Высоковольтный вращающийся разрядник. Высоковольтный разрядник

Управляемый высоковольтный разрядник

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е С К ИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Н 01 Т 1/20, 2/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 с ( (21) 4427886/07 (22) 23,05,88 (46) 07.04,91. Бюл, ¹ 13 (71) Харьковский политехнический институт им. В. И. Ленина (72) В, Д. Беспалов, В. В. Леденев и Л. А, Кацызная (53) 621.316.933(088,8) (56) Техника больших импульсных токов и магнитных полей,/ Под ред, В. С. Комелькова. вЂ” М,: Атомиздат, 1970, с. 472, Авторское свидетельство СССР

¹ 502435, кл. Н 01 Т 7/00, 1973.

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике и может быть использовано в различных электрофизических установках для получения плазмы, создания сильных импульсных магнитных полей для научных и технологических целей, в высоковольтных испытательных установках.

Цель изобретения вЂ” упрощение конструкции, расширение области применения и повышение надежности срабатывания в частотном режиме.

На чертеже представлена принципиальная схема управляемого высоковольтного разрядника.

Разрядник содержит два электрода 1 и 2 произвольной формы, сосуд 3 с капельным дозатором 4. Сосуд 3 выполнен инициатором, в качестве которого использована жидкость 5. Электроды 1 и 2 образуют горизонтальный искровой промежуток в газе, который подключен к источнику 6 высокого напряжения и нагрузке 7... Ы,, 1640764 А1 (54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ

РАЗРЯДНИК (57) Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике. Цель изобретениявЂ” упрощение конструкции, расширение области применения и повышение надежности срабатывания в частотном режиме, За счет использования жидкости в качестве инициатора, подаваемого капельным дозатором в горизонтально расположеный искровой промежуток поперек силовым линиям электрического поля, облегчаются условия инициирования пробоя, а также происходит самоочищение разрядника без применения продувки, 1 ил.

Разрядник работает следующим образом, При подаче высокого напряжения на разрядный промежуток, образованный электродами 1 и 2 произвольной формы, напряженность электрического поля в промежутке не достигает значения пробивной, так как электроды удалены друг от друга на расстояние, исключающее пробой. При открывании капельного дозатора 4 иэ сосуда 3 вытекает капля жидкости 5, Попадая в разрядный промежуток, капля жидкости поляризуется и искажает электрическое поле в промежутке. Напряженность электрического поля становится выше пробивной и происходитпробойраэрядного промежутка. Кроме того, имеет место еще один эффект, облегчающий пробой. Основные электроды и капля образуют двухзазорный разрядник, суммарный воздушный зазор которого уменьшается по сравнению с исходным (в предельном случае капля во1640764

20 Формула изобретения

2 r

Составитель E. Ушакова

Редактор В. Бугренкова Техред М.Моргентал Корректор Т, Колб

Заказ 1019 Тираж 287 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 обще перекорачивает разрядный промежуток).

Жидкость 5 может быть как чисто диэлектрической (например, глицерин), так и чисто проводящей (например, ртуть или электролит).

Таким образом, в случае чисто диэлектрической жидкости 5 механизм пробоя обусловлен искажением поля в промежутке вследствие поляризации капли. В случае очень малых промежутков (зазор меньше диаметра капли) возможен пробой по поверхности, перекрывающей промежуток капли, происходящей при пониженных, по сравнению с пробивным, значениях напряженности электрического поля. В случае хорошо проводящей жидкости 5 условия пробоя разрядного промежутка также облегчаются эа счет разделения его на два последовательно включенных зазора.

Оптимальным (самым простым, дешевым и экологически чистым) вариантом жидкости является водопроводная техническая вода. Капля такой воды в электрическом поле поляризуется, но, с другой стороны, зта вода является; хотя и плохим, проводником.

