Проходной секционированный изолятор

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СфветскикСоциалистическихЯесеублик 1943863(Ы)Дополнительное к авт, свмд-ву(22) Заявлено )7. 11,80 (21) 3006326/24" 07М, Кп,с присоединением заявки Йо Н 01 В 17/26 Гкударственный комитет СССР но делам изобретений н открытийДата опубликования описания 15.07.82(72) Авторыизобретения Г,В. Смирнов и В,Г, Христюков Томский институт автоматизированных систем "управления и радиоэлектроники(54) ПРОХОДНОЙ СЕЕЦИОНИРОВАННЫЙ ИЗОЛЯТОР Изобретение относится к электро- .технике и может быть использовано .при проектировании и изготовлении высоковольтных секционированных изоляторов для вакуумных камер.Известен секционированный .изоля,тор, состоящий из отрицательно и положительно заряженных электродов, мвжду котоФыми расположены.изоля.цмоийые слои., разделенные электропро. аодящими прокладками. Причем электро- проводящие. прокладки снабжены кольцевыми выступами, повышающими плотность соединения изоляционных слоев и прокладок .Недостатком этой конструкции яв-: :ляется неэащищенность диэлектрических поверхностей, находящихся в вакууме, от попадания электродов, кото;Яме, накапливаясь, изменяют распределение поля по длине изолятора, ,.стимулируют ионизационные процессы. на стенках и способствуют разрушению элементов секций вследствие бомбардировки. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является проходной.секционированный изолятор, служащий корпусомт высоковольтной разрядной трубки, в котором между положительно и отрицательнозаряженными электродами размещены.изоляционные слои, разделенные злектропроводящими прокладками. С вакуумной стороны прокладки снабжеиы металлическими экранами, представляющими.собою тонкостенные цилиндрическиеповерхности, отходящие от прокладокв сторону отрицательно заряженногоэлектрода и установленные с зазоромотносительно соседней прокладки 2),Недостатком такого изолятора является низкая электрическая прочность,обусловленная не оптимальной степенью экранировки диэлектрических слоев.Цель изобретения - повышение электрической прочности.Поставленная цель достигается тем,что изолятор, содержащий полый, секционированный по длине изоляционныйкорпус, экраны с разделяющими отдельные секции корпуса Фланцами, расположенные с зазором по отношению квнутренней поверхности корпуса исмежным экраном, и электроды, размещенные на торцах корпуса, снабженохватыванициккорпус кожухом, выполненным из пластичного материала иустановленным между корпусам и кожуЗ 0 хом с воэможностью перемещения каркасом из изоляционного материала, фланцы экранов установлены с зазором по отношению к каждой секции корпуса, при этом каркас связан с фланцами и по крайней мере с одним из электродов. 5На фиг, 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид, разрез 1 на фиг. 2 - графики зависимости электрической прочности поверхности вакуумной стороны изоляционного слоя ог 10 величины вакуумного зазора между торцом экрана и соседней проводящей прокладкой, заряженной отрицательно по отношению к экрану.Изолятор состоит из отрицательно заряженного электрода 1 и положительно заряженного электрода 2, между которыми размещен изоляционный корпус 3, разделенный электропронодящимн прокладками 4 Между прокладка ми 4 созданы зазоры 5, внутри которых расположены фланцы экранов 6, причем экраны направлены н сторону отрицательно заряженного электрода 1, Фланцы экранов 6 раскреплены на диэлектрическом каркасе 7, подвижном относительно секции изолятора. С наружной стороны каркаса 7 размещен уплотнительный эластичный изоляционный кожух 8.При подаче на изолятор высокого напряжения происходит его .равномерное распределение по длине устройства в результате использования делителей (емкостных, резисторных, комбинированных и т,д.) . .35При отсутствии экранов величина напряжения на секции изолятора ограничена электрической прочностью вакуумной поверхности слоя (см.фиг,2, пунктирная линия). С присутствием 40 экранов величина напряжения на секции изолятора определяется уже электрической прочностью совокупности параллельно соединенных между собой экранированной вакуумной поверхности 45 изоляционного слоя и вакуумного зазора Й, образованного между торцами экрана и соседней, заряженной отрицательно по отношению к экрану электропронодящей прокладкой.50Величину электрической прочности укаэанной совокупности можно изменять в широких пределах, изменяя величину вакуумного зазора 5 с соседней электропроводящей прокладкой 4, заряженной относительно экрана отрицательно (Й=О), прочность совокупности вакуумный зазор - боковая поверхность изоляционного слоя равна фОф (секция закорочена) . При увеличении вакуумного зазора й прочность указанной совокупности возрастает и определяется, до точки й = с 1, прочностью вакуумного зазора.