Управляемый многоканальный разрядник

Управляемый многоканальный разрядник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (1987735

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (53)М. Кл.

Н Ol Т 3/00 (22) Заявлено 31.07.81 (2! ) 3327411/24-07 с присоединением заявки М

Гесударстееаай квинтет (23) Приоритет

СССР . ие аеиен нзебретений и етирытий

Опубликовано 07.01.83. Бюллетень Рй 1 (53) УЛК 621.316. .933 (088.8) Дата опубликования описания 07,01 83

В . А. Павлов, Ю. П. Пичугин и И. Н, Роман нко

Чувашский государственный университет им. И. Н. Ульянова (72) Авторы изобретения (7! ) Заявитель (54) УПРАВЛЯЕМЫЙ МНОГОКАНАЛЬНЫЙ РАЗРЯДНИК!

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике и может быть использовано для коммутаций токов в мощных накопителях энергии.

Известен многоканальный разрядник, 5 содержащий противостоящие сплошной электрод и электрод с отверстиями, в которых установлены поджигающие электроды, подключенные к электроду с отверстиями через резисторы и последовательно включенные конденсаторы, стартовый коммутатор и вспомогательные электроды, образующие искровые промежутки с электродом с отверстиями, расположенные напротив поджигающих электродов и электрически соединенные со сплошным электродом при помощи про»водников, охваченных ферромагнитными сердечниками, причем через пары ферромагнитных сердечников пропущены пере- 2о крещенные короткозамкнутые витки t 1) .

Недостатком этого разрядника является то, что при пробое одного из искровых промежутков, наводимая на вспомога2 тельных электродах ЭДС, увеличивает электрическое поле на одних промежутках и одновременно уменьшает его на других, что снижает вероятность срабатывания всех искровых промежутков.

Наиболее близким к предлагаемому по техническому решенщо является управ. ляемый многоканальный разрядник, содержащий противостоящие сплошной электрод и электрод с отверстиями, расположенными по окружности и в центре этой окружности, поджигающие электроды, установленные в указанных отверстиях, и вспомогательные электроды, размещенные в зазоре между сплошным электродом и электродом с отверстиями напротив под жигающих электродов и электрически соединенные со сплошным электродом с помощью проводников, охваченных ферро.магнитными сердечниками, причем через сердечник центрального вспомогатель) ного электрода и сердечники остальных вспомогательных электродов пропущены

3 987 перекре ценные короткозамкнутые обмотки 21 .

В известном разряднике одновременно могут пробиваться не более двух ис— ! кровых промежуйсов, расположенных по окружности. Это объясняется тем, что из-за статистической природы вольт-секундных характеристик искровых проме» жутков после пробоя центрального искрового промежутка пробьются одиндва искровых промежутка, расположенных1 по окружности. При этом величина перенапряжения на оставшихся в пробитых промежутках прямо пропорциональная разности скоростей нарастания токов в пробитых искровых промежутках резко падает, что приводит к снижению вероятности пробоя остальных промежутков и, следовательно, к уменьшению пропускной способности разрядника по току.

В разряднике промежуток между центральным вспомогательным э лектродом и электродом с отверстиями пробивается

° первым. Это достигается путем выдвижения центрального поджигающего электрода над поверхностью электрода с отверстиями, и следовательно, вследствие усиления искажения электрического поля в этом промежутке. Однако в этом случае затрудняется регулировка поджига, так как если выдвинуть центральный поджитающий электрод на небольшую величину, то центральный промежуток пробивается не стабильно, а если выдвинуть его на большую величину — разрядник может начать работать с самопробоем.

Цель изобретения - увеличение пропускной способности разрядника по току путем повышения надежности многоканального срабатывания.

Поставленная цель достигается тем, что в управляемом многоканальном pan= ряднике, содержащем противостоящие сплошной электрод и электрод с отверстиями, расположенными по окружности к B центре этой окружности, поджигающие электроды, установленные в указанных отверстиях и вспомогательные электроды, размещенные в зазоре между сплошным электродом и электродом с отверстиями напротив поджигающих электродов и электрически соединенные со сплошным электродом с помощью проводников, охваченных ферромагнитныI ми сердечниками, причем через сердечник центрального,вспомогательного элек.трода и сердечники остальных вспомога45

5

З5 ао тельных электродов пропущены эрекрешенные короткозамкнутые обмо. ки ферромагнитный сердечник центрального вспомогательного электрода выполнен в виде аксиально смещенных кольцевых элементов по числу остальных вспомогательных электродов, а перекрещенные короткозамкнутые обмотки охватывают каждая один из сердечников всйомогательных электродов, расположенных по окружности, и один из элементов сердечника центрального вспомогательного электрода.

Кроме того, определяется вариачт исполнения разрядника, при котором между поджигающими электродами, расположенными по окружности, и электродом с отверстиями включены дополнительйо введенные конденсаторы.

С целью дальнейшего увеличения пропускной способности по току, путем повышения надежности многоканального срабатывания, перекрещенные короткозамкнутые обмотки со стороны кольцевых элементов сердечника центрального вспомогательного электрода выполнены многовитковыми.

С целью уменьшения времени срабатывания, сплошной электрод выполнен с цилиндрическим углублением в центральной части рабочего торца, в котором раьмешен проводник центрального вспомогательного электрода с соответствующими кольцевыми элементами ферромагнитного сердечника.

На фиг. 1 схематически показан пред- лагаемый управляемый многоканальный разрядник; на фиг. 2 — вид А-А на фиг. 1; на фиг 3 — вариант выполнения перекрещенных короткозамкнутых обмо ток.

