|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы По табл. 39 подбираем размер пластин. Берем наибольшую квадратную пластину 200 X 200 мм с площадью Sj, = 400 см. Товд общее число пластин ориентировочно должно быть 1420 , , . -+1 = 4.55 «5. Принимаем конструктивно: диаметр крепящих болтов rf = 5 мм; толщину разделительной втулки Д = 2 мм. Диаметр разделительной .втулки 2 = 5+ 2- 2= 9 мм; диаметр выреза в пластинах йз = 9 + + 4 - 5 = 29 мм. Радиус закругления пластин принимаем равным 10 мм. Уменьшение активной площади за счет вырезов в пластинах при общем числе крепящих болтов л = .8 Д51 = 0,785 - 8 - 2,92 = 52,8 см; уменьшение активной площади за счет закругления углов Д52= 0,86 -.12= 0,86 см; увеличение активной площади за счет краевой емкости Д5 = 0,11 - 0,5(2 -20+0,11 - 0,5) = 2,2 см. Активная площадь пластины = 400 - 52,8 - 0,86 + 2,2 = 348,6 см. Проверяем величину емкости Отклонение емкости от номинала Такое отклонение вполне допуртимо. Высота разделительных втулок /23.,= do + 2d= 2 + 2 - 5 = 12 жж. Толщина пластин (обкладок) do = 2 жж. Высота, занятая пластинами (см. рис. 150), Л = (AJ + l)do + Md = 5 2 + (5 - 1) - 5 = 30 мм. Полная высота конденсатора (рис. 150) Я = Л + d„ + Лх + Ли = 30 + 10 + 10 + 10 = 60 мм. Толщина микалексовой пластины = 10 мм и Ai = Аг = Ю мм. Размер пластины конденсатора по табл. 39 принят а = Ь= 200 мм. Конструктивно принимаем размер микалексовой пластины, используемой в качестве изоляционной основы конденсатора (твердый диэлектрик), А = В = 230 мм. § 28. ГАЗОНАПОЛНЕННЫЕ КОНДЕНСАТОРЫ В тех случаях, когда необходимо получить конденсатор высокого напряжения с небольшой, но стабильной емкостью при малом значении угла потерь, в качестве диэлектрика иногда используется сжатый газ. Конденсаторы такого типа применяются как образцовые малой емкости (обычно 50-100 пф при напряжениях до 100-500 кв) при высоко-юльтных измерениях, в частности для мостов Шеринга, а также в виде контурных конденсаторов в мощных радиопередающих устройствах при частотах до нескольких мегагерц, с емкостью до нескольких тысяч пикофарад и с номинальным напряжением до 30-50 кв. Расчет образцоюго конденсатора цилиндрического типа с наполнением сжатым газом уже описан в литературе. В данной книге рассмотрим расчет контурного конденсатора, который изготовляется обычно плоским многоплас-тинчатым. Применять сжатый воздух в конструкции конденсаторов нерационально, так как при увеличении давления возрастает абсолютное содержание кислорода внутри конденсатора, что вызывает опасность окисления металлических частей, особенно в условиях разрядов. Поэтому обычно применяют сжатый азот или, реже, углекислоту, электрическая прочность которых того же порядка, что и воздуха. В условиях неоднородного поля между пластинами конденсатора пробивная напряженность с увеличением давления сначала возрастает линейно, но при давлениях выше 6-7 ати рост ее начинает замедляться. При давлении порядка 15-20 ати Епр достигает почти установившегося значения. Поэтому при использовании сжатого азота применяют давление не выше 14-15 ати. Тогда эффективное значение Епр составляет около 10-12 кв/мм. В настоящее время кроме азота можно использовать также электрически прочные газы фреон CGI2F2 и элегаз SFe- В однородном электрическом поле для этих газов Епр в 2,5 раза выше, чем у азота. Используя электрически прочный газ, можно или повысить пробивное напряжение конденсатора при заданном давлении, или Же снизить давление при заданном значении пробивного напряжения и тем облегчить конструкцию. В отличие от элегаза фреон менее удобен, так как у него температура сжижения равна только -28° С. При комнатной температуре упругость его паров составляет несколько атмосфер и лишь при 40° С достигает Юата. Элегаз сжижается при температуре-50° С и при давлении 2,5 ата, а при -20° С имеет упругость паров 10 ата. При комнатной температуре упругость паров элегаза достигает нескольких десятков атмосфер. Поэтому в технике высоких напряжений чаще применяют элегаз. При зазоре порядка нескольких миллиметров в газонаполненных конденсаторах обычно выбирают £р = 4 ---т- 5 Кв/мм (эффективное значение) при давлении 12-15 ати для азота и при давлении 6-8 ати для элегаза. Запас электрической прочности для элегаза при этом выше. Испытательное напряжение можно брать примерно wB 1,5 раза выше рабочего, т. е. принимать £исп= 1.5 (4 5) = 6 4-7,5 кв/мм. Это - эффективное значение, которому соответствует амплитуда 1/2 £„сп, т. е. 1,41 (6-j-7,5) = == 8,5 ч- 10,5 кв/мм. Такую напряженность можно применять при испытании конденсатора на пробой постоянным напряжением. При увеличении давления от 1 до 20 атм у азота е увеличивается только на 1%, поэтому при расчете газонаполненных конденсаторов можно принимать е = 1. Схема конструкции контурного высокочастотного газонаполненного конденсатора, предложенная Б. М. Гохбер-гом и Н. М. Рейновьш, показана на рис. 158. Конденсатор плоский, многопластинчатый, с круглыми пластинами. Пластины высокого напряжения 16 крепятся на центральном стержне 21 с применением разделительных втулок 5; этот стержень изолируется от крышки конденсатора двумя стеклянными полусферами. Нижняя полусфера 6 опирается на выступ стержня 21; конец стержня выступает из верхней полусферы и заканчивается гайкой 10 и контргайкой 8, которыми стягиваются обе полусферы. Для присоединения выводного проводника служит закругленная контактная гайка 7. На стержне над верхней полусферой укрепляется тонкий латунный диск 9 с закругленными краями для выравнивания электрического поля между стержнем и крышкой конденсатора. Пластины низкого напряжения 15 крепятся на трех боковых стержнях 2, соединенных с крышкой конденсатора 5. Таким образом, обе системы пластин монтируются на крышке, а затем опускакэтся в сварной цилиндрический корпус конденсатора 17, верхний край которого входит в кольце- 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 [ 99 ] 100 101 102 103 104 105 106 |