Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11543
.pdf
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_407845.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=407845&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB407845A
[]
СПЕЦИФИЧЕСКИЙ ПАТЕНТ
407,845 Даты проведения съезда (Швейцария): 5 июня 1932 года.
-28 июня 1932 г.:
Соответствующие заявки в Соединенном Королевстве № 16078/33 1 от 2 июня 1933 г. № 16079/33 f (Осталась
одна полная спецификация)
Принято к публикации: 29 марта 1934 г.
Полная спецификация.
Усовершенствования в механизме синхронизации снарядов.
Швейцарская корпорация Ла-Шо-де-Фон, Швейцария, настоящим заявляет о характере данного изобретения и
способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к усовершенствованию механизма синхронизации снарядов и номера IC# в
артиллерийском снаряде, синхронизация которого должна осуществляться с помощью данного устройства.
Изобретение представляет собой устройство для синхронизации механических взрывателей снарядов,
включающее в себя средства для блокировки снарядов во время синхронизации, средства для соединения
зацепляющего элемента снаряда с устройством синхронизации, предназначенным для захвата регулируемого
и управляемого зацепляющего элемента взрывателя в любом угловом положении указанного элемента, и
средства соединения в зацепляющих и соединительных элементах, обеспечивающие одновременное
выполнение операций блокировки и соединения, при этом устройство приводится в действие вручную или
любым другим способом.
Изобретение также включает в себя снаряд, предназначенный для синхронизации с помощью машины,
характеризующийся наличием синхронизирующего элемента, форма и расположение которого таковы, что он
может взаимодействовать с вышеупомянутыми средствами синхронизации.
Прилагаемые чертежи иллюстрируют изобретение: на фиг. 1 в перспективе показаны соединительные
элементы, захватывающие синхронизирующую память на конце снаряда.
На рис. 2 представлен соответствующий детальный вид.
На рисунках 3 и 4 показаны модифицированные варианты элемента синхронизации на конце снаряда.
На рис. 5 представлен фрагмент всего устройства.
На рис. 6 показана модификация, а на рис. 7 — деталь конструкции.
На фиг. 1 изображены соединительные элементы, состоящие из четырех фрезерных кругов 1, три из которых
показаны на рисунке, причем часть устройства показана в срезе, чтобы более подробно показать положение,
которое занимают два из них. Эти фрезерные круги 1 расположены в двух плоскостях, перпендикулярных друг
другу, и в канавках, расположенных параллельно этим плоскостям, в трубчатом элементе 2, предназначенном
для удержания указанных фрезерных кругов в нужном положении с помощью их шарниров 3.
Трубчатый элемент 2 может вращаться вокруг своей оси с необходимой скоростью вращения, которая может
передаваться ему любым подходящим способом через приводной механизм 60 бер синхронизирующего
устройства.
Снаряд, подлежащий синхронизации, часть которого обозначена цифрой 4, заканчивается цилиндрической
частью или синхронизирующим элементом, вращающимся вокруг своей оси, и вращение 6а которого приводит
к заводу часового механизма взрывателя, то есть осуществляет синхронизацию снаряда.
Как показано на рис. 2, который представляет собой цилиндрический элемент синхронизации 5 снаряда 70,
рассматриваемый с торца, и положения, занимаемые четырьмя фрезерными кругами 1 вокруг этого элемента,
соответствующие расстояния между кромками двух противоположных фрезерных кругов меньше диаметра 75
цилиндрического элемента 5, так что при вдавливании этого цилиндрического элемента снаряда в
соединительный элемент таким образом, чтобы привести его в положение, показанное на рис. 1, четыре
фрезерных круга 80 перекрываются, слегка надрезая этот элемент 5 и образуя в нем четыре канавки.
Легко установить, что любое вращательное движение соединительного элемента приведет к вращению
цилиндрического элемента 85 5. Соединительный элемент является абсолютно жестким с точки зрения
вращения, тогда как в осевом направлении снаряд может быть введен и извлечен без каких-либо деформаций
элемента 2 соединительного устройства 90.
