SU1749919A1

SU1749919A1 - High-voltage unit

Info

Publication number: SU1749919A1
Application number: SU904837069A
Authority: SU
Inventors: Игорь Алексеевич Криштафович; Юрий Валентинович Романенко; Станислав Антонович Соколовский; Анатолий Николаевич Титов
Original assignee: Институт Электродинамики Ан Усср; Специальное конструкторско-технологическое бюро Института электродинамики АН УССР
Priority date: 1990-04-16
Filing date: 1990-04-16
Publication date: 1992-07-23

Abstract

Использование: прибороэлектроаппа- ратостроение. Сущность изобретени : высоковольтное устройство содержит высокопотенциальный блок 1 в монолитном диэлектрическом корпусе, имеющем основание 2 с высоковольтным вводом 3 и стенки 4, а также монолитную диэлектрическую крышку 5. В основании корпуса дл подачи и отвода хладагента выполнены продольные каналы 7, начала которых наход тс на наружных, а концы - на внутренних поверхност х устройства. Поверхность каналов 7 покрыта полупровод щим слоем, электрически соединенным внутри корпуса с высокопотенциальным блоком, а снаружи - с заземленными элементами. Каналы могут быть выполнены в виде закладных трубок из полупровод щего материала, крышка может иметь удлиненное до основани ребро 6, при этом места стыковки крышки и корпуса заполн ютс уплотн кУщТТм эТшктроизл - ционным материалом. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. / /; ч ю ю Jk ю 8Usage: instrument-electric equipment. SUMMARY OF THE INVENTION: A high-voltage device contains a high-potential unit 1 in a monolithic dielectric case having a base 2 with a high-voltage lead 3 and walls 4, as well as a monolithic dielectric cover 5. At the base of the case for the refrigerant supply and discharge are longitudinal channels 7, the beginnings of which are on external, and the ends - on the internal surfaces of the device. The surface of the channels 7 is covered with a semiconducting layer electrically connected inside the housing with a high-potential unit, and outside with grounded elements. The channels can be made in the form of embedded tubes of semiconducting material, the lid can have an edge 6 elongated to the base, and the points where the lid and body are joined together are sealed with ESP material. 2 hp f-ly, 3 ill. / /; h you yu jk yu 8

Description

Фиг. 7FIG. 7

Изобретение относитс к технике высоких напр жений и может быть использовано в прибороэлектроаппарэтостроении.This invention relates to a high voltage technique and can be used in instrument-based electrical engineering.

Современный уровень приборостроени и конструировани высоковольтных аппаратов в р де случаев требует применени надежных и компактных устройств с блоками , обладающими большим тепловыделением и наход щимис под потенциалом до 100 кВ (стабилизаторы тока, модулирующие лампы и др.); часто эти устройства имеют одно входное и несколько выходных напр жений , следовательно, они св заны с другими устройствами несколькими высокопотенциальными проводниками с изолирующим покрытием. Обычно такие устройства размещены в отдельном корпусе, снабженном высоковольтным вводом, а так как наход щиес в этом корпусе высокопотенциальные блоки требуют периодического обслуживани (настройки, чистки, замены и т.п.), то указанный корпус снабжаетс крышкой.The modern level of instrument-making and design of high-voltage apparatuses in a number of cases requires the use of reliable and compact devices with blocks with high heat dissipation and potential up to 100 kV (current stabilizers, modulating lamps, etc.); Often, these devices have one input and several output voltages; therefore, they are connected to other devices by several high-potential conductors with an insulating coating. Typically, such devices are placed in a separate housing equipped with a high-voltage lead-in, and since the high-potential units in this housing require periodic maintenance (tuning, cleaning, replacement, etc.), this housing is provided with a cover.

Известно высокопотенциальное устройство с блоком регулировани выходного напр жени , обеспечивающее регулируемые выходные напр жени по нескольким каналам, состо щее из высоковольтного источника и высокопотенциального регулирующего блока, смонтированных в отдельных металлических корпусах с масл ной изол цией и св занных между собой через вводы высоковольтным кабелем. Данное устройство обеспечивает необходимые выходные напр жени и возможность обслуживани высокопотенциалыюго блока.A high potential device with an output voltage control unit is known that provides adjustable output voltages across several channels, consisting of a high voltage source and a high potential regulating unit, mounted in separate metal housings with oil insulation and connected to each other through the high voltage cable glands. This device provides the necessary output voltages and the ability to service the high potentials of the unit.

