CS237059B1 - Insulating system for flat high-voltage electrodes - Google Patents

Insulating system for flat high-voltage electrodes Download PDF

Info

Publication number
CS237059B1
CS237059B1 CS832821A CS282183A CS237059B1 CS 237059 B1 CS237059 B1 CS 237059B1 CS 832821 A CS832821 A CS 832821A CS 282183 A CS282183 A CS 282183A CS 237059 B1 CS237059 B1 CS 237059B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
electrodes
insulating
designed
discharges
insulating system
Prior art date
Application number
CS832821A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS282183A1 (en
Inventor
Zdenek Burival
Vojtech Pilka
Emil Vratnicek
Ivo Kunz
Original Assignee
Zdenek Burival
Vojtech Pilka
Emil Vratnicek
Ivo Kunz
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zdenek Burival, Vojtech Pilka, Emil Vratnicek, Ivo Kunz filed Critical Zdenek Burival
Priority to CS832821A priority Critical patent/CS237059B1/en
Publication of CS282183A1 publication Critical patent/CS282183A1/en
Publication of CS237059B1 publication Critical patent/CS237059B1/en

Links

Landscapes

  • Insulating Bodies (AREA)

Abstract

Izolační systém je určen ke zvýšení elektrické pevnosti a omezení vzniku výbojů. Podstata izolačního systému je, že mezi první a druhou elektrodou jsou vedle sebe umístěny diskové izolátory s vyniklými žebry, která jsou uspořádaná vůči sobě ve dvou rovinách rovnoběžných s oběma elektrodami. Izolační systém je určen pro skříně vysokonapěíového zdroje elektronově optických přístrojů.The insulation system is designed to increase electrical strength and reduction of discharge. The essence of the isolation system is that between the first and second electrodes are adjacent disc insulators placed with each other ribs that are aligned with each other in two planes parallel to both electrodes. The insulation system is designed for high-voltage cabinets electron optical sources instruments.

Description

(54)(54)

BUfiTVAL ZDENĚK ing.CSc., PILKA VOJTĚCH ing.,BUFiTVAL ZDENEK ing.CSc., SAW VOJTĚCH ing.,

VRÁTNÍCEK EMIL ing., BRNO, KUNZ IVO, ŘÍČANY.GATEWAY EMIL ing., BRNO, KUNZ IVO, ŘÍČANY.

Izolační systém mezi dvěma vysokonapěíovými plošnými elektrodamiInsulation system between two high voltage surface electrodes

Izolační systém je určen ke zvýšení elektrické pevnosti a omezení vzniku výbojů. Podstata izolačního systému je, že mezi první a druhou elektrodou jsou vedle sebe umístěny diskové izolátory s vyniklými žebry, která jsou uspořádaná vůči sobě ve dvou rovinách rovnoběžných s oběma elektrodami.The insulation system is designed to increase electrical strength and reduce discharge. The essence of the insulating system is that between the first and second electrodes are located side-by-side disc insulators with prominent ribs, which are arranged with respect to one another in two planes parallel to the two electrodes.

Izolační systém je určen pro skříně vysokonapěíového zdroje elektronově optických přístrojů.The insulation system is designed for high voltage power supply cabinets of electron optical devices.

237 059237 059

237 059237 059

Vynález se týká izolačního svsténiu mezi-dvěma vysokonapětovými plošnými elektrodami určený ke zvýšení elektrické pevnosti a omezení vzniku výbojů různého původu a druhu.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an insulating casing between two high voltage surface electrodes designed to increase electrical strength and reduce the occurrence of discharges of various origins and types.

