SU871226A1 - Sectioned insulator with capacitive potential destribution - Google Patents

Description

(54) СЕКЦИОНИРОВАННЫЙ ИЗОЛЯТОР С ЕМКОСТНЫМ РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ ПОТЕНЦИАЛА Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к электрическим изол торам , предназначенным дл  использовани  в конструкци х генераторов высокого напр жени , ускорителей зар женных частиц и в других установках высокого вакуума и сверхвысокого напр жени . Известны изол торы высокого напр жени  ГЦ) в которых дл  уменьшени  эффекта полного напр жени  и ограничени  пу ти распространени  частичного разр да по диэлектрику используетс  разделение тела изол тора на секции, т.е. чередующиес  диэлектрические и провод щие слои. Недостатком данной конструкции  вл етс  Неравномерное распределение потенциала . Указанный недостаток устран етс  использованием принудительного распределени  с помощью конденсаторов, подключенных параллельно секци м изол тора. Улучшение распределени  потенциала приводит к увеличению габаритов и услож нению конструкции. Известен секционированный изол тор 12 с емкостным распределением потенциала , представл ющий собсй набор конденсаторных секций. В указанном изооигго- ре снижение габаритов обеспечиваетс  устранением выносных конденсаторов, подключенных параллельно каждой секции изол тора . Равномерное распределение потенциала обеспечиваетс  путем изменени  поверхности обкладок конденсаторов, в качестве которых служат провод щие слов, чередующиес  с изол ционными сло ми. К недостаткам данной конструкции следует отнести ее сложность, котора  характеризует то, что провод щие слои дл  каждой секции имеют индивидуата ные размеры, причем увеличение площади прс вод щих слоев приводит к увеличению габаритов изол тора. Целью изобретени   вл етс  упротаенне конструкции изол тор с емкостным рао- , пределением потенциала. Эта цель достигаетс  тем, что в известном секционированном изол51торе с ек костным распределением потенциала, со сто щим из чередующихс  изол ционных и электр(Я1ровод$Ш1Их слоев, изол ционные слои выполнены из материалов с различной диэлектрической пронииаемостью . . Работа предла:гаемого устройства основана на принципе искажени  пол , обусловленным сочетанием, по крайней мере, двух изолирующих сред с различными диэлектрическими проницаемост ми,(54) SECTIONAL CAPACITIVE POTENTIAL INSULATOR The invention relates to electrical engineering, in particular to electrical insulators intended for use in the construction of high voltage generators, accelerators of charged particles and in other installations of high vacuum and ultra high voltage. High-voltage insulators of HZ are known in which, in order to reduce the effect of total voltage and limit the path of propagation of partial discharge in dielectric, the separation of the insulator body into sections is used, i.e. alternating dielectric and conductive layers. The disadvantage of this design is the uneven distribution of potential. This disadvantage is eliminated by using forced distribution with capacitors connected in parallel to the isolator sections. Improving the distribution of potential leads to an increase in size and complexity of the design. A partitioned insulator 12 with a capacitive potential distribution is known, which is a set of capacitor sections. In this isoigigore, a reduction in size is ensured by eliminating the external capacitors connected in parallel to each insulator section. A uniform potential distribution is provided by changing the surface of the capacitor plates, which are conductive words alternating with insulating layers. The disadvantages of this design include its complexity, which characterizes the fact that the conductive layers for each section have individual dimensions, and an increase in the area of the conductive layers leads to an increase in the dimensions of the insulator. The aim of the invention is to design a capacitor with capacitive voltage distribution, which is simplified by construction. This goal is achieved by the fact that in a well-known sectioned insulator with an ecc bone potential distribution, which consists of alternating insulating and electrically (H1 conductor of $ 151 of their layers, the insulating layers are made of materials with different dielectric constant. The work of the proposed device is based on the principle of field distortion caused by a combination of at least two insulating media with different dielectric constants,

Конструкци  предлагаемого изол тора изображена на фиг. 1.The design of the proposed isolator is shown in FIG. one.