Для уменьшения указанного напряжения при одновременном обеспечении еще лучшего сцепления
предпочтительно изготавливать цилиндрический элемент 5 снаряда в соответствии с 9,5 одним из вариантов
конструкции, показанных на фиг. 3 или 4. Вариант конструкции на фиг. 3 показывает цилиндрический элемент
6, снабженный круглыми канавками, облегчающими проникновение режущих кромок 10 i-jk C U фрезерных
кругов. На фиг. 4 круглые канавки заменены винтовым режущим элементом 7, который легче обрабатывать.
На рис. 5 показана часть механизма, привод которого (не показан) расположен слева на этом рисунке. Эти
элементы соединены с валом 8, установленным в шарикоподшипниках. На конце вала, прилегающем к
снаряду 13, имеются канавки 9, по которым может скользить соединительный элемент 10, аналогичный
элементу 2 на рис. 1 и несущий фрезерные колеса 11, предназначенные для взаимодействия с концевым
элементом 12 снаряда 13, показанным здесь пунктирными линиями. Таким образом, элемент 10 может
перемещаться аксиально по валу 8, при этом вращаясь вместе с ним. Это движение позволяет насаживать
фрезерные колеса на зубчатый элемент снаряда.
На рис. 5 также показаны средства, предназначенные для обездвиживания снаряда во время его соединения
с таймером; эти средства состоят из эксцентрикового подшипника 14 на корпусе снаряда, который вдавливает
его в гнездо 1.5 таймера.
Одновременное действие эксцентрика 14 и соединительного элемента 10 может быть достигнуто различными
способами с помощью рычагов, тросов и т. д., соединяющих эти два элемента вместе. Один из таких
элементов показан на фиг. 5 и представляет собой рычаг 116, предназначенный для придания вращательного
движения эксцентрику 14, причем этот рычаг соединен через шатун 17 с рычагом 18, поворачивающимся в
точке 19 вокруг оси соединительного элемента 10, причем конец 20 этого двойного рычага, к которому
присоединен шатун 17, скользит в направляющей 21, тогда как его другой конец 22 служит для приведения в
действие всего элемента. Следует отметить, что ось 19 соединительного элемента воздействует на
последний через кольцевую канавку 23, подобно тому, как, например, работает сцепление.
посредством обеспечения возможности создания осевого смещения элемента 10, предотвращая при этом его
вращение вокруг своей оси.
Если после введения снаряда в механизм синхронизации воздействовать на конец 22 рычага 18 в
направлении стрелки 24, то есть вращать его против часовой стрелки на чертеже, это движение приведет к
прижатию фрезерных кругов к концу элемента синхронизации снаряда, где они будут временно
зафиксированы. Затем рычаг, поворачиваясь вокруг зафиксированного элемента 10, создаст на шатуне 17
усилие, необходимое для фиксации снаряда эксцентриком 14. Одновременно с тем, как эксцентрик 14 все
сильнее и сильнее зажимает снаряд, сопротивление, которое он оказывает перемещению шатуна 17,
увеличивается, и, поворачиваясь вокруг 20, рычаг 18 одновременно обеспечит вставку режущих частей
фрезерных кругов 70 в элемент синхронизации, предназначенный для соединения с валом 8.
На рис. S показаны различные элементы в окончательном зафиксированном и соединенном положении;
необходимое для этого перемещение может быть осуществлено, например, вручную с помощью рукоятки,
расположенной на конце 22 рычага 18.
В показанном примере ручное управление заменено более быстрым и простым автоматическим приводом,
который состоит в устройстве 80, включающем плунжер 25, который катушка 26 может притягивать под
действием электрического тока и против действия пружины 27, часть которой показана, а конец которой, не
показанный на рисунке, 85 будет прикреплен к неподвижной точке каркаса механизма отсчета времени.
Ток для катушки передается по проводу 28, который проходит через катушку, чтобы затем снова выйти из нее
по проводу 29 и замкнуть цепь на землю через каркас таймера, к которому проводник 29 будет подключен
через промежуточный провод 9 корпуса снаряда.
Как можно понять, такая конструкция приводит к тому, что катушка отсоединяет сердечник поршня 25 от
действия пружины 27 до тех пор, пока в устройство не будет введен снаряд. С другой стороны, как только в
устройство вводится снаряд, сердечник поршня притягивается током, возникающим при контакте тела
снаряда с проводником 10 29, и операция блокировки и соединения выполняется мгновенно.
