SU866581A1 - Partition sectionalized insulator - Google Patents

Partition sectionalized insulator Download PDF

Info

Publication number
SU866581A1
SU866581A1 SU802872602A SU2872602A SU866581A1 SU 866581 A1 SU866581 A1 SU 866581A1 SU 802872602 A SU802872602 A SU 802872602A SU 2872602 A SU2872602 A SU 2872602A SU 866581 A1 SU866581 A1 SU 866581A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
electrically conductive
gaskets
insulating layers
insulator
electrons
Prior art date
Application number
SU802872602A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Михайлович Кассиров
Геннадий Петрович Кокаревич
Геннадий Васильевич Смирнов
Александр Леонидович Филатов
Original Assignee
Научно-Исследовательский Институт Высоких Напряжений При Томском Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Политехническом Институте Имени С.М.Кирова
Томский Институт Автоматизированных Систем Управления И Радиоэлектроники
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 Научно-Исследовательский Институт Высоких Напряжений При Томском Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Политехническом Институте Имени С.М.Кирова, Томский Институт Автоматизированных Систем Управления И Радиоэлектроники filed Critical Научно-Исследовательский Институт Высоких Напряжений При Томском Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Политехническом Институте Имени С.М.Кирова
Priority to SU802872602A priority Critical patent/SU866581A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU866581A1 publication Critical patent/SU866581A1/en

Links

Landscapes

  • Gasket Seals (AREA)

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к высоковольтной импульсной технике и может бщть использовано при проектировании высоковольтных секционированных изоляторов для вакуумных камер.The invention relates to electrical engineering, in particular to high-voltage pulse technology and can be used in the design of high-voltage sectionalized insulators for vacuum chambers.

Известен проходной секционированный изолятор, содержащий чередующиеся изоляционные слои и электропроводящие прокладки гп..Known sectional insulator bushing containing alternating insulating layers and conductive gaskets GP ..

Однако в местах соединений изоляционных слоев и прокладок из-за неплотностей образуются повышенные напряженности электрического поля, которые могут вызвать перекрытие по боковой поверхности диэлектрика,However, in the joints of the insulating layers and gaskets due to leaks, increased electric field strengths are formed, which can cause overlapping on the side surface of the dielectric,

Известен секционирован.гый изолятор, д котором электропроводящие прокладки снабжены кольце'выми выступами, повышающими плотность соединения изоляцион· ных слоев и прокладок Г2].A sectional insulator is known for which electrically conductive gaskets are provided with annular protrusions that increase the density of the connection of the insulating layers and gaskets G2].

Недостатком этого устройства является незащищенность диэлектрических поверхностей, находящихся в вакууме, >от попадания электронов, которые на- . капливаясь изменяют распределение потенциала по длине изолятора, стимулируют ионизационные процессы на стенках, участвуют в разрушении элементов ® секций вследствие бомбардировки.The disadvantage of this device is the insecurity of dielectric surfaces in a vacuum> from the ingress of electrons that are. droplets change the distribution of potential along the length of the insulator, stimulate ionization processes on the walls, participate in the destruction of the elements of the sections due to the bombardment.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является проходной Секционированный изолятор, являющийся корпусом высоковольтной разрядной трубки, в котором между положительно и отрицательно заряженными электродами размещены изоляционные слои, разделенные электропроводящими прокладками. С вакуумной стороны прокладки снабжены металлическими экранами, представляющими собою тонкостенные цилиндрические поверхности, отходящие от прокладок в сторону отрицательно заряженного электрода.The closest in technical essence and the achieved result is a sectional insulator through passage, which is the casing of a high-voltage discharge tube, in which insulation layers separated by electrically conductive gaskets are placed between positively and negatively charged electrodes. On the vacuum side, the gaskets are equipped with metal screens, which are thin-walled cylindrical surfaces extending from the gaskets towards the negatively charged electrode.

