лением паров воды и температурой. На границе раздела между водой и поверхностью материала образуется двойной электрический слой, который разделяется на неподвижный и диффузный слои. Последний может перемещаться под действием внещнего электрического поля (явление электроосмоса), что является причиной неоднородности пленки.

При достаточно большой толщине пленки образуется слой, аналогичный водному раствору в свободном состоянии. Таким образом, возможны три фазовых состояния пленки на поверхности диэлектрика: двойной электрический слой и раствор, находящийся в свободном состоянии. При равенстве положительных и отрицательных ионов в свободном растворе и отрицательном заряде твердой поверхности число катионов больше числа анионов. Это вызывает дополнительную поверхностную проводимость благодаря подвижности избыточных ионов.

в связи с малым размером молекул воды (примерно 3-10-*°м) по сравнению с пористостью диэлектриков (примерно 10- ... 10-м) влага проникает в межмолекулярное пространство любого электроизоляционного материала. Если материал содержит водорастворимые примеси (например, соли), то наблюдается осмотическое влагопоглощение. В результате растворения примесей в воде освобождается некоторый объем, занятый ими, в который поступает дополнительное количество влаги. Для защиты материала от осмотического влагопоглощения перед герметизацией необходима тщательная промывка поверхности изделий от примесей (кислот и солей).

В качестве изоляционного покрытия для защиты печатного монтажа широко применяются лаки Э4100 и УР-231. Лаком УР-231 покрывают также места пайки у лепестков трансформаторов после монтажа, неспаянные места лепестков и незадействованные лепестки.

3.3. Конструктивные исполнения функциональных узлов высоковольтных источников электропитания

Высоковольтные трансформаторы преобразователей напряжения. При частоте преобразования более 10 кГц сердечники трансформаторов выполняются из ферритов. Кольцевые ферриты целесообразно использовать в трансформаторах мощностью до 0,2 кВА

при напряжении до 2 кВ. Такая рекомендация обусловлена ограниченными размерами серийно выпускаемых кольцевых сердечников, диаметр которых не превышает 48 мм. Применение стержневых и броневых сердечников является предпочтительным только с точки зрения упрощения технологии изготовления.

В результате анализа для высоковольтного трансформатора мощностью 1 кВ-А и напряжением 5,5 кВ признана оптимальной конструкция с Ш-образным ферритом. При этом габариты трансформатора (рис. 3.22): Я=65мм, В=80 мм, L = 65mm. Трансформатор мощностью 1 кВ-А и напряжением 10 кВ с изоляцией, рассчитанной на напряжение 20 кВ, имеет стержневой сердечник типа ПК 40Х18; так как его окно позволяет разместить обмотки с заданным уровнем изоляции. Габариты этого трансформатора следующие: Я = 72 мм, S=128 мм, L=116 мм.

5 6 7

Рис. 3.22. Конструкция высоковольтного трансформатора с Ш-образиым ферритовым сердечником

Рис. 3.23. Конструкция трансформатора с секционированной высоковольтной обмоткой

Следует иметь в виду, что секционирование высоковольтной обмотки является желательным как с целью снижения градиента электрического поля между слоями, так и с целью снижения паразитной емкости. Так, для трансформатора мощностью 1 кВ-А и напряжением 10 кВ межобмоточная емкость снижена до 60 пФ. Для уменьшения габаритов катушки первичная обмотка намотана поверх изолированной вторичной обмотки. Катушка выполнена на гильзе из эпоксидного компаунда марки ЭЗК-Ю толщиной 3,5 мм, торцевой изоляцией 6 мм и промежутками между секциями 3 мм. Вторичная обмотка имеет 405 витков провода марки ПЭТВ-2 диаметром 0,2 мм, размещенных в четырех секциях 1 ...4 (рис. 3.23). Рядовая намотка выполнена с межслоевой изоляцией пленкой типа ПЭТФ толщиной 0,02 мм в два слоя. Особенностью катушки

является то, что намотка каждой пары секций (1, 2 я 3, 4) начинается от их общей точки в обе стороны с переворотом катушки на 180°. Таким образом, начала обмоток Hi и Нг, а также Нз и соединены между собой. Такая намотка упрощает соединение концов обмоток второй и третьей секций кг и Кз и вывод концов первой и четвертой секций Ki и К4. Выводы обмотки выполнены проводом марки ПВТФ-5. Вторичная обмотка пропитывается компаундом ЭПК-4 и заливается компаундом ЭЗК-Ю толщиной 3,5 мм.

Защита первичной обмотки от высокого напряжения и снижение неоднородности электрического поля катушки обеспечивается металлизацией вторичной обмотки. В слое металлизации 5 делается разрыв для предотвращения образования короткозамкнутого витка. Для повышения напряжения коронного разряда края металлизации покрываются эпоксидным клеем холодного отверждения.

Первичная обмотка 7 наматывается поверх вторичной проводом марки ПЭТВ-2 диаметром 0,63 мм пятью проводами одновременно с числом витков 11 в два ряда с межслоевой изоляцией сте-клослюдинитом марки ГС-40 толщиной 0,1 мм в один слой. Изоляция 6 первичной обмотки от слоя металлизации производится также стеклослюдинитом. Поверх первичной обмотки кладется стеклоткань толщиной 0,1 мм в два слоя и пропитывается. Выводы первичной обмотки выполняются проводом обмотки в виде петли.

Выполненные описанным способом трансформаторы подвергаются герметизации в составе модуля высоковольтного ИЭП. При габаритах 65X65X80 мм трансформатор обеспечивает выходное напряжение 5500 В, выходной ток 0,182 А и КПД 99,5% при входном напряжении 300/150 В переменного тока частотой 16 кГц.

Герметизация высоковольтного трансформатора в металлическом корпусе [93] обеспечила высокие удельные показатели по массе и объему. Трансформатор (рис. 3.24) предназначен для работы в составе высоковольтного выпрямителя при входном напряжении переменного тока частотой 40 кГц. Магнитопровод 7 выпол-

Рис. 324 Конструкция высоковольтного трансформатора в металлическом корпусе