Снаряд останется заблокированным и соединенным до тех пор, пока электрическая цепь катушки 26 замкнута;
должен быть предусмотрен выключатель 110, позволяющий разблокировать и отсоединить снаряд после
наступления момента времени; этот выключатель может быть, например, расположен на таймере таким
образом, чтобы автоматически размыкаться, когда момент наступления момента времени 115 завершен.
Аналогичное устройство для блокировки и разблокировки снаряда описано в нашей параллельной заявке №
15868/33.
Одним из главных преимуществ описанного устройства 120 является то, что снаряд можно ввести в
устройство синхронизации, не занимая при этом относительно этого устройства такого положения, при
котором его взрыватель и соединительные элементы должны быть обращены друг к другу, как винт, на
который он должен воздействовать. Снаряд немедленно блокируется, захватывается соединительным
элементом и готов к синхронизации за чрезвычайно короткое время, в отличие от устройств, требующих
регулировки снаряда и устройства синхронизации.
В модификации, показанной на фиг. 6 и 7, конец 30 снаряда, подлежащего синхронизации, снабженный
винтовым синхронизирующим элементом 31, предназначенным для взаимодействия с приводным
устройством, показан в положении, в котором можно приступить к синхронизации.
В этом положении винтовой зубчатый элемент 31 снаряда проникает между четырьмя фрезерными кругами
32, расположенными диаметрально противоположно парами в головке 33 устройства, причем эта головка
предназначена для привода от вала 34, соединенного с механизмом любой зубчатой машины.
Между головкой 33 и валом 34 расположены два элемента: промежуточный элемент 35 и гнездо 36.
Промежуточный элемент 35 показан в перспективе на рис. 7, из которого видно, что этот элемент имеет два
ребра или направляющие типа «ласточкин хвост» 37 и 38, также показанные на рис. 6. Головка 33 имеет
вырез, соответствующий ребру 37, а гнездо 36 имеет вырез, соответствующий ребру 38, причем последний
вырез обозначен на чертеже как 39.
Следовательно, головка 33 и гнездо 36 образуют единое жесткое целое в осевом направлении, и с помощью
канавки 40 гнезда 36 его можно перемещать по валу 34, так что, когда снаряд подается на фрезерные круги
32, он зацепляется с последними над винтовым элементом 31, или, наоборот, освобождает этот элемент,
когда отсчет времени заканчивается.
Благодаря взаимодействию двух ребер 377 и 38 элемента 35 и двух соответствующих канавок головки 33 и
гнезда 36, последние могут перемещаться друг относительно друга в плоскостях, перпендикулярных их оси
вращения, независимо от направления относительно ортогональной системы осей, образованной ребрами 37
и 38. Если в момент, когда фрезерные круги 32 входят в зацепление с винтовым элементом 31 снаряда 30,
этот винтовой элемент не находится точно на оси головки 33, то последняя будет перемещаться таким
образом, чтобы обеспечить зацепление фрезерных кругов с винтовым элементом. Разумеется, это относится
только к перемещениям с крайне малой амплитудой.
По завершении отсчета времени, сердечник снаряда освобождается, и необходимо, чтобы головка 33,
смещенная в результате предыдущего цикла отсчета времени, вновь заняла соосное положение с гнездом 26
и валом 34.
С этой целью головка 33 и гнездо 36 включают цилиндрические части 41 и 42 того же диаметра, что и
промежуточный элемент 35, и образуют с последним ровный цилиндр, когда эти три элемента точно
центрированы. Этот цилиндр окружен спиральной пружиной 43, предназначенной для того, чтобы вернуть эти
части в осевое положение, когда из-за небольшого смещения указанных частей пружина деформируется.
Очевидно, что эта спиральная пружина может быть 75.
заменены другими упругими элементами, в частности пружинами, расположенными в соответствии с линиями
образования цилиндра, сформированного деталями 41, 42 и элементом 35, которые могут быть приклепаны,
например, в одной точке к элементу 3-5, который, в свою очередь, может быть приклепан, например, к головке
33 или к гнезду 36.
Промежуточный элемент 35 может включать в себя одну из канавок или даже две канавки 85.
канавки, при этом головка 33 или гнездо 36, или оба этих элемента снабжены соответствующими ребрами.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_407846.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=407846&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB407846A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
-.
Дата проведения конвенции (Норвегия): 11 июня 1932 года.
