Трансформаторная обмотка высоковольтного ускорителя

СОЮЗ СОВЕТСКИХсоцИАлистическихРЕСПУБЛИК ЯО 1022642 А Зг 511 Н 05 Н 5/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ю щ а я с я тем, что, с цегью увеличения электрической прочности обмотки и повышения надежности в работе ускорителя, хотя бы часть секций обмотки имеет наружную границу поперечного сечения секций, выполненную в виде плавной кривой, например в виде сопряжения двух полуовалов, причем край секции, обращенный к высокопотенциальному выводу, образует выступ на внешней поверхности обмотки, а край секции, противоположный высокопотенциальному выводу, образует 1 впадину на внешней поверхности обмотки.2. Обмотка по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что наружная грани-Ж ца поперечного сечения для пары секций, соединенных наружными витками, Яф выполнена в виде общей плавной кри- же вой.(56,) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2545200,кл. Н 05 Н 5/02, 1978.2. Авдеенко А,А. и др. Промышленные ускорители электронов типа ЗЛВ 4. Препринт ИЯФ СО АН СССР, ПИ 76-108 г, Новосибирск, 1976 (прототип).(54)(57) 1. ТРАНСФОРГ 4 АТОРНАЯ ОБМОТКА ВЫСОКОВОЛЬТНОГО УСКОРИТЕЛЯ, содержащая образованные витками или экранами плоскорасположенные секции, наружная граница поперечного сечения которых обращена к первичнои обмотке или заземленному баку, о т л и ч а ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯИзобретение относится к высоковольтной и ускоритеЛьной технике, аименно к выполнению трансформаторныхобмоток в высоковольтныхускорителяхна основе трансформаторов,В известных комбинированных опорных изоЛирующих колоннах 1 высоковольтного ускорителя с повышеннойэлектрической прочностью наружныеэлектроды в различных частях колонны выполнены с поперечным сечениемв виде составных фигур, образованныхсопряжением элементов одной и болееФигур, например овалов. Однако комбинированная опорная колонна не может быть применена в ускорителях на 15основе трансформатора вследствиепринципиальных конструктивных отличий трансформаторной обмотки от изолирующей опорной колонны.Известна также трансформаторная 20обмотка 2, содержащая образованные виткащ или экранами плоскорасположенные секции, наружная границапоперечного сечения которых обращена к первичной обмотке или заземленному баку.При таком исполнении секции наней возникает. особенно высокая напрякенность поля в местах с большойкривизной поверхности. Это вынуждает 30увеличивать зазор между обмотками ииспользовать Наиболее дорогую газовую изоляцию элегаз высокого давления) . Кроме того, наличие участковс большой кривизной в области сильно го поля на поверхности трансформаторной обмотки превращает последнюю вслабое звено изоляции ускорителя посравненик с высокопотенциальнымвыводом (кондуктором) и тем самым 40ухудшает надежность работы установки.Целью изобретения является увеличение электрической прочности обмотки и повышение надежности работы ус 45корителя.Эта цель достигается тем, что хотя бы часть секций обмотки имеетнаружную границу поперечного сечениясекции, выполненную в виде плавнойкривой, например в виде сопряжениядвух полуовалов, причем край секции,обращенный к высокопотенциальномувыводу, образует выступ на внешнейповерхности обмотки, а край секций,противоположный высокопотенциальномувыводу, образует впадину на внешнейповерхности обмотки. Кроме того,.наружная граница поперечного сечениядля пары секций, соединенных нарукными виткамивыполнена в виде общей 60плавной кривой. На фиг,1 и 2 представлен высоковольтный ускоритель на основе трансФорматора, продольное сечение.Стенка 1 заземленного бака расположена напротив высокопотенциального вывода 2 и трансформаторной секционированной обмотки, которая включает образец 3 исполнения секции прототипа, образцы предлагаемого исполнения секции без экрана 4 и с экраном 5 и образцы предлагаемого исполнения пары секций, соединенных наружными витками. Наружная граница поперечного сечения этих секций образована витками б и проводящим экраном 7 или толЬко экраном 8. Магнитопровод 9 и первичная обмотка 10 отделены от вторичной секционированной обмотки изоляционным зазором. Оптимальное соотношение размеров и вид границы поперечного сечения секции, образующей. плавную криЪуб, зависят от исполнения трансформаторного устройства и определяются расчетом электростатического поля. Образование общей границы сечения для пары секций с использованием экрана позволяет выравнять распределение поля на стыках соседних секций а близкими потенциалами, когда секции попеременно соединяются то наружными слоями обмотки, то внутренними слоями. Следовательно, независимо от способа соединения секций во вториной обмотке трансформатора нарукный край секции с большой кривизной, обращенный к высокопотенциальному выводу, помещается в области, где продольная составляющая вектора напряженности вычитается из поперечной составляющей, а противоположный край секции .с большой кривизной помещает-. ся в области поля, ослабленного влиянием следующей секции обмотки.Предлагаемая трансформаторная обмотка по сравнению с известной имеет большую электрическую прочность, что в ряде ускорителей позволяет получить более высокую энергию ускоряемых частиц при тех же габаритах установки и неизменной изолирующей среде. Сниженная вероятность пробоя с вторичной обмотки увеличивает надежность эксплуатации даже при повышенных напряжениях. Если рабочее напряжение ускорителя не изменяется, использование устройства дает воэможность снизить давление газовой изоляцииили уменьшить зазор между первичной и вторичной обмоткамй, увеличив эффективность генерации высокого напряжения, например, в трансформаторе Тесла..1022642 каз 10592/8 Тираж 845 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Рауш