Высоковольтный ввод Советский патент 1982 года по МПК H01B17/26 H01B17/42 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроизоляционной и кабельной технике, и может быть использовано при передаче высоковольтных импульсов напряжения сквозь заземленные или имеющие более низкий, чем передаваемый импульс потенциал элементы конструкции, при стыковке высоковольтных кабелей, для закрепления токопровода внутри коак сиальной оболочки, при использовании линий с жидкой или газообразной изоляцией, как изоляционные элементы в электрофизических установках. Известны проходные изоляторы конденсаторного типа, основными элементами которых являются проводящие сплошные цилиндры, расположенные коаксиально с токопроводом. Пространст во между цилиндрами заполнено изоляцией. Эти цилиндры образуют ряд последовательно включенных конденЪаторов между токоп|эоводом и фланцем, через который проходит изолятор. Изменением расстояний между цилиндрами и их высоты достигается заданное распределение напряжения в радиаль, ном и аксиальном направлениях f 1 . Недостатком данных решений является жесткость конструкции изолятора, которая приводит к значительной индуктивности петли присоединения нагрузки к генератору и необходимости применения экранирующих электродов, а это, в свою очередь, увеличивает габариты изолятора. Кроме того, указанные изоляторы имеют сложную конструкцию, трудоемки в изготовлении и требуют,специального оборудования для изготовления. Наиболее близким к предлагаемому является высоковольтный высокочастотный вакуумный, ввод, содержащий корпус из изоляционного материала, внутри которого расположен изолированный токопровод высокочастотного кабеля .2. Недостатком известного изолятора является существенная неравномерность распределения напряжения по поверхности корпуса изолятора, что приводит к значительным габаритам корпуса изолятора при использовании напряжений более 10 В. Цель изобретения - уменьшение длины корпуса изолятора, т.е. умень шение габаритов. Поставленная цель достигается те что в высоковольтном вводе, содержа щем полый корпус в виде усеченного конуса из изоляционного материала и изолированный токопровод, располо женный по оси корпуса, поверхность корпуса и изоляции токопровода покрыты проводящим слоем, проводящее покрытие изоляции токопровода соеди нено электрически с токопроводом на его концах и с проводящим покрытием корпуса в месте входа токопровода в корпус, причем сопротивления покрытий изоляции токопровода и корпу са выбираются из соотношения и ., Р Rg- RIC где Up - рабочее напряжение изоляци токопровода; Uy - напряжение передаваемого и пульса; R - сопротивление параллельно включенных относительно ме та входа токопровода в кор пус ввода участков проводящего покрытия-изоляции токопровода; R - сопротивление наружного по крытия корпуса ввода при C.Q С-j , где Е - диэлектрическая проницаемость среды, в которой находится нагрузка; Е - диэлектрическая проницаемость материала корпуса вв да, при R - сопротивление параллельно включенных проводящих покрытий наружной и внутренней поверхностью корпуса звода. На фиг. 1 изображен высоковольт ный ввод, разрез; на фиг. 2 - конструкция изолятора для случая передачи импульса напряжения к нагрузке находящейся в среде, диэлектрическа проницаемость которой Е близка к диэлектрической проницаемости корпуса изолятора Ej( (трансформаторное масло и полиэтилен). Высоковольтный ввод содержит токопровод 1, покрытый изоляцией 2 с проводящим покрытием 3 полый корпус в виде усеченного конуса k с наружным проводящим покрытием 5- В месте входа изолированного токопровода в корпус ввода проводящие покрытия изоляции токопровода и корпуса имеют электрическое соединение 6. Кроме того, наружное покрытие корпуса 5 имеет электрическое соединение 7 с заземленным или имеющим потенциал, отличающийся от потенциала токопровода элементом оборудования 8. Покрытие 3 имеет электрическое соединение 9 и 10 с концами токопровода 1. Параллельно включенные относительно точки 6 внутренний и наружный участки покрытия 3 образуют эквивалентное сопротивление RH. Если агрузка находится в среде, диэлектрическая проницаемость которой значительно отличается от диэлектрической проницаемости материала корпуса ввода (например, газ и полиэтилен), то проводящее покрытие наносится как на наружную 5, так и на внутреннюю 11 поверхность корпуса (фиг. 2). Покрытие 11 имеет электрическое соединение 12 с покрытием 13 изоляции токопровода и электрическое соединение 13 с заземленным, или имеющим потенциал, отличающийся от потенциала токопровода, элементом оборудования 8. ,1 Импульс напряжения, подаваемый от источника питания С ключом К на нагрузку R , в точке 6 делится пропорционально сопротивлениям R и R... Регулируя величины сопротивлений R и R, потенциал точки 6 выбирается исходя из допустимого напряжения на изоляцию токопровода и, снижая потенциал точки 6, можно уменьшить длину корпуса ввода. Формула изобретения Высоковольтный ввод, содержащий полый корпус в виде усеченного конуса из изоляционного материала и изолированный токопровод, расположенный по оси корпуса,отличаю59 2172щ и и с я тем, что, с целью уменьшения гебаритов, поверхность корпуса и изоляция токопровода покрыты проводящим слоем, проводящее покрытие изоляции токопровода соединено s электрически с токопроводом на его концах и с проводящим покрытием корпуса в месте входа токопровода в корпус, причем сопротивления покрытий изоляции токопровода и корпуса вы- Ю бираются из соотношения и JJu RK где Up - рабочее напряжение изоляции токопровода; .IS Цц - напряжение передаваемого импульса; R - сопротивление параллельно включенных относительно места входа токопровода в корпус ввода участков проводящего покрытия изоляции токопровода; гд пр |Г 19 tf RJJ - сопротивление наружного покрытия корпуса ввода при , Ер - диэлектрическая проницаемость среды, в которой находится нагрузка; Е - диэлектрическая проницаемость материала корпуса ввода ; при Ес7/. Е R - сопротивление параллельно включенных проводящих покрытий наружной и внутренней поверхности корпуса ввода. Источники информации, нятые во внимание при экспертизе .Авторское свидетельство СССР W085, кл. Н 01 В 17/26, 7. .Патент Великобритании 61399. кл. Н 2 Е, 1969.