Высоковольтный резистор

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сонэ э СоветскнкСоциалистическихРеспублик и 1781984(22) Заявлено 19.0874 (2 )2055273/26-21с присоелиненнем заявки рй(23) Приоритет Йеудвретеееввй квинтет СССР в делан кэебретенив и еткрыткй. 87 (088.8) Опубликовано 23.11.80 Бюллетень Ре 43 Дата опубликования описания 02.12.80 а . А. Абрамян, А. А. Курков, и В. М. Короткий :" :Особое конструкторское бюро икститута высоких"" " температур АН СССР(54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ РЕЗИСТОР 1Изобретение относится к электротех-. нике, вчасюности, к конструкции высоковольтных резисторов и может быть, использовано при создании нагрузочных устройств для испытания высоковольтйьтхФ 3 .источников электрической энергии ка рабочее напряэкение порядка мВ н мощности, в сотни кВт.Известен высоковольтный резистор, содержащий корпус, размещенные в нем , жидкостное сопротивление и токовыводы. ,.Активным сопротивлением в таком рези:сторе является высокоомная жидкость,. размещенная в изоляционной трубке, снабженной на концах токовыводами 11.К. недостаткам известного резистора,. относятся сравнительно низкие рабочве параметры устройств и малая надежность жидкостного сопротивления при киловатных мощностях в напряжениях более 101 кВ.Наиболее блиаквм к предлагаемому по теэаической сущности является высоковольтный резистор, содержащий корпус, заполненный взоляцвонной средой, с раэ 2мещенными в нем изоляционными каналами с токопроводящей жидкостью,Такой резистор предназначен для проверки источников тдка сравнительно высокогонапряжекия(сотки кВ) и мошноств порэтдка 10 кВт. В качестве электропроводкой жидкости в жидкостном сопротивлении устройства используется водопроводная вода, вмекэтцая большую удельную теплоемкостьи аопротивлекие. Вода протекает внутри Соединенных между собой керамических уруб, установленных вертикально кли готэазонтально на опорных изоляторах, которые, в свою .очередь, расположеньт на металлической раме 12.Недостатками, такого устройства являются большие габариты и сравнительно низкая надежность конструкции составных, изоляционных каналов, части которых соединены между собой муфгами и укреплены на раме посредством высоковольтных изоляторов. Каждый иэ указанных элементов известного резистора работает при атмосферном давлении, при котором великв781984 3размеры высоковольтных изоляторов и других элементов устройства, Разуплотнение муфтовых соединений в изоляционных каналах такого резистора приводит к электрическому пробою изоляции вдоль наружной поверхности изоляторов и каналов и выходу устройства из строя.Цель изобретения - повышение падеж юфти конструкции.Поставленная цель достигается тем, Что ИЗВЕСтНЫй ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ РЕЗИСтОРи ,содержащий корпус, . заполненный изоляционной средой, с рармещенными в немизоляционными каналами с токопроводящей жидкостью, снабжен диэлектрическим цилиндром, на поверхности которого размещены изоляционные каналы стокопроводящей жидкостью, выполненные в виде двойной спирали, причем сФношение шага спирали к диаметру изоляционного канала находится. в пределах1,1- 5.Выполнение изоляционных каийоввйсоковольтного жидкостного Омическогосопротивления в таком резиморе в видедвойной спирали, навитой иа поверхностьдиэлектрического цилиццра с ОтношениемШаГа СПИРаЛИ К ДкаМЕтРУ Каоиапа РаВНЫМ.1,3; - 5, ПОЗВОЛяэт Нри ЗачПОПКЕчпии КОр-.пусе газом под давлением до 6".18 атмзначительно (в десятки раз) уа 3 йичить " дОоПуСтИМОЕ рабОЧЕЕ НанряжЕНИЕ Мэждуэлоементамй резистора н рбзйо уимоейВ-: Шить (в сотни раз) габариты устройствайО СраВНЕНЭО О ИЭВЕСтНЫоМхн На УКВЗаННЫЕпараметры.1ПРИ. ОтаОШЕйИИ ааоГа Сййуапи" К аИВметру изоляционного кабала меоее 1,1ВЕЛИЧИНа ИЗОаЯЦИОННЫХ ПРОМЕжУЖоаВ -.между Витками спирали собтЭВит,единицыММ ДЛИ ДиаМЕтРа Кацааа ВНаСКОЛЬКОо СМ.При рабочем йадражеща и сстни кЗ ича:ле витков спирали порядка 1 б йайря-.жение между ее. Виткамй Может оказать-Оя Вьйпедопустимого для указанного гачЗОВОГО ЗВЗОРа, Чтб. МоОжат ЩаВЕСтон Кпробоям Йзоляционаых канапов жйдкостного сопротивлении, В случае увеличенияуказанного отношения более 8 (для укаиаиных рабочих иаприиаиибн и иощноооирезистора порядка 10-10 кВт) резкоВозрастут размеры диэлектрического цилиндра и корпуса,.