В точке й = йот электрическая прочность вакуумного зазора ранна 65 электрической прочности экранированной поверхности изоляционного слоя. Причем прочность боковой поверхности изоляционного слоя с экранированием его от внешних воздействий в точке= допт и несколько раз выше элек трической прочности той же поверхности, но без экранирования, При дальнейшем увеличении вакуумного зазора (6 7 д от) электрическая прочность совокуйности изоляционный слой- вакуумный зазор снижается и определяется электрической прочностью боковой поверхности экранированного слоя. При этом снижение прочности боковой поверхности слоя происходит из-за снижения эФфективности экранировки. При равенстве величины вакуумного зазора толщине изоляционного слоя с 1 = с 1(экранировка отсутствует) прочность совокупности равняется прочности неэкранированной поверхности слоя.Таким образом, для достижения наибольшей электрической прочности изолятора необходимо настроить изолятор так, чтобы прочность вакуумных зазорон й между торцами экранов и соседними отрицательно заряженными по отношению к экрану электропронодящими прокладками равнялись прочности экранированных боковых поверхностей изоляционных слоев.Для настройки изолятора перемещают один из электродов 1 или 2 относительно другого в направлении оси симметрии изолятора,при этом диэлектри.ческий каркас, жестко соединенный с подвижным электродом, перемещается .также в направлении оси симметрии изоля,тора. Перемещение диэлектрического кар,каса вызывает перемещение экранов,поскольку они неподвижно закрепленына нем. Экраны, перемещаясь относительно неподвижных секций изолятора, изменяют величину вакуумных зазоровд равномерно во всех секциях изолятора. Для того, чтобы не нарушать разгерметизацию объема и плавно осущестнлять настройку изолятора, с наружной стороны каркаса расположен эластический диэлектрический цилиндр.Примером конкретного ныполненияявляется изолятор, имеющий семь изоляционных слоев из ситалла. Каждая электропроводящая прокладка выполнена из двух слоев из нержавеющей листовой стали толщиной 4 мм, между которыми, с помощью металлических 8-миллиметроных пальцев, расположенных поокружности, образован зазор равный 10 мм. В зазоре расположены плоскости экранов, электрически соединенные с соответствующими электропронодящими прокладками. Экраны выполнены из нержавеющей стали толщиной 1 мм, Заирцы экранов понернуты н сторону943863 Формула изобретения Фиг. 7ВНИИПИЗаказ 5124/63 Тираж 761 .Подписное илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна отрицательно заряженного электрода. Плоскости экранов закреплены на полиэтиленовом каркасе (перфорированной трубе) . Полиэтиленовый каркас закреплен к подвижному отрицательно заряженному электроду. Снаружи ди электрического каркаса расположен резиновый цилиндр, зажатый между электродами изолятора. Высота изоляционного слоя равняется 30 мм. Изменением степени экранировки путем 1 О перемещения экранов удается увеличить пробивное напряжение изолятора с 220 кВ при длительности импульсов 0,2 мкс и полном токе 30-35 кА до 920 кВ при длительности импульсов 0,5 мкс и полном токе 35 кА. Дальнейшее повьнаение напряжения приводит к пробою изолятора в радиальном направлении, Оптимальный вакуумный зазор, при котором наблюдается электрическая прочность, составляет 6 мм.Таким. образом, при изменении степени экранировки удается повысить прочность изолятора более чем в 4 раза. Преимуществом предлагаемого Уст 25 ройства является возможность изменять электрическую прочность в широких пределах, добиваясь ее оптимального значения, Указанное свойство изолятора дает возможность проектировщикам высоковольтных секционированных изоляторов экспериментально определять ту величину вакуумного .зазора между экраном и соседней .заряженной относительно экрана отрицательно токоведущей прокладкой, которая необходима для достижения наилучшего эффекта. Кроме того, используя подвижные экраны в изоляторе можно исключить разрушение изоляционных слоев разрядами, если величину вакуумного зазора между торцами экранов и электро- проводящими прокладками выбрать так, чтобы прочность указанного зазора была несколько ниже прочности боковой поверхности изоляционного слоя. Проходной секционированный изоля- .тор, содержащий полый, секционированный по длине изоляционный корпус, экраны с разделяющими отдельные секциикорпуса фланцами, расположенные сзазором по отношению к внутренней поверхности корпуса и смежным опорам, иэлектроды, размещенные на торцах корпуса, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения электрическойпрочности, он снабжен охватывающимкорпус кожухом, выполненным из пластичного материала и установленныммежду корпусом и кожухом с возможностью перемещения каркасом из изоляционного материала, фланцы экранов установлены с зазором по отношению ккаждой секции корпуса, при этом каркас связан с фланцами и по крайнеймере с одним из электродовИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 547845, кл. Н 01 В 17/26, 1977.2. Патент Великобритании Р 859544,кл. Н 01 Р, 1961.