Секционированный изолятор с емкостным распределением потенциала

Авторы патента:

H01B17/42 - средства для обеспечения оптимального распределения напряжения (конденсаторные проходные изоляторы H01B 17/28); защита от дуговых разрядов

Г. П. Кокаревич и A. Л. Филатов (72) Авторы изобретения

Научно-исследовательский институт высоки напряжений при Томском ордена Октябрьской Революци и ордена

Трудового Красного Знамени политехническом иналу-ге им. С. М. Кирова, (7!) Заявитель (54) CEKUHOHHPOBAHHbIA ИЗОЛЯТОР С ЕМКОСТНЫМ

РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ ПОТЕНБИАЛА

Изобретение относится к электротехнике, а именно к. электрическим изоляторам, предназначенным для использования в конструкциях генераторов высокого напряжения, ускорителей заряженных частиц

5 и в других установках высокого вакуума и сверхвысокого напряжения.

Известны изоляторы высокого напряжения (Q. в которых для уменьшения эффекта полного напряжения и ограничения пу1О ти распространения частичного разряда по диэлектрику используется разделение тела изолятора на секции, т.е. чередующиеся диэлектрические и проводящие слои.

Недостатком данной конструкции явля15 ется неравномерное распределение потенциала.

Указанный недостаток устраняется использованием принудительного распределе- . ния с помощью конденсаторов, подключенных параллельно секциям изолятора.

Улучшение распределения потенциала приводит к увеличению габаритов и усложнению конструкции.

Известен секционированный изолятор

Е27 с емкостным распределением потенциала, представляющий собой набор конденсаторных секций. В указанном изоляторе снижение габаритов обеспечивается устранением выносных конденсаторов, подключенных параллельно каждой секции изо лятора. Равномерное распределение потенциала обеспечивается путем изменения по верхности обкладок конденсаторов, в качестве которых служат проводящие слои, чередующиеся с изоляционными слоями.

К недостаткам данной конструкции сле» дует отнести ее сложность, которая характеризует то, что проводюцие слои для каждой секции имеют индивидуальные размеры, причем увеличение плошади про водящих слоев приводит к увеличению габаритов изолятора.

Белью изобретения является .упрощение конструкции изолятора с емкостным распределением потенциала.

Эта цель достигается тем, что в известном секционированном изоляторе с ем»

871226 костным распределением потенциала, состоящим иэ чередующихся изоляционных и электропроводяших слоев, изоляционные слои выполнены из материалов с различной диэлектрической проницаемостью 6 ..

Работа предлагаемого устройства основана на принципе искажения поля, обусловленным сочетанием, по крайней мере, двух изолирующих сред с различными диэлектрическимии проницаемостями. 1О

Конструкция предлагаемого изолятора изображена на фиг. 1.

Изолятор состоит из изоляционных слоев 1-5, разделенных электропроводяшими слоями 6. Изоляционные слои выполнены 15 иэ материалов, имеющих различную величину диэлектрической проницаемости выбор которой осуществлен путем расчета электрической схемы замещения, исходя из требований распределения потен- zo циала по длине изолятора.

Пример конкретного выполнения, Был проведен расчет, исходя .из схемы замещения для конкретной конструкции секционированного изолятора, состоящего из пяти секций (фиг. 1 ).. В качестве материала для изоляционного слоя первой секции бьщ выбран фарфор электротех нический с = 7, для второй - полиметилметакрилат с Я = 3,9, для третьей, четвертой и пятой - полиэтилен с 2,2.

При расчете использовались уравнения

Кирхгофа. Результаты расчета приведены на фиг. 2, кривая cr. Как видно из распределения потенциала М/ gp в секциониро- 35 ванном изоляторе, заявленной конструкции, близко к равномерному « (фиг. 2),кривая С.

В случае выполнения аналогично секционированного изолятора, в котором иэоляционные слои изготовлены иэ материала с одинаковым Е например полиэтилена, кривая распределения потенциала по длине изолятора имеет более резкий спад на секциях, прилежащих к высоковольтной части изолятора (фиг. 2, кривая S).

Как указывалось выше, обычно в этой части изолятора происходит падение до

35% общего напряжения.

Предлагаемый изолятор позволяет обеспечить распределение потенциала, близкое к равномерному, но приводит к усложнению конструкции и увеличению ее габаритов.

Таким образом, предлагаемый изолятор обладает следующими преимуществами: он имеет более простую конструкцию, поскольку размеры проводящихся слоев по длине изолятора не изменяются: благодаря этому обеспечивается их вэаимозаменяемость; габариты изолятора могут быть снижены, поскольку в изоляторе нет деталей, влияющих на его поперечный размер.

Формула изобретения

Секционированный изолятор с емкостным распределением потенциала, состоящий из чередующихся изоляционных и электропроводяших слоев, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения конструкции, изоляционные слои выполнены из материалов с различной диэлектрической проницаемостью.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США No. 2043733, кл. 3 1 5-1 59, 1 948.

2. Патент Англии Ио 916079, кл. 36 С 3 В, 1963.

871226

Фуг. f

0,0

0,6

0,5

О,!

02, 5 Ф 5 и

Фиг.2

Составитель П. Забуга