Дата подачи заявления (в Соединенном Королевстве): 10 июня 1933 года.
Завершено: 29 марта 1934 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
407,846 № 16680/33.
Тормозное или стопорное устройство для хакунов.
Мы, компания AIS ELEKTRISK HVALSKYTNING, расположенная по адресу: Stortingsgaten 14, Осло, Норвегия,
зарегистрированная в соответствии с законодательством Норвегии, настоящим заявляем о характере данного
изобретения и способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем
заявлении:
Данное изобретение относится к тормозящему или останавливающему устройству для гарпунов, которое,
помимо обеспечения постепенного торможения гарпуна, также делает невозможным выдергивание или
случайное извлечение такого устройства из тела кита (a=15), и изобретение в основном характеризуется тем,
что верхняя часть или острие гарпуна выполнены как отдельная деталь, вращательно соединенная с
гарпуном.
Изобретение показано на прилагаемых чертежах, на которых: на рисунках 1 и 2 изображен гарпун с верхней
частью в нормальном положении, причем изображения расположены под прямым углом друг к другу.
На рисунке 3 показан гарпун с верхней частью в тормозном положении.
Острие гарпуна 1, расположенное в подходящей точке между его двумя концами, вращательно закреплено на
шарнире 2, который поперечно расположен к оси гарпуна в вилкообразном конце корпуса гарпуна. Острие
гарпуна 1 удерживается в своем нормальном положении, показанном на рисунке.
На рисунках 1 и 2 показано, что гарпун фиксируется болтом 3, который входит в соответствующее углубление
4 в нижнем конце наконечника гарпуна. Болт 3 является частью подходящего механизма освобождения,
который автоматически срабатывает, когда гарпун достаточно глубоко проникает в тело животного.
Устройство освобождения может, например, состоять из поворотного рычага 5, который при ударе о тело
кита, когда гарпун проникает в него, опускается вниз и проходит через систему рычагов, вытягивая болт 3 из
углубления 4. Таким образом, наконечник гарпуна освобождается и мгновенно выдвигается, занимая
положение, показанное на рисунке 3, при этом достигается эффект торможения, поскольку наконечник
гарпуна поворачивается вверх на наконечнике 2. Рычаг 5 может удерживаться в заблокированном положении
с помощью обвязки или стяжки 6, которая обычно удерживает зазубрины 7 в нужном положении, но
приспособлена для разрыва, когда гарпун проникает в кита, тем самым освобождая его. зазубрины и
позволяют рычагу 5 переместиться в положение разблокировки 60. Момент освобождения верхней части
гарпуна определяется положением спускового устройства на корпусе гарпуна, и это положение должно
определяться на основе опыта. Когда верхняя часть гарпуна расположена крест-накрест в теле животного,
гарпун не может случайно сорваться или выскользнуть.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы называем, — это тормозное или стопорное устройство для гарпунов, в котором верхняя часть или
острие гарпуна выполнено как отдельная деталь, вращательно установленная на гарпуне.
2
Тормозное или стопорное устройство согласно п. 1, в котором верхняя часть гарпуна в подходящей точке 1)
Cvfe его концов закреплена на шарнире перпендикулярно оси гарпуна в вилкообразном конце корпуса
гарпуна. 3 Тормозное или стопорное устройство согласно п. 1, в котором верхняя часть гарпуна в подходящей
точке 1) Cvfe его концов закреплена на шарнире перпендикулярно оси гарпуна в вилкообразном конце корпуса
гарпуна.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_407847.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=407847&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB407847A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИНКАТ От
Дата проведения конвенции (США): 5 июля 1932 года.
407,847 Дата подачи заявки (в Соединенном Королевстве): 12 июня 1933 г. № 16751/33. Заявка принята: 29
марта 1934 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Система электропередачи.
Компания «Технология», должным образом организованная и существующая в соответствии с законами
Содружества Массачусетс, Соединенных Штатов Америки, расположенная по адресу: Чарльз-Ривер-Роуд,
Кембридж, округ Мидлсекс, штат Массачусетс, Соединенные Штаты Америки, правопреемники Роберта
Джемисона ван де Грааффа, гражданина Соединенных Штатов Америки, проживающего по адресу:
Дана-стрит, 65, Кембридж, округ Мидлсекс, штат Массачусетс, Соединенные Штаты Америки, настоящим
заявляют о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны
и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к системам передачи электроэнергии высокого напряжения, и в частности к
системе для эффективной передачи электроэнергии при напряжениях постоянного тока, значительно
превышающих напряжения переменного тока, используемые в настоящее время.
