SU866581A1 - Проходной секционированный изол тор - Google Patents

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к высоковольтной импульсной технике и может бщть использовано при проектировании высоковольтных секционированных изоляторов для вакуумных камер.

Известен проходной секционированный изолятор, содержащий чередующиеся изоляционные слои и электропроводящие прокладки гп..

Однако в местах соединений изоляционных слоев и прокладок из-за неплотностей образуются повышенные напряженности электрического поля, которые могут вызвать перекрытие по боковой поверхности диэлектрика,

Известен секционирован.гый изолятор, д котором электропроводящие прокладки снабжены кольце'выми выступами, повышающими плотность соединения изоляцион· ных слоев и прокладок Г2].

Недостатком этого устройства является незащищенность диэлектрических поверхностей, находящихся в вакууме, >от попадания электронов, которые на- . капливаясь изменяют распределение потенциала по длине изолятора, стимулируют ионизационные процессы на стенках, участвуют в разрушении элементов ® секций вследствие бомбардировки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является проходной Секционированный изолятор, являющийся корпусом высоковольтной разрядной трубки, в котором между положительно и отрицательно заряженными электродами размещены изоляционные слои, разделенные электропроводящими прокладками. С вакуумной стороны прокладки снабжены металлическими экранами, представляющими собою тонкостенные цилиндрические поверхности, отходящие от прокладок в сторону отрицательно заряженного электрода.

Назначение экранов - предотвратить попадание электронов на поверхность диэлектриков [3J. ОДнако для умень3 шения влияния поля экранов на распределение потенциала по высоте поверхности диэлектрического слоя они удалены от указанной поверхности на расстояние, значительно превышающее зазор $ между ними. Тем самым радиальные раз- ‘ меры изолятора увеличины. Кроме того, на границе раздела вакуум-твердый диэлектрик вблизи расположения отрицатель-, но заряженного электрода молекулы ю твердого диэлектрика поляризуются и вызывают усиление электрического поля. Это приводит к снижению электрической прочности вдоль боковой по верхности изоляционных слоев, а вслед-, ствие этого снижается надежность всего изделия.

Цель изобретения - повышение надежности путем увеличения электрической прочности, ₂

Поставленная цель достигается тем, что в известном проходном секционированном изоляторе, содержащем два плоских электрода, один из которых имеет по оси отверстие, расположен- ₂ ные между ними и чередующиеся между собой изоляционные слои в виде колец и электропроводящие прокладки

Ед- относительная диэлектрическая проницаемость материала изоляционного слоя.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг, 2 отдельная секция изолятора,

Изолятор содержит электроды 1 и 2, между которыми расположены изоляционные слои 3, чередующиеся с электропроводящими прокладками 4, Каждая прокладка снабжена экраном 5, ограждающим боковую поверхность соседнего изоля~ ционного слоя 3 с вакуумной стороны от попадания на нее первичных элек тронов, Экраны направлены в сторону электрода 1 и установлены с некоторым зазором относительно соседних электропроводящих прокладок 4,

При подаче на изолятор высокого напряжения происходит его распределение по длине устройства с помощью известных делителей напряжения (емкостных, жидкостных, резисторных и т,д.). При этом вдоль вакуумной части изолд-г тора в наиболее электрически напряженных частях возникает явление автоэлектронной эмисии. Экраны защищают боковые поверхности изоляционных и электропроводящие экраны в виде цилиндров, соединенные с внутренней поверхностью прокладок и направленные в сторону другого электрода, геометрические размеры элементов секций выбраны из условий (1=(ОД-О,Ъ5)а 017, 211-В

(Ό , (1)

2413 (¾) где h - расстояние между торцом экрана и соседней электропроводящей прокладкой;

d - высота изоляционного слоя;

а - радиус закругления торцовой части экрана;

V - рабочее напряжение на изоляторе;

N - количество секций;

U^- энергия первичных электронов, при которой коэффициент вторичной эмиссии материала изоляционного слоя на исходящей ветви зависимости/ равен 1; ’ .

/Ь - расстояние между проекцией экрана на соседнюю проводящую прокладку и внутренним краем* изоляционного слоя;

слоев от попадания на них '’появившихся электронов. Экранировать поверх³⁰ ность изоляционных слоев высоковольтных изоляторов необходимо от электронов с энергией равной или меньше 2-х - 4-х кэВ в зависимости от материал^ изоляционных > Предлагаемые размеры элементов секций создают такое распределение напряженности электрического поля в .секциях^при котором электроны проникшие в зазор между торцом экрана 40 и соседней электропроводящей проклад*кой, с энергией, достаточной для возникновения вторичных процессов, не достигают поверхности изоляционных слоев и электроны, вырываемые полем из области соединений изоляционных слоев и электропроводящих прокладок собираются на экранах.

