Сесоюзная \патеятно'т?хнй^ескд[^! б

Сесоюзная \патеятно'т?хнй^ескд[^! б

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Сею Советских

Социалистических

Республик

Зависимый от патента №

Заявлено 22 11.1967 (№ 1135395/24-7)

Приоритет 22.II.1966, № 50635. Франция

МПК Н 03k 3/53

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

CCCP

Опубликовано 08.Х11.1970. Бюллетень № 1 за 1971

УДК 621.373 2(088.8) Дата опубликования описания 8.II.1971

Автор изобретения

Иностранец

Спартакюс Барбини (Франция) Иностранная фирма

«Компани Женераль Д Электрисите» (Франция) ВСЕСОЮЗНАЯ

ЛАПНТНО-ТЕХКИНГ@т-I

ЙИЬЛИОТЕНА

Заявитель

ИМП УЛ ЬСН Ы и ГЕН EPATOP

На фиг. 1 изображена электрическая схема

5 генератора; на фиг. 2 — часть генератора в разрезе; на фиг. 3 — цепи управления генератора.

Полая колонна 1 (см. фиг. 2) подвешена, например, на передвижном мостовом кране р (не изображенном на чертежах), который может опираться на тележку. Полая колонна выполнена из изоляционного материала с удовлетворительными механическими и электрическими свойствами. B описанном случае

1S выполнения полая колонна сделана из стекловолокнистого материала, помещенного в синтетическом веществе типа сложного полиэфира. Эта колонна состоит из разборных элементов, дуговых камер 2 и 8, соединенных

20 друг с другом связующими элементами 4 и уплотняющпми соединениями 5. Электроды разрядников соединены через проходные изоляторы 6 — 9 с конденсаторами С1, С. и Сз.

Конденсаторы подвешиваются с помощью изо25 лированных проводов, например, из нейлона и электрических лебедок управления, установленных на передвижных MocTOBblx кранах, допускающих различные перемещения. Предпочтительной является установка конденсаторов

30 винтообразно вокруг центральной колонны.

Известные генераторы в виде подвешенной на мостовом кране колонны с конденсаторами, разрядниками и блоками управления имеют ограниченный диапазон регулирования напряжения и замена в них элементов затруднительна.

Отличительной особенностью описываемого изобретения является то, что колонна образована типовыми дуговыми камерами с разрядниками, установленными одна над другой и разделенными перегородками с отверстиями по центральной оси колонны. Отверстие одной крайней перегородки закрыто пластиной из материала, пропускающего световой поток.

Дуговые камеры выполнены в виде полых цилиндов с двумя плоскими торцовыми фланцами, имеющими отверстия в центре, а разрядники установлены в одних камерах вдоль центральной оси колонны, а в других — поперек. Генераторы снабжены лазером, установленным под пластиной из прозрачного материала. Отверстие другой крайней перегородки также закрыто пластиной из прозрачного материала, над которой установлен фотодетектор, соединенный со входом дополнительного блока управления, подключенного к указанным блокам управления. Дополнительный блок управления имеет вспомогательный выход, соединенный с цепью управления лазера.

Генератор снабжен блоком синхронизации работы блоков управления и лазера.

289655

3

Креплением верхней части колонны к лебедке достигается надежное вертикальное подвешивание, что необходимо для центрирования дуговых камер. Установка на передвижном мостовом кране лебедок, поддерживающих колонну и конденсаторы, а равно и использование тележки железнодорожного типа, поддерживающей нижнюю часть колонны, позволяет перемещать агрегат, разъединять и заменять один или несколько элементов колонны. Удобство монтажа конденсаторов позволяет легко,и быстро изменять электрические характеристики импульсного генератора и получать от одного и того яе основного оборудования различные мощности.

Перегородки связующих элементов 4 имеют отверстия по центральной оси колонны, которые могут закрываться прозрачными пластинами 10, обеспечивающими герметичность двух последовательных элементов. Элементы соединяются между собой трубопроводами 11 для газодиэлектрика (показан только один трубопровод). Этот трубопровод присоединен к газовым резервуарам 12 и 18, например, для азота или шестифтористой серы и к насосной установке 14, предназначенной при необходимости для создания частичного вакуума внутри элементов, составляющих колонну.