Таким образом, в данном случае будут иметь место оба. указанных выше механизма пробоя искрового промежутка, Регулируя с помощью капельного дозатора частоту подачи капель в разрядный промежуток, можно обеспечить соответствующую (достаточно высокую) частоту срабатывания разрядника, что особенно важно, например, при испытаниях высоковольтных импульсных конденсаторов на ресурс, В предлагаемом разряднике по сравнению с известным . упрощается и удешевляется конструкция за счет отсутствия сложной системы, обеспечивающей внесение проводящего тела в разрядный промежуток, уменьшаются габариты коммутатора, 5

Использованный в данном разряднике способ инициации разряда каплями жидкости применим в разрядниках с очень малым искровым зазором (1 мм), что практически

10 невозможно для системы запуска с вращающимся диском.

Кроме того, микрочастицы жидкости, оседая после разряда, уносят с собой продукты горения дуги и тем самым способствуют са15 моочищению разрядника без применения продувки, что также способствует повышению надежности работы разрядника в частотном режиме.

Управляемый высоковольтный разрядник, содержащий два электрода, образующих искровой промежуток в газе, и систему

25 запуска, выполненную в виде инициатора с механизмом его подачи в разрядный промежуток поперек силовых линий электрического поляч. отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, расширения

30 области применения и повышения надежности срабатывания в частотном режиме, в качестве инициатора использована жидкость, запускаемый искровой промежуток расположен горизонтально, а механизм по35 дачи инициатора в искровой промежуток выполнен в виде сосуда с капельным дозатором, расположенного над запускаемым искровым промежутком,

www.findpatent.ru

Высоковольтный разрядник (варианты)

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике и может найти применение при разработке искровых коммутирующих устройств, в частности в качестве свечей зажигания, в карбюраторных двигателях внутреннего сгорания. Технический результат - повышение ресурса работы электродов и снижение необходимого для создания разряда напряжения. Разрядник содержит два электрода, разделенных искровым промежутком. Один из электродов выполнен сферическим, а второй расположен по отношению к сферическому электроду с зазором. Часть поверхности сферического электрода содержит область неровности, выступающая часть которой направлена в сторону второго электрода. В одном варианте исполнения область неровности сферического электрода содержит несколько остроконечных шипов, расположенных по его диаметру, а второй электрод выполнен в виде части поверхности цилиндрической трубы, охватывающей сферический электрод так, что вогнутая сторона второго электрода направлена навстречу остроконечным шипам, причем расстояние между остриями шипов и поверхностью второго электрода одинаково. В другом варианте исполнения сферический электрод содержит несколько остроконечных шипов, расположенных по периметру его сектора, а второй электрод выполнен в виде полусферы, охватывающей периметр сектора с шипами сферического электрода, причем расстояние между остриями шипов и поверхностью второго электрода одинаково, 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Известен высоковольтный разрядник, предназначенный для генерации высоковольтных импульсов, содержащий два электрода, выполненных в виде дисков, между которыми имеется искровой промежуток. См., например, патент РФ №1756001, МПК Н 01 Т 2/02, «Управляемый разрядник», опубл. 23.08.02, БИ №31.

Недостаток известного разрядника заключается в том, что из-за эрозии электродов, имеющей место в процессе разрядов, его ресурс невелик.

Более близким и принятым за прототип является высоковольтный разрядник, описанный в патента США №4393324, МПК Н 01 Т 13/20 (НКИ 313-133) «Искровой разрядник со сферическим электродом» (Spark plag with a sphere-like metal center electrode and manufactoring process thereof», опубл, 12.07.83.

Известный разрядник содержит два электрода, разделенных искровым промежутком, причем один из электродов выполнен сферическим, а второй электрод расположен по отношении к нему с некоторым зазором.

Этот разрядник, хотя и в меньшей степени, чем аналог, также недостаточно надежен, поскольку в процессе работы его электроды подвержены эрозии. Кроме того, для обеспечения пробоя между электродами к ним должно быть приложено слишком высокое напряжение.

Целью данного изобретения является повышение ресурса работы электродов и снижение необходимого для создания разряда напряжения.

Указанная цель достигается за счет того, что в известном высоковольтном разряднике, содержащем разделенные искровым промежутком электроды, в котором первый электрод выполнен сферическим, а второй электрод расположен по отношению к сферическому электроду с зазором, согласно изобретению часть поверхности сферического электрода содержит область неровности, выступающая часть которой направлена в сторону второго электрода.

