Электрический конденсатор для высокочастотной связи по проводам высокого напряжения Советский патент 1936 года по МПК H01G4/30 H04B3/54 

Предлагаемый конденсатор предназначен для осуществления высокочастот ной диспетчерской связи по линиям высокого напряжения между отдельными звеньями энергосистемы. Этот вид связи имеет ряд общеизвестных неоспоримых преимуществ перед связью по самостоятельным проволочным линиям. Одно время для осуществления емкостной связи между передающим или приемным высокочастотным устройством и направляющей передачу высоковольтной линией пользова.оись особыми антеннами емкостной связи. Техника отказалась от антенн и почти единственным наиболее целесообразным способом в настоящее время является присоединение высокочастотного канала к линии высокого напряжения через конденсатор связи емкостью от 500 до 2000 ем.

Авторам известно, что в мировой технике применяются слюдяные конденсаторы типа Дюбилье, пертинаксовые, масляные бакового типа, кабельные, фарфоровые.

Все эти конденсаторы имеют целый ряд существенных недостатков. Основные недостатки следующие.

1.Высокая стоимость изготовления и монтажа (кабельные, слюдяные, баковые).

2,Больщие габариты и вес (те же типы).

(236)

3.При небольщих размерах, весе и стоимости одного элемента для установки на линии в 110 kV и в особенности на линии в 220 kV необходимо ставить большое число элементов (например, слюдяные, фарфоровые-до 24 элементов). Это обстоятельство усложняет монтаж, удорожает установки и в итоге остаются в силе два первых недостатка.

4.Все существующие конструкции конденсаторов не допускают свободного выбора способа монтажа, так как каждая конструкция рассчитана либо на подвеску к проводу, либо на установку на опорах. Такое ограничение не позволяет выбрать для любой установки наилучщий тип конденсатора из существующих, так как приходится считаться с местными условиями; этим исключается возможность стандартизировать установки.

5.В СССР освоен только кабельный конденсатор, имеющий перечисленные недостатки и, кроме того, еще неудобный в эксплоатации, так как масло, находящееся под давлением, доставляет больщие заботы. Эти заботы заключаются в поддержании давления масла в допустимых пределах. В жаркое время необходимо часть масла спускать, а в холодное, наоборот добавлять. Если принять во внимание, что конденсатор связи находится на высоте 7м под

напряжением и что выключение его сопряжено с перерывом в отпуске электроэнергии, то станет понятным, что работы но доливке масла стоят дорого.

Одним из лучших существующих типов конденсаторов являются фарфоровые конденсаторы, изготовляемые фирмой „Телефункен, так как они лишены некоторых недостатков кабельных и других типов; они дешевле в производстве и монтаже, удобнее и надежнее в эксплоатации и т. п. Но и фарфо{ овые конденсаторы фирмы „Телефункен не лишены некоторых недостатков, а именно: значительные габариты (около 1,5-2 м для включения в линию llOkV); наружная обкладка подвержена атмосферным влияниям и механическим воздействиям, вследствие чего усложняется и удорожается ее конструкция; наружная и внутреняя обкладки находятся не .в одинаковых условиях в .отношении изменения температуры, вследствие чего конденсаторы лопаются; ограничен выбор монтажа-конденсатор только подвешивать и невозмржно поставнуь на опорах. ФарфороBbie же конденсаторы фирмы „Ohio Brass С могут только ставиться на опоре и не могут подвешиваться.

Предлагаемый конденсатор имеет целью устранить перечисленные недостатки.

Для этого авторы используют внутреннюю полость того изолятора, который в любой конструкций должен отделять обкладки разноименной полярности. Чтобы использовать внутреннюю полость воспользовались следующим принципрм.

При конструировании высоковольтных приборов можно относительно просто воспрепятствовать пробою изоляции; для этого, не увеличивая габаритов, достаточно взять соответствующую толщину слоя диэлектрика, разделяющего рдзноименные полюса. Значительные трудности представляет борьба с поверхностным эффектом вследствие уплотнеиия поля на краях электродов, большую кривизну, и искажеция поля на границе двух диэлектриков с разны.|йи диэлектрическими постоянными. Это приводит к тихому разряду.

истечениям и перекрытию через воздух и т. д. Для устранения этих эффектов приходится значительно увеличивать размеры приборов.