В варианте, изображенном на фиг. 2, электроды попеременно расположены параллельно колонне (электроды 15 и 1б) и перпендикулярно колонне (электроды 17 и 18). Разрядники снабжены устройствами для за кигания электродуги с помощью цепей управления, обеспечивающих зажигание в заранее установленные моменты времени. При этом могут быть использованы три основных системы.

Система зажигания, известная под названием «триггатрон», может быть успешно применена в том случае, когда электроды помещены в газообразной среде, легко ионизируемой, и когда расстояние между электродами не слишком велико (например, 4 — 5 см на

200 кв). Триггатрон содержит вспомогательный электрод 19, объединенный с электродом

18. Электрод 19 присоединен к генератору (не изображенному на чертеже), способному обеспечить импульс напряжения в заранее определяемый момент, создавая, таким образом, искру, частично ионизирующую газ вблизи электрода 18.

Вторая система зажигания состоит из импульсного трансформатора с первичной обмоткой 20, расположенной соосно с изолятором б, электродом 17 и вторичной обмоткой

21. Обмотка 21 сама является частью электрода 17 и имеет вид проводника, образующего, по крайней мере один виток спирали, один конец которой приварен к центральной части электрода 17, а другой — свободен и расположен вблизи конца центральной части электрода 17. Импульс тока, подаваемого в обмотку 20, создает ток большой силы в обмотке 21, в результате чего возникает искра

4 между электродами 17 и 18, вызывающая частичную ионизацию газообразной среды.

Если электроды расположены параллельно оси колонны (дуговая камера 2), то первичная обмотка 22 импульсного трансформатора располагается, как показано на фиг. 2, а вторичная обмотка 28 — так же как в первом случае. Такое расположение обмоток импульсных трансформаторов позволяет исключить их взаимное действие друг на друга, так как их магнитные поля взаимно перпендикулярны.

Третья система зажигания представляет собой лазер 24, который обеспечивает световой поток 25 высокой интенсивности через промежутки между электродами одного или нескольких разрядников. Световой поток, сфокусированный или не сфокусированный, вызывает частичную ионизацию газообразной среды, в которой находятся электроды, в результате чего разряжается разрядник. Электроды, расположенные параллельно оси колонны, снабжены осевыми сквозными отверстиями для пропускания луча в направлении других электродов. Использование этой системы дает многочисленные преимущества.

Особенно важен почти одновременный разряд всех разрядников, составляющих генератор.

Первая ступень генератора, т. е. дуговая камера 8, состоит из триггатрона (или из устройства для преобразования импульсов).

Другие камеры могут не иметь этих устройств, так как они запускаются пучком лазера.

Последняя ступень состоит из отверстия для пропускания светового потока, Световой поток действует на светочувствительный прибор, например фотоэлектрическую ячейку или фотоумножитель (не изображенный на фигуре), присоединенный к электронному устройству управления другими системами зажигания (триггатронами и импульсными трансформаторами) . Это электронное устройство управления расположено в гнезде под уровнем земли и защищено бетонными клетками.

Бетонная защита и соосная конструкция всего агрегата необходимы для предотвращения нарушения настройки и регулировки электронной и электромеханической аппаратуры управления из-за электромагнитных и электростатических изменений, возникающих в результате действия сильных напряжений в импульсном генераторе.

Целесообразно, чтобы расстояние между электродами разрядников фиксировалось один раз за все время для всего ряда напряжений.

Только конденсаторы могут заменяться по мере необходимости, Пробивное напряжение между разрядниками регулируется и управляется путем изменепия давления и свойств газообразной среды, заполняющей генератор.

Давление может изменяться B пределах от

10 л м рт. ст. до б кг. Могут использоваться любые инертные газы, например ксенон, аргон, или электроотрицательные, например SF<, или воздух, азот, водород.

