Система электродов

 

1 ,Е х (!1) 5I6153

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик л г - Ф = :; ,;+jfv> i s

eÆ» ъ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.10.72 (21) 1837502/24-7 (51) Ч Кл г Н 02К 3/30 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

Совета Министров СССР (23) Приоритет (53) УДК 621.315(088,8) б етений Опубликовано 30.05.76. Бюллетень p," 20 по делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 30.09.76 (72) Автор изобретения

Л. Л. Хаймович (71) Заявитель (54) СИСТЕМА ЭЛЕКТРОДОВ

<2 — — 2) в1пл

1 2 (1 — cosa)

Iп (2+ f 2) cos z

1 - (1 —, $1п а) 2g

2 (2 — 1/2) в1п z

In

Р 2(1 — cos ) (2 + У 2) cos

1п

) 2 (1 — si ï л) Изобретение относится к области техники высоких напряжений и предназначено для выравнивания электрического поля в высоковольтных устройствах, в частности в электрических машинах, трансформаторах, электростатических генераторах, испытательных электродах для исследования диэлектриков идр.

Известна система электродов, содержащая внешний электрод, поверхность которого выполнена в виде двух плоскостей, расположенных под прямым углом, и внутренний скругленный электрод, расположенный внутри указанного прямого угла.

Для повышения однородности поля в предлагаемой системе электродов профиль внутреннего электрода выполнен в соответствии с соотношением: где х и у — текущие координаты, начало которых расположено на пересечении профиля внутреннего электрода с биссектрисой указанного прямого угла;

d — расстояние между электродами; а — параметр, изменяющийся от 0 до

;т/2.

На фиг. 1 изображена описываемая система электродов и распределение в ней линий электрического поля: эквипотенциальных ср=

=const, силовых g=const и эквиградиентных

5 q=const.; на фиг. 2 — стержень обмотки статора высоковольтной электрической машины.

Внешний электрод системы выполнен в виде двух плоскостей 1 и 2, расположенных под прямым углом. Внутренний электрод 3 рас10 положен внутри внешнего электрода и имеет профиль, выполненный в соответствии с соотношением: где х и у — текущие координаты, начало ко20 торых расположено на пересечении профиля внутреннего электрода 3 с биссектрисой 4 прямого угла, образованного плоскостями

1 2;

25 / — расстояние между электродами; а — параметр, изменяющийся от 0 до и/2, чему соответствует перемещение вдоль всей линии профиля от точки с абсциссой

30 x=+oo (а=0) через точку х=у=0 (а=

=тт/4) до точки с ординатой у= — oo (а=

516153 (2 — У2) sin x

In

У2 (1 — cos ) (2 - -, У2) cos

Iп

УГ(1 -г sin ) 30 0,0

-0,2

0,9

0,6 — 0,8 P= 1,0

Дуг. 2

Фиа. 1

Тираж 882 Поливанов

Изд. № 1564

ЦНИИПИ

Заказ 2051/6

Типография, пр. Сапунова, 2

74

= — ). При этом криволинейный участок про2 филя внутреннего электрода имеет переменную кривизну, уменьшающуюся по мере удаления вдоль кривой по обе стороны от начала координат.

Как видно из распределения электрического поля, в предлагаемой системе электродов внутренний профилированный электрод 3 является одновременно граничной линией и для семейства эквипотенциальных линий cp=const, и для семейства эквиградиентных линий з)=

=const, т. е. эквипотенциальная линия ср= 1,0 относительных единицпотенциала и эквиградиентная линия однородного поля т1 = 1,00 относительных единиц градиента совпадают между собой. Зто значит, что напряженность электрического поля на внутреннем электроде постоянна и всюду равна значению напряженности однородного поля.

Таким образом, в рассматриваемой системе электродов достигнуто полное выравнивание электрического поля, т. е. его однородность, так как максимальная напряженность поля в системе равна напряженности однородного поля и имеет место на всем протяжении внутреннего электрода.

На фиг. 2 в качестве примера использования системы электродов однородного поля приведена конструкция стержня обмотки статора высоковольтной электрической машины.

Каждый из четырех углов поперечного сечения стержня представляет систему электродов однородного поля. В указанной системе внешним электродом является полупроводящее покрытие стержня или стенка паза сердечника, а внутренним электродом 3 — проводящая оболочка, нанесенная на токоведущую часть стержня. В такой конструкции напряженность электрического поля по периметру поперечного сечения стержня всюду одинако. ва и равна напряженности однородного поля.

Предлагаемая система электродов позволяет снизить толщину изоляции и повысить электрическую прочность высоковольтных устройств, так как изоляция в этом случае работает в однородном поле при минимальных напряженностях. Применение описываемой сис10 темы электродов в стержне обмотки статора позволяет получить максимальную электрическую прочность изоляции стержня при минимальной ее толщине.

15 Формула изобретения

Система электродов, содержащая внешний электрод, поверхность которого выполнена в виде двух плоскостей, расположенных под

20 прямым углом, и внутренний скругленный электрод, расположенный внутри указанного прямого угла, отл и ч а ю ща я ся тем, что, с целью повышения однородности поля, профиль указанного внутреннего электрода вы25 полнен в соответствии с соотношением; где х и д — текущие координаты, начало которых расположено на пересечении профиля внутреннего элект35 рода с биссектрисой указанного прямого угла;

d — расстояние между электродами; х — параметр, изменяющийся от 0 до lг