Способ повышения разрядного напряжения поверхностного разряда Советский патент 1932 года по МПК H01B17/44 

Настоящее изобретение относится к устройствам, имеющим целью затруднить возникновение искрового разряда между высоковольтными проводами или электродами, в частности, к устройствам для повышения напряжения разряда, происходящего по поверхности диэлектрика, отделяющего электроды друг от друга.

Как известно, при повышении разности потенциалов между электродами свыше определенной величины на электродах возникает корона, а при дальнейшем повышении напряжения происходит искровой разряд.

Следовательно корона является необходимой ступенью, предшествующей наступлению поверхностного разряда. Напряжение искрового разряда определяется следующим выражением:

y -ffRf+ i,

где Vg - разность потенциалов, вызывающая искровой разряд (напряжение разряда),

If -ток, протекакзщий через искру, Rf-сопротивление искры, V разность потенциалов, идущая на создание ионизации на конце искры. В этом выражении основным элементом, определяющим высоту напряжения разряда, является сопротивление искры. Чем больше это сопротивление, тем выше разрядное напряжение.

Сопротивление искры может

быть выражено следующим образом: ,

R

f Q

где С-некоторая постоянная, а Q - общее количество электричества, протекшее с момента начала тихого разряда. .

Следовательно, зацача сводится к тому, чтобы уменьшить это количество

электричества. Так как Q j idf нпи Q , т, где / - мгновенное значение разрядного тока, 4р средняя величинг силы тока за время и т: - время, протекшее с момента начала такого рязряда, то, стало - быть, уменьшить Qможно лишь уменьшив 4, Согласно настоящему изобретению, эта цель достигается уже известным способом, а именно увелич ением сопротивления току, при чем не в той части его пути, где он проходит через ионизированный диэлектрик (воздух), а в той части, где о протекает через проводник; изобретение состоит в том, что для увеличения этого сопротивления применяют вспомогательный электрод, соединенный с одним основным электродом через высокое омическое сопротивление и расположенный между ним и другим основным электродом на наружной поверхности диэлектрика.

На чертеже фиг. 1 изображает типичный случай комбинации двух высоковольтных электродов 1 и 2, из коих один может быть и обычно бывает заземлен, разделенных диэлектриком 3 таким образом, что не все пространство между электродами заполнено этим д излзктриком, но что возможен еще и разряд по поверхности диэлектрика, т.-е. через воздух. На практи е примером такого случая явля.|отся все высоковольтные вводы в кожухи трансформаторов, масляников и т. п., .вводы высоковольтных линий в закрытые помещения через проходные изоляторы, наконец, крепление проводов на подвесных изоляторах и т. д.

Фиг. 2 изображает примерную форму выполнения устройства для осуществления предлагаемого изобретения. На этой ;фигуре показан вспомогательный электрод 4, помещенный между заземленным электродом 2 и электродом 1 и соединеный с электродом 2 через значительное омическое сопротивление 5. Это сопротивление находится в цепи разрядного тока и способствует уменьшению средней силы тока /ср, а, тем самым,

и количества протекающего электричества Q.

Действие этого сопротивления можно уяснить себе путем следующего рассмотрения. Как ytee было сказано, искровому разряду предществует корона. При отсутствии короны электроды 2 и 4 нмеют одинаковый ; потенциал и представляют собой как бы один электрод. Поэтому корона может произойти и фактически будет происходить лишь между краем электрода 4 и электродом 1. Но только возникнет корона, от электрода 2 к электроду 4 пойдет ток. Этот ток образует на омическом сопротивлении 5 падение напряжения и разность потенциалов между 1 и 4 уменьшится на в;епичину, равную этому падению напряжения. Следовательно напряжение между электродами 1 и 4 понизится и напряжение разряда, т.-е. напряжение между электродами 1 и 2, может достигнуть и даже превзойти величину, при которой произошел бы разряд, если бы

не ;6ь1ло добавочного элекгррда 4. Таким образом, фактически разрядное напряжение повышается на величину, приблизительно равную падению напряжения на сопротивление 5.

В показанйом на фиг. 3 видоизменении устройства вспомогательный электрод б присоединен не к внешнему (заземленному), а к внутреннему высоковольтному электроду, при чем и здесь присоединение происходит через сопротивление 7. Действие этого устройства анологично действию устройства, изображенного на фиг. 2. Возможна и комбинация обоих этих устройств (фиг. 4). Наконец, можно применять не один, а несколько / вспомогательных электродов, расположенных в одной плоскости, параллельной плоскости расположения основного электрода, при чем их можно расположить не только аксиально по боковой поверхности ввода (фиг. 5), но и радиально - по торцовой его поверхности (фиг. 6), что может быть в некоторых случаях более удобно или более выгодно с точки зрения распр еделения поля.

Предмет изобретения.

1.(Способ повышения разрядного напряжения поверхностного разряда, отличающийся тем, что к электроду электрического устройства или находящемуся под высоким потенциалом, или заземленному, или как к тому, так и к другому электродам присоединяют по вспомогательному электроду, соединенному с основным электродом через высокое омическое сопротивление и расположенному между ним и другим основным электродом на наружной поверхности диэлектрика.

2.Видоизменение способа по п. 1 для случая коаксиального расположения электродов, заземленного и находящегося на высоком потенциале, отличающееся тей, что к основному электроду присоединено не один, а несколько вспомогательных -электродов, расположенных в одной плоскости, параллельно плоскости расположения основного электрода, и представляющих собою отрезки кольца.

/ ФигЛ

Фиг.Х

Физ.§