Генератор импульсных напряжений
Патент 790145
Авторы
Генератор импульсных напряжений
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Республик
790145 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25. 04. 78 (21) 2б09322/18-21 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет
Опубликовано 23.1280 Бюллетень М 47
Дата опубликования описания 251280 (51)М. Кл.з
Н 03 К 3/53//
Государственный комитет
СССР ио делам изобретений и открытий
Н 03 К 02 (53) УДК621.373. . 2 (088. 8) (72) Авторы изобретения
В.A. Беседин, В.А. Бочаров, И.P. Пекарь и П. И. Штагер
Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В. И. Ленина (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ
Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике, а имен-, но к контактной системе заряда конденсаторон генераторов импульсных напряжений и может быть использовано для получения различных длин волн и для формирования волн внутренних перенапряжений.
Известен генератор импульсных напряжений, у которого контактная сис- 1О тема выполнена в виде поворотной штанги с пневмопринодом. Зарядные контакты смонтированы на четырех вертикальных осях внутри генератора.
Во время заряда они удерживаются 15 пружиной, а при разряде поворачиваются посредством сжатого воздуха. В режиме заряда контакты подключают все конденсаторы к зарядному устройстну (11 . 2О
Недостатком такого устройства является сложность контактной системы, большие габариты из-за необходимости поворота штанги с контактами, отсутствие полного обеспечения тре- 25 бований техники безопасности.
Наи олее близким техническим решением к предлагаемому является генератор импульсных напряжений, выполненный по схеме Аркадьева-Маркса, QQ содержащий конденсаторы, разрядники, зарядные и разрядные резисторы, успокоительные резисторы, зарядно-разрядную контактную систему с пненмоприводом и соединительным воздухонодом 12).
Недостатками этого генератора является невысокая надежность и повышенная опасность эксплуатации. Невысокая надежность обуславливается наличием большого числа элементов контактной системы, гибких налов, воздушных вентилей, поворачивающихся подвижных плечей в генераторе, где число каскадов может составить 30 и более, а повышенная опасность эксплуатации обусловлена тем, что при возникновении на заряженном генераторе аварийных ситуаций, таких как разрыв трубы, подводящей сжатый воздух, поломка гибкого вала или вентиля пненмопривода, потеря питания приводов, возникает необходимость замыкания переключателей.
Цель предлагаемого изобретения повышение надежности работы генератора и обеспечение требований техники безопасности.
Указанная цель достигается тем, что в известном генераторе импульс790145 ных напряжений, собранном по схеме
Аркадьева-Маркса, содержащем конденсаторы, разрядники, зарядные и разрядные резисТоры, успокоительные резисторы, нарядно-разрядную контактную систему с пневмоприводом и соединительным воздуховодом, зарядно-раз- 5 рядная система представляет собой герметичный корпус, закрытый с двух сторон фланцами, к внутренним сторо нам которого прикреплены иэоляцион- © ные цилиндры с отверстиями для прохода сжатого воздуха, на свободных концах которых укреплены электроды с отверстиями по центру для прохода эакорачивающего стержня, соединенного со штоком, насаженным на поршень с пружиной, помещенной внутри цилиндра с обратным клапаном, выполненным в виде резинового манжета.
В случае многокаскадного генератора импульсных напряжений число пнев-20 матических устройств выбирают по числу каскадов генератора и подсоединяют к общему воздуховоду, проходящему вдоль генератора.
С целью получения импульсов напряжения с регулируемой длиной волны в генераторе импульсных напряжений, описанном выше, могут быть установлены дополнительные контактные системы, в которых на изоляционных цилинд- З рах намотан провод высокого сопротивления.
На фиг. 1 изображен генератор импульсных напряжений (ГИН); на фиг.2 зарядно-разрядная контактная система ГИН, на фиг. 3 — пневматические контактные устройства (увеличено).
Устройство содержит конденсаторы
1, зарядные резисторы 2, разрядные резисторы 3, успокоительные резисторы 4, разрядники 5, зарядно-разряд- 4Q ную контактную систему, состоящую из пневматических контактных устройств б, присоединенных патрубками 7 к общему воздуховоду 8, выполненному из изоляционного материала и проходя- 4 щему вдоль генератора. У основания генератора воздуховод 8 имеет перепускной вентиль 9, который соединяет его с баллоном 10 со сжатым газом или открывает в атмосферу. Пневматическое контактное устройство состоит из герметичного корпуса 11, выполненного из изоляционного материала, например стеклоэпоксидного цилиндра, закрытого фланцами 12 и 13.