Однако дл изол ции и теплоотвода в устройстве используетс масло, поэтому это устройство весьма громоздко и имеет повышенные массогабаритные показатели. Кроме того, из-за старени масла и по влени по мере эксплуатации его течи, устройство отличаетс недостаточной надежностью и неудобством в эксплуатации.However, oil is used for insulation and heat removal in the device; therefore, this device is very cumbersome and has increased weight and dimensions. In addition, due to the aging of the oil and the appearance of its leakage, the device is characterized by insufficient reliability and inconvenience in operation.

Известно также устройство, в котором высоковольтный источник и регулирующий блок расположены в одно,м металлическом корпусе, а в качестве изол ции используетс сжатый газ.It is also known a device in which the high-voltage source and the regulating unit are located in one, m metal case, and compressed gas is used as insulation.

Это устройство, хот и обеспечивает необходимые выходные напр жени , однако, тоже отличаетс как повышенными мзссога- баритными показател ми, так и неудобством при проведении профилактических и ремонтных работ.This device, although it provides the necessary output voltages, however, is also distinguished by both increased m-performance indicators and inconvenience during maintenance and repair work.

Аналогичными недостатками обладает устройство с высоковольтным источником и высокопотенциальным регулирующим блоком , размещенными в одном баке с изол цией сжатым воздухом.The device has a similar disadvantage with a high-voltage source and a high-potential regulating unit placed in the same tank with compressed air insulation.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению вл етс устройство, в котором высокопотенциальный блок размещен в диэлектрическом корпусе, снабженномClosest to the proposed invention is a device in which a high-potential unit is housed in a dielectric case equipped with

высоковольтным вводом, причем корпус и ввод образуют единую жесткую конструкцию ,high-voltage input, and the housing and input form a single rigid structure,

Недостатком известного устройства вл етс невысока его надежность, так какA disadvantage of the known device is its low reliability, since

0 наход щийс внутри корпуса высокопотенциальный блок при работе выдел ет тепло, отводимое во внешнюю среду через корпус из твердого диэлектрика, который, как изве5 стно, обладает плохой теплопроводностью. В этом случае из-за неравномерности нагрева корпуса становитс крайне неравномерным и распределение электрического пол в диэлектрике, что приводит к резкомуThe high potential unit inside the housing during operation generates heat that is discharged into the external environment through a solid dielectric housing, which, as is well known, has poor thermal conductivity. In this case, due to the uneven heating of the housing, it becomes extremely uneven and the distribution of the electric field in the dielectric, which leads to a sharp

0 снижению электрической прочности всей конструкции. Кроме вышеуказанных недостатков , отсутствие охлаждени может привести также к перегреву элементов высокопотенциальиого блока и, как следст5 вне, к выходу его из стро .0 reduce the electrical strength of the whole structure. In addition to the above drawbacks, the lack of cooling can also lead to overheating of the elements of the high-potential unit and, as a consequence, it can fail.

Цель изобретени - повышение надежности высоковольтного устройства и обеспечение его ремонтопригодности.The purpose of the invention is to increase the reliability of a high-voltage device and ensure its maintainability.

Указанна цель достигаетс тем, что вThis goal is achieved by the fact that

0 высоковольтном устройстве, содержащем высокопотенциальный блок, установленный в полом корпусе из изол ционного материала со съемной крышкой, и расположенный в основании корпуса высо5 ковольтный ввод, в оснозании корпуса на части его длины выполнены встречные каналы дл хладагента, расположенные у противоположных стенок корпуса, при этом поверхности каналов покрыты полупрово0 д щим слоем и электрически соединены внутри корпуса с вьгсокопотенциальным блоком, а снаружи заземлены. Кроме того, каналы могут быть выполнены в виде закладных трубок из полупровод щего мате5 риала, крышка может иметь по периметру удлиненное до основани ребро, при этом в местах стыковки крышки с корпусом установлены уплотнительные элементы из изол ционного материала,0 a high-voltage device containing a high-potential unit installed in a hollow case of insulating material with a removable lid, and a high-voltage lead located at the base of the case, in the case of the case on the part of its length there are counter-channels for the refrigerant located at opposite walls of the case the surfaces of the channels are covered with a semi-conductive layer and are electrically connected inside the case to the high-potential block, and are externally grounded. In addition, the channels can be made in the form of embedded tubes of semiconducting material, the lid can have an edge elongated to the base along the perimeter, with sealing elements made of insulating material installed at the junction points of the lid with the housing