Dokonalejší regulace zdrojů urychlovacích napětí elektronoptických přístrojů omezila značnou část poruch vysokého napětí ale tím též dala vyniknout různým druhům výbojů a předprůrazovým jevům, které mají vliv na charakter vysokého napětí. Vliv elektrických výbojů na charakter vysokého napětí se regulací nedá omezit. Výboje snižují rozlišovací schopnost elektronových mikroskopů, někdy úplně znemožní jejich funkci. Omezují životnost integrovaných elektronických obvodů a způsobují degradaci izolačních dielektrických materiálů. Velikost a množství výbojů, at již klouzavých po povrchu izolantů, nebo tzv. částečných vznikajících v mikro nebo makroskopických dutinách izolantů, se dá omezit konstrukčními úpravami nebo dokonalejší technologií zpracování izolačních materiálů, jako jsou například epoxidové zalévací pryskyřice. Tyto konstrukční úpravy obvykle zvětšují izolační vzdálenosti, nebo zvětšují vedle jiných technologických opatření tloušíky, a tím i množství izolačních materiálů. Nevýhodou vzduchové izolace provedené obvyklým způsobem je zejména to, že do vzduchové dráhy siločar se seskupují zrna prachu a nečistot, na kterých se snadno vytvoří klouzavý výboj. Pravděpodobnost vzniku klouzavého výboje tohoto typu je dána mezi jiným velikostí izolované plochy, makro i mikroskopickými nerovnostmi povrchu elektrod, množstvím zrn prachu a nečistot, stupněm ionizace izolačního prostředí. Nevýhodou izolace provedené zalévacími izolačními pryskyřicemi je na prvním místě technologická obtížnost. Zaléváním většíchImproved regulation of the sources of accelerating voltages of electroptic devices has reduced a significant proportion of high voltage failures, but has also excelled in various types of discharges and pre-stress phenomena affecting the nature of high voltage. The influence of electric discharges on the character of high voltage cannot be limited by regulation. Discharges reduce the resolution of electron microscopes, sometimes completely disabling their function. They limit the life of integrated electronic circuits and cause the degradation of insulating dielectric materials. The magnitude and amount of discharges, whether gliding over the surface of insulators, or so-called partial discharges in the micro- or macroscopic cavities of insulators, can be limited by design modifications or improved technology for processing insulating materials such as epoxy encapsulating resins. These structural modifications usually increase the insulation distances, or increase the thickness and thus the amount of insulation materials, among other technological measures. A disadvantage of the air insulation provided in the usual way is, in particular, that dust and dirt grains are grouped in the air path of the field lines, on which a sliding discharge is easily formed. The probability of a sliding discharge of this type is given, among other things, by the size of the insulated surface, the macro and microscopic irregularities of the electrode surface, the amount of dust and dirt grains, and the degree of ionization of the insulating environment. The disadvantage of the insulation provided by the casting insulating resins is the technological difficulty in the first place. Watering larger

- 3 237 OSS ploch izolačními pryskyřicemi je technologicky obtížné a vede ke vzniku mikroskopických prasklin, které podstatně omezují elektrickou i mechanickou pevnost· Větší množství dielektrického izolačního materiálu zvyšuje hladinu dílčích výbojů, vede k růstu parazitních kapacit a nežádoucímu zvyšování akumulované energie. Dílčí i klouzavé výboje degradují izolační materiál, snižují životnost integrovaných obvodů, zvyšují hladinu šumu ve zpětnovazebních óbvodech a brání tak správné funkci regulace.- 3,237 OSS surfaces with insulating resins are technologically difficult and lead to microscopic cracks that significantly reduce electrical and mechanical strength. · Larger amounts of dielectric insulating material increase the level of partial discharges, lead to an increase in parasitic capacities and an unwanted increase in stored energy. Partial and moving discharges degrade the insulating material, reduce the lifetime of the integrated circuits, increase the noise level in the feedback circuits, and thus prevent proper operation of the control.

Tyto dosavadní nevýhody odstraňuje izolační systém umístěný mezi dvěma plošnými elektrodami, určený ke zvýšení elektrické pevnosti a omezení vzniku výbojů a mikrovýbojů různého původu. Podstatou tohoto systému je, že mezi první a druhou plošnou elektrodou jsou vedle sebe umístěny diskové izolátory s vyniklými žebry. Žebra jsou uspořádána vůči sobě ve dvou rovinách rovnoběžných s plochou obou elektrod.These previous drawbacks are overcome by an insulating system located between two surface electrodes designed to increase electrical strength and reduce the occurrence of discharges and micro-discharges of different origins. The essence of this system is that disc insulators with prominent ribs are arranged side by side between the first and second surface electrodes. The ribs are disposed relative to each other in two planes parallel to the surface of the two electrodes.

