Высоковольтный генератор импульсного напряжения

Высоковольтный генератор импульсного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскими

Соцмалистмиесмид

Ужпубанк

« >792566 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 200479 (2f) 2756235/18-21 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 301?80. Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 050181 (51)М. Кл.з

Н 03 K 3/02

Государственный коинтет

СССР яо делаи изобретений н открытий (5, () 3(ДК 621.373 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. Ф. Нескородов и Э. А. Шелехов (71) Заявитель

Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В. И. Ленина (54 ) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСНОГО, : - ".

НАПРЯЖЕНИЯ

«.

Изобретение относится к области высоковольтной импульсной технике и может быть использовано для генерирования мощных импульсов сверхвысоких напряжений с большой частстой повторе-з ния.

Известны высоковольтные генераторы импульсных напряжений. Один из известных высоковольтных генераторов импульсных напряжений, содержит ряд после- 10 довательно включенных разрядных цепей, каждая из которых состоит иэ емкостнсго накопителя энергии и разрядника, выполненного с открытым воздушным разрядным промежутком j1) . lS

Второй из известных высоковольтных генераторов импульсных напряжений, выполненных по схеме умножения напряжения, содержит емкостные накогители энергии и разрядники (2). 20

Недостатком известных генераторов является то, что при их работе в диапазоне сверхвысоких напряжений за счет вынужденного увеличения разряд- 25 ных промежутков разрядников значительно увеличивается индуктивность генератора, вследствие чего снижаются мощность и амплитуда импульса на нагрузке. 30

Наиболее бли=ким техническим решением к данному изобре — åíèþ является высоковольтн|-.й генератор импульсов, содержащий заданное число последовательных сту:c;eA, каждая иэ которых состоит из ".ìêîñòíoão накопителя энергии и разрядника, электроды которого размещены в газонаполненной под давлением разрядной камере, периодически продуваемой ст источника продувочного газа по трубопроводам f3)

Данный ге;-:ератор позволяет эа счет применения в нем разрядников,вь:полненных каждый с газонаполненной под давлением разрядной камерой, значительно уменьшить его индуктивность. Однако наличие трубо.-.роводев, по которым осуществляетс>; наполнение и отвод продувочного газа из разрядных камер разрядников, снижает надежность его работы при генерировании импульсов сверх» высокого напряжения, так как возникает вероятность разряда емкостных накопителей энергии через трубопроводы на землю.

Полью изобретения является повышение надежности работы генератора при сверхвысоких напряжениях.

Поставленная цель достигается тем, что в высоковольтном генераторе им7925)6 пульсного напряжения, содержащем заданное число последовательных ступеней, каждая из которых состоит из последовательно включенных емкастного накопителя энергии, заряжаемого через резисторы, и разрядника, электроды которого размещены в разрядной камере, соединенной с баллоном, каждый из его разрядников снабжен дополнительной камерой, которая сообщается с одной стороны через трубку с понижающим газовым редуктором, устанав- IO ленным на баллоне, а с другой стороны через отверстие в герметизированном изоляционном кожухе с разрядной камерой, противоположная сторона которой имеет еще одно отверстие, снабженное клапаном с возвратной пружиной, а также дополнительным удерживающим уст ройствам, выполненным, например, в виде постоянного магнита и ярма.

Наличие у каждого разрядника генератора автономного источника продувочного газа, дополнительной камеры и автоматического выпускного клапана позволяет исключить разряды емкастных накопителей энергии на землю, осуществить быструю и эффективную продувку разрядных промежутков генератора после его срабатывания и соответственно повысить надежность генератора при генериравании им импульсов сверхвысокого напряжения. ЗО

Кроме того, данный генератор позволяет снизить расход электраизоляционного газа за счет того, чта при продувке используется только тот объем газа, который находится в разрядной 35 и дополнительной камерах.

На фиг, 1 изображена схема принципиальная электрическая высоковольтного генератора, составленная из 5 ступеней срабатывания; на фиг. 2 — кан- струкция элемента высоковольтного генератора.

