Быстродействующее коммутирующее устройство

Быстродействующее коммутирующее устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оп 54036I

Союз Советским

Социалистическим

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.07.75 (21) 2157326, 25 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 25.12.76. Бюллетень № 47

Дата опубликования описания 07.02.77 (51) М. Кл.2 Н ОЗК 3/53

Государственный комитат

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Г. Е. Ремнев, В. М. Быстрицкий, В. И. Цветков и А. А. Шатанов

Научно-исследовательский институт ядерной физики, электроники и автоматики (71) Заявитель (54) БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕЕ КОММУТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для коммутации емкостных батарей и формирующих линий (ФЛ) наносекундных генераторов.

Известно устройство, где запуск разрядников осуществляется искажением поля в зазоре вспомогательной искрой, перекрывающей диэлектрическую втулку (1).

Недостатком управляемого разрядника является большая индуктивность разрядного контура, обусловленная наличием развитой поверхности изолятора, необходимой для обеспечения электрической прочности промежутка по поверхности изолятора.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является жидкостное разрядное устройство, состоящее из основного разрядника с искажающим, высоковольтным и заземленным электродами, запускающего разрядника с высоковольтным и заземленным электродами и делителя напряжения (2).

В этом разряднике тригатронного типа запуск осуществляется на принципе искажения поля. Искажающий электрод расположен в зазоре между основными электродами, а потенциал его меняется путем коммутации его с одним из основных электродов за счет подачи на него импульса напряжения от дополнительного высоковольтного источника. Известно, что стабильность запуска управляемого разрядника существенно зависит от амплитуды импульса, подаваемого на искажающий электрод.

5 Однако это устройство имеет низкую стабильность запуска при коммутации искажающего электрода с одним из основных электродов (в этом случае изменение потенциала искажающего электрода не может превышать

lo разности потенциалов между основными электродами, а это явно недостаточно).

Цель изобретения — увеличение стабильности запуска коммутирующего устройства.

Указанная цель достигается тем, что на

15 запускающем электроде внутри основного разрядника укреплен спиральный генератор, высоковольтная обмотка которого одним концом соединена с искажающим электродом, другим — с высоковольтным электродом запу2о скающего разрядника, а другая обкладка одним концом соединена с заземленным элекгродом основного разрядника.

На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство.

25 Управляемое разрядное устройство состоит из основного и запускающего разрядников и делителя напряжения. Высоковольтный электрод 1 основного разрядника, который подсоединяется к высоковольтному электроду комзо мутирующей емкостной батареи пли формпру54036!

15

25 ющей линии наносекундного генератора, отделен диэлектрическим корпусом 2 от земляного электрода 3, соединенного с заземленным электродом 4 запускающего разрядника

5. Заземленный электрод соединен также с одним концом обкладки б спирального генератора, другой конец которой свободен. Заземленная обкладка спирального генератора изолирована каким-либо диэлектриком 7 от второй обкладки 8, которая одним концом соединена с высоковольтным электродом 9 запускающего разрядника, а другим — с искажающим электродом 10. Делитель 11 подсоединен одним концом к высоковольтному электроду основного разрядника, другим — к заземленному электроду, а средней точкой — к высоковольтному электроду запускающего разрядника.

Устройство работает следующим образом.

После зарядки высоковольтного электрода формирующей линии и соответственно появления высоковольтного потенциала на искажающем электроде основного разрядника и высоковольтном электроде запускающего разрядника наводится потенциал, определяемый соотношением плеч делителя, и соответственно между обкладками спирального генератора находится та же разность потенциалов.

Запускаюший разрядник настраивают так, чтобы он срабатывал первым. Запускающий разрядник после срабатывания закорачивает обкладки спирального генератора, при этом на искажающем электроде формируется высоковольтный импульс с амплитудной величиной, определяемой

У=К 2n U, где n — число двойных витков спирального генератора;

Uä — напряжение на электроде;

К вЂ” коэффициент, меньший 1 (для реальных конструкций спирального генератора К=0,7 —:0,9).

Фронт поджигающего импульса на искажающем электроде равен двойному пробегу волны по спиральному генератору. Толщину изоляционной пластины между обкладками генератора выбирают так, чтобы она не пробивалась напряжением, наведенным на искажающий электрод при запуске его через делитель.

Таким обр азом, пр:,: соответствующем выборе числа витков спирального генератора межэлектродные промежутки основного разрядника оказываются под напряжением, многократно превышающим пробивное, и они пробиваются почти одновременно с малым разбросом. Некоторую неодновременность их пробоя можно устранить несимметричным расположением электродов основного разрядника относительно искажающего электрода.

Предлагаемое устройство может найти применение для многоканальной коммутации емкостных батарей за счет соединения многих разрядников в параллель при работе с жидкостным и твердотельным заполнением, что позволит значительно уменьшить индуктивность разрядного контура; для коммутации формирующих линий в наносекундных генераторах, а также для закорачивания нагрузки высоковольтного генератора, когда напряжение срабатывания управляемого разрядника должно быть во много раз меньше напряжения самопробоя.

Формула изобретения

Быстродействующее коммутирующее устройство, состоящее из основного разрядника с искажающим, высоковольтным и заземленным электродами, запускающего разрядника с высоковольтным и заземленным электродами и делителя напряжения, отл ичающийся тем, что, с целью увеличения стабильности срабатывания, на запускающем электроде внутри основного разрядника укреплен спиральный генератор, высоковольтная обкладка которого одним концом соединена с искажающим электродом, другим — с высоковольтным электродом запускающего разрядника, а другая обкладка одним концом соединена с заземленным электродом основного разрядника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США № 247211, кл. 250 †, 1949.

2. Фащук П. И. и др, «Техника больших импульсных токов и магнитных полей», под общей ред. В. С. Комелькова, Атомиздат, 1970, стр. 220 (прототип).

540361

Составитель А. Шишаев

Техред И. Карандашова

Редактор P. Киселева

Корректор Л. Брахнина

Типографпя, пр. Сапунова, 2

Заказ 3087/14 Изд. № 386 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5