Высоковольтный ввод для криогенных устройств

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДВТВДЬСТВУ Своз Советскин Соцмалмстмцесеа Ресаубпин(22) Заявлено 23.08,74 (21)2055960/24 07 Н 01 В 17/26 Н 01 В 12/00 Н 01 Ь 39/00 рнсоединеннем заявкиосудерстеенный номите Совета Министров ССС по делам нэобретеннйн открытий(23) При орите Опубликован 15.03.78. Бюллетень 1) Дата опубликования опнсаниЫ 21.02) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ВВОД ДЛЯ КРИО УСТРОЙСТВ1 Х а,ль 0 и ен также высоковопьтий изолятор, расположеедуший элемент, соединреднаэначенной дпя подк ,питания- и трубку, нав Известсоде ржашоситоков лодкой, п 5 источнику ный ввод,ный по его енны"пюче тую Изобретение относится к области электротехники, в честности к кабельной технике, и может быть использовано при создании сверхпроводящих пиний электропередачи.Известен высоковольтный сипьноточньтйввод для криогенных устройств, содержащий изолятор, предназначенный для электрической развязки с корпусом, токоведушийэлемент и, выполненную сним как :. одгно цепое, колодку дпя подкпоченияк источнику литания 13,При этом площадь поверхности колодкии плошадь поперечного сечения токоведущего элемента определяются исходя из величины пропускаемого номинального тока,а не из тепловых характеристик. Эти площади соотносятся таким образом, что набестоковых режимах установки (захопаживание, высоковольтные испытания прикриогенных температурах) теппоподвод кповерхности колодки из окружающей средызначительно меньше теплоотвода теплопроводностью материала по токоведущемуэлементу в холодную зону установки (кмагниту, кабелю), Это приводит к понижению температуры поверхности колодки, что является причиной обмерэания колодки и прилегающего к ней изолятора. Последнее 1 еэко снижает надежность изолятора при 5 подаче напряжения, так как может произойти пробой по поверхности изолятора также снижается надежность уплотните ных соединений,Этого можно избежать, развив поверхость колодки и, следовательно, увеличивее теппообмен с окружающей средой до величины, обеспечивающей незначительный градиент температур с окружающей средой Но это приведет к увеличению теплоприто ка в холодную зону, что увеличит времязахопаживания и расход хладоагента (азот жидкого гелия). Кроме того, при этом уве пичивается метаплоемкость и габариты колодки.0лодку, по которой проходит среди, термостатируюшая колодку и изопятоо 2,Однако указанному вводу присущ суцественный недостаток, а именно наличие теппопритокв в холодную зону в бестоковом режиме,вследствие нецрерывной тепловой связи между криогенным устройством и источникомэпектропитания, находящимся при комнатнойтемпературе, так как ввод не имеет возможности прерывать тепловую связь между ко- олодкой и токоведущим элементом при бестоковом режиме, а также обеспечиватьэлектрическую связь между ними в рабочемрежиме (подачи тока).С цепью повышения надежности и экономичности, предлагаемый высоковольтный вводснабжен соединяющей токоведущий элементи колодку обечайкой, установленным на обечайке сосудом, зацолненным газом, и сипьфоном, сообщающимся с сосудом, при этом 20токоведущий элемент.и колодка установленыдруг относительно друга с зазором, в колодке со стороныобращенной к токоведущемуэлементу выполнена полость, частично заполненная электропроводной жидкостью, над 25поверхностью которой расположен сипьфон,а камера, образовайная токоведущим элементом, колодкой и обечайкой, вакуумирована.На чертеже изображен описываемый высоковольтный ввод продольный разрез. 30Высоковольтный ввод состоит из токоведущего элемента 1, размещенного в кор-,пусе 2, и коподки 3, соединенных междусобой обечайкой 4, Между колодкой и кор.