности слоя происходит из-за снижения эффективности экранировки.

При равенстве величины вакуумного зазора толщине изоляционного слоя с1 = с1» „ (экранировка отсутствует) прочность совокупности равняется прочности неэкранированной поверхности слоя.

Таким образом, для достижения наибольшей электрической прочности изолятора необходимо настроить изолятор так, чтобы прочность вакуумных зазорон d между торцами экранов и соседними отрицательно заряженными по отношению к экрану электропронодящими прокладками равнялись прочности экранированных боковых поверхностей изоляционных слоев.

Для настройки изолятора перемещают один из электродов 1 или 2 относительно другого в направлении оси сим метрии изолятора,при этом диэлектри.ческий каркас, жестко соединенный с

: подвижным электродом, перемещается .также в направлении оси симметрии изолятора. Перемещение диэлектрического кар,каса вызывает перемещение экранов, поскольку они неподвижно закреплены на нем. Экраны, перемещаясь относительно неподвижных секций изолятора, изменяют величину вакуумных зазоров

d равномерно во всех секциях изолятора. Для того, чтобы не нарушать разгерметизацию объема и плавно осущестнлять настройку изолятора, с наружной стороны каркаса расположен эластический диэлектрический цилиндр.

Примером конкретного ныполнения является изолятор, имеющий семь изоляционных слоев из ситалла. Каждая электропроводящая прокладка выполнена из двух слоев из нержавеющей листовой стали толщиной 4 мм, между которыми, с помощью металлических 8-миллиметроных пальцев, расположенных по окружности, образован зазор равный

10 мм. В зазоре расположены плоскости экранов, электрически соединенные с соответствующими электропронодящими прокладками. Экраны выполнены из нержавеющей стали толщиной 1 мм.

Заирцы экранов понернуты н сторону

943863

Формула изобретения

Фиг. 1

ВНИИПИ Заказ 5124/63 Тираж 761 .Подписное

Филиал ППП "Патент", .г. Ужгород, ул. Проектная, 4 отрицательно заряженного электрода.

Плоскости экранов закреплены на полиэтиленовом каркасе (перфорированной трубе) . Полиэтиленовый каркас закреплен к подвижному отрицательно заряженному электроду. Снаружи диэлектрического каркаса расположен резиновый цилиндр, зажатый между электродами изолятора. Высота изоляционного слоя равняется 30 мм. Изменением степени экранировки путем 1О перемещения экранов удается увеличить пробивное напряжение изолятора с

220 кВ при длительности импульсов

0,2 мкс и полном токе 30-35 кА до

920 кВ при длительности импульсов

0,5 мкс и полном токе 35 кА. Дальнейшее повьнаение напряжения приводит к пробою изолятора в радиальном направлении. Оптимальный вакуумный зазор, при котором наблюдается электри-20 ческая прочность, составляет 6 мм.

Таким образом, при изменении степени экранировки удается повысить прочность изолятора более чем в 4 раза. Преимуществом предлагаемого уст25 ройства является возможность изменять электрическую прочность в широких пределах, добиваясь ее оптимального значения. Указанное свойство изолятора дает возможность проектировщикам высоковольтных секционированных изоляторов экспериментально определять ту величину вакуумного .зазора между экраном и соседней .заряженной относительно экрана отрицательно токоведущей прокладкой, которая необходима для достижения наилучшего эффекта.

Кроме того, используя подвижные экраны в изоляторе можно исключить разрушение изоляционных слоев разрядами, если величину вакуумного зазора между торцами экранов и электропроводящими прокладками выбрать так, чтобы прочность указанного зазора была несколько ниже прочности боковой поверхности изоляционного слоя.

Проходной секционированный изоля- . тор, содержащий полый, секционированный по длине изоляционный корпус, экраны с разделяющими отдельные секции корпуса фланцами, расположенные с зазором по отношению к внутренней поверхности корпуса и смежным опорам, и электроды,.размещенные на торцах корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения электрической прочности, он снабжен охватывающим корпус кожухом, выполненным из пластичного материала и установленным между корпусом и кожухом с возможностью перемещения каркасом из изоляционного материала, фланцы экранов установлены с зазором по отношению к каждой секции корпуса, при этом каркас связан с фланцами и по крайней мере с одним из электродов °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 547845, кл. Н 01 В 17/26, 1977.

2. Патент Великобритании Р 859544, кл. Н 01 D, 1961.