Hlavní výhodou tohoto izolačního systému je, že umožňuje jednoduchým technologicko-ekonomicky nenáročným způsobem zvýšit elektrickou pevnost mezi dvěma plochými elektrodami.The main advantage of this insulation system is that it allows to increase the electrical strength between two flat electrodes in a simple technological and economical way.

Vynález blíže objasní přiložený výkres, kde na obr. 1 je uveden v osovém řezu a na obr. 2 v půdorysném pohledu příklad provedení izolačního systému.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention is illustrated in greater detail in the accompanying drawing, in which: FIG. 1 is an axial section and FIG. 2 is a plan view of an exemplary embodiment of an insulating system.

Izolační systém tvoří první a druhá plošná elektroda 1 a 2, mezi nimiž jsou umístěny diskové izolátory s vyniklými žebry £. V izolačním prostředí mezi oběma plošnými elektrodami 1 a 2 jsou naznačeny prodloužené siločáry EQ a permitivita Ep diskových izolátorů Za reálných technických podmínek je výhodné definovat tak zvané “výdržné napětí”. V našem případě je to takové napětí mezi plošnými elektrodami, při kterém za daných podmínek přeskok ani výboj bezpečně nenastane.The insulating system comprises first and second surface electrodes 1 and 2, between which disc insulators with prominent ribs 6 are arranged. In the isolation environment between the two surface electrodes 1 and 2, the elongated field lines E Q and the permittivity E p of the disk insulators are indicated. In our case, it is a voltage between the surface electrodes, under which the jump or discharge does not occur safely under the given conditions.

Výdržné napětí můžeme vyjádřit rovnicí:The holding voltage can be expressed by the equation:

Ed = ef . kt . EdiZA kde ... Ed ... je výdržné napětíE d = e f. k t . E diZA where ... E d ... is the withstand voltage

Ef ... je součinitel zahrnující vliv mikroskopické drsnosti a čistoty povrchu elektrod i bezprašnosti prostředíE f ... is a coefficient involving the influence of microscopic roughness and cleanliness of the electrode surface as well as the dust-free environment

- 4 ... časový činitel Edi zvan^ inherentní elektrická pevnost, při níž jsou si.rovny činitel ionizace a záchytu elektronů4 ... the time factor E is called an inherent electrical strength at which the ionization and electron capture factors are equal

Výdržné napětí Ed nemá jen povahu veličiny charakterizující kvalitu izolačního prostředí, například plynu, nýbrž charakterizuje i jeho chování během určitého expozičního času, vyjádřeného časovým činitelem k^ v izolačním systému charakterizovaném pomocí součinitele e^,. Pravděpodobnost výboje je tedy, úměrná velikosti izolované plochy, v našem případě plošných elektrod i a 2, kvalitě jejich povrchu, prašnosti prostředí a době, po kterou je v prostoru mezi plošnými elektrodami JL a 2 patřičný elektrický gradient. Zvýšení elektrické pevnosti je dosaženo prodloužením povrchové dráhy izolantu. Vyniklá žebra 4 diskových izolátorů J tvarují a prodlužují dráhu siločar, které by jinak směřovaly nejkratší cestou od jedné plošné elektrody 1 ke druhé plošné elektrodě 2. Do prodloužených drah siločar se sice také seskupují zrnka prachu a nečistot, ale tyto jen nesnadno sledují zvlněný tvar siločar a neudrží se v něm. Část plochy plošných elektrod i a 2, ve které jsou siločáry rovné, je ve srovnání s původní plochou bez diskových izolátorů tak malá, že pravděpodobnost vzniku výbojů je prakticky vyloučena.The holding voltage E d is not only of a nature characterizing the quality of an insulating environment, such as a gas, but also characterizes its behavior over a certain exposure time, expressed as a time factor k ^, in an insulating system characterized by a factor e ^. The probability of the discharge is thus proportional to the size of the insulated surface, in our case the electrodes ia 2, their surface quality, the dustiness of the environment and the time during which there is an appropriate electric gradient in the space between the electrodes JL and 2. Increasing the electrical strength is achieved by extending the insulator surface path. The excellent ribs 4 of the disk insulators shape and extend the path of the field lines, which would otherwise be directed in the shortest way from one surface electrode 1 to the other surface electrode 2. Dust and dirt grains are also grouped into the extended field lines. and will not hold it. The part of the surface area of the electrodes i and 2, in which the field lines are straight, is so small compared to the original surface without disc insulators that the likelihood of discharges is virtually eliminated.