В варианте технического решения область неровности выполнена в виде остроконечного шипа.

В варианте технического решения остроконечный шип имеет резьбовое соединение со сферической поверхностью электрода, причем шип содержит поперечный стержень для завинчивания шипа.

В варианте технического решения остроконечный шип снабжен шестеренкой и микроприводом.

В варианте технического решения сферический электрод выполнен полым, состоящим из двух половин, сочлененных между собой.

В варианте технического решения область неровности сферического электрода содержит несколько остроконечных шипов, расположенных по его диаметру, а второй электрод выполнен в виде части поверхности цилиндрической трубы, охватывающей сферический электрод так, что вогнутая сторона второго электрода направлена навстречу остроконечным шипам, причем расстояние между остриями шипов и поверхностью второго электрода одинаково.

В варианте технического решения область неровности сферического электрода содержит несколько остроконечных шипов, расположенных по периметру сектора сферического электрода, а второй электрод выполнен в виде полусферы, охватывающей периметр сектора с шипами сферического электрода, причем расстояние между остриями шипов и поверхностью второго электрода одинаково.

Наличие на части поверхности сферического электрода области неровности, выступающая часть которой направлена в сторону второго электрода, способствует снижению подводимого к электродам напряжения. В самом деле, шаровой электрод благодаря более развитой поверхности способствует большему накоплению заряда, а наличие неровностей обеспечивает сток заряда на второй электрод.

Выполнение области неровности в виде шипа, острие которого направлено в сторону второго электрода, упрощает конструкцию сферического электрода.

Резьбовое соединение шипа со сферической поверхностью электрода дает возможность с помощью поперечного стержня изменять, при необходимости, зазор между электродами, что позволяет компенсировать эрозию в процессе эксплуатации.

Наличие шестеренки на шипе, снабженном резьбовым сочленением со сферической поверхностью, позволяет осуществить дистанционное управление зазором между электродами с помощью микропривода.

Выполнение сферического электрода пустотелым, состоящим из двух половин, приводит к снижению металлоемкости электрода.

Если область неровности сферического электрода выполнена в виде нескольких остроконечных шипов, расположенных по диаметру, а второй электрод выполнен в виде части цилиндрической трубы, вогнутая сторона которой направлена навстречу остроконечным шипам так, что расстояние между остриями шипов и поверхностью второго электрода одинаково, то в таком варианте ресурс работы электродов повышается. Это определяется тем, что искровой разряд возникает между одним из шипов первого электрода и поверхностью второго. Однако в связи с эрозией зазор между работающим шипом и вторым электродом увеличивается, и автоматически начинает работать второй шип и т.д. Это вариант используется для получения направленного электрогидравлического удара, поскольку ударная волна, как показывает практика, развивается по поверхности, идущей вдоль зазора.

В варианте, когда область неровности сферического электрода содержит несколько остроконечных шипов, расположенных по периметру сектора сферического электрода, а второй электрод выполнен в виде полусферы, охватывающей периметр сектора с шипами сферического электрода, обладает наибольшим ресурсом. Этот вариант может найти применение в качестве высоконадежной, с большим ресурсом работы свечи зажигания. По мере деградации работающего шипа в действие вступает другой шип.

Изобретение иллюстрируется пятью чертежами.

На фиг.1 представлена пара электродов, один из которых выполнен сферическим, а область неровности имеет вид шипа.

На фиг.2 показан сферический электрод, в котором шип и электрод сочленены резьбовым соединением.

На фиг.3 изображен пустотелый сферический электрод.

На фиг.4 нарисована пара электродов, в которой сферический электрод содержит несколько остроконечных шипов, расположенных по его диаметру, а второй электрод выполнен в виде части цилиндрической трубы.

На фиг.5 имеется вид пары электродов, в которой сферический электрод содержит несколько остроконечных шипов, расположенных по периметру сектора сферического электрода, а второй электрод выполнен в виде полусферы, охватывающей периметр сектора с шипами сферического электрода.

Общие элементы на фигурах обозначены одинаково.

Высоковольтный разрядник выполнен следующим образом.