Изол тор состоит из изол ционных слоев 1-5, разделенных электропровод щими сло ми 6. Изол ционные слои выполнены из материалов, имеющих различную величину диэлектрической проницаемости i вьгбор которой осуществлен путем расчета электрической схемы замещени , исход  из требовагмй распределени  потен- циала по длине изол тора.The insulator consists of insulating layers 1-5, separated by electrically conductive layers 6. The insulating layers are made of materials having different dielectric constant i, which was chosen by calculating the replacement electric circuit, based on the required distribution of the potential Torah.

Пример конкретного выполнени . Был проведен расчет, исход  .из схемы замещени  дл  конкретной конструкции секционированного изол тора, состо - щего из п ти секций (фиг. 1).. В качестве материала дл  изол ционного сло  первой секции быд набран фарфор электротехнический с , дл  второй - полиметилметакрилат с 3,9, дл  третьей, четвертой и п той - полиэтилен с р 2,2 При расчете использовались уравнени  Кирхгофа. Результаты расчета приведены на фиг, 2, крива  а. Как видно из распределени  потенциала в секционированном изол торе, за вленной конструкции , близко к равномерному - (фиг. 2) - крива  С.An example of a specific implementation. The calculation was made, the outcome of the replacement scheme for a particular design of a partitioned insulator consisting of five sections (Fig. 1) .. Electrical engineering porcelain was used as the material for the insulating layer of the first section; for the second, polymethyl methacrylate 3.9, for the third, fourth, and fifth, is polyethylene with p 2.2. Kirchhoff's equations were used in the calculations. The calculation results are shown in FIG. 2, curve a. As can be seen from the potential distribution in a partitioned isolator, the design is close to uniform - (Fig. 2) is curve C.

В случае выполнени  аналогично секционированного изол тора, в котором изол ционные слои изготовлены из материала с одинаковым €:, например полиэтилена , крива  распределени  потенциала по длине изол тора имеет, более резкий спад на секци х, прилежащих к высоковольтной части изол тора (фиг, 2 , крива  S).In the case of a similarly partitioned insulator, in which the insulating layers are made of a material with the same €: e.g. polyethylene, the potential distribution curve along the length of the insulator has a sharper drop in sections adjacent to the high-voltage part of the insulator (Fig. 2 curve S).

Как указывалось вьпие, обычно в этой части изол тора происходит падение до 35% общего напр жени .As mentioned above, usually in this part of the insulator there is a drop to 35% of the total voltage.

Предлагаемый изол тор позвол ет обеспечить распределение потенциала, близкое к равномерному, но приводит к усложнению конструкции и увеличению ее габаритов.The proposed insulator makes it possible to ensure the distribution of the potential, which is close to uniform, but leads to a complication of the structure and an increase in its dimensions.

Таким образом, предлагаемый изол тор обладает следующими преимуществами он имеет более простую конструкцию, поскольку размеры провод щихс  слоев по длине изол тора не измен ютс : благодар  этому обеспечиваетс  их взаимозамен емость; габариты изол тора могут быть снижены, поскольку в изол торе нет деталей , вли ющих на его поперечный размер.Thus, the proposed insulator has the following advantages; it has a simpler design, since the dimensions of the conductive layers along the insulator length do not change: this ensures their interchangeability; the dimensions of the insulator can be reduced, since there are no parts in the insulator that affect its transverse size.

Claims (2)

1.Патент США № 2043733, кл. 315-159, 1948,1. US patent number 2043733, cl. 315-159, 1948, 2.Патент Англии № 916079, кл. 36 С 3 В, 1963.2. The patent of England No. 916079, cl. 36 C 3 B, 1963. Ifo 1Ifo 1 0,90.9 0,7 0,6 0.50.7 0.6 0.5 0,, 0,Ъ 0,20 ,, 0, b 0,2 0,1 О 0.1 o г JMr. J 5 п5 n Фиг. 2FIG. 2