что также уменьшает. надежность Высоковошаного резистораНа чертеже изображено продольноесечение высоковольтного резистора с какалами в Виде двойной двухзвходной спи.Рапиа 4Устройство содержит изоляционные "каналы 1 жидкостного сопротивления, выполненные в виде двойной двухзаходной пилиндрической спирали и заполненные электропроводной жидкостью с высоким удельным сопротивлением, например хиькь-.чищенной водой. На стороне высокого напряжения каналы соединены с высоковолвгным электродом 2, который электрически 1 связан через высоковольтный кабель 3 свнешним источником питании высокого напряжения (на чертеже не показан), например, с испытательным генератором напряжения ускорителя электронов. Устройство снабжено средствами для крепления канайов 1 и прокачки через них указанной жидкости. Каналы образуют две электрические цепи, соединяющие высоковольтный электрод 2 с электродами 4, находящимися под потенциалом земли. По одному из этих каналов жидкость подводится к электроду 2, по другому - отводится, Подводящий и отводя-, щий каналы в данном случаепараллельны между собой и контактируют друг с другом вдоль образующих. Каналы 1 жидкостного сопротивления навиты на цилиндрический диэлектрический цилиндр 8 с шагом, составляющим 1,1 - 5 диаметРов каждого из каналов. Спиральные изоляционные каналы 1, цилиндр 8 и электрод, 2 размещены аксиально по отношению к; цилиндрическому герметичному корпусу 6, заполненному.электроизоляционной средой, например азотом или элегазом, под давлением 8 - 15 атм, которое должно быть сравнимьм со средним давцекием жидкссти в изоляционных кайалах 1 во избежания их деформации. На выходе отводящего канала при значительном электролизе жидкости должно быть УСтакбВЛЕоио УСтРОйотВО 7 ДЛЯ ПОГЛОЩЕ- ния и вывода газообразных продуктов электролиза.В общем случае изоляционные кана-.лы 1 жидкостного сопротивления должны быть выполнены в виде двойной спирали, навитой на упомянутый диэлектрический цилиидр 5, для подвода электропровод-" кой жидкости к высоковольтному электроду и отвода жидкости от него к нулевому потенциалу. При этом изоляционные каналы могут быть навиты на цилиндр" либо в виде двойной двухзаходной спира-ли (см. чертеж), либо в виде двойной Яеднозаходной спирали. В последнем случае1высоковольтный электрод 2 располагается на середине диэлектрического цилиндра 5, а подводящий и отводяпвй за5 78 .земленные электроды 4 находятся на тср пах цилиющра 5.Высоковольтный резистор работает следующим образом.Ог высоковольтного источника питания напряжение через кабель 3 подается на высоковольтный электрод 2 и прикладывается к каналам 1 жидкостного сопро тивления. Рабочий ток протекает от элеа 1 трода 2, к электродам 4 через зысокоомнуюэлектропроводную жидкость по подводяшему и отводящему каналам в одном направлении. Для огвода выделяющегося в жидкости тепла кодичество которого пропорционально рабочему току и напра- женив источника питания, жидкость прокачивается от подводящего электрода 4 через подводящий канал 1 к электроду 2, затем по отводящему каналу ко второму электроду 4.и далее. сбрасывается или поступает через теплоабменник (на чертеже не показан),.где температура жидкости снижается до допустимой (30 - 60 С. Затем жидкость поступает в устройство 7, для удаления кислорода и водорода.Такое выполнение устройства позволяет испытывать вцсоковольтные источ-. ники электрической энергии при напряжении доединиц мВ и мошностиф сот= 1984ни кВт. Прн сохранении высокой надежности предложенного высоковольтногорезистора для испытаний высоковолвгныхисточников питания его весогабаритныехарактеристики будут вдесятки раз меньше, чем у известных устройств аналогичного назначениа Формула изобретенияВысоковольтный резистор, содержашийкорпус, заполненный изоляционной средой,с размещенными в нем изоляпноннымиканалами с токопроводящей жндкостыЬ,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения надежности, он снаб-,жен диэлектрическим цилиндром, на поверхности которого размещены изоляционйые каналы с токопроводящей жидкостькьвыполненные в виде двойной спирали, причем отношение шага спирали к диаметруизошщионного канала находится В пределах 1,1 БеИсто информапии,принятые во внимание при экспертизе1., Патент Англии М 1202151,кл. И 1 Р, 1967.2. Патент ФРГ Й 912838,кл. 21 С 86, 1964 (прототип).ч 4 чаз 8156/63 ЬНИИПИ Госуд но делам 113035, МоскваПатентР УжГсрюэ Паддисноемитета СССРитий еая наб., д. 4 И.