Управляемый дуговой разрядник

Управляемый дуговой разрядник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

2752l4

0 11 И"" С"А"Н-И E

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 27Х1!.1967 (№ 1177436/24-7) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано ОЗ.VII.1970. Бюллетень ¹ 22

Дата опубликования описания 26.Х.1970

Кл 21(1з, 3/01

21е, 37/03

МПК Н 01t 5/00

G 0lr 31/02

УДК 621 316 933 1 621 316 .542.027.3.001.4 (088.8) Комитет по делам изобретений и OTKpblTNA при Совете Министров

СССР

А втор ь. изобретения

И. И. Аксенов, С. А. Смирнов, В. И. Слатин и Н. Г. Баранов

Заявитель

УПРАВЛЯЕМЫЙ ДУГОВОЙ РАЗРЯДНИК

Известны управляемые разрядники для коммутации импульсных токов в высоковольтных установках, содержащие два разрядных промежутка, импульсный трансформатор, вторичная обмотка которого выполнена из двух встречно включенных секций с одинаковым числом витков и со средним выводом, шунтируемых емкостью.

Однако указанные секции включены в коммутирующую цепь параллельно, и в таких разрядниках практически невозможно добиться совершенно одинаковых условий для прохождения в них токов, поэтому индуктивность, обусловленная неполной компенсацией магнитных потоков, вносит существенный вклад в общую индуктивность разрядника. Кроме того, применение такого разрядника ограничена сравнительно небольшими коммутируемыми напряжениями. Конструирование приборов на более высокие напряжения связано с трудностями, обусловленными противоречивыми требованиями по размещению секций вторичной обмотки трансформатора. Для того, чтобы свести к минимуму индуктивность рассеяния, витки одной секции должны чередоваться с витками второй, но при этом в момент запуска между соседними витками действует напряжение, равное напряжению на всей секции, которое тем больше, чем длиннее искровой промежуток, пробиваемый этим напряжением. Усиление межвитковой изоляции приводит неизбежно к увеличению расстояния между витками, к увеличению индуктивности рассеяния, а следовательно, и к увеличению

5 собственной индуктивности разрядника.

Цель изобретения — уменьшить индуктивность разрядника, вносимую импульсным трансформатором, и повысить коммутируемое напряжение.

10 Это достигается тем, что основные разрядные промежутки включены в коммутируемую цепь последовательно к крайним выводам вторичной обмотки импульсного трансформатора, а общий вывод указанной обмотки под15 соединен к делителю напряжения, включенному параллельно разряднику и имеющему полные сопротивления плеч, пропорциональные электрической прочности соответствующих разрядных промежутков; могут быть

20 предусмотрены дополнительные разрядные промежутки, которые включены в коммутируемую цепь последовательно с вторичными обмотками импульсного трансформатора и основными разрядными промежутками; им25 пульсный трансформатор может иметь несколько дополнительных вторичных обмоток, включенных в коммутируемую цепь последовательно с основными вторичными обмотками и дополнительными разрядными промежутка30 ми, причем дополнительные разрядные пра275214

60 для в выдва, провто65 межутки имеют электрическую прочность, примерно вдвое большую электрической прочности основных разрядных промежутков, и подключены между выводами вторичных обмоток импульсного трансформатора; в нем может быть предусмотрено несколько дополнительных импульсных трансформаторов, вторичные обмотки которых включены в коммутируемую цепь последовательно с вторичными обмотками основного трансформатора и дополнительными разрядными промежутками, причем последние имеют электрическую прочность, примерно вдвое большую электрической прочности основных разрядных промежутков, и подключены между выводами вторичных обмоток дополнительных импульсных трансформаторов, На фиг. 1 изображена схема предлагаемого управляемого дугового разрядника; на фиг. 2 — то >ке, с несколькими импульсными трансформаторами; на фиг. 3 — то же, с импульсным трансформатором, имеющим несколько вторичных обмоток.

Предлагаемый разрядник состоит из импульсного трансформатора 1, двух примерно равных разрядных промежутков 2 и 8 и делителя напряжения, образованного конденсаторами 4 и резисторами 5, Импульсный трансформатор имеет первичную обмотку 6 и вторичную обмотку, состоящую из двух включенных встречно секции 7 и 8 с одинаковым числом витков.

Величины элементов делителя выбраны так, чтобы напряженность поля в разрядных промежутках при подаче на разрядник коммутируемого напряжения была бы примерно одинакова.

Коммутируемое напряжение подается на выводы 9 и 10.

В исходном положении (при отсутствии управляющего импульса) напряженность поля в разрядных промежутках примерно одинакова и ниже пробивочного значения. При подаче пускового импульса на первичную обмотку трансформатора на концах вторичной обмотки относительно ее среднего вывода возникают одинаковые по величине и полярности э.д.с.