К внутренней стороне фланцев крепятся изоляционные цилиндры 14 и 15, покрытые токопроводящей фольгой 1б. На свободных концах изоляционных цилиндров 14 и 15 укреплены электроды 17 и
18, между которыми образуется изоля- у ционный промежуток 19. Электрод 18 имеет отверстие для прохода закорачивающего стержня 20. Эакорачивающий стержень 20 соединен с изоляционным штоком 21, посаженным на поршень 22, движущийся внутри изоляционного цилиндра 15. Поршень удерживают в верхнем положении пружиной 23, при этом электроды 17 и 18 эакорочены. Устройство имеет обратный клапан 24, выполненный в виде резинового манжета, размещенного на изоляционном цилиндре 15 с отверстиями 25. Изоляционные цилиндры имеют также отверстия 26, для свободного прохода воздуха.
Генератор импульсных напряжений работает следующим образом.
Перед зарядом генератора воэдуховод 8 и герметичные корпуса 11 через патрубки 7 заполняют сжатым воздухом из баллона 10. При этом изоляционные промежутки 19 шунтированы закорачивающими стержнями 20. Заряд конденсаторов 1 производится через зарядные резисторы 2. Ток протекает по токопроводящей фольге 16, наклеенной на изоляционные цилиндры 14 и 15. При быстром переключении перепускного вентиля 9 на выпуск, воздух выходит иэ воздуховода 8 и из малых объемов под поршнями 22 пневматических устройств б. Сжатый воздух, оставшийся в герметичных корпусах 11 пневматических устройств 6, через отверстия 26 давит на поршни 22, сжимает пружины 23 и раскорачивает изоляционные промежутки 19 на время разряда ГИН. Разрядники 5 пробиваются, конденсаторы 1 соединяются последовательно и начинают раэряжатьря через разрядные резисторы 3. После разряда ГИН перепускной вентиль 9 подключает воэдуховод 8 к баллону 10 и он снова заполняется сжатым воздухом. Для обеспечения свободной подачи воздуха в герметичные корпуса
11 и препятствия его обратного выхода при снижении давления в воздуховоде 8 использованы обратные клапаны, выполненные в ниде резиновых манжет
24, размещенных на изоляционных цилин драх 15 с отверстиями 25.
Для получения импульсов напряжения с регулируемой длиной волны установлены дополнительные контактные системы, в которых на изоляционных цилиндрах 14 и 15 вместо металлической фольги 16 намотан провод высокого сопротивления.
Сжатый воздух, используемый для срабатынания контактной системы играет также роль изоляции между электродаМи при работе устройства, что позволяет значительно уменьшить габариты контактной системы и всего генератора импульсных напряжений.
Отсутствие специальных приводов и большого количества воздушных вентилей, отсутствие поворотных элементов, один общий воздуховод для всех пневматических устройств, быстрота перевода в рабочее состояние значительно повышают надежность и быстродействие предлагаемого уст790145 фис.1 ройства. Возврат изоляционного про- межутка в эакороченное положение при открытом положении перепускного вентиля при аварийном состоянии системы (обрыв воздуховода или подводящего патрубка) происходит через время выхода воздуха из объема корпуса через зазор между поршнем и цилиндром (5-10 с), что обеспечивает вы полнение правил техники безопасности.
Формула изобретения
Генератор импульсных напряжений, выполненный по схеме Аркадьева-Маркса, содержащий конденсаторы, разрядники, зарядные и разрядные резисторы, успокоительные резисторы, зарядно-разрядную контактную систему с пневмоприводом и соединительным воэдуховодом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежнос! ти и обеспечения требований техники безопасности, эарядно-разрядная контактная система состоит из герметичного корпуса, закрытого с двух сто- . рон фланцами, к внутренними сторо5 нам которого прикреплены изоляционные цилиндры с отверстиями для прохода сжатого воздуха, на свободных концах которых укреплены электроды с отверстиями по центру для прохода закорачивающего стержня, соедкнениоО го со штоком, насаженным на поршень с пружиной, помещенной внутри цилиндра с обратным клапаном, выполненным в виде резинового манжета.
15 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Fower аррагаtur and systems, 1961, 1111, р. 420.
2. Экспресс-информация, серия
Я "Электрические станции, сети и системы", 1973, Р 14, с. 10-12.
° °
Составитель В. Казаков
Техред Н. Г аб Корректор И. Муска
Тираж 995 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4