Многоканальный разрядник

Многоканальный разрядник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 591978 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) ЗаявленО 04,02,7б (21) 2321349/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 050278.Бюллетень № (45) Дата опубликования описания 19.0178 (51) M. Кл.

Н 01 Т 5/00

Гав1Сврвтввввкй NNMNTNT

Саввтв Мвиватрав СССР ва Салам NsollpsTNNNN в атврытнв (53) У Д К б 2 1 . 3 1 б . 9 3 3 (088.8) (72) Автор изобретения

Э. Г. Фурман (71) Заявитель (54) МНОГОКАНАЛЪНЫЙ РАЭРЯДЫИК

2 цикле петли гистерезиса, что приводит к неполному использованию материала сердечника, а также затрудняет запуск разрядников из-за взаимного шунтирования цепей запуска при неодновременном пробое поджигающих электродов и требует значительной мощности сопротивлений поджигающих электродов при высокой частоте срабатывания.

Целью изобретения является повышение пропускной способности и быстро» действия, уменьшение времени восстановления электрической прочности.

Эта цель достигается тем, что многоканальный разрядник снабжен дополнительными электродами, установленными в отверстиях электрода с отверстиями вокруг поджигающих электродов, подключенными каждый к электроду с отверстиями через дроссель насыщения и к поджигающему электроду через резистор, а каждый поджигающий электрод подключен к электроду с отверстиями через конденсатор и пусковой коммутатор, причем через ферромагнитные сердечники каждых двух соседних вспомогательных электродов пропущен перекрещенный короткозамкнутый виток.

На чертеже схематично представлен предлагаемый разрядник, содержащий сплошной высоковольтный

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике.

Известны многоканальные искровые разрядники, в которых для обеспечения одновременного запуска нескстльких 5 искровых каналов в заземленном электроде имеется несколько отдельных пусковых устройств тригатронного типа E11 °

В подобных конструкциях пробой 0 межэлектродного промежутка наблюдается только под действием облучения электро дов плазмой, возникшей вблизи пускового электрода при пробое пускового зазора тригатрона.

Наиболее близким иэ известных к данному изобретению является многоканальный разрядник, содержащий противостоящие сплошной электрод и электрод с отверстиями, в которых установлены ® поджигающие электроды, и вспомогательные электроды, расположенные в зазоре между сплошным электродом и электродом с отверстиями напротив поджигающих электродов, электрически соединенные со сплошным электродом с помощью проводников, охваченных ферромагнитными сердечниками f2) .

В указанной конструкции ферромагнитные сердечники работают на частноЮ

Научно-исследовательский институт ядерной физики при Томском политехническом институте им. С. М. Кирова

591978

45 электрод 1 с подсоединенными к нему вспомогательными электродами

2 с ферромагнитными сердечниками

3 пускового устройства с пропущенными через них короткозамкнутыми гге-.

5 рекрещенными витками 4, формирователь импульсов 5, нагрузку. 6, зарядное сопротивление 7, заземленный электрод

8 с отверстиями, в которых установлены поджигающие электроды 9 и дополни- г0 тельные электроды 10, подключенные. к электроду 8 с отверстиями через дроссели насыщения 11, причем поджигающие электроды 9 подключены к электроду 8 с отверстиями через конденсаторы 12 и пусковой коммутатор 13, 15 а к дополнительным электродам 10 через резисторы 14.

В предлагаемом искровом разряднике с целью повышения частоты применено разделение коммутируемого тока на многие отдельные каналы и снижения тем самым тока одного канала до допустимой величины при данной частоте срабатывания. С целью повышения быстродействия пусковое устройство выполнено таким образом, что наряду с обеспечением подсветки и создания плазмы в районе пускового электрода обеспечивается на время пробоя высоковольтного промежутка и искажение 30 электрического поля.

Пусть в исходном состоянии конденсатбры 12 и формирователь (емкостной накопитель) 5 заряжены до требуемого напряжения от источников напряжения. 35

При срабатывании пускового коммутатора 13 под действием напряжения конденсаторов 12 пробиваются межэлектродные расстсяния поджигающего электрода 9 и дополнительного электрода 10„ (зазор между электродами 10

40 и 8 в 1,5-2 раза больше- зазора электродов 9 и 10) и каждый конденсатор разряжается через дроссель насыщения

11 с ферромагнитным сердечником. 3а счет падения напряжения на дросселе за время его перемагничивания поджигающий электрод 9 и дополнительный электрод 10 с искровым разрядом между ними оказываются под напряжениег относительно электрода 8 с отверстиями.

