Конденсаторный ввод

Другим примером цилиндрического конденсатора может служить электродная система, называемая конденсаторный ввод и образованная проводом высокого напряжения и стенками бака трансформатора. Картина электрического поля изображена на рис. 2.6а. Видно, что силовые линии поля распределены не равномерно. Для выравнивания поля, снижения максимальной напряженности на проводе ВН и стенках бака, получения выигрыша в электрической прочности изоляцию делают расслоенной. Между слоями изоляции равной толщины (рис.2.6б) делают вставки из тонких металлических цилиндров различной длины. Получается система вложенных друг в друга цилиндрических конденсаторов, обладающая почти равномерным распределением напряженности поля. Изменение напряженности в пределах одного цилиндрического конденсатора будет небольшим из-за небольшой толщины слоя диэлектрика. Длина металлических цилиндров выбирается с таким расчетом, чтобы площадь поверхности каждого цилиндра была одинакова. Это делается из следующих соображений. Заряд на каждом из вложенных конденсаторов одинаков. Если площади обкладок одинаковы, то поверхностная плотность заряда также будет одинакова. Поверхностная плотность определяет величину вектора напряженности, которая также оказывается одинаковой для всех конденсаторов. Условие равенства площадей может быть записано в виде:

S_i =2p r_i × L_i = const, где r_i – радиус i – го цилиндра, а L_i – его длина. Тогда отношение длин цилиндров должно быть обратно пропорционально их радиусам L_m / L_n = r_n / r_m. Внутренние цилиндры оказываются более длинными, чем наружные.

Дата добавления: 2014-01-07