Высоковольтный генератор импульсного напряжения содержит разрядники 1 по числу ступеней срабатывания и вклю-g$ ченные последовательно с ними емкостные накопители 2 энергии, заряжаемые через резисторы 3 от источника высокого напряжения. Каждый разрядник 1 генератора состоит из герметизированно- щ го изоляционного кожуха 4, в котором размещены разрядная камера 5 с установленными в ней электродами 6 и дополнительная камера 7, сообщающаяся через отверстие 8 с разрядной камерой

5. С противоположной от отверстия 8 стороны разрядной камеры 5 имеется отверстие 9, закрытое клапаном 10, удерживаемым в закрытом состоянии при помощи возвратной пружины 11 и дополнительного удерживающего устройства 60 выполненного, например, в виде постоянного магнита 12 и ярма 13, укрепленного на клапане 10. Дополнительная камера 7 через трубку 14 сообщается с понижающим газовым редуктором 15, ус- 65 тановленным на баллоне 16 со сжатым электроизоляционным газом.

Генератор работает следующим образом.

От источника высокого напряжения через резисторы 3 заряжают все емкостные накопители 2 энергии до заданной величины напряжения. Одновременно сжатый газ из баллона 16 каждого из разрядников 1 через понижающий его давление газовый редуктор 15 и трубку 14 поступает в дополнительную камеру 7 и через отверстие 8 в разрядную камеру 5. Заполнение газом обеих камер 5 и 1 прекращается по достижению в них заданного давления. Затем одним из известных способов, например подачей на электроды 6 разрядника 1 первой ступени генератора импульса перенапряжения, вызывают его срабатывания.

После этого за счет суммирования напряжений емкостных накопителей 2 энергии первой и второй ступеней генератора происходит самостоятельное срабатывание разрядника 1 второй ступени.

Аналогично происходит срабатывание разрядников 1 последующих ступеней.

При срабатывании последнего пятого разрядника 1 импульс суммарного напряжения всех емкостных накопителей энергии 2 прикладывается к нагрузке (на фиг. 1 не показа«ы).

Одновременно образовавшаяся в каждом разряднике 1 в результате горения импульсной дуги волна повышенного давления распространяясь во все стороны ат дуги, воздействует через отверстие

9 на клапаны 10, и преодолевая удерживающее уcèëèå постоянного магнита

12, приоткрывает его. При этом тяговое усилие постоянного магнита 12 резко снижается и клапан 10 полностью открывается. В результате этого давление ионизированного газа в разрядной камере 5 резко падает да атмосферного, что вызывает интенсивное истечение под давлением неионизираванного газа из дополнительной камеры 7 через отверстие 8 и разрядный промежуток разрядника 1 в атмосферу, благодаря чему обеспечивается импульсная направленная продувка ионизираванной эоны горения дуги. После выхода ионизированного газа из разрядной 5 и дополнительной 7 камер за счет усилия возвратной пружины 11, приложенного к клапану 10, он начинает закрываться. При этом тяговое усилие постоян-. ного магнита 12 постепенно увеличивается и при его соприкосновении с ярмом 13 резко возрастает до первоначального заданного значения.

Клапан закрывается. Происходит повторное наполнение газом разрядной камеры 5 через дополнительную камеру

7 до заданнай величины его давления и заряд емкостных накопителей 2 энер . гии. После чего генератор снова готов к работе.

792566

Формула изобретения

Высоковольтный генератор импульсного напряжения, содержащий заданное число последовательных ступеней срабатывания, каждая из которых состоит из последовательно включенных емкостного накопителя энергии, заряжаемого через резисторы, разрядника, электроды которого размещены в разрядной камере, соединенной с баллоном, о т л и ч а ю шийся тем, что, с це- о лью повышения надежности его работы при сверхвысоких напряжениях, каждый из его разрядников снабжен дополнительной камерой, которая сообщается с одной стороной через трубку с понижаю- 15 щим газовым редуктором,.установленным на баллоне, а с другой стороны через отверстие в герметиэированном изоляционном кожухе с разрядной камерой, противоположная ст .рона которой имеет еще одно отверстие, снабженное клапаном с возвратной пружиной, а также дополнительным удерживающим устройством, выполненным, например, в виде постоянного магнита и ярма.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 431604, кл. Н 03 К 3/53, 1974.

2. Ударный генератор на 500 кв.— Приборы и техника эксперимента,,1971, Р4, 3. Авторское свидетельство СССР

М 145623, кл. 21 а 36, 1962.

792566

Фит.2

Заказ 9619/64

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

Составитель В. Седов

Редактор Л. Гольдина Техред A.Бабинец КорректорО. новинская