пуоом установлен изолятор 5. На обечайке З 54 размещен сосуд 6, заполненный пегкоконденсирующим газом, который через трубку 7 иотверстие 8 колодки 3 соединен с внутреннимпространством гпухого сипьфона 9, установленного в полости "в колодки 3, заполненной,эпектропроводной жидкостью. Температура конденсации газа 7 должна быть вышетемпературы плавления эпектропроводящейжидкости и ниже рабочей температуры колодки 3, В качестве, такого газа можетбыть использован монофтордихпорметан (фреон 21), этипамин, фреон 114 и другие.Торцовая часть токоведущего элемента1 имеет проточку, образующую полость "б",в которой размещен кольцевой выступ 10колодки 3,Полости "б" и "в" соединены между собой трубками слива 11 и подачи 12, причем последняя проходит в полость а" и неимеет теплового контакта с токоведушим55элеменуом 1;Полостиа, "б н "в". вакуумирвены, вакуум поддерживается адсорбентом 1 3,В начале режима охлаждения криоэпектрстехическсго устройства (бестоковый. режим)е "РзОпопость Ь заподнена эпектропрсволнсй жидкостью, Вследствие чего ксполке и ТОковедуший элемент 1 имек т тепповой контакт, По мере понижения температуры токоведупего элемента 1 и колодки 3 легкоконденсирукицийся газ, находящийся в сосуде 6, конленсируется, лавпение в сипьфоне9 падает, он сжимается и эпектропроволящая жидкость через трубку 11 сливается вполость в", размыкая термический контактмежду колодкой 3 и токовелупим .пементом 1,В таком положении основной теппоприток в низкотемпературную зону осуществляется только по мапотеппопроводной обечайке 4,В рабочем режиме при подаче тока через колодку 3 к токоведущему элементуток пойдет по обечайке 4 что вызовет еебыстрый разогрев. Разогреется также сосуд6, расположенный на обечайке 4 и газ испарится, Давление резко возрастет, и сильфон 9, растягиваясь передавит эпектропроводящую жидкость по трубке 12 в полость"б", обеспечивая тем самым электрическийконтакт между колодкой 3 (выступ 10),и,токоведущим элементом, Ток пойдет по цепи:колодка 3 - эпектропроводящая жидкость -токоведущий элемент 1, имеющий расчетноеэлектрическое сопротивление, значительноменьше, чем сопротивление обечайки 4,За счет лжоупевого тепловыделения в констрчкции электрического ввода температура колодки.поддерживается близкой к температуре окружающей среды.Сипьфон 19, кроме функции вытесните-ля, выполняет роль ограничителя количествапередавпиваемой эпектропроводящей жидкости и полностью замыкает объем, заполненныйгазом, т. е. делает эту систему закрытой.Как видно из вышеописанного, предлагаемая конструкция электрического ввода автоматически обеспечивает режимы работыкриогенного устройства, мапый теппопритокв холодную зону, вследствие чего повышается экономичность и надежность,формула изобретения Высоковольтный ввод для криогенных устройств, содержащий изолятор, расположенный по его оси токоведущий элемент, соединенный с колодкой, предназначенной лпя подключения к источнику питания, о т и ич а ющ и й с я тем, что, сцепьюповыщения надежности и экономичности, си снабжен соединясшей токоведущий элемент и колодку обечайкой, установленным на обечайке сосудом, заполненным газом, и сипьфоном, сообщасщимся с сосудом, при этом гоковелуший элемент и колодка установпеиы . друг стноситепыО друга с за-,5 с 81 1 В Составитель Ю. БуяновБаглай Техред( 3. фанта р И, Гокс о Редак Подпи Тираж 960рственного комитета Совета Мделам изобретений и открытисква, Ж, Раушская наб., д. Зак нистров СССР илиал ППП Гатент г. Ужгород ул. Проектная зеро л, в колодке со стоицьт, обря 1 деццой к токоведу 1 лечу злечецту, вьполцеця полость, чястично зяцолцеццяя электроироводцой жидкостью, цад цоцерхностьв которой расположен сильфоц, я камера, обрязовяццяи токоведу 1 пич элементом, колодкой и лбечяйкой, вякуучировяця. 251/43 НИИПИ Госуд по 113035, МоИсточники инфорчации, црицятьюе во внимание лри экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР% 434486 Н 01 В 17/26 26. 1 1. 70. 2. Патент франции Мо 2066600,кл. Н 01 К 11/00,27.10.70.