0 Использование каналов дл охлаждени высокопотенциального блока, внутренних поверхностей корпуса и крышки позвол ет создавать мощные и надежные высоковольтные устройства. Применение0 The use of channels for cooling a high-potential unit, the inner surfaces of the housing and the cover allows you to create powerful and reliable high-voltage devices. Application

5 полупровод щего покрыти , нанесенного на поверхности каналов и электрически соединенного с соответствующими потенциальными элементами как снаружи, так и внутри устройства, позвол ет избежать частичных разр дов, т.е. увеличить его надежность . Применение каналов, выполненных в5 of a semiconducting coating deposited on the surfaces of the channels and electrically connected to the corresponding potential elements both outside and inside the device, makes it possible to avoid partial discharges, i.e. increase its reliability. Application channels made in

виде закладных трубок из полупровод щего материала, позвол ет упростить технологический процесс (например, на стадии вы- полнени корпуса из литьевого материала), а также создавать каналы любой конфигурации .in the form of embedded tubes made of semiconducting material, it makes it possible to simplify the technological process (for example, at the stage of making the body of molded material), as well as to create channels of any configuration.

Выполнение по периметру крышки удлиненного до основани корпуса ребра с уплотнением мест стыковки крышки и корпуса электроизол ционными элементами позвол ет создавать разборные, ремонтопригодные устройства, а расположение каналов и их концов у противоположных стенок корпуса позвол ет создавать турбулентные потоки хладагента внутри устройства, что улучшает охлаждение высокопотенциального блока и корпуса, т.е. увеличивает надежность устройства.Along the perimeter of the cover, the rib elongated to the base of the case with sealing of the docking points of the cover and the housing with electrical insulating elements allows creating collapsible, maintainable devices, and the location of the channels and their ends against the opposite walls of the housing allows creating turbulent coolant flows inside the device, which improves the cooling of the high-potential block and housing, i.e. increases the reliability of the device.

На фиг.1-3 изображено предлагаемое высоковольтное устройство.Figure 1-3 shows the proposed high-voltage device.

Устройство содержит выскопотенци- альный блок 1, диэлектрический корпус, имеющий основание 2 с высоковольтным вводом 3 и стенки 4, крышку 5, снабженную ребром б, каналы 7, уплотн ющий электроизол ционный материал 8.The device contains a high-potential unit 1, a dielectric body having a base 2 with a high-voltage lead 3 and a wall 4, a cover 5 equipped with an edge b, channels 7, sealing the electrically insulating material 8.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device works as follows.

Высокое напр жение поступает через высоковольтный ввод на высокопотенциальный блок, а через каналы подаетс и отводитс хладагент, обеспечивающий охлаждение этого блока.A high voltage is supplied through a high-voltage input to a high-potential unit, and a refrigerant is supplied and discharged through the channels to cool this unit.

Предлагаемое высоковольтное устройство , по сравнению с известным, благодар созданным в основании его корпуса каналами позвол ет осуществить интенсивное охлаждение высокопотенциального The proposed high-voltage device, in comparison with the known, thanks to the channels created at the base of its body, allows for the intensive cooling of high-potential

Claims

1. A high-voltage device containing a high-potential unit installed — in a hollow case of insulating material with a removable cover, and a high-voltage lead located at the base of the case, characterized in that, in order to increase reliability, counter channels are made at the base of the case for the refrigerant, located at opposite walls of the housing, the channel surfaces are covered with a semiconducting layer and electrically connected inside the housing with a high-potential unit, and grounded outside.

2. A pop device, 1, characterized in that the channels are made in the form of embedded tubes of semiconducting material,

3. Device pop, 1, characterized in that an edge extended to the base is made along the perimeter of the lid, while the sealing elements of the insulating material are installed at the junction points of the lid with the body.

OUTPUT HLPDGENTD

X

h

X

hl

input

HLPDYGENTYA

FIG. 2

INPUT FREEZE.NTYA

R

FIG. 3