Назначение экранов - предотвратить попадание электронов на поверхность диэлектриков [3J. ОДнако для умень3 шения влияния поля экранов на распределение потенциала по высоте поверхности диэлектрического слоя они удалены от указанной поверхности на расстояние, значительно превышающее зазор $ между ними. Тем самым радиальные раз- ‘ меры изолятора увеличины. Кроме того, на границе раздела вакуум-твердый диэлектрик вблизи расположения отрицатель-, но заряженного электрода молекулы ю твердого диэлектрика поляризуются и вызывают усиление электрического поля. Это приводит к снижению электрической прочности вдоль боковой по верхности изоляционных слоев, а вслед-, ствие этого снижается надежность всего изделия.The purpose of the screens is to prevent electrons from entering the surface of dielectrics [3J. However, to reduce the effect of the screen field on the potential distribution over the height of the surface of the dielectric layer, they are removed from the indicated surface by a distance significantly exceeding the gap $ between them. Thus, the radial dimensions of the insulator are larger. In addition, at the vacuum – solid dielectric interface near the location of the negative, but charged electrode, the molecules of the solid dielectric are polarized and cause an increase in the electric field. This leads to a decrease in the electric strength along the lateral surface of the insulating layers, and as a result, the reliability of the entire product decreases.

Цель изобретения - повышение надежности путем увеличения электрической прочности, 2 The purpose of the invention is to increase reliability by increasing electrical strength, 2

Поставленная цель достигается тем, что в известном проходном секционированном изоляторе, содержащем два плоских электрода, один из которых имеет по оси отверстие, расположен- 2 ные между ними и чередующиеся между собой изоляционные слои в виде колец и электропроводящие прокладкиThis goal is achieved by the fact that in the known passage sectionalized insulator containing two flat electrodes, one of which has an axis along the hole, 2 spaced between them and alternating insulating layers in the form of rings and electrically conductive gaskets

Ед- относительная диэлектрическая проницаемость материала изоляционного слоя.Ed is the relative dielectric constant of the material of the insulating layer.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг, 2 отдельная секция изолятора,In FIG. 1 shows the proposed device, a General view; in FIG. 2 a separate section of the insulator,

Изолятор содержит электроды 1 и 2, между которыми расположены изоляционные слои 3, чередующиеся с электропроводящими прокладками 4, Каждая прокладка снабжена экраном 5, ограждающим боковую поверхность соседнего изоля~ ционного слоя 3 с вакуумной стороны от попадания на нее первичных элек тронов, Экраны направлены в сторону электрода 1 и установлены с некоторым зазором относительно соседних электропроводящих прокладок 4,The insulator contains electrodes 1 and 2, between which there are insulating layers 3, alternating with electrically conductive gaskets 4. Each gasket is equipped with a screen 5, which protects the side surface of the adjacent insulating layer 3 from the vacuum side from primary electrons entering it. The screens are directed to the side electrode 1 and installed with some clearance relative to adjacent electrically conductive gaskets 4,

При подаче на изолятор высокого напряжения происходит его распределение по длине устройства с помощью известных делителей напряжения (емкостных, жидкостных, резисторных и т,д.). При этом вдоль вакуумной части изолд-г тора в наиболее электрически напряженных частях возникает явление автоэлектронной эмисии. Экраны защищают боковые поверхности изоляционных и электропроводящие экраны в виде цилиндров, соединенные с внутренней поверхностью прокладок и направленные в сторону другого электрода, геометрические размеры элементов секций выбраны из условий (1=(ОД-О,Ъ5)а 017, 211-ВWhen a high voltage is applied to the insulator, it is distributed along the length of the device using known voltage dividers (capacitive, liquid, resistor, etc.). In this case, along the vacuum part of the isolator, in the most electrically stressed parts, the phenomenon of field emission occurs. Screens protect the side surfaces of insulating and electrically conductive screens in the form of cylinders, connected to the inner surface of the gaskets and directed towards another electrode, the geometric dimensions of the section elements are selected from the conditions (1 = (OD-O, b5) a 017, 211-B

(Ό , (1)(Ό, (1)

2413 (¾) где h - расстояние между торцом экрана и соседней электропроводящей прокладкой;2413 (¾) where h is the distance between the end of the screen and the adjacent electrically conductive gasket;

d - высота изоляционного слоя;d is the height of the insulating layer;

а - радиус закругления торцовой части экрана;a is the radius of curvature of the end of the screen;

V - рабочее напряжение на изоляторе;V is the operating voltage at the insulator;

N - количество секций;N is the number of sections;

U^- энергия первичных электронов, при которой коэффициент вторичной эмиссии материала изоляционного слоя на исходящей ветви зависимости/ равен 1; ’ .U ^ is the energy of the primary electrons, at which the coefficient of secondary emission of the material of the insulating layer on the outgoing branch of the dependence / is 1; ’.

