Высоковольтное устройство

 

Использование: прибороэлектроаппаратостроение. Сущность изобретения: высоковольтное устройство содержит высокопотенциальный блок 1 в монолитном диэлектрическом корпусе, имеющем основание 2 с высоковольтным вводом 3 и стенки 4, а также монолитную диэлектрическую крышку 5. В основании корпуса для подачи и отвода хладагента выполнены продольные каналы 7, начала которых находятся на наружных, а концы - на внутренних поверхностях устройства. Поверхность каналов 7 покрыта полупроводящим слоем, электрически соединенным внутри корпуса с высокопотенциальным блоком, а снаружи - с заземленными элементами. Каналы могут быть выполнены в виде закладных трубок из полупроводящего материала, крышка может иметь удлиненное до основания ребро 6, при этом места стыковки крышки и корпуса заполняются уплотнякУщТТм эТшктроизляционным материалом. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. / /; ч ю ю Jk ю 8

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я)5 Н 01 В 17/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4837069/07 (22) 16.04.90 (46) 23.07.92. Бюл. М 2? (71} Институт электродинамики АН УССР и

Специальное конструкторско-технологическое бюро Института электродинамики АН

УССР (72) И.А,Криштафович, Ю.В.Романенко, С,А,Соколовский и А.Н.Титов (56) EL-Karch А.В.Deslgh of high voltage, gide

Power density electron beam. В сб.

Proceedings of the Fifth Annul IVfeeting of

the Electron Beam Symposium, 1963, р;р.

7...61.

Авторское свидетельство СССР

N 339119, кл. В 23 К 15/00, 1970.

Авторское свидетельство СССР

%238334, кл. В 23 К 15/00, 1968.

Заявка Франции М 2487569, кл, Н 01 В 17/26, 1982, Криштафович И.А., Соколовский С,А., Романенко Ю.В. Электрофизические характеристики полимерной изоляции в теплонапряженных высоковольтных устройствах. — Энергетика. Минск, 1989, М 11.

„„Я.),, 1749919А1 (54) ВЫСОКОВОЛЬТНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Использование: прибороэлектроаппаратостроение. Сущность изобретения: высоковольтное устройство содержит высокопотенциальный блок 1 в монолитном диэлектрическом корпусе, имеющем осно- вание 2 с высоковольтным вводом 3 и стенки

4, а также монолитную диэлектрическую крышку 5. В основании корпуса для подачи и. отвода хладагента выполнены продольные каналы 7, начала которых находятся на наружных, а концы — на внутренних поверхностях устройства. Поверхность каналов 7 покрыта полупроводящим слоем, электри-. чески соединенным внутри корпуса с высокопотенциальным блоком, а снаружи — с заземленными элементами, Каналы могут быть выполнены в виде закладных трубок из полупроводящего материала, крышка мо >кет иметь удлиненное до основания ребро

6, при этом места стыковки крышки и корпуса заполняются уплотняющим электроизляционным материалом. 2 з,п, ф-лы, 3 ил.

1749919

Изобретение относится к технике высоких напряжений и может быть использова но в прибораэлектроаппаратостраении.

Современный уровень приборостроения и конструирования высоковольтных anпаратов в ряде случаев требует применения надежных и компактных устройств с блоками, обладающими большим тепловыделением и находящимися под потенциалом до

100 кВ (стабилизаторы тока, модулирующие лампы и др,); часто эти устройства имеют одно вхоцное и несколько выходных напряжений, следовательно, ани связаны с другими устройствами несколы<ими высокапотенциальными проводниками с изолирующим покрытием. Обычно такие ус-. тройства размещены в отдельном корпусе, снабженном высоковольтным вводом„а так как находящиеся в этом корпусе высокопо- 20 тенциальные блоки требуют периодического обслуживания (настройки, чистки, замены и т,п.), то указанный корпус снабжается крышкой.

Известно высакопотенциальное устройство с блоком регулирования выходного напряжения, обеспечивающее регулируемые выходные напряжения по нескольким каналам, состоящее из высоковольтного источника и высокапотенциального регулирующего блока, смонтированных в отдельных металлических корпусах с масляной изоляцией и связанных между собой через вводы высоковольтным кабелем. Данное устройство обеспечивает необходимые выходные напряжения и возможность обслух<ивания высокапотенциального блока.

Однако для изоляции и теплоотвода в устройстве используется масло, поэтому это устройство весьма громоздко и имеет повышенные массогабаритные показатели, Кроме "îãî,,из-за старения масла и появления па мере эксплуатации ега течи, устройство отличается недостаточной надежностью и неудобством в эксплуатации

Известно также устройство, в котором высоковольтный источник и регулирующий блок расположены в одном металлическом корпусе, а в качестве изоляции используется сжатый газ.

Эта устройство, хотя и обеспечивает необходимые выходные напряжения, однако, тоже отличается как повышенными массогабаритными показателями, так и неудобством при проведении профилактических и ремонтных рабат.