Амплитуда запускающего импульса выбирается достаточно большой, для того чтобы происходил уверенный пробой обоих промежутков. После пробоя промежутков ток течет через включенные последовательно секции вторичной обмотки. Поскольку указанные се«ции намотаны встречно и имеют одинаковое количество витков, суммарный поток в сердечнике равен нулю, Поэтому часть индуктивности разрядника, вносимая трансформатором, обусловлена только индуктивностью рассеяния между секциями 7 и 8, которая при соответствующем конструктивном выполнении трансформатора может быть сделана достаточно малой.

Для увеличения электрической прочности прибора при коммутации высоких напря>ке5

55 пий рекомендуется использовать разрядник, содер>каший несколько трансформаторов 1, имеющих первичные обмотки б и вторичные обмотки, состоящие из двух одинаковых секций 7 и 8, включенных встречно. Эти обмотки включены последовательно через дополнительные разрядные проме>кутки 11 так, чтобы при запуске разрядника на электродах дополнительных промежутков возникли э.д.с. противоположной полярности. Между средними выводами вторичных обмоток трансформатора 1 включены дополнительные звенья делителя напряжения 12 и 18, состоящие из включенных параллельно сопротивлений. Для подключения разрядника в коммутируемую цепь служат выводы 9 и 10. Первичные обмотки трансформаторов известным образом подключены к генератору запускающих импульсов.

Разрядник работает следующим образом. В промежутках между срабатываниями коммутируемое напряжение, приложенное к выводам 9 и 10, при помощи делителя напряжения распределяется между разрядными промежутками 2, 8 и 11. При этом элементы плеч делителя напряжения 12, 18 рекомендуется выбирать таким образом, чтобы деление напряжения осуществлялось пропорционально электрической прочности указанных промежутков, При подаче запускающего импульса на первичные обмотки трансформаторов в их вторичных обмотках возникают э.д.с., вызывающие пробой разрядных проме>кутков. Поскольку импульсные напряжения, действующие при этом в промежутках 11, превышают импульсные напряжения в основных промежутках 2 и 8, рекомендуется дополнительные промежутки 11 выполнять так, чтобы их электрическая прочность была примерно вдвое больше, чем электрическая прочность каждого из основных промежутков. После пробоя промежутков коммутируемый ток протекает через последовательно включенные вторичные обмотки трансформаторов 1. Поскольку каждая из обмоток состоит из двух одинаковых секций, включенных встречно, суммарный поток в сердечниках трансформатора равен нулю.

В результате часть индуктивности разрядника, вносимая трансформаторами, обусловлена суммой индуктивностей рассеяния между секциями 7 и 8 вторичных обмоток трансформаторов.

Разрядник может содержать один импульсный трансформатор 1 с несколькими вторичными обмотками, разделенными указанным выше способом на секции 7 и 8.

Предмет изобретения

1. Управляемый дуговой разрядник коммутации больших импульсных токов соковольтных установках, содержащий примерно равных основных разрядных ме>кутка, импульсный трансформатор, 275214

Фиг. 2 рйчная обмотка которого выполнена из двух встречно включенных секций с одинаковым числом витков и с общим выводом, и делитель напряжения, образованный конденсаторами и резисторами, отличающийся тем, что, с целью уменьшения индуктивности, вносимой трансформатором, и повышения коммутируемого напряжения, основные разрядные промежутки включены в коммутируем vþ цепь последовательно к крайним выводам вторичной обмотки импульсного трансформатора, а общий вывод указанной обмотки подсоединен к делителю напряжения, включенному параллельно разряднику и имеющему полные сопротивления плеч, пропорциональные электрической прочности соответствующих разрядных промежутков.

2. Разрядник по п. 1, отли LQloLLlèéñÿ тем, что в нем предусмотрены дополнительные разрядные промежутки, которые включены

B коммутируемую цепь последовательно с вторичными обмотками импульсного трансформатора и основными разрядными промежутками.

3. Разрядник по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что импульсный трансформатор имеет несколько дополнительных вторичных обмоток, включенных в коммутируемую цепь последовательно с основными вторичными обмотками и дополнительными разрядными промежутками, причем дополнительные разрядные промежутки имеют электрическую прочность, примерно вдвое большую электриче1о ской прочности основных разрядных промежутков, и подключены между выводами вторичных обмоток импульсного трансформатора.

4. Разрядник по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что он содержит несколько дополнительных

)5 импульсных транформаторов, вторичные обмотки которых включены в коммутируемую цепь последовательно с вторичными обмотками основного трансформатора и дополнительными разрядными промежутками, причем последние имеют электрическую прочность, примерно вдвое большую электрической прочности основных разрядных промежутков, и подключены между выводами вторичных обмоток дополнительных импульсных трансфор25 маторов.

Редактор И. Тимофеева Составитель Н. Карасева Корректоры: Л. А. Царькова и Т. А. Абрамова

Заказ 2756717 Тираж 480 Подписное

ЦЕИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2