/Ь - расстояние между проекцией экрана на соседнюю проводящую прокладку и внутренним краем* изоляционного слоя;/ B is the distance between the projection of the screen onto an adjacent conductive pad and the inner edge * of the insulating layer;

слоев от попадания на них '’появившихся электронов. Экранировать поверх30 ность изоляционных слоев высоковольтных изоляторов необходимо от электронов с энергией равной или меньше 2-х - 4-х кэВ в зависимости от материал^ изоляционных > Предлагаемые размеры элементов секций создают такое распределение напряженности электрического поля в .секциях^при котором электроны проникшие в зазор между торцом экрана 40 и соседней электропроводящей проклад*кой, с энергией, достаточной для возникновения вторичных процессов, не достигают поверхности изоляционных слоев и электроны, вырываемые полем из области соединений изоляционных слоев и электропроводящих прокладок собираются на экранах.layers from the ingress of electrons on them. Screening over insulating layers 30 NOSTA high voltage insulators need to electrons with energies equal to or less than 2 - 4 keV, depending on the insulating material ^> Proposed feature dimensions sections create such a distribution of the electric field in .sektsiyah ^ at which the electrons penetrating the the gap between the end face of the screen 40 and the adjacent electrically conductive gasket *, with energy sufficient for the occurrence of secondary processes, do not reach the surface of the insulating layers and the electrons torn by the field from the region Parts of joints of insulating layers and conductive gaskets are assembled on screens.

Claims (1)

