Opublikowano: 15.11.1971 61686 KI. 21 c, 10/04 MKP H 01 b, 17/28 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Jerzy Gzylewski, Tadeusz Las, Gerard Lebioda, Henryk Otreba Wlasciciel patentu: Instytut Elektrotechniki, Warszawa (Polska) Izolator przepustowy kondensatorowy wysokiego napiecia Przedmiotem wynalazku jest izolator przepu¬ stowy kondensatorowy wysokiego napiecia.W znanych izolatorach przepustowych konden¬ satorowych dla wyrównania rozkladu pola ele¬ ktrycznego w kierunkach promieniowym i osio¬ wym stosuje sie ekrany elektrostatyczne. Ekrany wykonywane sa jako przewodzace z folii alumi¬ niowej, miedzianej lub innych materialów prze¬ wodzacych, badz jako pólprzewodzace.Ekrany przewodzace z folii steruja pole elektry¬ czne zarówno przy napieciach przemiennych jak i przy napieciach udarowych, w tym takze i przy udaraclr ucietych.Wada stosowania ekranów przewodzacych jest wystepowanie w bezposrednim sasiedztwie krawe¬ dzi elektrod relatywnie wysokich lokalnych na¬ prezen elektrycznych. Naprezenia te powoduja wystepowanie wyladowan niezupelnych przy na¬ pieciach pracy 50 Hz, które powoli lecz systema¬ tycznie naruszaja strukture materialu izolacyjne¬ go (zjawisko erozji) co w konsekwencji moze do- ' prowadzic do przebicia przepustu.Ekrany pólprzewodzace zmniejszaja naprezenia elektryczne na krawedziach i praktycznie usuwa¬ ja niebezpieczenstwo erozyjnego niszczenia izola¬ cji przepustu w czasie jego normalnej pracy przez podwyzszenie punktu (napiecia) jonizacji przepu¬ stu. W odróznieniu od ekranów przewodzacych pozwalaja one na wydatne zmniejszenie wymia¬ rów promieniowych i osiowych przepustu. Stoso- 15 20 25 30 wanie ekranów pólprzewodzacych prowadzi jed¬ nak do wystepowania zaklócen rozkladu pola elektrycznego przy przebiegach udarowych, przy których przepust podlega niedopuszczalnie wyso¬ kim naprezeniom udarowym, w szczególnosci osio¬ wym, co grozi jego przebiciem.Celem wynalazku jest skonstruowanie izolatora przepustowego kondensatorowego pozbawionego wad, zwiazanych z dotychczas stosowanymi ekra¬ nami. Cel ten osiagnieto przez jednoczesne zasto¬ sowanie folii metalowych oraz ekranów pólprze- wodzacych.Istota wynalazku polega na zastosowaniu steru¬ jacych pole elektryczne ekranów, skladajacych sie z czesci przewodzacej i pólprzewodzacej, przy czym czesc przewodzaca jest umieszczona w srod¬ ku ekranu.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia izolator przepustowy w trakcie jego nawijania, zas fig. 2, 3 i 4 przedstawiaja wi¬ dok z góry róznych rodzai ekranów przygotowa¬ nych do umieszczenia w przepuscie w trakcie ich nawijania.Izolator przepustowy w tym przykladzie sklada sie z trzech ekranów sterujacych 1, 2 i 3. Posz¬ czególne ekrany wykonane sa z arkusza folii me¬ talowej 4, nalozonej na arkusz z papieru pólprze- wodzacego 5 lub na arkusz papieru powleczony warstwa pólprzewodzaca. Folia metalowa 4 (fig. 2) 6168661686 nalozona jest na arkusz papieru pólprzewodzace- go 5, lub arkusz papieru, powleczony warstwa pólprzewodzaca. Ekran moze byc równiez wyko¬ nany z arkusza folii metalowej 4 oraz dwu wsta¬ zek 6 (fig. 3) lub jednej wstazki 6 (fig. 4) papieru pólprzewodzacego lub papieru powleczonego war¬ stwa pólprzewodzaca. Strzalka oznaczono kieru¬ nek wprowadzenia ekranu do przepustu w czasie jeg-o nawijania.Dzieki takiemu usytuowaniu ekranów zachowu¬ je sie przy napieciach udarowych prawidlowy roz¬ klad naprezen osiowych i promieniowych. Rów- 10 noczesnie zmniejszone zostaja naprezenia na kra¬ wedziach ekranów przy napieciach przemiennych oraz uzyskuje sie male gabaryty przepustu. PL PLPublished: November 15, 1971 61686 IC. 21 c, 10/04 MKP H 01 b, 17/28 UKD Inventors of the invention: Jerzy Gzylewski, Tadeusz Las, Gerard Lebioda, Henryk Otreba Patent owner: Electrotechnical Institute, Warsaw (Poland) High voltage capacitor bushing The subject of the invention is a bushing High voltage capacitor circuit. In the known capacitor bushings, electrostatic screens are used to equalize the distribution of the electric field in the radial and axial directions. Conductive screens are made of aluminum foil, copper or other conductive materials, or as semi-conductive. Conductive screens made of foil control the electric field at both alternating voltages and surge voltages, including also sawn impulse. The disadvantage of using conductive screens is the presence of relatively high local electrical stresses in the immediate vicinity of the electrode edges. These stresses cause partial discharges at 50 Hz operating voltages, which slowly but systematically disturb the structure of the insulating material (erosion phenomenon), which in turn may lead to penetration of the bushing. Semiconducting screens reduce electrical stresses at the edges and it practically removes the risk of erosive destruction of the bushing during its normal operation by increasing the ionization point (voltage) of the bushing. Unlike conductive screens, they allow for a significant reduction of the radial and axial dimensions of the bushing. However, the use of semi-conductive screens leads to disturbances in the distribution of the electric field in the case of impulse waveforms, where the bushing is subject to unacceptably high shock stresses, especially axial, which may lead to its breakdown. The aim of the invention is to design an insulator. capacitor bushing free from the drawbacks associated with the screens used so far. This aim was achieved by the simultaneous use of metal foils and semi-conductive screens. The essence of the invention consists in the use of electric field-controlled screens consisting of a conductive part and a semi-conductive part, the conductive part being placed in the center of the screen. is shown in the exemplary embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows the bushing as it is wound up, and Figs. 2, 3 and 4 show a top view of various types of screens prepared to be inserted into the bushing as they are wound up. The bushing in this example comprises three control screens 1, 2 and 3. The individual screens are made of a sheet of metal foil 4 applied to a sheet of semi-conductive paper 5 or to a sheet of paper coated with a semi-conductive layer. The metal foil 4 (Fig. 2) 6168661686 is applied to a sheet of semi-conductive paper 5, or a sheet of paper coated with a semi-conductive layer. The screen can also be made of a sheet of metal foil 4 and two ribbons 6 (Fig. 3) or one ribbon 6 (Fig. 4) of semi-conductive paper or paper coated with a semi-conductive layer. The arrow marks the direction of the screen insertion into the bushing during its winding. Due to this positioning of the screens, the correct distribution of axial and radial stresses is maintained at impulse voltages. At the same time, the stresses at the edges of the screens with alternating voltages are reduced and the bushing is small in size. PL PL