Однако изобретение не ограничивается передачей постоянного тока или напряжениями большого порядка
величины.
Современные методы передачи электроэнергии на большие расстояния сопряжены с определенными
трудностями, а существующие системы передачи являются лишь следствием попыток удовлетворить
несколько противоречащих друг другу требований.
К числу трудностей и ограничивающих факторов, встречающихся в системах передачи, включающих провода,
натянутые на столбы или опоры на открытом воздухе, относятся: проблема сопротивления или шунтирования
на землю импульсов и скачков напряжения, вызванных молнией; поддержание работоспособности во время
града и сильных ветров; контроль скачков напряжения, которые накапливаются и поддерживаются
индуктивностью и емкостью таких систем при передаче переменного тока; проблемы коррекции
коэффициента мощности и регулирования напряжения, возникающие, когда коэффициент мощности нагрузки
потребителя не компенсирует эффект так называемого холостого (опережающего) тока, необходимого для
поддержания заряда системы переменного тока; относительно большие потери мощности из-за
сопротивления проводов передачи; потери в трансформаторах и другом оборудовании подстанций; так
называемые коронные потери между проводами и проводами, соединяющими их с опорами и землей;
техническое обслуживание изоляторов и потери на поверхностях изоляторов; стоимость проводов
достаточного сечения, а соответственно, и больших опор и изоляторов, чтобы существенно уменьшить потери
от коронного разряда и падения напряжения, упомянутые выше; 60 стоимость эффективного оборудования
подстанции; помехи радиосвязи и другим видам связи; пожарная опасность и повреждение имущества;
опасность для жизни; затраты и трудности, связанные с наличием права проезда или пространства
достаточного размера для минимизации многих из упомянутых факторов.
Целью изобретения является создание систем передачи электроэнергии, которые относительно свободны от
этих нескольких целей и недостатков.
Цель состоит в создании системы передачи, которая была бы разумной по первоначальной стоимости,
экономичной в обслуживании, безопасной для жизни и имущества и чрезвычайно эффективной в целом.
Кроме того, целью является создание системы передачи электроэнергии, в которой высоковольтный
проводник расположен внутри удлиненного контейнера или трубки, которая поддерживается при таком низком
абсолютном давлении, что образование газовых ионов происходит относительно редко и не имеет
практических последствий. Более конкретно, целью является создание вакуумно-изолированной системы
передачи, в которой электрическая энергия передается в виде постоянного тока при высоких напряжениях, и в
которой высоковольтный проводник или проводники проходят через вакуумированный контейнер, который
также может быть проводником, причем проводники расположены на некотором расстоянии друг от друга:
от стенок контейнера с помощью изоляторов, имеющих контролируемые градиенты напряжения, и:
Градиенты напряжения на поверхностях проводников недостаточно высоки (95%), чтобы вызвать чрезмерную
эмиссию электрических зарядов с этих поверхностей.
Легко понять, что линию электропередачи можно сделать безопасной для жизни и имущества и свободной от
помех, вызванных молнией и другими атмосферными явлениями, если высоковольтный проводник помещен в
заземленный контейнер, который является герметичным и механически прочным. И если к линии
электропередачи подается практически непульсирующий постоянный ток напряжением 105 В, то будут
устранены трудности и потери, возникающие из-за того, что линия функционирует как конденсатор при
протекании переменного или пульсирующего тока. Постоянный ток следует подавать при очень высоком
напряжении, чтобы количество энергии, необходимое для обеспечения большого объема мощности, было
относительно небольшим, а потери мощности при передаче — малыми. Однако обычное использование
высоких напряжений в закрытом контейнере представляет серьезные трудности, которые не могут быть
удовлетворительно решены известными способами и методами.