Аналогичными недостатками обладает устройство с высоковольтным источником и высакопотенциальным регулирующим блоком, размещенными в одном баке с изоляцией сжатым воздухом.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство, в котором высакопотенциальный блок размещен в диэлектрическом корпусе, снабженном высоковольтным вводом, причем корпус и ввод образуют единую жесткую конструкци о, Недостатком известного устройства является невысокая его надежность, так как . находящийся внутри корпуса высокопотенциальный блок при работе выделяет тепло, отводимое во внешнюю среду через корпус из твердого диэлектрика, который, как известно, обладает плохой теплопроводностью.

В этом случае из-за неравномерности нагрева корпуса становится крайне неравномерным и распределение электрического поля в диэлектрике, что приводит к резкому снижению электрической прочности всей конструкции. Кроме вышеуказанных недостатков, отсутствие охлаждения может привести также к перегреву элементов высакопотенциальнаго блока и, как следствие, к выходу его из строя, Цель изобретения — повышение надех<ности высоковольтного устройства и обеспечение его ремонтопригодности. указанная цель достигается тем, чта в высоковольтном устройстве, содержащем высакопотенциальный блок, установленный в полом корпусе из изоляционного материала со съемной крышкои, и расположенный в основании корпуса высоковольтный ввод, в основании корпуса на части его длины выполнены встречные каналы для хладагента, расположенные у п ротивопаложных стенок корпуса, при этом поверхности каналов покрыты полупроводящим слоем и электрически соединены. внутри корпуса с высокопотенциальным блоком, а снаружи заземлены. Кроме того,. каналы могут быть выполнены в виде закладных трубок из полупровадящего материала, крышка может иметь по периметру удлиненное до основания ребро, при этом в местах стыковки крышки с корпусом установлены уплатнительные элементы из изоляционного материала.

Использование .каналов для охлаждения высокопотенциального. блока, внутренних поверхностей корпуса и крышки позволяет создавать мощные и надежные высоковольтные устройства. Применение полупровадящего покрытия, нанесенного на поверхности каналов и электрически саединеннога с соответствующими потенциальными элементами как снаружи, так и внутри устройства, позволяет избежать частичных разрядов, т.е. увеличить его надежность. Применение каналов, выполненных в

1749919

PilTR

ФИГ.? вице закладных трубок из полупроводящего материала, позволяет упростить технологический процесс (например, на стадии выполнения корпуса из литьевого материала), а также создавать каналы любой конфигурации.

Выполнение по периметру крышки удлиненного до основания корпуса ребра с уплотнением мест стыковки крышки и корпуса электроизоляционными элементами позволяет создавать разборные, ремонтопригодные устройства, а расположение каналов и их концов у противоположных стенок корпуса позволяет создавать турбулентные потоки хладагента внутри устройства, что улучшает охлаждение высокопотенциального блока и корпуса, т.е, увеличивает надежностьь устройства, На фиг.1 — 3 изображено предлагаемое высоковольтное устройство, Устройство содержит выскопотенциальный блок 1, диэлектрический корпус, имеющий основание 2 с высоковольтным вводом 3 и стенки 4, крышку 5, снабженную ребром 6, каналы 7, уплотняющий электроизоляционный материал 8.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Высокое напряжение поступает через высоковольтный ввод на высокопотенциальный блок, а через каналы подается и отводится хладагент, обеспечивающий охлаждение этого блока.

Предлагаемое высоковольтное устройство, по сравнению с известным, благодаря созданным в основании его корпуса каналами позволяет осуществить интенсивное охлаждение высокопотенциального тепловыделяющего блока, снизить температуру корпуса, увеличить тем самым электри5 ческую прочность всей электроизоляции устройства, что повышает его надежность и во многих случаях позволяет создавать такие устройства с меньшими массогабаритными показателями, Кроме того, наличие

10 ребра крышки, которая уплотняется в корпусе устройства электроизоляционным материалом, позволяет обеспечить ремонтопригодность устройства.

Формула изобретения

15 1. Высоковольтное устройство, содержащес высокопотенциальный блок, установленный, в полом корпусе из изоляционного.материала со съемной крышкой, и расположенный в основании

20 корпуса высоковольтный ввод, о т л и ч а ющ е е с я, тем, что, с целью повышения надежности, в основании корпуса на части его длины выполнены встречные каналы для хладагента, расположенные у противопо25 ложных стенок корпуса, при этом поверхности каналов покрыты полупроводящим слоем и электрически соединены внутри корпуса с высокопотенциальным блоком, а снаружи заземлены, 30

2. Устройство по и 1, о тл ич а ю щ е ес я тем, что каналы выполнены в виде закладных трубок из полупроводящего материала, 35 3. Устройство по п.1, отл ич а ю щ еес я тем, что по периметру крышки выполнено удлиненное до основания ребро, при этом в местах стыковки крышки с корпусом установлены уплотнительные элементы из

40 изоляционного материала.

1749919

ХЛДЫГCNTA

ОКРЦТИЕ

Составитель А. Титов

Техред М.Моргентал

Редактор Н, Тупица

Корректор M. демчик

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2598 Тираж 341 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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