Высоковольтный генератор-выпрямитель Советский патент 1985 года по МПК H05H5/00 

1 Изобретение относится к высоковольтным источникам питания, в частности к высоковольтному генератору-выпрямителю, и используется в ускорительной технике для лаборатор ных и промьшшенных целей. Известен высоковольтный трансформаторный ускоритель, содержащий трехфазный трансформатор, выпрямительные блоки, расположенные параллельно осям обмоток трансформатора, и высоковольтный вывод, расположенн в герметичном котле, заполненном электроизоляционной средой. Недостатком известного устройств является громоздкость и большое количество высоковольтных промежутков Цвдоль вертикальной оси генератора, «снижающих надежность его работы. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является в соковольтный генератор-выпрямитель содержащий трехфазный трансформато выпрямительные блоки, соединенные однополупериодной схеме выпрямлени и расположенные параллельно осям о моток трансформатора, систему разделительных трансформаторов и высо ковольтный вывод, размещенные в герметичном корпусе с электроизоляционной средой. Недостатком известного устройства является громоздкость и мгшая надежность из-за размещения шести плеч выпрямительных блоков в промежутке между корпусом котла и высоко вольтными обмотками, а также наличия опорного высоковольтного изолятора на полное напряжение. Целью изобретения является умень шение габаритов генератора и повышение его надежности. Цель достигается тем, что в высоковольтном генераторе-выпрямителе, содержащем трехфазный,трансформатор, выпрямительные блоки, соединенные по однополупериодной схеме выпрямления и расположенные параллельно осям обмоток трансформатора, систему разделительных трансформаторов и высоковольтный вывод, раз мещенные в герметичном корпусе с изоляционной средой, каждый выпрямительный блок выполнен в виде секционированного цилиндра, соединенного с линейным вьгоодом каждой фазы трансформатора общей средней точкой, выпрямительные блоки 80 расположены симметрично друг относительно друга между высоковольтными обмотками и корпусом и крепятся к днищу корпуса, а высоковольтные обмотки закреплены своей средней точкой через опорные изоляторы на заземленном экране в магнитопроводе. При этом выпрямительные блоки снабжены системами охлаждения, подключенными в местах крепления их к корпусу. Совмещение выпрямительных блоков каждой фазы в единый секционированный цилиндр и размещение их симметрично друг относительно друга в промежутке между обмотками и корпусом существенно сокращает габариты генератора. Закрепление выпрямительных блоков на корпус повышает надежность генератора, так как избавляет от высоковольтных опорных изоляторов на полном напряжении и позволяет крепить выпрямительные блоки непосредственно на заземленный корпус. Кроме того, высоковольтные обмотки опираются на высоковольтные изоляторы, выполненные на полном напряжении. В предлагаемом техническом решении высоковольтные обмотки закреплены своей средней точкой на высоковольтные изоляторы, рассчитанные на половину выпрямленного напряжения, так как потенциал средней точки высоковольтной обмотки трехфазного трансформатора равен половине выпрямленного напряжения. Это также сокращает габариты устройства и повьш1ает его надежность. . В известньпс генераторах большую трудность представляет охлаждение выпрямительных диодных блоков, находящихся под высоким потенциалом, так как требуется обеспечить подвод хладагента, изолированного на полное выпрямленное напряжение. В предлагаемом техническом решении к обоим выпрямительным блокам, объединенным в единый блок, подвод хладагента осуществляется со стороны низкого потенциала (потенциал земли). На фиг. 1 представлен генератор продольный разрез-, на фиг. 2 - то же, поперечный разрез. Генератор-выпрямитель содержит трехфазный трансформатор, состоявши из магнитопровода 1, первичной 2 и вторичной 3 обмоток и экранов 4, диодные выпрямительные блоки 5, подключенные к линейньм выводам вторичных обмоток 3 по одномостовой трехфазно схеме выпрямления. Оба диодных выпрямительных блока 5 каждой фазы объединены в единый цилиндрический секционированный блок, который подключен общей средней точкой 6 к линейному выводу соответствующей фа зы. Выпрямительные блоки крепятся к ДНИ1ЦУ корпуса 7 и в этой точке имеют потенциал земли. Вторичные обмотки 3 опираются своей средней точкой 8 через опорные изоляторы 9 на заземленный экран 4. Три сдвоенных вьшрямительных блока 5 расположены симметрично друг относительно друга в промежутке между вторичными обмотками 3 и корпусом 7. Высоковольтные выводы диодных выпрямитель ных блоков соединены с вторичньЫи обмотками 10 высоковольтных разделительных трансформаторов, выполненными в виде тора. Вторичные обмотки 10 охвачены первичными обмотками 11, также выполненными в виде тора и закрепленными на электростат ческом экране 4, находящемся под потенциалом земли. Обмотки расположены в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Вторичные обмотки 1 электрически и механически соединен с электростатическим экраном 12, находящимся под полным выпрямленным напряжением. Электростатический экр 12 соединен с высоковольтными вывода ми 13. Корпус генератора-выпрямител заполнен диэлектрически прочной 14, например элегазом (гексафтори;,ом серы) под давлением. Предлагаемый генератор работает следующим образом. Первичная обмотка 2 подключается к сети переменного тока. Вторичная обмотка 3 генерирует высокое напряжение (около 1 MB), которое выпрямпяется в диодных выпрямительных блоках 5, включенных в цепь трансформатора по одномостовой трехфазной схеме выпрямления, и подается на вторичные обмотки 10 высоковольтных разделительных трансформаторов, соединенных с общим электро статическим экраном 12, находящимся под полным выпрямленным напряжением, с которого напряжение по мно гочис- , ленным высоковольтным кабелям выводится на нагрузку, например электронную пущку. Запитка первичных обмоток высоковольтных разделительных трансформаторов осуществляется от постороннего источника, который на чертеже не показан. Предлагаемое выполнение генератора позволяет сократить его габариты на 20%, а объем - на 40%, что приводит к сокращению расхода материалов на 20%, в частности экономии дорогостоящего железа на 40%. Кроме того, повышение надежности генератора увеличивает ресурс его работы на 15-20%.

/4

Фиг./

Фиг. 2

1. ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ГЕНЕРАТОРВЫПРЯМИТЕЛЬ, содержа1чий трехфазный трансформатор, выпрямительные блоки, соединенные по однополупериодной схеме выпрямления и расположенные параллельно осям обмоток трансформатора, систему разделительных трансформаторов и высоковольтный вывод, размещенные в герметичном корпусе с электроизоляционной средой, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов генератора и повышения его надежности, каждый вьтрямительный блок выполнен в виде секционированного цилиндра, соединенного с линейным выводом каждой фазы трансформатора общей средней точкой, выпрямительные блоки расположены симметрично друг относительно друга между высоковольтными обмотками и корпусом и крепятся к днищу корпуса, а высоковольтные обмотки закреплены своей средней С точкой через изоляторы на зеэемленS ном экране магнитопровода. (Л 2. Генератор-вьтрямитель по п.1, отличающийся тем, что выпрямительные блоки снабжены системами охлаждения, подключенными в местах крепления их к корпусу. 4 со эо