Предположим, что был получен постоянный ток очень высокого напряжения. В этом случае его изоляция
внутри закрытого передающего контейнера представляла бы собой чрезвычайную трудность, если бы
использовалась твердая, жидкая или газообразная изоляция. При использовании обычной изоляционной
среды, т. е. воздуха при атмосферном давлении, максимальный безопасный градиент напряжения был бы
значительно меньше 30 000 вольт на сантиметр, и для передачи тока при высоких напряжениях
потребовалось бы относительно большое расстояние между проводниками. В соответствии с данным
изобретением используется изоляция с помощью вакуумированного пространства, поскольку она устраняет
трудности, связанные с материальными изоляторами, за счет удаления практически всего материала. Вакуум,
конечно, должен быть достаточно высоким, чтобы блуждающий электрон или ион, быстро проходящий от
одного электрода к другому, имел лишь небольшую вероятность столкнуться и ионизировать молекулу
остаточного газа.
При выполнении этого условия возникновение значительного разряда в хорошо откачиваемом пространстве
становится невозможным, поскольку в этой области отсутствует существенный источник электрических
зарядов, необходимых для развития значительного разряда.
В этом случае существующее вакуумное состояние можно определить как изолирующий вакуум.
Следовательно, для предотвращения пробоя между двумя электродами в вакууме достаточно
сконструировать поверхности электродов таким образом, чтобы предотвратить чрезмерную эмиссию
электрических зарядов с этих поверхностей. Этого можно достичь двумя способами. Во-первых, поверхности,
подверженные воздействию электрического поля, должны быть дегазированы — процесс подготовки, хорошо
известный тем, что повышает напряжение пробоя вакуумных ламп. Во-вторых, геометрическая конструкция
поверхностей электродов должна быть такой, чтобы концентрировать электрическое поле на поверхности
анода и...
C) Распределить его по большой площади поверхности катода; такая конструкция используется ввиду того,
что в вакууме поверхности анода выдерживают, без самопроизвольного разряда электричества, гораздо
более высокие градиенты потенциала, чем поверхности катода. Очень подходящей конструкцией для линии
электропередачи, основанной на вышеуказанных принципах, является большая цилиндрическая трубка,
внутри которой вдоль ее оси проходит изолированный металлический стержень — сплошной или полой
конструкции. Трубка, которая может быть металлической, образует заземленный обратный провод линии
электропередачи, а центральный стержень является высоковольтным электродом и анодом.
Соответствующие размеры системы, в которой круглый проводник расположен вдоль оси трубчатого
проводника круглого сечения, могут быть определены по формуле для градиента напряжения E в точке,
находящейся на расстоянии v от оси:
E = v x xlog, r 2 1 p, где V — полное напряжение между проводниками, qi — радиус внутреннего или
стержневого проводника, а -as — внутренний радиус внешнего или трубчатого проводника.
Поскольку некоторые преимущества изобретения становятся более выраженными при увеличении
напряжения передачи постоянного тока до более высоких значений, в качестве примера будут приведены
данные, относящиеся к чрезвычайно высокому напряжению, но следует понимать, что изобретение не
ограничивается передачей постоянного тока или высоким напряжением, приведенным в этом примере. Здесь
следует отметить, что до моих недавних разработок в области электростатических генераторов напряжения
постоянного тока выше 7,50 000 вольт никогда не были получены.
Однако теперь стало возможным генерировать 100 токов значительной величины и при напряжениях порядка
1 000 000 вольт и проектировать электростатические двигатели для работы при таких высоких напряжениях.
105 Предполагая, что должен передаваться постоянный ток с напряжением 5 000 000 вольт на
положительном или внутреннем проводнике, приведенная выше формула покажет, что безопасные градиенты
напряжения будут получены, когда стержневой проводник имеет диаметр 4 сантиметра, а трубчатый
проводник — внутренний диаметр 45 сантиметров. Вычисленное значение градиента напряжения на
положительном электроде составляет около 1 040 000 вольт на сантиметр, а на катоде — 92,0 (00 вольт на
сантиметр).
Значительный разряд электричества между двумя вакуумно-изолированными высоковольтными
проводниками может возникать по меньшей мере по двум причинам: ионизации остаточных молекул газа в
вакуумированном пространстве и вырывании заряженных частиц из электродов под действием
электрического напряжения или градиента напряжения. Общий опыт и специальные лабораторные испытания
показали, что значительного разряда по этим причинам не будет, если в системе, описанной выше, давление
в вакуумированном пространстве между электродами не превышает примерно 10⁵ миллиметров ртутного
столба, а градиенты напряжения имеют указанные выше величины. При таком давлении остаточных молекул
газа так мало и они расположены так далеко друг от друга, что электрон, который мог бы отделиться от
металла одного электрода, не смог бы, двигаясь с высокой скоростью к другому электроду, столкнуться с
молекулой газа и, таким образом, высвободить свободные электрические заряды.
