Высоковольтный резистор Советский патент 1980 года по МПК H01C11/00 

Изобретение относится к электротехнике, вчас1гности, к конструкция высоко вольтных pesHCTqpoB и может быть, но1 пользовано 1фи создании нагрузсиивлх уотройств для испытания вьюоковольтных .источников электрической энергии на рабочее напряжение порядка мВ н мошност в сотки кВт. Известен высоковольтньШ резистс содержатнй Kopnyci размещенные в нем жидкостное со1фотнвление и токовыводы. ; Активным сопротнвлением. в таком резисторе является шдсокоомная жидкость,, размешенная в изоляционной трубке, снаб женной на койцецс токовыводами Q-J К недостаткам известного резистора относятс авннтельно низкие рабочне Параметры устройств в малая надежность жндк6стно1х сощ)отивления при квловатны мощностях н напряжениях более10 кВ. . Наиболее близким к предлагаемому по технической супшостн является высоко ; вольтный резистор, содержащий корпус заполненный взопяцнонной средой, с раэмещеннымн в нем изоляционными каналак и с токояроводящей жидкостью. Такой резистор предназначен для i oверкн источников тока qpaBmiTenbHO высокого напряжения (сотни кВ) и мощности 10 кВт. В качестве электропро водной жидкостн в жидкостном сопротиБлеиин ус:трой 7тва используется )oводная вода, имеющая большую удельную теплоемкость и бощкугнвленне. Вода i oтекает внутри Ьоеднветаых между собой керамических , установленных в твKaiibtto кли горизонтально на спорных ндолятррах, которые, в свою , расположены на металлической раме . ; Недостаткамн. такого устройства я&лшотся болыпне габариты н сравнительно низкая надежвос1К конструкции составных, изоляцнонных каналов, частн которых сое динены между собой муфтами и укреплены на раме посредством вы13оковольтных изоляторов. Каждый из ука;занных элементов известного pe3HCrq; a работает 1фи атмосферном давлении, при котором великн

азмеры высоковольтных изоляторов и ругих злементов устройства. Разуплотение муфтовых соединений в изояяциоцых каналах.такого резистора приводит электрическому jtpo6oK изоляции адояь аружной поверхности изоляторов и каалов н выходу устройства из строя.

Цель изобретения - повышение надеж- йСти конструкций;

Поставленная цель flocrjiraetca тем, то известный высоковольтный реанстор, содержащий корпус, заполненный изоляционной средой, с раг мещеяныма.в нем изоляИиошЕыми каналами с токопроводящей жидкостью, снабжен диэлектриЧюсйам цшйндром, на поверхности кото рогб размещень изоляционные каналы с токопроводящей жидкостьк) выпйпйенные в виде двойной спафаии, причем от- ношение шага спирали к диаметру изоляЦйойного канала находится в пределах

1,1 --Si--;- .;.:.-;-----.:--..-. Вьшопнение 1йолшшонных Данилов высокоВрльтйогЬ жидкостногд омичеркого

сопротивления в гакои f ss&aope в виде двойной спирали, навитой йа поверхность диэнектрического дилйДЩра с Х№ошением шага спирали Е диаметру канала равным 1,1 - 5, йоаболяет хфи йапошейии корпуса газом под давлением до 8-15 атм значительно (в десятки pa3)yBjnHOTTb

Допустимое рабочее напряженке между &пембнт ми резистора и резко уШйъшить Да сотни раз} габариты устройства по сравнеааю е лзвестнымн аа указанные параметры.

«г

При отношеййй шйга сйирали fe дв&метру изоляционного канаяа меаее 1Д величина ааойяционных яромежуф ов мэящу витками спаралй состайгг едишшы мм дня диаме-гра канаяа ввескояько см. При рабочем яапргженш в сотни Ш а числе витков порядка 1б напряжение между ее витками может оказаться выше допустимого дая указанаого гач зового зазора, ПРО мойет щзнвести к пробоям изол5щионйых кайаЖов жидкостного со1фо1 ивления. В случае ;$%елйчения yxasajiKpro отношения более S (для yicaаайных рабочих напряжений и мощности резистора порядка 10-10кВт) резко вбзрастут размеры диэлектрического цилЙ(Дра и корпуса, что тйз1ж& уМёнйпйёт надежность высоковолнгаого резистора.

На чертеже изображено продольное сёчепие высоковольтногЬ резистора с каналами в виде двойной двужзаходной; спи рали.

