Устройство для исследования электрической прочности хладоагента,как криогенной изоляции

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

РеспублИк (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51) М. Кл.

Ст 01 R 31/12

Н 01 В 12/00 (22) Заявлено 230976 (21) 2406787/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 051278.Бюллетень № 45 (45) Дата опубликовании описания 10.12.78

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621 ° 326 (088. 8) (72) Автор, изобретения

А.A.Âèíîãðàäoâ

Г= =

t

Государственный научно-исследовательский энергетический институт им. Г.М. Кржижановского (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ- - .—

ПРОЧНОСТИ ХЛАДАГЕНТА КАК КРИОГЕННОЙ ИЗОЛЯЦИИ

Изобретение относится к области криогенной энергетики и может быть использовано, например, при исследовании электрической прочности различных криогенных сред: холодных гелия, азота, водорода и т.д. при повышенных давлениях, Использование жидкого сжатого или сверхкритического гелия в качестве электрической изоляции для сверхпроводящих линий электропередач требует проведения экспериментальных исследований его электрической прочности при условиях, максимально приближенных к рабочим, т.е, при температуре 4,2-20K IS и при давлении 1-20 ат.

Известно устройство для исследования электрической прочности сжатой углекислоты в диапазоне давлений 20

1-40 ат при температурах 270-330 К.

Оно состоит из стальной камеры а герметичной изоляционной крышкой (11 . Это устройство не может быть использовано при криогенных температурах, так как из-за различия в температурных коэффициентах линейного расширения металлического корпуса и изоляционного материала ввода уплотнения, .примененные в.данной конструкции между вводом и корпусом, потеряют герметичность при охлаждении, Известно также устройство, используемое для исследования электрической прочности сжатого гелия в диапазоне температур 4,2-20 К. Оно состоит из криостата с высоковольтным вводом и размещенной в нем камеры с разрядными электродами, которая снабжена герметичнай электроизоляционной крышкой с токоведущей жилой ввода, соединенной с одним из электродов (21.

Однако и это устройство имеет ряд недостатков. Необходимость заполнения камеры гелием из баллонов высокого давления приводит к искажению результатов по определению электрической . прочности жидкого сжатого или сверхкритического гелия, так как исследуемой средой при опытах должен быть жидкий гелий, получаемый от ожижителя и содержащий характерные для процесса ожижения примеси.

Кроме того, невозможность изменения расстояния между электродами в ðñèåñcå выполнения опытов, что значительно замедляет темпы накопления результатов, а также неэффективность процесса охлаждения и ожижения газообразного гелия непосредственно в ка636561 мере за счет выпаривания жидкого гелия из криостата приводит к значительному увеличению расхода жидкого гелия, Цель изобретения — повышение точности, расширение диапазона и уменьшение времени измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в электроизоляционной крышке камеры выполнено центральное отверстие, стенка которого является седлом клапана конической формы, размещенного 10 в камере, жестко связанного с токоведущей жилой ввода и имеющего на нижнем торце поперечные порези, причем клапан выполнен с возможностью осевого врашения и перемещения вдоль оси 15 установки, а один из разрядных электродов снабжен винтовым приводом для продольного перемещения, в верхней части штока которого размещены поперечные штыри, выполненные с возмож- 20 ностью вхождения в поперечные прорези клапана при его продольно-осевом перемещении.

На чертеже представлено предлагаемое устройство. 25

В криостате 1 размещена камера 2 с герметичной электроизоляционной крышкой 3, в центральном отверстии которой установлен клапан 4 конической формы, выполненный, например, из фторопласта и жестко связанный с токоведущей жилой 5 высоковольтного ввода б, а через поперечные пазы 7 — со штырями крестообразной формы 8 винтового привода 9 и 10 перемещения верхнего электрода ll. Скользящее электрическое соединение клапана 4 и крестовины 8 зашунтировано гибким проводником 12.

Исследуемый Искровой промежуток образован верхним подвижным электро- 40 дом 11 и нижним неподвижным 13. Между изоляционной крышкой 3 и корпусом камеры 2 имеется уплотнение с индиевой прокладкой 14 и пружинной компенсационной шайбой 15, Камера 2 закрепле- 45 на на капке криостата 1 при помощи трубок 16. устройство работает следующим образом.

При заливке криостата 1 криогенной 50 жидкостью, например жидким гелием, одновременно заполняется внутренний объем камеры 2 (клапан 4 открыт). Пос,ле окончания захолаживания всех конструктивных элементов устройства и установления теплового режима камеры производится регулировка расстояния между электродами, осуществляемая путем вращения на требуемое число оборотов жесткой токоведущей жилы 5, передаваемого на винтовую пару 9 и

10 через пазы 7 и крестовину 8.

Далее клапан 4 запирается посредством поступательного перемещения токоведущей жилы 5, Подъем давления до требуемой величины осуществляется от баллонов с сжатым газообразным гелием по капилляру, подведенному к камере 2 (на чертеже не показан).

Предлагаемое устройство позволяет исследовать электрическую прочность жидкого гелия, полученного от обычного гелиевого ожижителя, причем возможно изменение расстояния между электродами в процессе эксперимента, Расход жидкого гелия снижается в несколько раз, так как в камере должно быть ожижено только то количество гелия, которое необходимо для повышения давления в ней до требуемой величины.

Формула изобретения устройство для исследования электрической прочности хладагента как криогенной изоляции при повышенных давлениях, например сверхкритического гелия, состоящее из криостата с высоковольтным вводом и размещенной в нем камерой с разрядными электродами, которая снабжена герметичной электройзоляционной крышкой с токоведущей жилой ввода, соединенной с одним из электродов, о т л и ч а ю щ е е с -я тем, что, с целью повышения точности, расширения диапазона и уменьшения времени измерений, в электроизоляционной крышке камеры выполнено центральное отверстие, стенка которого является седлом клапана конической формы, размещенного в камере, жестко связанного с токоведущей жилой ввода и имеющего на нижнем торце поперечные прорези, причем клапан выполнен с возможностью осевого вращения и перемещения вдоль оси установки, а один из разрядных электродов снабжен винтовым приводом для продольного перемещения, в верхней части штока которого размещены поперечные штыри, выполненные с возможностью вхождения в поперечные прорези клапана при его продольноосевом перемещении.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: .112 -О11П, 011РП. б pðð ðä Э 1цВ сэ 72), 1950„ р.222-231.

2 R.é.@eat,а РгО„ÇEE..1.

119, 1972, р.760-766.

636561 т4

Составитель P.Âoë÷åíêoâà

Техред М.Петко Корректор П.Макаревич

Заказ 6933/36 Тираж 1070 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Моосква, Ж-35 Раушская наб д.4 5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4