Высоковольтный изолятор

 

Союз Советсккк

Социвлистнческив

Республик

П ИСА

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<>275?63

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) 3аявлено 161078 (21) 2674102/24-07 с присоединением заявки Н9 (23) Приоритет

Опубликовано 301080. Бюллетень М 40

Дата опубликования описания 10. 11. 80 (5!)М. Кл.з

Н 01 В 17/14

Государственный конитет

СССР по делаю изобретений и открытий (53) УДК 621.

315.(088.8) (72) Авторы изобретения

И.Г.Голикова к И.Р.Пекарь (71) Заявитель

Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. B.È.Ëåíèíà (54 ) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ИЗОЛЯТОР где и

Изобретение относится к электротехнике, а именно к конструкции высоковольтных изоляторов, работающих »при значительных сжимающих усилиях, и может быть использовано в высоко- S вольтных и сверхвысоковольтных устройствах.

Известны высоковольтные изоляторы, содержащие полый корпус иэ изоляционного материала, например фарфора, M в котором размещены предварительно напряженные стержни и который заполнен изоляционным материалом Щ . Такие изоляторы обладают недостаточной механической прочностью на сжатие.

Известен также опорный высоковольтный изолятор, содержащий полый корпус из изоляционных цилиндров, например фарфоровых, в котором размеще- ны предварительно напряженные стерж- ф} ни иэ изоляционного материала и который заполнен изоляционным материалом, например полимербетоном. Наружная поверхность стержней и внутренняя поверхность цилчндров выполнены с вы-25 ступами, периодически меняющими поперечное сечение полости корпуса по высоте f2). Танке изоляторы имеют недостаточную механическую прочность при использовании их в качестве oqop- 30 ных элементов в мощных емкостных батареях, в частности в генераторах сверхвысоких импульсных напряжений и токов.

Целью изобретения является повыше.

we механической прочности изолятора, преимущественно на сжатие.

Поставленная цель достигается тем, что изолятор, содержащий заполненный изоляционным материалом полый корпус, выполненный в виде расположенных друг на друге цилиндров, и расположенные в корпусе предварительно напряженные стержни из изоляционного материала, снабжен расположенными между цилиндрами кольцами из изоляционного материала, цилиндры выполнены иэ металла, при этом количество и геометрические размеры колец связаны зависимостью число изоляционных колец внешний диаметр изоляционнъпс колец; внешний диаметр металлических цилиндрических труб; суммарная толщина изоляционных колец.

775763

На чертеже изображен высоковольтный изолятор в разрезе.

Изолятор содержит металлические цилиндры 1, разделенные между собой кольцами 2 иэ изоляционного материала.

Во внутренней полости цилиндров 1 расположен стержень 3 из изоляционного материала с высоким .сопротивлением растяжению, например, из стеклопластика. Для улучшения механических .характеристик поверхность стержня 3 и внутренняя поверхность корпуса могут быть выполнены с выступами, периодически меняющими поперечное сечение полости корпуса по высоте.

Свободное пространство полости кор- 35 пуса заполнено изолирующим материалом 4, например полимербетоном.

Крепление изолятора к фундаменту

5 или соединение нескольких изоляторов в изолятор большей высоты произ- Щ водят при помощи металлических фланцев 6. Металлические цилиндры 1 и изоляционные кольца 2 склеены.

Изолятор работает следующим сбразома

При воздействии больших сжимающих усилий нагрузку воспринимают металлические цилиндры 1, наполненные полимербетоном и разделенные тонкими кольцами 2 из стеклотекстолита. Большая опорная площадь и малая толщина изоляционных колец 2 создают условия, при которых изолятор может выдержать беэ повреждения повышенные сжимающие усилия. Соотношение размеров и количества элементов изолятора обусловле- З но тем, что допустимая напряженность электрического поля в материале диэлектрическом составляет величину порядка 20-25 MB/ì, а градиент напряжения перекрытия по наружной поверх- 40 ности диэлектрика равен, примерно

0,5 МВ/м, т. е. при равных расстояниях напряжение пробоя изоляции в 4050 раз больше напряжения перекрытия по наружной поверхности диэлектрика. 4>

Укаэанное обстоятельство и позволяет выполнить изолятор из чередующихся металлических цилиндров и сравнительно тонких колец из изоляционного материала, в частности иэ листового стеклотекстолита, причем суммарная толщина колец составляет всего несколько процентов от высоты изолятора.

Внешняя изоляция обеспечивается выступающими частями колец, образующих ребра, число и геометрические 55 размеры которых выбираются в зависимости от требуемого напряжения.

Пробой материала по толщине выво« дит изолятор из строя, а перекрытие по поверхности не выводит его иэ 60 строя. Поэтому предусмотрен запас изоляции на сквозной пробой.

Формула изобретения

Высоковольтный изолятор, содержащий заполненный изоляционным материалом полый корпус, выполненный в виде расположенных друг на друге цилиндров, и расположенные в корпусе предварительно напряженные стержни иэ изоляционного материала, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения механической прочности, снабжен расположенными между цилиндрами кольцами, выполненными иэ изоляционного материала, цилиндры выполнены иэ металла, при этом количество и геометрические размеры колец связаны ,зависимостью где в

D число изоляционных колец; внешний диаметр изоляционного кольца; внешний диаметр металлического цилиндра; суммарная толщина изоляционных колец.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 324655, кл. Н 01 B 17/32, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

9 474053, кл. Н 01 В 17/14, 1971.

Для обеспечения необходимой изоляции во внутренней поверхности изоляционного кольца имеются широкие возможности, не представляющие трудности для практического выполнения, так для заполнения корпуса изолятора можно использовать изоляционный материал, имеющий хорошую адгезию к материалу кольца (например, полимербетон) или заливку жидким или полужидким диэлектриком.

Наличие предварительно напряженного стержня 3 обеспечивает увеличение прочности и жесткости изолятора при действии изгибающей нагрузки, приложенной к его корпусу.

Настоящая конструкция высоковольтного изолятора обеспечивает увеличение его механической прочности в несколько раэ, не снижая его электроиэоляционных качеств. Использование таких изоляторов в высоковольтных установках при повышенных механических нагрузках даст существенный экономический эффект за счет уменьшения необходимого числа изоляторов и повышения надежности их работы.

775763

Корректор О. Билак б . Тираж 844

ВНИИПЙ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, редактор В.Левятов

3 5

Составитель Л.Масальцева

Техред А ° Аи