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к высоковольтной импульсной технике и может бцть использовано при проек-гировании высоковольтных секционированных изол :т ров дл  вакуумных камер. Известен проходной секционированный изол тор, содержащий чередующиес  изол ционньре слои и электропровод щие прокладки TI.. Однако в местах соединений изол ционных слоев и прокладок из-за неплотностей образуютс  повышенные напр женности электрического пол , которые могут вызвать перекрытие по боковой поверхности диэлектрика. Известен секционирован;1Ый изол то котором электропровод щие прокладк снабжены кольцевыми выступами, повышающими плотность соединени  изол ци Гот ных слоев и прокладок L2J. Недостатком этого устройства  вл  етс  незащищенность диэлектрических поверхностей, наход щихс  в вакууме. от попадани  электронов, которые на- . каплива сь измен ют распределение потенциала по длине изол тора, стимулируют ионизационные процессы на стенках , участвуют в разрушении элементов секций вследствие бомбардировки. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  проходной Секционированный изол тор,  вл ющийс  корпусом высоковольтной разр дной трубки, в котором между положительно и отрицательно зар женными электродами размещены изол ционные слои, разделенные электропровод щими прокладками, С вакуумной стороны прокладки снабжены металлическими экранами, представл ющими собою тонкостенные цилиндрические поверхности, отход щие от прокладок в сторону отрицательно зар женного электрода. Назначение экранов - предотвратить попадание электронов поверхность диэлектриков ГЗ. Однако дл  умень шени  вли ни  пол  экранов на распре деление потенциала по высоте поверхности диэлектрического сло  они удал ны от указанной поверхности на рассто ние , значительно превьшающее заз между ними. Тем самым радиальные раз меры изол тора увеличины. Кроме того на границе раздела вакуум-твердый ди лектрик вблизи расположени  отрицате НО зар женного электрода молекулы твердого диэлектрика пол ризуютс  и вызывают усиление электрического пол . Это приводит к снижению электрической прочности вдоль боковой по верхности изол ционных слоев, а всл ствие этого снижаетс  надежность все издели . Цель изобретени  - повышение надежности путем увеличени  электричес кой прочности, Поставленна  цель достигаетс  тем что в известном проходном се.кциониро ванном изол торе, содержащем два плоских электрода, один из которых имеет по оси отверстие, расположенные между ними и чередующиес  между собой изол ционные слои в виде колец и электропровод щие прокладки и электропровод щие экраны в виде цилиндров, соединенные с внутренней поверхностью прокладок и направленные в сторону другого электрода, гео метрические размеры элементов секций выбраны из условий NW 1i(o,a-o,i5)a -, oi aii-e ( ),() ,)en где h рассто ние между торцом экра на и соседней электропровод щей прокладкой; высота изол  ционного сло ; радиус закруглени  торцовой части экрана; рабочее напр жение на изол торе; количество секций; энерги  первичных электронов при которой коэффициент вторичной эмиссии материала изол ционного сло  на исход щей ветви зависимости / равен 1; . рассто ние межДу проекцией экрана на соседнкж) провод щу прокладку и виутрешгам краем изол ционного сло ; 1 относительна  диэле1 трическа проницаемость материала изол ционного сло , На фиг, 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг, 2 отдельна  секци  изол тора, Изол тор содержит электроды 1 и 2, между которы1«1 расположены изол ционные слои 3, чередующиес  с электропровод щими прокладками 4. Кажда  прокладка снабжена экраном 5, ограждающим боковую поверхность соседнего изол ционного сло  3 с вакуумной стороны от попадани  на нее первичных электронов , Экраны направлены в сторону электрода и установлены с некоторым зазором относительно соседних электропровод щих прокладок 4, При подаче на изол тор высокого напр жени  происходит его распределение по длине устройства с помощью известных делителей напр жени  (емкостных , жидкостных, резисторных и т,д.). При этом вдоль вакуу. части изолд-  тора в наиболее электрически напр женных част х возникает  вление автоэлектронной эмисии. Экраны защищают боковые поверхности изол ционных слоев от попадани  на них эдо вивщихс  электронов. Экранировать поверхность изол ционных слоев высоковольтных изол торов необходимо от электронов с энергией равной или меньше 2-х. - кэВ в зависимости от материала изол ционных Предлагаемые размеры элементов секций создают такое распределение напр женности электрического пол  в /секци х при котором электроны проникшие в зазор между торцом экрана и соседней электропровод щей прокладкой , с энергией, достаточной дл  возникновени  вторичных процессов, не достигают поверхности изол ционных слоев и электроны, вырываемые полем из области соединений изол ционных слоев и электропровод щих прокладок собираютс  на экранах. Формула изобретени  Проходной секционированный изол тор , содержащий два плоских электрода , один из которых имеет по оси отверстие , расположенные между ними и . чередующиес  между собой изол ционные слои в виде колец и электропровод щие прокладки, и электропровод щие экраны в виде цилиндров,соединенных с внутренней поверхностью прокладок и направленных в сторону другогоThe invention relates to electrical engineering, in particular, to high-voltage impulse technology and can be used in the design of high-voltage partitioned insulators for vacuum chambers. A pass-through sectional insulator is known, which contains alternating insulating layers and electrically conductive strips TI .. However, at the junction points of the insulating layers and strips, due to the leaks, increased electric field strengths can occur which can cause the dielectric to overlap. Known partitioned; 1Is isolation from which electrically conductive gaskets are provided with annular protrusions that increase the density of the connection between the insulation of Gota layers and L2J gaskets. A disadvantage of this device is the lack of protection of dielectric surfaces in vacuum. from hitting the electrons that are. After a drift, they change the potential distribution along the length of the insulator, stimulate ionization processes on the walls, and participate in the destruction of the elements of the sections due to bombardment. The closest in technical essence and the achieved result is a pass-through sectionalized insulator, which is the housing of a high-voltage discharge tube, in which insulating layers are placed between positively and negatively charged electrodes, separated by electrically conductive gaskets. On the vacuum side, the gaskets are equipped with metal screens representing thin-walled cylindrical surfaces extending from the gaskets towards the negatively charged electrode. The purpose of the screens is to prevent electrons from entering the surface of GZ dielectrics. However, in order to reduce the influence of the field of shields on the distribution of the potential along the height of the surface of the dielectric layer, they are removed from the indicated surface by a distance that exceeds the gap between them. Thus, the radial dimensions of the insulator increase. In addition, at the interface of the vacuum-solid dielectric near the location of the negative NO of the charged electrode, the molecules of a solid dielectric polarize and cause an increase in the electric field. This leads to a decrease in the electrical strength along the lateral surface of the insulating layers, and as a result, the reliability of the entire product is reduced. The purpose of the invention is to increase reliability by increasing electrical strength. The goal is achieved by the fact that in a known pass-through isolating insulator containing two flat electrodes, one of which has a hole along the axis, interposed between them and alternating insulating layers in the form of rings and electrically conductive gaskets and electrically conductive screens in the form of cylinders connected to the inner surface of the gaskets and directed towards the other electrode, the geometrical dimensions of the section elements They are chosen from the conditions NW 1i (o, a-o, i5) a -, oi aii-e (), (),) en where h is the distance between the end of the screen and the adjacent electrically conductive gasket; height of the insulating layer; radius of curvature of the end part of the screen; operating voltage on the isolator; number of sections; the primary electron energy at which the coefficient of secondary emission of the material of the insulating layer on the outgoing branch of dependence / is equal to 1; . the distance between the projection of the screen on the neighboring wire and the edge of the insulating layer; 1 is the relative dielectric permeability of the material of the insulating layer; FIG. 1 shows a proposed device, a general view; Fig. 2, a separate section of the insulator, the Insulator contains electrodes 1 and 2, between which 1 "1 are located insulating layers 3 alternating with electrically conductive pads 4. Each gasket is equipped with a screen 5 enclosing the side surface of the adjacent insulating layer 3 with a vacuum the sides of the primary electrons hit it, the screens are directed toward the electrode and are installed with a certain gap relative to the adjacent electrically conductive gaskets 4; When a high voltage is applied to the insulator, it is distributed along the length of devices using known voltage dividers (capacitive, liquid, resistor, etc.). At the same time along vacuu. parts of the isolator in the most electrically stressed parts, the appearance of autoelectronic emission occurs. The shields protect the side surfaces of the insulating layers from being hit by e-electrons. Shielding the surface of the insulating layers of high-voltage insulators is necessary from electrons with an energy equal to or less than 2. - keV depending on the insulating material. The proposed dimensions of the elements of the sections create such a distribution of the electric field intensity in / sections at which electrons penetrated into the gap between the end of the screen and the adjacent electrically conductive gasket, with energy sufficient for the occurrence of secondary processes, do not reach the surface The insulating layers and electrons, pulled out by the field from the region of the joints of the insulating layers and the electrically conductive pads, are collected on the screens. Claims of the invention A pass-through sectional insulator containing two flat electrodes, one of which has an aperture located between them and an axis. alternating insulating layers in the form of rings and electrically conductive gaskets, and electrically conductive screens in the form of cylinders connected to the inner surface of the gaskets and directed towards the other
SU802872602A 1980-01-21 1980-01-21 Partition sectionalized insulator SU866581A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802872602A SU866581A1 (en) 1980-01-21 1980-01-21 Partition sectionalized insulator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802872602A SU866581A1 (en) 1980-01-21 1980-01-21 Partition sectionalized insulator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU866581A1 true SU866581A1 (en) 1981-09-23