Устройство содержит изоляционные каналы 1 жидкостного сопротивления, выполненные в виде двойной двухзаходной цилиндрической спирали и заполненные электропроводной жидкостью с высоким удельным сопротивлением, например химо-: чищенной водой. На стороне высокого на1фяжения каналы соединены с высоковолвгным электродом 2, который электрически связан через высоковольтный кабель 3 с внешним источником питания высокого напряжения (на чертеже не показан), например, с испьггательным генератором напряжения ускорителя электронов. Ус5 тройство снабжено средствами для крепления кайалов 1 и прокачки через них указанной жидкости. Каналы образуют две электрические цепи, соединяющие высоковольтный электрод 2 с электродами 4, находящимися под потенциалом земли. По одному из этих каналов жидкость подв однгся к электроду 2, по другому - отводится. Подводящий и отводя-: щий каналы в данном случав параллель5 ны между собой и контактируют друг с другом вдоль образующих. Каналы 1 жидкостного сопротивления навиты на ЦЕЛИНЩ}ический диэлектрический цилиндр 5с шагом, составляющим 1,1 - 5 диаметров 0 каждого из каналов. Сп альные изоляционные йаналы 1, цилшщр 5 и электрод/ 2 размещены аксиально по отношению к ; цилиндрическому герметичному корпусу I 6, заполненному.элехтроизоляционной

qpeдoй, например азотом или элегазом

под давлением 5-15 атм, которое должно быть сравнимым со средним давлением жидкости в шзоляционньк каналах 1 во избежания их деформации. На вы- ; ходе отводящего канала при значительном электролизе жидкости должно быть установлено устройство 7 Для поглощения и вывода газообразных продуктов эпектроляза.

В общем случае язопяаяавтл каналы 1 жидкостного сопротивления должны . быть выполнены в виде двойной спирали, навитой на упомянутый днэлёкгрический цилиндр 5, для подвоДа электропроводной жиДй;орти к высоковольтному электроду и отвода жидкости от него к нулевому потенциалу. При атом изоляционные каналы могут быть навиты на цвлшщр л:ибЬ в ввде двойной двухзаходной спирали (см. чертеж), либо в виде двойной ещнозаходной спирали. В последнем случае высоковольтный электрод 2 располагается на середине диэлектрического цилиндра 5, а подводящий и отводящий за

:аемленные электроды 4 находятся на 1Х цах цвлндгфа 5.

Высоковольтный резистор работает следующим образом.

От высоковольтного источника лвпрання напряжение через кабель 3 поДается на высоководьтныб электрод 2 и прикладывается к каналам 1 жидкостного сощю :тивлеш1Я. ток протекает огг элёв трода2. к электродам 4 чербз высокоомную электршроводную жидкость но подводящему и отводящему каналам в одном напрг влениЕ. Для отвода выделяющегося в жидкости тепла, количество которого проп :ф1гаонально р очему току и нащ)ян жению источника питания, жидкость про- качивается от подводящего электрода 4 через подводящий канал 1 к электроду 2, затем по отводящему каналу ко второму электроду 4.И далее сбрасывается или поступает через теплообменник (на чертеже не показан), где темпера тура жидкости сйижаетея до допустимой (ЗО - ). Затем жидкость поступает в устройств 7 для удаления кислорода и .

Такое выполнение уст11ойства позволяет ибпытьюать высокоЁопьтше и сточ-. mnrft электрической энергии при нахфон жении до 1 единиц мВ и мощности eof

аи кВт. При созфанёшш высокой 1шадеж ности предложенного высоковольтного резистора для испытаний высоковольтных источников питания его весогабаригные характеристики будут вдесятки раз меньше, чем у известных устройств аналогичного назначешии

Формула изобретения

Высоковольтный резистор, содержащий корпус, заполненный изоляционной средой, с размещенными в нем изоляционными каналами с токопроводящей жидкостьй},. отличающийся тем, что, с целью повьпиения надежности, он сна.. жен диэлектрическим цилиндром, на поверхности которого размбщены изоляциовн дые каналы с токопроводящей жидкостью выполненные, в вше двойной спирали, прян чем отношение щага спирали к диаметру взоляошонного кацала н 1ходится в щ)&делах 1,1 - 5.

Истошшки ивформапви, принятые во внимание при экспертизе

1.. Патент Англнг № 1202151, кл. J.I 1 Р, 1967.

2. Патент ФРГ № 012838, кл. 21 С 56, 1964 (прототип).

781964