Высоковольтный резистор

 

Oll ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Сецнаннстнческнх

Республик 781984 (Sl)M, Кл.

H 01 С 11/00 (6f ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 19.08.74 (2! )2055273/26-21 с присоелинением заявки № (23) Приоритет

Йеудвретеевюй квинтет

СССР ао делен юебретенив и еткрыткв (53) УДК621.316 . 87 (088.8) Опубликовано 23.11.80 Бюллетень ¹ 43

Дата опубликования описания02. 12.80

E . А. Абрамян, А. А. Курков, и В. М. КорОткий " :

В

Особое конструкторское бюро института высоких температур AH СССР (72) Авторы изобретения (73) Заявитель (54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ РЕЗИСТОР

Изобретение относится к электротех-. нике, в час гностн, к конструкции высоковольтных резисторов и может быть, ис,,пользовано при ссхзданни нагрузочных ус: тройств для испытания высоковольтйьтх

S .источников электрической энергии ка рабочее налряжение порядка мВ н мощности, в сотни кВт.

Известен высоковольтный резистор, содержащий корпус, размещенные в нем, жидкостное сопротивление и токовыводы.

:Активным сопротивлением в таком рези:сторе является высокоомная жидкость,. размещенная в изоляционной трубке, снабженной на концах токовыводами 1).

К. недостаткам известного резистора .. относятся сравнительно низкие рабочие параметры устройств и малая надежность жидкостного сопротивления при киловатных мощностях и напряжениях более 10 кВ. . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является высоковольтный резистор, содержащий корпус, заполненный изоляционной средой, с раэ2 мещенными в нем изоляционными каналами с токопроводящей жидкостью.

Такой резистор предназначен для проверки источников тдка сравнительно высокогонапряжекии(сотки кВ) и мощности порттака 10 êÂò. В качестве электропроводкой жидкости в жидкостном сопротивлении устройства используется водопроводная вода, имеющая большую удельную теплоемкость и сопротивление. Вода протекает шутри Соединенных между собой керамических уруб, установленных вертикально кли горизонтально на опорных изоляторах, которые, в свою .очередь, расположеньт на металлической раме (2 .

Недостатками. такого устройства являются большие габариты и сравнительно низкая надежность конструкции составных, изоляционных каналов, части которых соединены между собой муфгами и укреплены на раме посредством высоковольтных изоляторов. Каждый из указанных элементов известного резистора работает при атмосферном давлении, при котором велики 181984

3 размеры высоковольтных изоляторов и других элементов устройства. Разуплотнение муфтовых соединений в изоляционных каналах такого резистора приводит к электрическому пробою изоляции anom наружной поверхности изоляторов и каналов и выходу устройства из строя.

Цель изобретения — повышение падеж». накати конструкции.

Поставленная цель достд ается тем, Что ИЗВЕСтНЫй ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ РЕЗИСтОРн

,содержащий корпус, . заполненный изоля-: ционной средой, с рармещенными В нем изоляционными каналами с токопроводящей жидкостью, снабжен диэлектрическим цилиндром, на поверхности кото рого размещены изоляционные каналы с токопроводящей жидкостью, выполненные в виде двойной спирали, причем от« ношение шага спирали к диаметру изо-: ляционного канала находится. в пределах

1,1-5

Выполнение изоляционных иаиыов вйсоковольтного жидкостного омического сопротивления в таком резиморе в виде двойной спирали, навитой иа поверхность диэлектрического цилиндра с отношением

ШаГа СПИРапи К ДкаМЕтРУ Каоиапа РаВНЫМ.

1,1 — 5, позволяет цри запопкенйй кор пуса Разом под давлением до 3-.15 атм значительно (в десятки раз)!увеличить

" дои пустимее рабочее напряжение:между

ЭпоЕМЕНтаМИ РЕЗИСтьра И рбЗКО УнМоЕЙВ -

:-Шить .(в сотни раз) габариты устройства

: ПО СраВНЕНФО О ИЭВЕСтНЫоМИ Иа УКаэаННЫЕ параметры.

:о

ПРИ. ОткОШЕаИИ ааоГа Сйнуапи" К аИВметру изоляционного кайапа менее 1,1 величина изоляционных промежуЖов -между Витками спирали со тйвит; единицы мм для диаметра канала в насколькоо см.

При рабочем Йапра кеща и сотни ив и ча:ле витков спирали порядка 1б-йайряжение между ее виткамй может оказать- оя Выше допустимого для указанного гач зового зюора, чуб моожет правести к пробоям Йзоляционных каналов жйдкост ного сопротивлении. В случае увеличения . указанного отношении более 5 (для укаионнын робочин иоприиеинНИ и иощнооои резистора порядка 10-10 кВт) резко

Возрастут размеры диэлектрического цилиндра и корпуса,.что также уйеньшает надежнос йь Высоковоша ного резистора.