Family

ID=20873485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802872602A SU866581A1 (en) 1980-01-21 1980-01-21 Partition sectionalized insulator

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU866581A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2592870C1 (en) * 2015-03-11 2016-07-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" Through partitioned insulator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2592870C1 (en) * 2015-03-11 2016-07-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" Through partitioned insulator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3895176A (en) Coaxial conductor with trap for removing particles from fluid insulation
US4584429A (en) Electrical assembly including a metal enclosure and a high voltage bushing
US2103159A (en) Electric discharge device
SU866581A1 (en) Partition sectionalized insulator
US4335268A (en) Particle trap with dielectric barrier for use in gas insulated transmission lines
US3231666A (en) Terminal bushing for ground flange mounting having a corona reducing electrostatic shield between the flange and the conductor
JPH0279711A (en) Gas insulation vessel
US1563946A (en) High-tension terminal
US3733521A (en) Lightning arrester
US2082474A (en) Material insulator for use in vacuum
US4620135A (en) Electric circuit interrupting devices
US4187526A (en) Gas-Discharge surge arrester with concentric electrodes
JPS6252527B2 (en)
US3629660A (en) Lightning arrest assembly
JPS6023569B2 (en) gas insulated electrical equipment
DE4125097C2 (en) Contact arrangement for a vacuum circuit breaker
SU943863A1 (en) Bushing section insulator
RU2592870C1 (en) Through partitioned insulator
SU1749920A1 (en) Lead-in vacuum insulator
RU2593827C1 (en) Method of making through vacuum high-voltage insulator
US4101727A (en) High-tension electric cable
US3778538A (en) Insulating arrangement for increasing breaking voltage stability of high voltage instrumentalities
Chick et al. A Van de Graaff accelerator tube of very low retrograde electron current
JPS61137309A (en) Gas insulated potential transformer
SU1014079A1 (en) Multi-channel discharger