Трубчатый контейнер или отрицательный электрод, разумеется, должен быть непористым и свободным от
внутренних выступов и шероховатостей. Подойдут прокатные или тянутые стальные трубы, но литой металл,
вероятно, будет нецелесообразен. Как и в известных конструкциях трубопроводов, трубчатый контейнер
будет изготовлен из секций, которые после испытаний будут установлены с соединениями, сваренными
методом атомно-водородной сварки, и, через соответствующие интервалы, с компенсационными швами. Если
система имеет значительную длину, через определенные интервалы устанавливаются вакуумные насосы для
поддержания необходимого низкого давления, и, предпочтительно, предусматриваются параллельные трубы
с отдельными вакуумными насосами, при этом линии секционируются, и предусмотрены коммутационные
камеры, позволяющие вырезать участок для осмотра или ремонта.
Чрезвычайная эффективность линии постоянного тока напряжением 5 000 000 вольт указанных размеров
станет очевидной из рассмотрения потерь при передаче. Чтобы наглядно продемонстрировать предельные
возможности вакуумных линий электропередачи в условиях, наиболее контрастирующих с ограничениями
существующих систем, давайте возьмем за основу длину линии в 13 000 миль, поскольку этого было бы
достаточно, чтобы соединить (по большому кругу) любые две точки на поверхности Земли. Если бы
центральный стержень диаметром 4 сантиметра был изготовлен из алюминия, его сопротивление на
указанной длине составило бы 500 Ом. Если бы линия передавала огромную мощность в миллион киловатт от
одного конца до другого, ток, необходимый при напряжении 5 000 000 вольт, составил бы 200 ампер, а
падение напряжения и потери на сопротивление составили бы всего 2,0 Ом.
Через изоляторы, поддерживающие центральный стержень внутри трубки, будет происходить некоторая
утечка тока. Однако эти потери будут незначительными, поскольку лабораторные испытания показали, что
утечка через изолятор высотой 30 сантиметров и более, имеющий соответствующую конструкцию, как
описано ниже, составит менее 10⁷ ампер на изолятор, когда он окружен вакуумом.
Предполагая, что изоляторы используются каждые 7 метров, потери тока на линии протяженностью 13 000
миль составят менее 0,3 ампера. Одним из преимуществ передачи постоянного тока является устранение
чрезвычайно высокого зарядного тока, который сопровождал бы использование переменного тока в этих
условиях. Расчетная емкость линии протяженностью 13 000 миль составит 4,8 x 10⁴ фарад. Предполагая,
что линия представляет собой простой конденсатор такой емкости, ее зарядный ток при эффективном
переменном напряжении 5 000 000 В при 60 Гц достигнет недопустимого значения около 1 000 000 ампер. Для
лучшего понимания изобретения следует обратиться к прилагаемым чертежам, на которых: фиг. 1 — боковой
вид с показанными в разрезе частями одной из форм системы передачи, воплощающей изобретение; фиг. 2
— увеличенный и фрагментарный разрез электростатического генератора. для производства постоянного
тока при высоких напряжениях, и на фиг. 3 представлен поперечный разрез трехфазной линии
электропередачи, воплощающей изобретение.
На чертежах генераторная станция обозначена как unft символом 95 G и соединена вакуумно-изолированным
проводом передачи Tine с удаленной станцией или подстанцией, которая обозначена как unit символом bv M.
Линия передачи включает в себя трубчатый контейнер 1 из LGO, который через определенные интервалы
снабжен увеличенными камерами, такими как секции большего диаметра 2, в которых установлены изоляторы
3 для поддержки центрального стержневого проводника 4; предусмотрены соответствующие отверстия 105
для доступа к изоляторам. Увеличенные секции в местах опор изоляторов позволяют использовать более
длинные изоляторы, а также компенсируют искажение электрического поля изоляторами U10. Изоляторы
имеют контролируемый градиент напряжения, предпочтительно в виде стеклянных стержней с медными
пленками, простирающимися поперечно стержням, и могут простираться радиально от трубки 1, как показано
на рисунке, или могут быть наклонены или изогнуты для увеличения их эффективной длины.