На чертеже изображено продольное сечение высоковольтного резистора с ка калами в виде двойной двухзаходной спи». рали

Устройство содержит изоляционные

" каналы 1 жидкостного сопротивления, выполненные в виде двойной двухзаходной пилиндрической спирали и заполненные электропроводной жидкостью с высоким удельным сопротивлением, например хиькь-. чищенной водой. На стороне высокого напряжения каналы соединены с высоковолвг ным электродом 2, который электрически

®В связан через высоковольтный кабель 3 с внешним источником питания высокого напряжения (на чертеже не показан), например, с испытательным генератором напряжения ускорителя электронов. Устройство снабжено средствами для крепления канайов 1 и прокачки через них указанной жидкости. Каналы образуют две электрические цепи, соединяющие высоковольтный электрод 2 с электродами 4, находящимися под потенциалом земли. По одному из этих каналов жидкость подводится к электроду 2, по другому - отводится. Подводящий и отводя-, щий каналы в данном случае. параллельны между собой и контактируют друг с другом вдоль образующих. Каналы 1 жидкостного сопротивления навиты на цилин-.

: дрический диэлектрический цилиндр 5 с шагом, составляющим 1,3. — 5 диамет;ров каждого из каналов. Спиральные изоляционные каналы 1, цилиндр 5 и электрод

2 размещены аксиально по отношению к:, цилиндрическому герметичному корпусу

6, заполненному. элехтроизоляционной средой, например азотом или элегазом, под давлением 5 - 15 атм, которое должно быть сравнимым со средним давлением ясидис сти в изоляционных кайалах

1 во избежания их деформации. На вы ходе отводящего канала при значительном электролизе жидкости должно быть устанбвлеоно устройство 7 для поглоще.ния и вывода газообразных цродуктов электролиза.

4 В общем случае изоляционныэ кана-. лы 1 жидкостного сопротивления должны быть выполнены в виде двойной спирали, навитой на упомянутый диэлектрический цилиндр 5, для подвода электропровод- кой жидкости к высоковольтному электроду и отвода жидкости от него к нулевому потенциалу. При этом изоляционные каналы могут быть навиты на цилиндр

" либо в виде двойной двухзаходной спира- ли (см. чертеж), либо в виде двойной

$$ еднозаходной спирали. В последнем случае ..

1 высоковольтный электрод 2 расаоаагается на середине диэлектрического цилинцра 5, а подводящий и отводящий за5 78

:земленные электроды 4 находатся на тср цах цилиндра 5.

Высоковольтный резистор работает следующим образом.

От высоковольтного источника питания напряжение через кабель 3 подаетса на высоковольтный электрод 2 и прикладывается к каналам 1 жидкостного сопро . тивления. Рабочий ток протекает er элеи трода2; к электродам 4 через зысокоомную электропроводную жидкость по подводящему и отводящему каналам в одном направлении. Дри огвода выделяющегося в жидкости тепш4 кодичество которого пропорционально рабочему току и напраженив источника питания, жидкость прокачиваетса от подводящего электрода 4 через подводящий канал 1 к электроду

2, затем по отводящему каналу ко второму электроду 4.и далее . сбрасывает-. са или поступает через теплообменник (на чертеже не показан),.где температура жидкости снижается до допустимой (30 — 60 С). Затем жидкость поступает в устройство 7. дла удаления кислорода и водорода.

Такое выполнение устройства позволяет испытывать вцсоковольтные источ-. ники электрической энергии при напряжении до едищщ:мВ и мощности.в сот=

1984 ни кВт. Прн сохранении высокой надежности предложенного высоковольтного резистора дла испытаний высоковольтных источников питания его весогабаритные характеристики будут в десатки раз меньше, чем у известных устройств аналогичного назначенца

Формула изобретения

Высоковольтный резистор, содержащий корпус, заполненный изоляционной средой, с размещенными в нем изоляционными каналами с токопроводящей tKHAKocTsto(, о т л и ч а ю щ и и с а тем, что, с целью повышения надежности, он снаб-, жен диэлектрическим пилиццром, на поверхности которого размещены изолационйые каналы с токопроводащей жидкостью выполненные в виде двойной спирали, причем отношение шага спирали к диаметру изоляционного канала находится В пре делах 1,1 - 5.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1., Патент Англии М 1202181, кл. -И 1 Р, 1967.

2. Патент ФРГ 34 912838, кл- 21 С 86, 1964 (прототип) °

781984

Составитель В. Ленскан

Редактор Н. Лазаренко Техред М.Кузьма Корректор Я, Григорук

Заказ 8155/63 . Тираж 844 Пад лисное

ЬНИИПИ Государственного комитета СССР но делам юобретеиий и открытий °

11ЗОЗ5, Москва, Ж-35, Раушскаа наб., д 4/5.

Филиал ППП Патент, г. Ужгараа, ул. Проектваа, 4