Трансформаторная обмотка высоковольтного ускорителя

 

1. ТРАНСФОРМАТОРНАЯ ОБМОТКА ВЫСОКОВОЛЬТНОГО УСКОРИТЕЛЯ, содержащая образованные витками или экранами плоскорасположенные секции, наружная граница поперечного сечения которых обращена к первичной обмотке или заземленному баку, отличающаяся тем, что, с це11ыо увеличения электрической прочности обмотки и повышения надежности в работе ускорителя, хотя бы часть секций обмотки имеет наружную границу поперечного сечения секций, выполненную в виде плавной кривой, например в виде сопряжения двух полуовалов, причем край , обращенный к высокопотенциальному выводу, образует выступ на внешней поверхности обмотки , а край секции, противоположный высокопотенциальному выводу, образует о впадину на внешней поверхности обмотки. 2. Обмотка по п.1, отлича- Q ю щ а я с я тем, что наружная грани-® ца поперечного сечения для пары секций , соединенных наружными витками, выполнена в виде общей плавной кривой . ГО го 05 4;; ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1022642 А

3(ц) Н 05 Н 5/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

- I

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ю щ а я с я тем, что, с це гью увеличения электрической прочности обмотки и повышения надежности в работе ускорителя, хотя бы часть секциИ обмотки имеет наружную границу поперечного сечения секций, выполненную в виде плавной кривой, например в виде сопряжения двух полуовалов, причем край секции, обращенный к высокопотенциальному выводу, образует выступ на внешней поверхности обмотки, а край секции, противоположный высокопотенциальному выводу, образует впадину на внешней поверхности обмотки.

2. Обмотка по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что наружная грани-Ж ца поперечного сечения для пары секций, соединенных наружными витками, 1Цфф выполнена в виде общей плавной кривой. (21) 2738800/18-25 (22) 30.03.79 (46) 30.12.83. Бюл. 9 48 (72) К.A.Резвых, В.А.Романов и Б.И.Альбертинский 53) 621.364.6(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2545200,кл. Н 05 Н 5/02, 1978.

2 . Авдеенко А. А. и др. Промышленные ускорители электронов типа ЗЛВ4.

Препринт ИЯФ СО АН СССР, МЯ 76-108 г, Новосибирск, 1976 (прототип). (54 ) (5 7) 1 . ТРАНСФОРМАТОРНАЯ ОБМОТКА

ВЫСОКОВОЛЬТНОГО УСКОРИТЕЛЯ, содержащая образованные витками или экранами плоскорасположенные секции, наружная граница поперечного сечения которых обращена к первичнои обмотке или заземленному баку, о т л и ч а

iPuE /

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1022642

Изобретение относится к высоковольтной и ускоритеЛьной технике, а именно к выполнению трансформаторных обмоток н нысоковольтныхускорите>гях на основе трансформаторов.

В известных комбинированных опорных изо>йлрующих колоннах (1) высоковольтного ускорителя с повышенной электрической прочностью наружные электроды в различных частях колонны выполнены .с поперечным сечением в виде составных фигур, образованных сопряжением элементов одной и более фигур, например овалов. Однако комбинированная опорная колонна не может быть применена в ускорителях на 15 основе трансформатора вследствие принципиальных конструктивных отличий трансформаторной обмотки от изолирующей опорной колонны.

Известна также трансформаторная обмотка f2), содержащая образованные витка>п или экранами плоскорасположенные секции, наружная граница поперечного сечения которых обращена к первичной обмотке или зазем- 25 ленному баку.

При таком исполнении секции на ней возникает. особенно высокая напря>кенность поля в местах с большой кривизной поверхности. Это вынуждает 30 увеличивать зазор между обмотками и использовать наиболее дорогую газовую изоляцию (элегаз высокого давления) . Кроме того, наличие участков с большой кривизной в области сильно-35

ro поля на поверхности трансформаторной обглотки превращает последнюю в слабое звено изоляции ускорителя по сравнении> с высокопотенциальным выводом (кондуктором) и тем самым ухудшает надежность работы установки.

Целью изобретения является увеличение электрической прочности обмотки и повышение надежности работы ус45 корителя.

Эта цель достигается тем, что хотя бы часть секций обмотки имеет наружную границу поперечного сечения секции, ныполненную в виде плавной кривой, наприглер в виде сопряжения двух полуовалов, причем край секции, обращенный к высокопотенциальному выводу, образует выступ на внешней поверхности обмотки, а край секций, противоположный нысокопотенциальному выводу, образует впадину на внешней поверхности обмотки. Кроме того,.наружная граница поперечного сечения для пары секций, соединенных нару>кными нитками,,выполнена в виде общей 60 плавной кривой.

На фиг.1 и 2 представлен высоковольтный ускоритель на основе трансформатора, продольное сечение.

Стенка 1 заземленного бака расположена напротив высокопотенциального вывода 2 и трансформаторной секциониронанной обмотки, которая включает образец 3 исполнения секции прототипа, образцы предлагаемого исполнения секции без экрана 4 и с экраном 5 и образцы предлагаеглого исполнения пары секций, соединенных наружными витками. Наружная граница поперечного сечения этих секций образована витками б и проводящим экраном 7 или толЬко экраном 8. Магнитопровод 9 и первичная обмотка 10 отделены от вторичной секционированной обмотки изоляционным зазором.

Оптимальное соотношение размеров и вид границы поперечного сечения секции, образующей. плавную криЪу>б, зависят от исполнения трансформаторного устройства и определяются расчетом электростатического поля. Образование общей границы сечения для пары секций с использованием экрана позволяет выравнять распределение поля на стыках соседних секций а близкими потенциалами, когда секции попеременно соединяются то наружными слоями обмотки, то внутренними слоями. Следовательно, независимо от способа соединения секций во втори ной обмотке трансформатора нару>кный край секции с большой кривизной, обращенный к высокопотенциальному выводу, помещается в области, где продольная составляющая вектора напряженности вычитается из поперечной составляющей, а противоположный край секции .с большой кривизной помещает-. ся в области поля, ослабленного влиянием следующей секции обмотки.

Предлагаемая трансформаторная обмотка по сравнению с известной имеет большую электрическую прочность, что в ряде ускорителей позволяет получить более высокую энергию ускоряемых частиц при тех же габаритах установки и неизменной изолирующей среде.

Сниженная вероятность пробоя с вторичной обмотки увеличивает надежность эксплуатации даже при повышенных напряжениях. Если рабочее напряжение ускорителя не изменяется, использование устройства дает воэможность снизить давление газовой изоляцииили уменьшить зазор между первичной и нторичной обглоткамй, увеличив эффективность генерации высокого напряжения, например, в трансформаторе Тесла..1022642

Составитель .Н.Ермохин

Редактор Л.Утехина Техред N.Tenep Корректор A ° Ïoâõ

Заказ 10592/8 Тираж 845 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4