Комбинированная опорная изолирующая колонна ускорителя прямого действия Советский патент 1982 года по МПК H05H5/00 

Изобретение относится к высоковольтной и ускорительной технике, а именно к ускорителям прямого действия. Известные ускорители прямого действия, у которых наружная поверхност опорной секционированной изолируннцей колонны с равномерно распределенным между секциями рабочим потенцнлом ускорителя выполняется из экранирующих электродов одинакового, например круглого поперечного сечения. Однако простота технологии изгото ления электродов считается с появлением повышенной напряженности поля у наружной .поверхности колонны. Подо ное распределение поля неблагопри ятно для ускорителя и нередко ограничивает максимальное рабочее напряжение, выдерживаемое внешней изодируюадей средой. Известна также опорная изолирующая колонна, содержащая по крайней мере две части, высокопотенциальную и низкопотенцигшьную, с делителем, обеспечивающим распределение вдоль нее рабочего потенциала ускорителя (2 Известная конструкция колонны обл дает повышенными величинами как поперечной (радиальной), так и продоль ной (осевой) электрической прочности. Однако создание электродов с поперечным сечением сложной формы требует дополнительных затрат. Кроме того, одинаковое исполнение наружных электродов не позволяет дополнительно повысить электрическую прочность колонны за счет воздействия на- делитель напряжения посредством изменения углового коэффициента в линейной зависимости между потенциалом секции и ее порядковым номером в различных частях колонны. Цель изобретения - повышение электрической прочности колонны и обеспечение более надежной работы ускорителя при одновременном удешевлении конструкции. Указанная цель достигается тем, что наружные электроды выполнены в поперечном сечении в виде составной фигуры, образованной сопряжением по меньшей мере двух элементов одной и более фигур, например, овалов, в высокопотенциальной части, наружные электроды имеют в поперечном сечении овал, большая ось которого параллельна общей касательной к наружной поверхности колонны и отношение длин большей и малой осей равно единице и более, б кизкопотенциальной частй наружные электроды имеют форму поперечного сечения, промежуточную меж ду контурами поперечного сечения в соседних частях колонны, например овальную, в переходной области между частями колонны, а делитель напряжения осуществляет линЪйный закон деления с разными угловыми коэффициентами в отдельных частях опорной колонны. При обычном, исполнении делителя полное напряжение делится на равные части и угловой коэффициент в линейном законе поддерживается постоянным с точностью до нескольких процентов. На чертеже изображено повышение поперечной электрической прочности колонны путем изменений в делителе напряжения без снижения общей элект рической прочности, которое возможно только при комбинировании наружных электродов различного поперечного се чения. Колонна ускорителя прямого действия содержит электроды 1 эллиптического сечения, кондуктор 2, наружные электроды 3 круглого сечения, которые имеют излишне высокую электрическую прочность в продольном направлении. Угловые коэффициенты в линейном законе деления напряжения предполагаются ступенчато изменяющимися от одной части колонны к другой на пять и более процентов. Увели чение надежности происходит вследствие повышения поперечной прочности, а также благодаря облегчению селективного воздействия на величины продольной и поперечной электрической прочности. Создание переходной области между частями колонны является желательным, так как гарантирует необходимую электрическую про ность при наименьшей длине высокопотенциальной части. Удешевление комбинированной колон ны При сохранении ее высокой электри чёской прочности связано с более низ кой трудоемкостью изготовления наружных электродов с несложной формой сечения. Модернизация колонны в соот ветствии с данным предложением сущес венно облегчается ввиду постоянства размеров остальных элементов ускорителя. Оптимальные геометрические параметры наружных экранируницих электр дов колонны, размеры частей колонны и соотношение между угловыми коэффициентами в линейном делении потенциала в отдельных частях комбинированной колонны зависят от конкретного исполнения ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ Структуры ускорителя. Таким образом, предлагаемое устройство увеличивает электрическую прочность опорной колонны и надежность эксплуатации ускорителя, а также облегчает селективное воздействие на величины поперечной и продольной электрической прочности. При этом снижается стоимость модернизации колонны в действующих ускорителях при изготовлении наружных электродов опорной колонны с высокой электрической прочностью. Формула изобретения Комбинированная опорная изолирующая колонна ускорителя прямого действия, содержаицая по крайней мере две части, высокопотенциальную и низкопотенциальную, с делителем, обеспечивающим распределение вдоль нее рабочего потенциала ускорителя, отличающаяся тем, что, с Целью повьаиения электрической прочности колонны и обеспечения более надежной работы ускорителя при одновременном удешевлении конструкции, наружные электроды колонны выполнены в поперечном сечении в виде составной фигуры, образованной сопряжением по меньшей мере двух элементов одной и более фигур, например овалов, в высокопотенциальной части, наружные электроды имеют в поперечном сечении овал, большая ось которого параллельна общей касательной к наружной поверхности колонны и отношения длин большой и малой осей равно единице и более, в низкопотенциальной части, наружные электроды имеют форму поперечного сечения, промежуточную между контурами поперечногосечения в соседних частях колонны, например овальную, в переходной области между частями колонны, а делитель напряжения осуществляет линейный закон деления с разными угловыми коэффициентами в отдельных.частях опорной колонны. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США №3424929,кл.310-5, опублик. 1969. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2519054/25. 23.08.77.