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

Изобретение относится к высоковольтной и ускорительной технике, в частности к ускорителям прямого действия. Известны опорные секционированные изолирующие колонны в современных ускорителях прямого действия, которые выполняют с наружными экранирующими электродами круглого поперечного сечения tlj. Однако электрическая прочность высокопотенциального конца опорной колонны в поперечном направлении нередко ограничивает максимальное рабочее напряжение ускорителя, тогда как низкопотенциальная область колонны имеет излишний запас электрической прочности Наиболее близкой к предлагаемой является комбинированная опорная изолирующая секционированная колонна,сос тоящая по крайней мере из. двух частей высокопотенциальной и низкопотенциаль ной, различающихся по виду поперечного сечения наружных электродов, с делителем, обеспечивающим линейное распределение напряжения в отдельных час тях колонны 2j. Комбинированная конструкция отлича ется высокой электрической прочностью и обеспечивает надежную работу ускори теля при одновременном удешевлении устройства. Как для обычной, так и для комбинированной опорной колонны, предельное рабочее напряжение определяется свойствами изолирующей среды на высокопотенциальном конце колонны. Недостатком известного устройства является то, чтю не используются значительные резервы электрической прочности на низкопотенциальном конце опор ной колонны. Цель изобретения - эффективное использование изолирующей среды по длине колонны, уменьшение продольного размера опорной колонны и повышение продольной электрической прочности опорной колонны. Указанная цель достигается тем, что наружные экранирующие электроды в низкопотенциальной части выполняют в поперечном сечении в виде составной фигуры с переменной кривизной вдоль ее контура, образованной сопряжением по меньшей мере двух элементов одной и более фигур,например овалов ,причем одна из вершин поперечного сечения с большей кривизной обращена наружу, а другая - внутрь колонны, и угловой коэффициент линейного деления напряжения в низкопотенциальной части провышает угловой коэффициент, использ еглый в высокопотенциальной части ко лонны. Укорочение опорной изолиру|сядей колонны достигается за счет указанного выполнения электродов, что поз воляет увеличить угловой коэффициен в линейном законе деления напряжени вдоль низкопотенциальной части по сравнению с угловым коэффициентом для высокопотенциальной части, например в 2-3 раза. В предлагаемом устройстве каждая часть колоцны выПолняет свою функцию. Высокопотенциальная часть и переходная об Яасть между частями колонны повышает элек рическую прочность колонны в попере .ном направлении, обеспечивая высокую надежность ускорителя. Эта особенность является общей с известным устройством. Низкопотенциальная час гарантирует высЬкую продольную электрическую прочность колонны в условиях большого углового коэффициента линейного деления напряжения путем перенесения поверхности наруж ных экранирующих электродов с большей кривизной в область относительно слабого поперечного электростатиче кого поля, существующего на низкопотенциальном конце колонны. Повышение продольной электрической прочности в низкотемпературной части наблюдается при углах между общей касательной к наружной поверх ности высокопотенциального конца колонны и большой осью крайней наружной части поперечного сечения наружных электродов, между касатель ной и продолжением большой оси край ней внутренней части сечения, меньших соответственно 100 и 135 опорной колонне, где касательная к наружной поверхности образует с осью бака уГол около 30° указанные выше углы не превышают 160 - 180°. Модернизация действующих и проек тируемых ускорителей в соответствии с предлагаемым устройством обле чается тем, что она связана только с изменением наружных экранирующих электродов, а габариты остальных элементов ускорителя предполагаются неизменными. Оптимальные геометрические размеры наружных электродов колонны, размеры каждой части и переходной области, соотношение между угловыми коэффициентами линейного деления направления в предлагаемом устройстве зависят от конкретного исполнения структуры ускорителя. Формула изобретения Комбинированная опорная изолирующая колонна ускорителя прямого действия, состоящая по крайней мере из двух частей,высокопотенциальной и низкопотенциальной,различающихся по виду поперечного сечения наружных электродов, с Делителем, обеспечивающим линейное распределение напряжения в отдельных частях колонны, отличающаяся тем, что, с целью эффективного использования изолирующей среды по длине колонны, уменьшения продольного размера опорной колонны и повышения продольной электрической прочности опорной колонны, наружные экранирующие электроды в низкопотенциальной части выполняют в поперечном сечении в виде составной фигуры с переменной кривизной вдоль ее контура, образованной сопряжением по меньшей мере двух элементов одной и более фигур, например овалов, причем одна из вершин с большей кривизной обращена наружу, а другая - внутрь колонны, и угловой коэффициент линейного деления напряжения в низкопотенциальной части превышает угловой коэффициент, используемый в высокопотенциальной части опорной колонны. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 342929,кл.310-5, опублик, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2519554/25,кл.Н 05 Н 5/00 , 1977.