Способ ослабления краевого эффекта в конденсаторах, кабелях и т.п. аппаратах Советский патент 1934 года по МПК H01G2/20 

Пробизкое напряжение диэлектриков понижается благодаря пробою у края электрода в несколько раз по сравнению с напряжением в однородном поле. Причиной этого вредного, краевого эффекта служат: концентрация силовых линий у края злектрода, коронирование в среде, окружающей электрод, и пробой этой среды, вызывающий и пробой диэлектрика. Поэтому краевой эффект определяется свойствами среды, окружающей электрод. Можно указать три средства для ослабления краевого эффекта: 1) окружение электрода средой не меньшей диэлектрической прочности, чем самый диэлектрик-в частности утолщение диэлектрика под электродом или погружение злектрода в диэлектрик; 2) ослабление неоднородности поля у края окружением его полупроводящей средой или покрытие диэлектрика полупроводйщим слоем, и 3) окружение электрода средой с высокой диэлектрической постоянной. Если диэлектрическая постоянная среды , а диэлектрическая постоянная диэлектрика ,, то напряжение поля f: в среде и напряжение поля (, в диэлектрике будут отноr у-7

ситься ;„ Л Чем больше отношение

оЕ

-, тем меньше будет отношение ,т. е.

со.PJ: ;

(316)

тем позже наступит коронирование или пробой в среде, окружающ электрод, тем большие напряжения может выдержать диэлектрик. Если пробивное напряжение среды в я раз меньше пробивного напряжения диэлектрика, то достаточно электрод окружить средой с диэлектрической постоянной, в п раз большей, чем диэлектрическая постоянная диэлектрика, чтобы достигнуть значения пробивного напряжения в однородном поле. Для большинства технических изолирующих веществ-,диэлектрическая постоянная равна 3-б.

Если диэлектрическая постоянная окружаюш;ей среды не менее 20, тоЗ-4-кратное снижение пробивного напряжения, наблюдаемое на опыте, может быть уничтожено.

В основном авторском, свидетельстве № 33611 указывается, что в качестве Бсаомогательного диэлектрика, окружающего основной, можно применять смесь порошка двуокиси титана со связующей жидкостью.

Согласно предлагаемому изобретению в качестве связующей жидкости рекомендуется использовать трикрезилфосфат или нитробензол.

Трикрезилфосфат (или нитробензол) можно употреблять в качестве вспомогательного диэлектрика самостоятельно, ,не смешивая его ни с какими другими диэлектриками. Двуокись титана можно заменить бромистым талием, сегнетовой солью и другими веществами.

Опыты показывают, что пробивное напря кение как постоянное, так и переменное резко повышается при окружении электрода одним из упомянутых веществ. Так, пробивное напряжение слюды повышается с 2 до 5 миллионов вольт на сантиметор, так же, как и пробивное напряжение хорошо изолирующих лаков. В среднем пробив е напряжение при пользовании, например, смесью двуокиси титана с маслом, повышается на переменном напряжении в 2- 3 раза, на постоянном-в 1, 5-2 раза.

Указанный способ не влечет за собой заметного увеличения потерь.

Предлагаемый способ ослабления краевого эффекта может быть применен для различных целей, например, как метод испь1,т.ания диэлектрической прочности изолирующих материалов с высокими пробивными напряжениями-в отличие от обычного метода пробоя в 1часле этот способ дает истинную пробивную прочность диэлектрика, или как способ защиты электрических устройств

(конденсаторов, кабельньтх концов трансформаторных и других высоковольтных выводов и вообще всякого рода устройств, создающих неоднородное электрическое попе) от пониженного пробоя в неоднородном поле и достижения более аысокой прочности, наблюдаемой в однородном поле.

Таким образом, указанный способ позволяет значительно повысить рабочее напряжение конденсатора или же при том же напряжении пользоваться значительно меньшей толщиной диэлектрика, а, следовательно, получать большую емкость при меньйлей стоимости.

Предмет изобретения.

Способ ослабления краевого эффекта в конденсаторах, кабелях и т. п. аппаратах с применением окружающего основной диэлектрик вспомогательного диэлектрик из смеси порошка двуокиси титана со связуещей жидкостью, согласно авторскому свидетельству № 33611, отличающийся тем, что в качестве связующей жидкости применен трикрезилфосфат или нитробензол.