Высоковольтный изолятор

Союз Советскнк Социвлнстнческн 122 аспублик И ВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬ полннтвльное к авт, свид-ву 5)М. Кл.(22) Заявлено 16.1078 21) 2674102/24-07ЙоО, Бюллетень Йо 40 Н 01 В 17/1453) УДК 621. .315.(088.8) осударственный кони СССР по делаю нзобретени и открытийпубликовано 301 Дата опубликования описания 10. 11. 80 72) Авторы изобретения ва к И.Р.Пекарь.Г.Го 1) Заявитель Харьковск ена Ленина поли им. В.И.Ленина нический инст ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ИЗОЛЯТО ых емкостных бв генераторахных напряжений п -(И Вчисло иэвнешнийколец;внешний диаметрких цилиндричессуммарная толщиных колец олецяционных оляционныхдиаметр и где л 0(23) Приоритет Изобретение относится к электротехнике, а именно к конструкции высоковольтных изоляторов, работающихпри значительных сжимающих усилиях, и может быть использовано в высоко- В вольтных и сверхвысоковольтных устройствах.Известны высоковольтные изоляторы, содержащие полый корпус иэ изоляционного материала, например фарФора, в котором размещены предварительно напряженные стержни и который заполнен изоляционным материалом Щ . Такие изоляторы обладают недостаточной механической прочностью на сжатие.Известен также опорный высоковольтный изолятор, содержащий полый корпус из изоляционных цилиндров, например фарфоровых, в котором размеще- ны предварительно напряженные стерж- ,ф ни иэ изоляционного материала и который заполнен изоляционным материалом, например полимербетоном. Наружная поверхность стержней и внутренняя поверхность цилчндров выполнены с выступами, периодически меняющими поперечное сечение полости корпуса по высоте 2. Танке изоляторы имеют недостаточную механическую прочность при использовании их в качестве от 1 ор ных элементов в мощи атареях, в частностисверхвысоких импульс и токов.Целью изобретения является повыше ние механической прочности изолятора, преимущественно на сжатие.Поставленная цель достигается тем, что изолятор, содержащий заполненный изоляционным материалом полый корпус, выполненный в виде расположенных друг на друге цилиндров, и расположенные в корпусе предварительно напряженные стержни из изоляционного материала, снабжен расположенными между цилиндрами кольцами из изоляционного материала, цилиндры выполнены иэ металла, при этом количество и геометрические размеры колец связаны зависимостьюНа чертеже изображен высоковольтный изолятор в разрезе,Изолятор содержит металлическиецилиндры 1, разделенные между собойкольцами 2 иэ изоляционного материала.Во внутренней полости цилиндров 1расположен стержень 3 из изоляционного материала с высоким .сопротивлением растяжению, например, из стеклопластика. Для улучшения механическиххарактеристик поверхность стержня 3и внутренняя поверхность корпуса могут быть выполнены с выступами, периодически меняющими поперечное сечение полости корпуса по высоте.Свободное пространство полости корпуса заполнено изолирующим материалом 4, например полимербетоном.Крепление изолятора к Фундаменту5 или соединение нескольких изоляторов в изолятор большей высоты произ- Щводят при помощи металлических Фланцев 6. Металлические цилиндры 1 иизоляционные кольца 2 склеены.Изолятор работает следующим образом.25При воздействии больших сжимающихусилий нагрузку воспринимают металлические цилиндры 1, наполненные полимербетоном и разделенные тонкимикольцами 2 из стеклотекстолита. Большая опорная площадь и малая толщинаизоляционных колец 2 создают условия,при которых изолятор может выдержатьбеэ повреждения повышенные сжимающиеусилия. Соотношение размеров и количества элементов изолятора обусловле- Ыно тем, что допустимая напряженностьэлектрического поля в материале диэлектрическом составляет величину порядка 20-25 МВ/м, а градиент напряжения перекрытия по наружной поверх Оности диэлектрика равен, примерно0,5 МВ/м, т. е. при равных расстояниях напряжение пробоя изоляции в 4050 раз больше напряжения перекрытияпо наружной поверхности диэлектрика. 4 зУкаэанное обстоятельство и позволяетвыполнить изолятор из чередующихсяметаллических цилиндров и сравнительно тонких колец из изоляционного материала, в частности иэ листовогостеклотекстолита, причем суммарнаятолщина колец составляет всего несколько процентов от высоты изолятора,Внешняя изоляция обеспечиваетсявыступающими частями колец, образующих ребра, число и геометрические фразмеры которых выбираются в зависимости от требуемого напряжения,Пробой материала по толщине выводит изолятор из строя, а перекрытиепо поверхности не выводит его иэ ебстроя. Поэтому предусмотрен запасизоляции на сквозной пробой.формула изобретения Высоковольтный изолятор, содержащий заполненный изоляционным материалом полый корпус, выполненный в виде расположенных друг на друге цилиндров, и расположенные в корпусе предварительно напряженные стержни иэ изоляционного материала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения механической прочности, снабжен расположенными между цилиндрами кольцами, выполненными иэ изоляционного материала, цилиндры выполнены иэ металла, при этом количество и геометрические размеры колец связаны ,зависимостью где во е число изоляционных колец; внешний диаметр изоляционного кольца;внешний диаметр металлического цилиндра;суммарная толщина изоляционных колец. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 9 324655, кл. Н 01 В 17/32, 1969.2. Авторское свидетельство СССР 9 474053, кл. Н 01 В 17/14, 1971. Для обеспечения необходимой изоляции во внутренней поверхности изоляционного кольца имеются широкие возможности, не представляющие трудности для практического выполнения, так для заполнения корпуса изолятора можно использовать изоляционный материал, имеющий хорошую адгезию к материалу кольца например, полимербетон) или заливку жидким или полужидким диэлектриком.Наличие предварительно напряженного стержня 3 обеспечивает увеличение прочности и жесткости изолятора при действии изгибающей нагрузки, приложенной к его корпусу.Настоящая конструкция высоковольтного изолятора обеспечивает увеличение его механической прочности в несколько раэ, не снижая его электроиэоляционных качеств. Использование таких изоляторов в высоковольтных установках при повышенных механических нагрузках даст существенный зкономический эффект за счет уменьшения необходимого числа изоляторов и повышения надежности их работы.775763 Составитель Л.Иасальцев Техред А.Ая Коррек ила б . Тираж 844 ВНИИПЙ Государственног по делам иэобретени 113035, Москва, З, каэ одпис Ф ал ППП "Патент , г. Ужгород, ул. Проектная,едактор В.Левятоа 5 комитета СССРи открытийушская наб., д. 4