Система электродов

Союз Советских Социалистических Республик(23) ПриоритетОпубликовано 30,05.76. Бюллетень М 20Дата опубликования описания 30.09.76 51) Ч Кл г Н 02 К 3/3 иыи комитет строе СССР осударст света Ми 3) УДК 621,315(088,8 о делам изобретеии(71) Заявител 54) СИСТЕМА ЭДЕКТРОДО Изобретение относится к области техники высоких напряжений и предназначено для выравнивания электрического поля в высоковольтных устройствах, в частности в электрических машинах, трансформаторах, электро статических генераторах, испытательных электродах для исследования диэлектриков идр.Известна система электродов, содержащая внешний электрод, поверхность которого выполнена в виде двух плоскостей, расположен ных под прямым углом, и внутренний скругленный электрод, расположенный внутри указанного прямого угла.Для повышения однороднослагаемой системе электродовреннего электрода выполненсоотношением: 02 .Уи(2+ У 2)и17( ти поля в пред- профиль внут в соответствии с сов а) Яу: сов,х381 п а) где л текущиеторых рании профрода 3 сугла, обр1 и 2;расстоянпараметр ы, начало кона пересечереннего электсой 4 прямогоо плоскостями координат сположениля Внут биссектр ванно ехиу - те соче т- ого 5 е между электродами; , изменяющийся от 0 до а -и/2, чему соответствует пере всей линии профиля от точк 30 л =+оо (а=О) через точку=5 т/4) до точки с ординатой ещение вдольс абсциссой с=у=О (а= у= - со (а= 2 (2 - 1/2) в 1 пх= 1 п)/2 (1 + в 1 и л)кущие координаты, началоторых расположено на переснии профиля внутреннего элерода с биссектрисой указаннпрямого угла;- расстояние между электродах- параметр, изменяющийся от 0 На фиг, 1 изображена описываемая система электродов и распределение в ней линий электрического поля: эквипотенциальных ср= =сопз, силовых =сопэ 1 и эквиградиентных т 1=сопз 1.; 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 расположен внутри внешнего электрода и имеет профиль, выполненный в соответствии с соотношением:= - ). При этом криволинейный участок про 2филя 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 ср=сопз 1, и для семейства эквиградиентных линий т)= =сопй, т, е. эквипотенциальная линия ср= 1,0 относительных единицпотенциала и эквиградиентная линия однородного поля т 1= 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 напря. женность электрического поля по периметру поперечного сечения стержня вс 1 оду 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 сис темы электродов в стержне обмотки статорапозволяет получить максимальную электрическую прочность изоляции стержня при минимальной ее толщине. 15 Фор мул а изобретения Система электродов, содержащая внешнийэлектрод, поверхность которого выполнена в виде двух плоскостей, расположенных под 20 прямым углом, и внутренний скругленныйэлектрод, расположенный внутри указанного прямого угла, отл и чаю щаяся тем, что, с целью повышения однородности поля, профиль указанного внутреннего электрода вы полнен в соответствии с соотношением; где х и д - текущие координаты, начало которых расположено на пересечении профиля внутреннего элект рода с биссектрисой указанногопрямого угла;д - расстояние между электродами; о; - параметр, изменяющийся от О дол/г