Izolační systém je určen zejména pro skříně vysokonapětových zdrojů urychlovacího napětí.The insulation system is designed especially for high voltage acceleration voltage cabinets.

Claims (1)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION 237 059237 059 Izolační systém mezi dvěma vvsokonapětovými plošnými elektrodami, určený Ke zvýšení elektricitě pevnost.i, vyznačený tím, že mezi první a druhou plošnou elettrodou /1,2/ jsou vedle sebe umístěny diskové izolátory /3/ s vyniklými žebry /4/, která jsou uspořádána vůči sobě ve dvou rovinách rovnoběžných s oběma plošnými elektrodami /1,2/.Insulation system between two high-voltage surface electrodes, intended to increase the electrical strength, characterized in that between the first and second surface electrodes (1,2), disc insulators (3) are arranged next to each other with prominent ribs (4) arranged with respect to each other in two planes parallel to the two surface electrodes (1,2).
CS832821A 1983-04-20 1983-04-20 Insulating system for flat high-voltage electrodes CS237059B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS832821A CS237059B1 (en) 1983-04-20 1983-04-20 Insulating system for flat high-voltage electrodes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS832821A CS237059B1 (en) 1983-04-20 1983-04-20 Insulating system for flat high-voltage electrodes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS282183A1 CS282183A1 (en) 1984-05-14
CS237059B1 true CS237059B1 (en) 1985-06-13

Family

ID=5366438

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS832821A CS237059B1 (en) 1983-04-20 1983-04-20 Insulating system for flat high-voltage electrodes

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS237059B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS282183A1 (en) 1984-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2464029A (en) Method of making transformers
US3652778A (en) Insulating spacer
CN101071752A (en) High current ion implantation system and improved device and insulator therein
JP5718471B2 (en) Compact vacuum circuit breaker with selective encapsulation
US3324272A (en) Termination of insulators
US3588319A (en) Condenser type terminal devices employing unit insulating cylinders
CA3037551C (en) System and method for suppressing surface discharges on conductive windings of an electric machine
US6196209B1 (en) Ignition coil device for engine
WO2018074297A1 (en) Power semiconductor module
CS237059B1 (en) Insulating system for flat high-voltage electrodes
SE442569B (en) WINDING IN TWO OR MORE LAYERS FOR ELECTRIC MACHINES
KR20130091689A (en) Corona resistant high voltage bushing assembly
TW201135792A (en) High voltage shielding arrangement
US2006931A (en) Electrical insulator
KR20090114373A (en) Transformers
JP7190061B2 (en) Power Supply Module and Charged Particle Beam Device
KR200262229Y1 (en) Insulator Oil Leakage Prevention Structure for First Busing of Trasformer
US1730232A (en) Insulator structure
US3767843A (en) Electrical bushing having means for lowering the power factor
US1910068A (en) Circuit interrupter
US861003A (en) Protective device for transformers.
JPH05336615A (en) Thrust coil for superconducting magnetic levitation railway
JP2013149751A (en) Charged particle beam lens
JP3657890B2 (en) Gas insulated switchgear
KR100478619B1 (en) Substrate for an electrical winding and process for producing corona shielding