Высоковольтное устройство Советский патент 1992 года по МПК H01B17/26 

Фиг. 7

Изобретение относится к технике высоких напряжений и может быть использовано в прибороэлектроаппарэтостроении.

Современный уровень приборостроения и конструирования высоковольтных аппаратов в ряде случаев требует применения надежных и компактных устройств с блоками, обладающими большим тепловыделением и находящимися под потенциалом до 100 кВ (стабилизаторы тока, модулирующие лампы и др.); часто эти устройства имеют одно входное и несколько выходных напряжений, следовательно, они связаны с другими устройствами несколькими высокопотенциальными проводниками с изолирующим покрытием. Обычно такие устройства размещены в отдельном корпусе, снабженном высоковольтным вводом, а так как находящиеся в этом корпусе высокопотенциальные блоки требуют периодического обслуживания (настройки, чистки, замены и т.п.), то указанный корпус снабжается крышкой.

Известно высокопотенциальное устройство с блоком регулирования выходного напряжения, обеспечивающее регулируемые выходные напряжения по нескольким каналам, состоящее из высоковольтного источника и высокопотенциального регулирующего блока, смонтированных в отдельных металлических корпусах с масляной изоляцией и связанных между собой через вводы высоковольтным кабелем. Данное устройство обеспечивает необходимые выходные напряжения и возможность обслуживания высокопотенциалыюго блока.

Однако для изоляции и теплоотвода в устройстве используется масло, поэтому это устройство весьма громоздко и имеет повышенные массогабаритные показатели. Кроме того, из-за старения масла и появления по мере эксплуатации его течи, устройство отличается недостаточной надежностью и неудобством в эксплуатации.

Известно также устройство, в котором высоковольтный источник и регулирующий блок расположены в одно,м металлическом корпусе, а в качестве изоляции используется сжатый газ.

Это устройство, хотя и обеспечивает необходимые выходные напряжения, однако, тоже отличается как повышенными мзссога- баритными показателями, так и неудобством при проведении профилактических и ремонтных работ.

Аналогичными недостатками обладает устройство с высоковольтным источником и высокопотенциальным регулирующим блоком, размещенными в одном баке с изоляцией сжатым воздухом.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство, в котором высокопотенциальный блок размещен в диэлектрическом корпусе, снабженном

высоковольтным вводом, причем корпус и ввод образуют единую жесткую конструкцию,

Недостатком известного устройства является невысокая его надежность, так как

0 находящийся внутри корпуса высокопотенциальный блок при работе выделяет тепло, отводимое во внешнюю среду через корпус из твердого диэлектрика, который, как изве5 стно, обладает плохой теплопроводностью. В этом случае из-за неравномерности нагрева корпуса становится крайне неравномерным и распределение электрического поля в диэлектрике, что приводит к резкому

0 снижению электрической прочности всей конструкции. Кроме вышеуказанных недостатков, отсутствие охлаждения может привести также к перегреву элементов высокопотенциальиого блока и, как следст5 вне, к выходу его из строя.

Цель изобретения - повышение надежности высоковольтного устройства и обеспечение его ремонтопригодности.

Указанная цель достигается тем, что в

0 высоковольтном устройстве, содержащем высокопотенциальный блок, установленный в полом корпусе из изоляционного материала со съемной крышкой, и расположенный в основании корпуса высо5 ковольтный ввод, в оснозании корпуса на части его длины выполнены встречные каналы для хладагента, расположенные у противоположных стенок корпуса, при этом поверхности каналов покрыты полупрово0 дящим слоем и электрически соединены внутри корпуса с вьгсокопотенциальным блоком, а снаружи заземлены. Кроме того, каналы могут быть выполнены в виде закладных трубок из полупроводящего мате5 риала, крышка может иметь по периметру удлиненное до основания ребро, при этом в местах стыковки крышки с корпусом установлены уплотнительные элементы из изоляционного материала,

0 Использование каналов для охлаждения высокопотенциального блока, внутренних поверхностей корпуса и крышки позволяет создавать мощные и надежные высоковольтные устройства. Применение

5 полупроводящего покрытия, нанесенного на поверхности каналов и электрически соединенного с соответствующими потенциальными элементами как снаружи, так и внутри устройства, позволяет избежать частичных разрядов, т.е. увеличить его надежность. Применение каналов, выполненных в

виде закладных трубок из полупроводящего материала, позволяет упростить технологический процесс (например, на стадии вы- полнения корпуса из литьевого материала), а также создавать каналы любой конфигурации.