Таким образом, при пробое промежутка между эпектродами 9 и 10 наблюдается наличие ионизированной плазмы, ультрафиолетового облучения электродов 2 и 8 и перенапряжения межэлектрод55 ного промежутка (искажения поля зазора), образованного электродами 2 и 9, т.е. все условия, необходимые для получения высокого быстродействия при пробое межзлектродного зазора (2,8). Е)

Если пробой между электродами 9, 10 и вспомогательными электродами 2 происходит одновременно и токи электродов 2 одинаковы, то в короткоэамкнутых витках 4 за время, определяющееся собственной инлуктивностью витка 4,,устанавливается ток, равный половине коммутируемого тока электродов 2, и падение напряжения на дросселях не-значительно и практически равно активному падению напряжения на витке 4, именно под действием этого напряжения и перемагничивается сердечник 3. По окончании разряда формирователя импульсов 5 (формирующая линия н т.п.) ток электродов 2 становится равным нулю, а ток в витках 4 из-за наличия собственной индуктивности проводников витка 4 затухает с постоянной времени, определяемой активным сопротивлением витков и индуктивностью дросселя. При этом затухающий ток витка создает размагничивающий ток, поскольку он имеет противоположное направление относительно тока намагничивания за время импульса и сердечники в принципе могут перемагничиваться до максимальной допустимой остаточной индукции другого знака и тем самым существенно повышать использование ферромагнитного материала, например, по сравнению с ранее известной схемой многоканального разрядника.

В случае, если осуществляется пробой только на один из электродов 2, то на дросселе, образованном ножкой электрода 2 и феррони,магнитным сердечником 3, падает практически все напряжение формирователя 5. Это же напряжение наводится на витках 4 и трансфор. мируется на электроды 2, при этом в межэлектродных промежутках двух соседних электродов увеличивается электрическое поле, что и приводит к уменьшению времени пробоя последних. При пробое электродов и установлении в каждом электроде 2 равных токов система работает как рассмотрено ранее. В случае, если наблюдается нессиметричное распределение тока в электродах 2 и при этом сердечники 3 не насыщены, то на электроде, с меньшим током, наводится ЭДС, которая обеспечивает выравнивание токов в каждом канале.

Для обеспечения симметрии схемы жела.тельно электроды 2 замкнуть через

Ьитки 4 в кольцо.

Сечение ферромагнитного сердечника 3 выбирается, исходя из максимально допустимого разброса во времени включения между отдельными искровыми каналами и напряжения формирователя 5, а материал сердечника желательно иметь с высоким коэффициентом прямоугольности петли гистерезиса.

Ферромагнитный сердечник дросселя 11 дополнительного электрода 10 размагничивается в процессе заряда конденсатора 12 через резистор 14.

Время, в течение которого перемагничивается сердечник дросселя ll определяется, в основном, временем развития разряда между вспомогательными

591978

ЦНИИПИ Заказ 606/48 Тираж 960 Подписное

Филиал ППП Патент, т. Ужгород, ул. Проектная, 4 электродами 2 и электродом 8 с отверстиями.В предлагаемом разряднике заложены все необходимые условия для работы его с большой частотой следования и высоким быстродействием, а именно обеспечение деления тока и снижение в одном искровом канале до требуемой величины, наблюдается одновременное наличие перенапряжения, подсветки ультрафиолетовым излучением разрядного промежутка и наличие плазмы вблизи отрицательного электрода, при этом перенапряжение в межэлектродном промежутке создается не только со стороны заземленного электрода, но и

l5 со стороны высоковольтного электрода в случае неодновременного срабатывания всех искровых промежутков. Указанные факторы позволяют обеспечить одновременное срабатывание многих промежутков и тем самым иметь высокочастотный малоиндуктивный коммутатор.

Формула изобретения

Многоканальный разрядник, содержащий противостоящие сплошной электрод 25 и электрод с отверстиями, в которых установлены поджигающие элек троды и вспомогательные электроды, расположенные в зазоре между сплошным электродом и элЕктродом с от-80 верстиями напротив поджигающих электродов, электрически соединенные со сплошным электродом с помощью проводников, охваченных ферромагнитными сердечниками, о т л и ч а ю шийся тем,, что,,с целью повышения пропускной способности и быстродействия и уменьшения времени восстановления электрической прочности, он снабжен дополнительными электродами, установленными в Отверстиях электрода с отверстиями вокруг поджигающих электродов, подключенными каждый к электроду с отверстиями через дроссел насыщения и к соответствующему поджигающему электроду через резистор, а каждый поджигающий электрод подключен к электроду с отверстиями через конденсатор и пусковой коммутатор, причем через ферромагнитные сердечники каждых двух соседних вспомогательных электродов пропущен перекрещенный короткозамкнутый виток.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Павловский A.È. и др. Статья Многоканальный разрядник на 50 KB с наносекундной. точностью срабатывания, журнал Приборы, техника эксперимента, 1970. IiI 2, с.120-122

2. Авторское свидетельство СССР

М 329616, Н 01 Т 5/00, 1970.