289655

МОжнО также использОВать смеси газов, например SF<, и водорода. Использование

SF< благоприятно сказывается на работе предложенного генератора. ЯГ, хорошо известен своими изоляционными свойствами и часто применяется в устройствах для гашения дуги размыкания. В настоящем случае применение

SF< позволяет уменьшить расстояние между электродами разрядников до значения порядка 6 лгл для напряжения в 120000 в. Благодаря незначительному расстоянию между электродами ускоряется получение разряда при условии, что зажигание электр одугп эффективно. С другой стороны, система зажигания, основанная на действии лазера, оказывается тем более эффективной, чем меньше промежуток между электродами. Поэтому эффективность зажигания может быть увеличена при использовании лазера в сочетании с импульсным трансформатором. Для увеличения эффективности ионизирующих устройств к SF< нужно прибавить несколько десятков процентов водорода.

Эксплуатационные возможности генератора очень широки. Например, в одной дуговой камере может быть установлен частичный вакуум, другая заполнена SF<, а в третьей— воздух может находиться под давлением.

Количество дуговых камер, образующих импульсный генератор, зависит исключительно от проектируемой мощности, причем пиковое значение напряжения может достигать

106 — 5 106 в, при мощности порядка 100—

700 кдж.

Работу цепей управления удобно рассматривать по фиг. 3.

Вспомогательные устройства 2б — 29 для зажигания, описанные выше, подключены к общему блоку 80 управления. Лазер 24 также подключен к этому блоку. Световой поток лазера воздействует на детекторное устройство

8>, которое, в свою очередь, связано с блоком 80. Благодаря таким связям между блоками можно обеспечить несколько способов функционирования в зависимости от поставленной задачи.

По первому способу в результате сигнала управления, поступающего на блок 80, возбуждается лазер 24, а затем либо одновременно, либо через некоторое время каждое из зажигающих устройств 2б — 29.

По второму способу зажигающие устройства возбуждаются первыми, а лазер вклю5

Зо

50 чается через некоторый промежуток времени.

По третьему способу от сигнала возбуждается только лазер, а возбуждение устройств зажигания происходит от сигнала с блока 80.

Кроме того, мощность пучка лазера может регулироваться таки:,I образом, чтобы обеспечить благоприятные для зажигания условия, а зажигание осуществляется устройствами

2б — 29. Можно также осуществить и обратную операцию, т. е. IIñHîëüçîâàòü эти устройства для предварительной ионизацпи, а зажигание осуществлять действием пучка лазера.

Предмет изобретения!. Импульсный генератор в виде подвешенной на мостовом кране колонны с конденсаторами, разрядниками и блоками управления, отличаюгцггйся те г, что, с целью расширения пределов регулирования напряжения и упрощения з эксплуатации, колонна образована типовыми дуговы>. и камерами с разрядникаъш, установленными одна над другой и разделе:-шы.",I» перегородками с отверстиями по центра7ьной оси колонны. причем отверстие одной кра íåé перегородки закрыто пластиной пз прозрачного материала.

2. Генератор по п. 1. отличающийся тем, что дуговая камера выполнена в виде полого цилиндра с двумя плоскими торцовыми фланцами, имеющими отверстия B ценгре.

3. Генератор по и. 1, отличающийся тем, что, с целью применения различных средств управления, в одних дуговых камерах разрядники расположены вдоль центральной оси колонны, а в других — поперек.

4. Генератор по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен лазером, установленным под пластиной из прозрачного материала, а отверстие другой крайней перегородки также закрыто пластиной из прозрачного материала, На,7 которой установлен фотодетектор, соедиHeHHüø с0 входом дополнительного блока упрагления, подключенного к указанным блокам управления.

5. Генератор по п. 4, отличающийся тем, что дополнительный блок управления имеет вспомогательньш выход, соединенный с цепью управления лазера.

6. Генератор по п. 5, отличающийся тем, :To он снабжен блоком синхронизации работы блоков управления и лазера.

Фиг. 1 л

I (4c/е 3

Фиг. 2

Составитель Г. Бейдер

Редактор В. С. Левитов Техред Т. и. Курилко Корректор Н, Л. Бронская

Изд. Л% 42 Заказ 55/4 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапуноьа, 2