Система высоковольтного питания инжекторного комплекса термоядерных реакторов

Система высоковольтного питания инжекторного комплекса термоядерных реакторов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 72054I (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (5I ) M. Кл. б 21 В 1/00 (22) Заявлено 12.06.78 (21) 2633575/25/

/084 188 с присоединением заявки .ее

Гасударственный комитет (23) П риоритет— ао девам изобретений и открытий

Опубликовано 05.03.80. бюллетень 359

Дата опубликования описания 07.03.80 (53) УДК 621.384..6 (088.8) (72) Авторы изобретения

Т. Г. Галкина, О. А. Гусев, В. П. Гончаренко и А. Г. Нечаев (71) Заявитель

1 (54) СИСТЕМА ВЫСОКО

WHFEKTOPHOI O КОМП

PEAK

Изобретение относится к высоковольтным системам питания устройств дополнительного нагрева пЛазмы термоядерных реакторов, в частности, к системам питания ионных источников инжекторов нейтральных частиц.

Известны устройства высоковольтного питания (1), в которых зашита высоковольтных источников постоянного напряжения осуществляется с помощью высоковольтного электронного ключа. Известно устройство высоковольтного питания ионных источников инжекторов нейтральных частиц (2), содержащее источник постоянного тока, реактор и емкость фильтра, устройство формирования рабочего напряжения и нагрузку.

Недостатком указанных схем являет- . ся необходимость использования для пиФ тания каждого ионного источника, входящего в инжекторный комплекс термоядерных pf акторов, индивипуальных высоковольтных источников постоянного напряжения. При этом каждый источник поВОЛ ЬТ НОГО ПИТ АНИ Я

ЛЕКСА ТЕРМОЯДЕРНЫ.ь

ТОРОВ

2 стоянного напряжения состоит из повышающего трансформатора, высоковольтного регулируемого выпрямителя и L С фильтра. Поскольку в состав инжекторных комплексов современных термоядерных

$ реакторов входит несколько десятков ионных источников, использование нндпвидуQJlhHblõ высокОВОльт ных истОчников электропитания приводит к резкому увеличению габаритов оборудования

10 системы электропитания инжекторных комплексов, росту его стоимости и необходимых площадей его размещения.

Кель1о изобретения является умеш-— шенпе габаритов. Цель достигается тем, т5 что B систему введены вьlccKoBQJIE.TEII.Iå вакуумные выключатели, цепи против тока для размыкания вакуумных выклк чателей из емкости и нмпул1-.cFIoI гр;ниформатора и импульсный источник про— тивот ока, при этом группа устройстFI формирования рабочего напряжения в нагрузке подключеll;I чс р< з II ÷êóó÷III IE выключатели к фильтровой I мкс стц пс-720541 точника постоянного токя, цепи противоT0Kя вакуумных выключателей включены параллельно вакуумным выключателям и емкости фильтря, а во вторичную обмотку импульсного трансформатора вкгпо— чен импульсный источник противоток а, кроме того, вторичные обмотки импульсного трансформатора соединены с обгцим импульсным источником противотока через разделительные ключи, входы управления которых соединенвт с блоками выбора последовательнос ти отключения ионных источников инжекторного комплекса.

На чертеже представлена принципиальная схема высоковольтного питания ич— жекторного комплекса термоядерного ре як тор а.

Система состоит -из повьгц1ающего . тр а нсформ атор а 1. мощного в ь1соковоль тного источника постоянного тока 2, за— рядного реактора 3, емкости фильтра 4, устройства формирования рабочего напряжения в нагрузке 5, подключенного через высоковольтный вакуумный коммутатор 6 и емкости фильтра 4, при этом емкость фильтра и каждый вакуумный коммутатор фунтированы последователь— ной цепочкой состоящей из дополнительной емкости 7, вторичной обмотки импульсного трансформатора 8 и подключены к устройству формирования рабочего напряжения 5 и нагрузке 9, первичные обмотки каждого импульсного трансфор— матора через разделительные ключи 10 а соединены с общим источником противотока 11, а входы управления ключей 10 соединены с блоками выбора последовательности отключения устройств инжекции 12.