Некоторые участки трубопровода 1 имеют расширенные концы, обращенные наружу, что обеспечивает
увеличенные концевые части с гладкими закругленными поверхностями, обращенными к высоковольтному
кабелепроводу, которые соединены расширяющейся или гофрированной втулкой 5.
Аналогичным образом, подходящие компенсаторы (не показаны на рисунке) будут предусмотрены для
центрального проводника 125 4, расположенного рядом с конечными станциями, и через определенные
интервалы вдоль линии. Эффективный высокоскоростной вакуумный насос высокой емкости 6 подключается
к линии для поддержания необходимого низкого давления 130 407,847. Подходящее оборудование для
генерации постоянного тока при напряжениях порядка от 1 до 15 миллионов вольт может иметь сравнительно
небольшие размеры, если между частями генератора отсутствует газ, т.е., если используется
высоковакуумная изоляция. Для генераторных и моторных агрегатов предпочтительна конструкция с
вращающимся диском, как показано на рисунке, но могут использоваться и другие типы электростатических
машин.
Корпус генератора или герметичный кожух 7 снабжен подшипниками для вала 8, на котором установлено
множество непроводящих дисков 9, расположенных с точным интервалом между ними с помощью втулок 10.
Вал 8 приводится в движение соответствующим силовым устройством 11, например, паровой турбиной.
Для обеспечения плотной набивки без высоких потерь на трение, в качестве упаковочного материала 12
используется вязкая жидкость или пластичное вещество, например, смазка или смесь смазки и графита,
которое удерживается под сверхвысоким давлением с помощью утяжеленного поршня 13, скользящего в
вертикальном канале, сообщающемся с упаковочным пространством.
Положительные заряды создаются на нижних участках дисков 9 путем ионизации газа и удаляются или
нейтрализуются отрицательными зарядами на верхних участках дисков. Диски являются непроводниками и
имеют такой диаметр, что сопротивление материала диска предотвращает утечку зарядов через диски при их
вращении. Одним из подходящих материалов для дисков являются ламинированные листы бумаги или ткани,
соединенные в жесткую пластину фенольной или другой синтетической смолой. Части поверхности дисков,
несущие заряды, могут быть покрыты кварцевой или другой огнеупорной пленкой 91, чтобы предотвратить
разрушение диска под действием зарядов.
Как показано на рис. 2, нижние части дисков проходят между металлическим выступом или выступающей
пластиной 14, которая соединена с корпусом 7 и, следовательно, заземлена на нем, и блоком положительной
зарядки или ионизации газа. Каждый из этих блоков включает в себя сопло 15 из изоляционного материала,
имеющее ограниченное отверстие, в котором расположен положительный электрод постоянного тока или
провод 16, и через которое подается поток газа, такого как водород или гелий, от насоса 17. В положительный
вывод к проводам 16 включен балластный резистор 18, а между выводом к резистору 18 и отрицательными
потенциальными пластинами 14 или заземлением подключен подходящий источник напряжения, например,
10 000 вольт.
Положительные заряды, помещенные на молекулы газа, проходящие через сопло 15, переносятся к дискам и
размещаются на них.
Хотя газ находится под низким давлением, скажем, около 1 миллиметра ртутного столба, это давление
намного выше, чем внутри корпуса 7, и поэтому желательно предотвратить попадание этого газа в корпус.
Вокруг сопла 15 расположена кольцевая камера или чашка 19, поверхность которой находится очень близко к
поверхности вращающегося диска 70. Снижение давления в этой камере примерно до 0,01 миллиметра путем
соединения с входным отверстием высокоскоростного вакуумного насоса 17 позволит отвести газ с
поверхности диска 75.
и не выйдет внутрь корпуса 7.
Таким образом, циркуляция газа в основном ограничена ионизационным аппаратом, а любые потери,
происходящие из-за утечки через входное отверстие в камеру 19 80 г, подаются в насос 17 из колбы 20.
Коллектор или положительный электрод 21 подвешен к верхней стенке корпуса 7 с помощью стеклянных
изоляционных колонн 22 85, аналогичных изоляционным стойкам 3, поддерживающим проводник 4.
Соседние файлы в папке патенты