Claims (1)

1. Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к высоковольтной импульсной технике и может бцть использовано при проек-гировании высоковольтных секционированных изол :т ров дл  вакуумных камер. Известен проходной секционированный изол тор, содержащий чередующиес  изол ционньре слои и электропровод щие прокладки TI.. Однако в местах соединений изол ционных слоев и прокладок из-за неплотностей образуютс  повышенные напр женности электрического пол , которые могут вызвать перекрытие по боковой поверхности диэлектрика. Известен секционирован;1Ый изол то котором электропровод щие прокладк снабжены кольцевыми выступами, повышающими плотность соединени  изол ци Гот ных слоев и прокладок L2J. Недостатком этого устройства  вл  етс  незащищенность диэлектрических поверхностей, наход щихс  в вакууме. от попадани  электронов, которые на- . каплива сь измен ют распределение потенциала по длине изол тора, стимулируют ионизационные процессы на стенках , участвуют в разрушении элементов секций вследствие бомбардировки. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  проходной Секционированный изол тор,  вл ющийс  корпусом высоковольтной разр дной трубки, в котором между положительно и отрицательно зар женными электродами размещены изол ционные слои, разделенные электропровод щими прокладками, С вакуумной стороны прокладки снабжены металлическими экранами, представл ющими собою тонкостенные цилиндрические поверхности, отход щие от прокладок в сторону отрицательно зар женного электрода. Назначение экранов - предотвратить попадание электронов поверхность диэлектриков ГЗ. Однако дл  умень шени  вли ни  пол  экранов на распре деление потенциала по высоте поверхности диэлектрического сло  они удал ны от указанной поверхности на рассто ние , значительно превьшающее заз между ними. Тем самым радиальные раз меры изол тора увеличины. Кроме того на границе раздела вакуум-твердый ди лектрик вблизи расположени  отрицате НО зар женного электрода молекулы твердого диэлектрика пол ризуютс  и вызывают усиление электрического пол . Это приводит к снижению электрической прочности вдоль боковой по верхности изол ционных слоев, а всл ствие этого снижаетс  надежность все издели . Цель изобретени  - повышение надежности путем увеличени  электричес кой прочности, Поставленна  цель достигаетс  тем что в известном проходном се.кциониро ванном изол торе, содержащем два плоских электрода, один из которых имеет по оси отверстие, расположенные между ними и чередующиес  между собой изол ционные слои в виде колец и электропровод щие прокладки и электропровод щие экраны в виде цилиндров, соединенные с внутренней поверхностью прокладок и направленные в сторону другого электрода, гео метрические размеры элементов секций выбраны из условий NW 1i(o,a-o,i5)a -, oi aii-e ( ),() ,)en где h рассто ние между торцом экра на и соседней электропровод щей прокладкой; высота изол  ционного сло ; радиус закруглени  торцовой части экрана; рабочее напр жение на изол торе; количество секций; энерги  первичных электронов при которой коэффициент вторичной эмиссии материала изол ционного сло  на исход щей ветви зависимости / равен 1; . рассто ние межДу проекцией экрана на соседнкж) провод щу прокладку и виутрешгам краем изол ционного сло ; 1 относительна  диэле1 трическа проницаемость материала изол ционного сло , На фиг, 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг, 2 отдельна  секци  изол тора, Изол тор содержит электроды 1 и 2, между которы1«1 расположены изол ционные слои 3, чередующиес  с электропровод щими прокладками 4. Кажда  прокладка снабжена экраном 5, ограждающим боковую поверхность соседнего изол ционного сло  3 с вакуумной стороны от попадани  на нее первичных электронов , Экраны направлены в сторону электрода и установлены с некоторым зазором относительно соседних электропровод щих прокладок 4, При подаче на изол тор высокого напр жени  происходит его распределение по длине устройства с помощью известных делителей напр жени  (емкостных , жидкостных, резисторных и т,д.). При этом вдоль вакуу. части изолд-  тора в наиболее электрически напр женных част х возникает  вление автоэлектронной эмисии. Экраны защищают боковые поверхности изол ционных слоев от попадани  на них эдо вивщихс  электронов. Экранировать поверхность изол ционных слоев высоковольтных изол торов необходимо от электронов с энергией равной или меньше 2-х. - кэВ в зависимости от материала изол ционных Предлагаемые размеры элементов секций создают такое распределение напр женности электрического пол  в /секци х при котором электроны проникшие в зазор между торцом экрана и соседней электропровод щей прокладкой , с энергией, достаточной дл  возникновени  вторичных процессов, не достигают поверхности изол ционных слоев и электроны, вырываемые полем из области соединений изол ционных слоев и электропровод щих прокладок собираютс  на экранах. Формула изобретени  Проходной секционированный изол тор , содержащий два плоских электрода , один из которых имеет по оси отверстие , расположенные между ними и . чередующиес  между собой изол ционные слои в виде колец и электропровод щие прокладки, и электропровод щие экраны в виде цилиндров,соединенных с внутренней поверхностью прокладок и направленных в сторону другого