Система работает следующим образом. При подаче напряжения на трансформатор 1, емкость фильтра 4 заряжается от высоковольтного источника 2 через реактор 3. Производится меха— ническое замыкание KDHTBKToB высоковольтных вакуумных коммутаторов 6, добавочная емкость 7 заряжается через индуктивность импульсного трансформатора 8 и напряжение прикладывается к устройству формирования рабочего напряжения 5, в котором с помощью переключения параллельной и последовательной генераторных ламп формируется фронт рабочего напряжения на нагрузке инжектора 9. При необходимости отключения одного из инжекторов, вследствии пробоя или изменения его характеристик

F3f>fXOt1B If 3 стрОя 0FIFIOFI II3 гелер ат орных ламп, блок выбора пос11едовятел ности отключения 12 формирует импульс

HB включение соответствуюцтегo разделительного ключа 10. Накопитель энергии источника противотокя 1 1 разряжается и через вторичную обмотку импул сного грянсформатора 8 по цепи: емкость

7, коммутатор 6, емкость 4 создает ноль тока через контакты высоковольтного вакуумного коммутатора и послед; ние размыкаются с помощью индукцион— нодинамического быстродействующегO привода при ноле токя и ноле напряжения между ко11т-актами, чем обеспечивается защита нагрузки и откл1очение требуемого инжектора от системы высокОвОльтцОГО питания. Нулевое напря-, жение на контактах высоковольтного вакуумного KOMMvTBTopB к моменту разведения контактов обеспечивается спцхронньгм разрядом емкости фильтра 4 и добавочной емкости 7. При размыка— нии контактов скорость нараст"íèÿ :пав пряжения HB изоляционном промежутке, ограничивается собственной круговой частотой контура емкость 7 и балластНЫИ POBKTÎРP . ВХОДЯЩИИ B УС ViOIICTBO фОР мирования фронта напряжения в нагрузке. При необходимости отключения высоковольтного питания всех инжекторов, блок выбора последовательности откл.0— чения формирует серию импульсов на последовательное включение разделительных ключен с периодом, равным времени заряда накопителя энергии в исто и;ике искусственного поля тока.

Применение опи анной системы высоковольтного питания иггжекторов Тормоядерного реактора позволяет значительно улучшить весо-габар:,Tíf.få характеристики системы питания инжекторных комплексов термоядерных реакторов,. за счет применения одного общего высоковольтного разделительного трансформ B Toра> одного высоковольтного в1,1пря., ителя и фильтра для группы ионных исто-;,—— ников ийжекторного комплекса применяемых для нагрева плазмы.

Применение высоковольтных вакуумных коммутаторов: с помощью которых осуществляется независимая коммутация ионных источников инжекторов при нулевом токе и напряжении через его контакты, повышает надежность Отключения (защиты) инжекторов в аварийных режимах. Использование одного игточника искусственногO нуля токя цля

72054 группы высоковольтных коммутаторов с помощью разделительных ключей и импульсных трансформаторов обеспечивает гальваническую развязку и оптимальное согласование источника с нагрузкой °

Формула изобретения

1. Система высоковольтного питания инжекторного комплекса термоядерных ре ак торов, содержащая источник постоял- 1о ного тока, реактор и емкость фильтра, устройство формирования рабочего напряжения и нагрузку о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью уменьшения габаритов, в нее введены высоковольтные вакуумные выключатели, цепи противотока для размыкания вакуумных выключателей из емкости и импульсного трансфор. матора и импульсный источник противотока, при этом группа устройств формирования, рабочего напряжения в нагрузке подключена через вакуумные выключатели к фильтровой емкости источника постоянного тока, цепи противотока ва1 6 куумных выключателей включены параллельно вакуумным выключателям и емкости фильтра, а вс вторичную обмотку импульсного трансформатора включен импульсный источник противотока.

-2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что вторичные обмотки импульсного трансформатора соединены с общим импульсным источником противотока через разделительные ключи, входы управления которых соединены с блоками выбора последовательности отключения ионных источников ннжекторного комплекса.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии ¹ 49-36480, кл. 136 391 опублик. 1974 г.

2. Отчет Рсмд Pvokectio 1о МбмСна&-Beam 2ujec a »hw ilcs Ъ осй.о ч, Р юм оп Vhive ai

ПНИИПИ Заказ 10232/40 Тираж 505 Подписное

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4