Вакуумный емкостный делитель напряжения Советский патент 1983 года по МПК H01G5/04 H02M5/08 

(54) ВАКУУМНЫЙ ЕМКОСТНЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

1

Изобретение относится к электронной технике, а именно к электровакуумным приборам, и может быть использовано в качестве высоковольтного делителя напряжения для киловолътметров, высокочастотных осциллографов и другой высоковольтной электрофизической аппаратуры различного назначения.

Известен вакуумньЛ емкостный делитель напряжения, содержащий два последовательно соединенных конденсатора (высоковольтный и низковольтный), размещенных в вакуумноплотной метаплоднэлектригческой оболочке l,

Однако этот делитель напряжения имеет недостаточные электроизоляционные свойства высоковольтного вакуумного промеж тка, снижающие эксплуатационные характеристики делителя.20

Наиболее близалм к изобретению является вакуумный емкостный делитель напряжения, содержащий последовательно соединенные высоковольтный и низковольтный конденсаторы, первый из которых образован высокопотенциальным электродом и соосным цилиндрическим нкзкопотенциаль- иым электродом, а второй - ннзкопотенциальным электродом и коаксиальным экранирующим электродом, соединительиую арматуру и вакуумированную металлодиэлектрическую оболочку, в которой раэмещены высоковольтный кранируюший я низкопотенциальные электроды Г2.1.

Недостатком известного делителя напряжения является изменение в процессе эксплуаташгн давления и состава остаточных газов и увеличение эмиссионных свойств поверхности металлических деталей, размещенных в вакууме, снижающих электроизоляционную прочность высоковольтного вакуумного промежутка. Неиш- чне различных вакуумноплотных соединений и алектровводов усложняет конструкцию делителя.

Цель изобретения - повышение долговечности, электроизоляционной прсаности и упрощение конструкдии. Поставленная цель достигается, тем что в вакуумном емкостном делителе напряжения, содержащем последовательн соединенвсые высоковольтный и низковол ный конденсаторы, первый из которых об разован вьюокопотенциальным электрод и соосным цилиндрическим вшакопотенци альньм электродом, а второй - низкопотэнциальным электродом и коаксиа/шны экранирующим электродом, соединительну арматуру и вакуумированную металлодиэлектрическую оболочку, высокопотенциальный и низкопотешшальньтй электроды, экранирующий электрод и соединител ная арматура установлены вне вакуумированной металлодиэлектрической оболоч ки, въшолненной в виде отдельной колбы в форме юбки, размещенной между высок потенциальным и низкопотенциальным электродами и охватывающей кизковольт ный конденсатор. В этой конструкции в качестве основного диэлектрика высоковольтного конденсатора делителя используется вакуум который создан в автономной металлодиэлектрической колбе, внутри которой отсутствуют металлические элементы конст рукции делителя, поэтому не происходит возникновение локальных автоэмиссионных центров и повышение давления внутри колбы за счет выделения газов, растворенных в толще металла, особенно адсорбированных в поверхностных слоях упомянутых элементов. Таким образом, внутри колбы не создаются условия возникновения газового разряда и в то же время вакуумная прослойка между высок потенциальным и низкопотенциальным элементами делителя обеспечивает вы сокую электропрочность. На чертеже изображена констру1шия предлагаемого делителя напряжения. Устройство содержит вакуумированную металлодиэлектрическую полую колбу 1 в форме перевернутого стакана с двойными стенками и двойным дном посредством впаянного в кромку ее юбки переходного кольца 2, соединенную с фланцем 3, Отпаянный отросток щтенгеля в данной части колбы закрыт высоковольтным выводом 4, который вм«;те с противокоронной чашкой 5, соединенной с выводом 4, выполняют функцию высокопотеЕциального электрода делителя. Вывод 4 и чашка 5 соединены с колбой с помощью цемента или клея (например, типа К-40О). В пространство колбы I, ограниченное ее юбкой через центральное отверстие во фланце 3 введен акранирутрщиЙ цилиндр 6с последующик жестким собиияениал его с фланцем. В ступенчатом отверстии цилиндра 6 концеатрично установлен низкопотенциальный электрод 7, отделенный в верхней части от пилинда 6 диэлектрическим кольцом 8, Нижняя часть электрода 7 7имеет низкопотенциальный вывод 9, проходящий через диэлектрическую ишйбу Ю. Шайба Ю установлена в углублении кольцевого выступа фланца 3 и обеспечивает сохранение зазора между экрани.руюпщм шышндром 6 и цилиндрической частью электрода 7. Диэлектрическая шайба Ю, а вместе с ней и электрод 7 удерживаются от осевого перемещения, патрубком II, ввернутым в ресяэбовую часть кольцевого выступа до упора в шайбу 10. В предлагаемой конструкции делителя высоковольтная емкость образована высоковольтным выводом 4 с чашкой 5 и торцовой поверхностью ннзкопотенциаль- ного электрода 7, а низковольтная емкость - между экранирующим цилиндром 6 и пнлиндрической частью низкопотенциального электрода 7. аположение высокопотенпиального электрода (вывода 4 и чашки 5), экранирующего цилиндра фланиа и патрубка обеспечивает защиту низкопотенцнального электрода от прямого воздействия внешних электромагнитньпс полей. Входное напряжение прикладывается между фланцем 3 и высоковольтным выводом 4. Выходное напряжение снимается между низковольтным вьтодом 9 и патрубком 11, однопотендиальлым с флан цем 3, Технико-экономическая эффективность от реализации конструкшш вакуумного емкостного делителя напряжения будет обеспечена как в сфере эксплуатации, где более долговечные и надежные делители позволят сократить расходы на частое изъятие выработавших свой ресурс делителей из аппаратуры и замену их новыми делителями, так и в сфере производства, где более простая конструкция в связи с исключением технологических операций по выполнению многочисленных вакуумноплотных швов и операции высоковольтной тренировки не потребует сложной специальной технологической оснастки и технологического оборудования. Формула изобретения Вакуумный емкостный делитель «напряжения, содержащий последовательно сое