Выполнение по периметру крышки удлиненного до основания корпуса ребра с уплотнением мест стыковки крышки и корпуса электроизоляционными элементами позволяет создавать разборные, ремонтопригодные устройства, а расположение каналов и их концов у противоположных стенок корпуса позволяет создавать турбулентные потоки хладагента внутри устройства, что улучшает охлаждение высокопотенциального блока и корпуса, т.е. увеличивает надежность устройства.

На фиг.1-3 изображено предлагаемое высоковольтное устройство.

Устройство содержит выскопотенци- альный блок 1, диэлектрический корпус, имеющий основание 2 с высоковольтным вводом 3 и стенки 4, крышку 5, снабженную ребром б, каналы 7, уплотняющий электроизоляционный материал 8.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Высокое напряжение поступает через высоковольтный ввод на высокопотенциальный блок, а через каналы подается и отводится хладагент, обеспечивающий охлаждение этого блока.

Предлагаемое высоковольтное устройство, по сравнению с известным, благодаря созданным в основании его корпуса каналами позволяет осуществить интенсивное охлаждение высокопотенциального

тепловыделяющего блока, снизить темпера туру корпуса, увеличить тем самым электрическую прочность всей электроизоляции устройства, что повышает его надежность и во многих случаях позволяет создавать тз- кие устройства с меньшими массогабармт ными показателями. Кроме того, наличие ребра крышки, которая уплотняется в корпусе устройства электроизоляционным материалом, позволяет обеспечить ремонтопригодность устройства. Формула изобретения

1.Высоковольтное устройство, содержащее высокопотенциальный блок, установленный - в полом корпусе из изоляционного материала со сьемной крышкой, и расположенный в основании корпуса высоковольтный ввод, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в основании корпуса на части его длины выполнены встречные каналы для хладагента, расположенные у противоположных стенок корпуса, при этом поверхности каналов покрыты полупроводящим слоем и электрически соединены внутри корпуса с высокопотенциальным блоком, а снаружи заземлены.

2.Устройство поп,1,отличающее- с я тем, что каналы выполнены в виде закладных трубок из полупроводящего материала,

3.Устройство поп,1,отличающее- с я тем, что по периметру крышки выполнено удлиненное до основания ребро, при этом в местах стыковки крышки с корпусом установлены уплотнительные элементы из изоляционного материала.

Использование: прибороэлектроаппа- ратостроение. Сущность изобретения: высоковольтное устройство содержит высокопотенциальный блок 1 в монолитном диэлектрическом корпусе, имеющем основание 2 с высоковольтным вводом 3 и стенки 4, а также монолитную диэлектрическую крышку 5. В основании корпуса для подачи и отвода хладагента выполнены продольные каналы 7, начала которых находятся на наружных, а концы - на внутренних поверхностях устройства. Поверхность каналов 7 покрыта полупроводящим слоем, электрически соединенным внутри корпуса с высокопотенциальным блоком, а снаружи - с заземленными элементами. Каналы могут быть выполнены в виде закладных трубок из полупроводящего материала, крышка может иметь удлиненное до основания ребро 6, при этом места стыковки крышки и корпуса заполняются уплотнякУщТТм эТшктроизля- ционным материалом. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. / /; ч ю ю Jk ю 8

ВЫВОД ХЛПДДГЕНТД

X

,ч

X

хл

ввод

ХЛПДЙГЕНТЯ

ФИГ. 2

ВВОД ХЛЯДЯГЕ.НТЯ

Г

ФИГ. 3