Разрядник состоит из сплошного .электрода 1 и электрода 2 с от-: верстиями, в которых установлены поджигающие электроды 3. Между электродами 1 и 2 напротив поджигающих электродов 3 размещены вспомогательные электроды 4, которые соединены со сплошным электродом 1 с помощью проводников 5, охваченных ферромат нитными сердечниками. Поджигающие электроды 3 и вспомогательные электроды 4 размещены по окружности и в центре этой окружности. Ферромагнитный сердечник, охватывающий проводник 5 центрального вспомогательного электрода 4, выполнен из нескольких кольцевых элементов 6 IIo числу остальных трального сердечника многовитковыми, а со стороны других сердечников — одновитковыми увеличивает перенапряжение на несработавших промежутках, что в конечном счете ведет к более надежному срабатыванию всех каналов.

Размещение проводника и кольцевых элементов центрального вспомогательного электрода в углублении сплошного электрода позволяет уменьшить длину про I водников вспомогательных электродов, расположенных по окружности, и, следовательно, уменьшить индуктивность и время срабатывания разрядника.

Таким образом, выполнение сердечника центрального вспоФюгательного электрода в виде кольцевых элементов, вмес те с сердечником одного из остальных вспомогательных электродов, каждый из которых охвачен перекрещенной короткозамкнутой обмоткой, повышает надежность срабатывания всех искровых промежутков разрядника и увеличивает его пропускную способность, по тону.

1 Управляемый многоканальный раз3Q рядник, содержащий противостоящие сплошной электрод и электрод с отвер< тиями, расположенными по окружности и в центре этой окружности, поджигающие электроды, установленные в указанных отверстиях, и вспомогательные электроды, размешенные в зазоре между сплошным электродом и электродом с отверстиями напротив поджигающих электродов и электрически соединенные со

4О сплошным электродом с помощью проводников, охваченных ферромагнитными сердечниками, причем через сердечник центрального вспомогательного электрода и сердечники остальных вспомогательных электродов пропущены перекрещенные короткозамкнутые обмотки, выполненные одновитковыми со стороны вспомогательных электродов, расположенных по окружности, .отличающийся тем, что, с целью увеличения пропускной способности по току путем повышения надежности многоканального срабатывания, ферромагнитный сердечник центрального вспомогательного электрода выполнен

$$ в виде аксиально смещенных кольцевых элементов по числу остальных вспомогательных электродов, а перекрещенные нороткозамкнутые обмотки охватывают каж,дая один из сердечников вспомогатель5 087735 б вспомогательных электродов 4, проводники 5 которых охвачены сердечниками

7. Через каждый сердечник 7 и один из кольцевых элементов 6 сердечника центрального вспомогательного электро- . да 4 пропущена перекрещенная короткозамкнутая обмотка 8.

Поджигающие электроды 3 через резисторы 9 подключены к пусковому устройству 10. Между поджигающими элек» to тродами, расположенными по окружности, и электродом 2 включены конденсаторы 11. Параллельно электродам 1. и

2 подключены последовательно соединенные накопительный конденсатор 12 и нагрузка 13. Зарядка накопительного конденсатора 12 осуществляется через резистор 14. Электрод 2 заземлен.

Перекрещенные короткозамкнутые обмотки 8 со стороны кольцевых эле- щ ментов 6 центрального сердечниье выполнены многовитковыми, а со стороны сердечников 7 — одновитковыми.(фиг 3).

Разрядник работает следующим образом. 25

В исходном положении накопительный конденсатор 12 заряжен до требуемого Ф о р м у л.а и з о б р е т е н и я напряжения. При подаче пускового импульса от устройства 10 на поджигаю= щие электроды 3 первым пробивается зазор между центральным поджигающим электродом 3 и электродом 2, так как указанный зазор незашунтирован конденсатором и скорость нарастания напряжения на нем наибольшая по сравнению. с другими зазорами

Пробой центрального поджигающего зазора вызывает срабатывание искрового промежутка между центральным вспс могательным электродом 4 и электродом

2. При этом на центральном проводнике

5 выделяется практически все напряжение накопительного конденсатора 12,. . а на обмотках 8 наводится ЭДС, кото1 рая трансформируется на вспомогатель ные электроды 4, расположенные по окружности, вызывая перенапряжение искровых промежутков между этими вспо:могательными электродами 4 и электродом 2 и их практически одновременный пробой. .При срабатывании нескольких искровых .промежутков, расположенных цо окружности, перенапряжениеУна несраб э. тавших промежутках повышается, что приводит к уменьшению времени пробоя носледних.

Выполнение перекрещенных" обмоток со стороны кольцевых элементов 6 цен7 98773 5

8 ных электродов, расположенных по ружности, и один из элементов сердеч . ника центрального вспомогательного электрода.

2. Разрядник по и .1 о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью дальнейшего увеличения пропускной способности по току путем повышения надежности многоканального срабатывания, перекрещенные короткозамкнутые обмотки со стрроны кольцевых элементов сердечника центрального вспомогательного электро-да выполнены многовитковыми.

3. Разрядник по па. 1 и 2, о т л и— ч а ю m и П с я тем, что между поджигакацими электродами, расположенными по окружности и электродом с отверстиями включены дополнительно ввепенные конденсаторы.

4. Разряди,.:к по an 1=-3, о т л и— чающийсятем, что,сцелью

5 уменыпения времени срабатывания, сплош ной электрод выполнен с цилиндрическим углублением в центральной части рабочего торца, в котором размещен проводник центрального вспомо ательного электро16 да с соответствующими кольцевыми элементами ферромагнитного сердечника, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР № 591978, кл. Н 01 Т 5/00, 1976

2, Авторское свидетельство СССР

¹ 698093, кл. Н 01 Т 5/00, 1976.

987735

4- 4

Составитель В. Гомзин

Редактор Н. Стащишина Техред М. Надь Корректор А. Ференп

Заказ 10319/43 Тираж, 588 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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