Керамический высоковольтный изолятор Советский патент 1982 года по МПК H01B17/26 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных электровакуумных приборахИзвестна конструкция высоковольтного маслонаполненного ввода Cl Однако такие изоляторы, выполненные из фарфора, не термостойки и выдерживают перепад температур только до . Кроме того, известны различные ти пы проходных изоляторов, предназначенные для эксплуатации в разнообраз ных рабочих условиях t2 Однако эти изоляторы не отвечают комплексу требований, предъявляемому к высоковольтным вводам, используемы в ЭВП: высокая механическая прочност вакуумная плотность, повышенная термическая стойкость и уменьшение габаритов при сохранении высоких разря ных характеристик. Известны также высоковольтные коаксиальные изоляторы, выполненные из алюмооксидного материала, имеющие ко аксиально-расположенные внутреннюю и. наружную ветви, свободные концы которых предназначены для спаев с металлом СЗ. 8 такой конструкции толщина внутренней ветви равна толщине металлизируемого торца. Экспериментально установлено, что с увеличением габаритов указанных изоляторов резко падает их термостойкость . Цель изобретения - повышение термостойкости изолятора и разрядных характеристик при сохранении высокой термостойкости металлокерамического соединения. Поставленная цель достигается тем, что изолятор, содержащий корпус, выполненный из двух коаксиально расположенных полых цилиндров, переходящих во встречно направленные, соединенные между собой конусы, свободные торцы которых армированы металлом, снабжен кожухом, выполненным из изоляционного материала в виде усеченно393го конуса, меньшее основание которого соединено с местом пересечения вст(Ьечно направленных конусов, при этом а месте соединения выполнена кольцевая проточка, а свободный торец внутреннего цилиндра выполнен б буртиком, толщина стенКи которого больше толщины стенки внутреннего цилиндра. На чертеже представлен предлагаемый изолятор. Изолятор имеет два коаксиально расположенных полых цилиндра 1 и 2, переходящих во встречно направленные ионусы, и кожух, выполненный в виде усеченного конуса 3- Между наружной ветвью и усеченным конусом выполнена кольцевая проточка k. Торец внутреннего цилиндра в месте соединения с металлической оболочкой имеет буртик 5. Экспериментально установлено, что разрушение коаксиальных изоляторов при определении их термостойкости происходит всегда в месте соедине ния внутренней 1 и наружной 2 ветвей, что объясняется действием различных сил сжатия и изгиба разных участках изолятора, возникающих вследствие разных скоростей охлаждения наружной и внутренней ветвей. Уменьшение толщины стенки внутренней ветви ведет к сокращению этой разницы и, как следствие, к увеличению термостойкости. В то же время уменьшение ширины торца внутренней ветви изолятора отрицательно сказывается н термостойкости металлокёрамического соединения. Этим вызвана необходимость создания буртика на торце внут реннего цилиндра, являющегося местом соединения с металлическими элементами, толщина стенки которого в 1,2-2 раза превосходит толщину стенки внутренней ветви предлагаемого изолятора. Введением кольцевой канавки k на наружной поверхности достигается уменьшение толщины стенки в месте соединения наружной ветви и усеченного конуса 3, что также повышает термостойкость. Пример 1. Уменьшение толщи ны стенки внутренней ветви э 1,6 раза на изоляторе с диаметром наруж ной ветви 100 мм повышает его терми ческую стойкость с 930°С до 1030°С. Пример 2. Введение кольцевой канавки на наружной поверхности изолятора с диаметром наружной ветви 125 мм повышает его термостойкость с до 900С. Пример 3. Одновременное уменьшение толщины стенки внутренней ветви в 1,9 раза и введение кольцевой канавки на наружной поверхности изолятора с диаметром наружной ветви 125 мм повышает его термостойкость с 600°С до 1000°С, т.е. на . Кроме того, введение усеченного конуса и канавки между ним и наружной ветвью приводит к повышению напряже,ния перекрытия за счет перевода разряда по наружной поверхности изолятора в разряд через воздушный промежуток. Сравнительное испытание наиболее эффективных однореберных изоляторов с предлагаемыми изоляторами показало Существенное повышение разрядных на-i пряженностей последних. Например, при межэлектродном расстоянии в 20 мм напряжение перекрытия однореберного изолятора составляет 21,6 кВ, а предлагаемого коаксиального 29 кВ, что соответствует повышению напряжения перекрытия на Применение предлагаемого устройства позволит увеличить термостойкость керамических изоляторов сложной конфигурации при сохранении высокой термостойкости металлокераммческого соединения, ПОВЫСИТЬпроцент выхода годных керамических изоляторов, разрядные характеристики изоляторов, надежность и качество ЭВП и уменьшить габариты и массу вводов электровакуумных приборов. Формула изобретения Керамический высоковольтный изолятор для вакуумплотного соединения с металлом, содержащий корпус, выполненный из двух коаксиально расположенных полых цилиндров, переходящих во . встречно направленные, соединенные между собой конусы, свободные торцы которых армированы металлом, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения термостойкости и разрядных характеристик, он снабжен кожухом, в-ыполненным из изоляционного материала в виде усеченного конуса, меньшее основание которого соединено с местом пересечения встречно направленных конусов, при этом в месте соединения

{выполнена кольцевая проточка, а свободный торец внутреннего цилиндра выполнен с буртиком, толщина стенки которого больше толщины стенки внутреннего цилиндра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Высоковольтные изоляторы в СССР и за рубежом. ЦИНТИ, М., Электропром, 1963.

2.Патент СИА № 3909759, кл. 336-8, 30.09.77.

3.Ерошев В.К. и др. Эле«тронная техника. Сер. Материалы , 1975 вып. 12, с. 78-85.

vvvww gs