Для избежания перечисленных эффектов обкладкам придана такая форма, чтобы края противоположных обкладок кончались на противоположных концах изолятора, а во всем остальном пространстве каждая обкладка является замкнутой поверхностью; следовательно, дважды используется внешняя поверхность изолятора, в противоположность телефункенскому конденсатору, где обкладка кончается у одного конца изолятора, и от внутренней обкладки на другой конец изолятора идет электрод, не участвующими в создании емкости.

Только такая конструкция дает возможность использовать внутреннюю полость изолятора со всеми нижеперечисленными преимуществами.

Конденсатор состоит из фарфорового изолятора 7. Для подключения к линии ПО kV это будет проходной изолятор, но имеющий внутри две перегородки, расположенные в двух перпендикулярных друг к другу диаметральных плоскостях, идущих вдоль всей внутренней полости, отлитые заодно с телом изолятора. Перегородки эти не имеют концов, а переходят на концах изолятора в донышки. Таким образом каждая из четырех образованных полостей оканчивается с одной стороны дном, а с другой-открыта, причем у двух соседних полостей доныщки и открытые концы находятся на противоположных концах.

Изготовляется этот фарфоровый каркас 7 как обычный высоковольтный фарфоровый ввод: отливаются отдельные элементы 5 (фиг. 2 и 3), высушиваются; потом до обжига склеиваются глазурью или жижей обычного состава, покрываются глазурью, и изолятор обжигается весь в целом. Цосле обжига получается монолитный каркас. Изолятор на 35 kV отливается из одного куска.

Затем внутренние полости, соответственно подготовленные, покрываются металлом, например, при помощи аппарата Шоопа. Эти металлизованные поверхности и служат обкладками конденсатора, причем две противоположные по диаметру полости являются носителями пластин одной и той же полярности.

Шоопирование исключает воздух между фарфором и металлом, обеспечивая плотное прилегание между ними. Следовательно, между обкладками будет единый диэлектрик, что обусловит благоприятное распределение электрического поля в его толщине и повышенную прочность на пробой.

Для крепления и присоединения конденсатора к сети предлагается конструкция фланцев, позволяющих обойтись без применения цемента, вредно влияющего на фарфор-способствующего его быстрому старению.

Верхнее и нижнее крепление однотипны.

Комплект каждого конца состоит из двух металлических полуколец 2 металлического фланца 3, восьми винтов и металлической крышки, в которую вделан болт для включения и крепления.

Монтаж (например, верхнего конца) производится в следующем порядке. Заводится фланец 3 ниже его нормального положения, изображенного на чертеже, а так как его внутренний диаметр немного больше наружного диаметра конца изолятора, то он свободно проходит; затем накладываются полукольца 2 и крышка, фланец 3 поднимается и подтягивается винтами. Так как фланец, полукольца и шоопированные края изолятора имеют конусную форму, то подтягивание винтами создает натяжение и плотный контакт между ними.

Из описания и чертежа вполне понятно, что конденсатор можно монтировать как угодно. Подвесить его можно просто при помощи хотя бы концентрического зажима; для монтажа на опоре в нижней крыщке можно просверлить и нарезать соответствующее количество дыр и поставить хотя бы на трех изоляторах типа ИШД - 10. Поверхность крышки достаточно велика, следовательно, затруднений в креплении не встретится.

Предмет изобретения.

1.Электрический конденсатор для высокочастотной связи по проводам высокого напряжения, отличающийся тем, что он выполнен в виде цилиндрической колонки, внутренняя полость которой разбита диаметральными перегородками на четыре секторообразные части, поверхность которых покрыта проводящим слоем, например, путем шоопирования, из каковых частей две диаметрально расположенные закрыты керамиковойстенкой по одной из торцевых поверхностей колонки, а две другие диаметрально расположенные части-по другой торцевой поверхности колонки, причем каждая пара из этих частей использована в качестве одного из электродов конденсатора.

2.В конденсаторе по п. 1 применение наружных ребер для увеличения разрядного напряжения.

3.В конденсаторе по пп. 1 и 2 составление колонки из ряда порознь отформованных керамиковых звеньев.

к авторскому свидетельству Н. А. Златева и В. В. Гржибовского № 48842