Первый электрод 1 (фиг.1) выполнен сферическим. Второй электрод 2 выполнен в виде пластины. Электроды 1 и 2 разделены между собой зазором (не обозначен). Электроды 1 и 2 снабжены подводящими шинами, соответственно 3 и 4. Часть поверхности сферического электрода 1 содержит область неровности, выступающая часть которой направлена в сторону второго электрода. Эта область неровности выполнена в виде остроконечного шипа 5, острием направленного в сторону поверхности электрода 2.

В варианте технического решения остроконечный шип 5 имеет резьбовое соединение со сферической поверхностью электрода 1 (фиг.2), причем шип 5 содержит поперечный стержень 6 для завинчивания шипа. Резьбовая часть шипа 5 обозначена цифрой 7. Резьбовое отверстие в теле электрода 1 обозначено цифрой 8. Если вместо поперечного стержня на шип насажена шестеренка (не показана), то в таком варианте второй стержень снабжается дистанционным приводом, позволяющим изменять зазор между электродами (не показано).

В варианте технического решения сферический электрод 1 выполнен полым (фиг.3) с полостью 9. Электрод состоит из двух половин (не обозначено), сочлененных между собой, например, с помощью сварки 10. Сочленение двух половин полого сферического электрода может быть выполнено с помощью фланцевого соединения (не показано).

В варианте технического решения область неровности первого сферического электрода 1 содержит несколько остроконечных шипов 5 (фиг.4), расположенных по его диаметру, а второй электрод 2 выполнен в виде части поверхности цилиндрической трубы, охватывающей электрод 1. Вогнутая сторона электрода 2 направлена навстречу остроконечным шипам 5 так, что расстояние между остриями шипов 5 и поверхностью второго электрода 1 одинаково.

В варианте технического решения область неровности первого сферического электрода 2 содержит несколько остроконечных шипов 5, расположенных по периметру сектора сферического электрода, а второй электрод 2 выполнен в виде полусферы (фиг.5), охватывающей периметр сектора с шипами сферического электрода, причем расстояние между остриями шипов и поверхностью второго электрода одинаково.

Высоковольтный разрядник действует следующим образом. При подаче высоковольтного напряжения на электроды 1 и 2 сферический электрод с его развитой поверхностью выполняет функции накопителя заряда. Область неровности в виде шипа 5 обеспечивает сток заряда в направлении от электрода 1 к электроду 2, облегчая разрядный процесс. При этом удается значительно снизить величину разрядного напряжения. Напряжение разряда зависит от величины зазора. Если используется вариант, при котором шип допускает его перемещение вдоль зазора (фиг.2), то этим процессом можно управлять, в том числе и дистанционно. Последнее возможно, если шип снабжен шестеренкой. Для перемещения шипа применяется микропривод.

Вариант, при котором сферический электрод содержит несколько остроконечных шипов, расположенных по диаметру (фиг.4), а второй электрод 2 выполнен в виде части цилиндрической трубы, вогнутая сторона которого направлена навстречу остроконечным шипам, ресурс работы электродов повышается. Это определяется тем, что искровой разряд возникает между одним из шипов первого электрода и поверхностью второго. Однако в связи с эрозией зазор между работающим шипом и вторым электродом увеличивается, и автоматически начинает работать второй шип и т.д. Это вариант используется для получения направленного электрогидравлического удара, поскольку ударная волна, как показывает практика, развивается по поверхности, идущей вдоль зазора.

В варианте, когда сферический электрод содержит несколько остроконечных шипов 5, расположенных по периметру сектора сферического электрода (фиг.5), а второй электрод выполнен в виде полусферы, охватывающей периметр сектора с шипами сферического электрода, обладает наибольшим ресурсом. Эта конструкция может найти применение в качестве высоконадежной, с большим ресурсом работы, свечи зажигания ДВС.

1. Высоковольтный разрядник, содержащий два электрода, разделенных искровым промежутком, один из электродов выполнен сферическим, а второй электрод расположен по отношению к сферическому электроду с некоторым зазором, отличающийся тем, что сферический электрод имеет несколько остроконечных шипов, расположенных по его диаметру, а второй электрод выполнен в виде части поверхности цилиндрической трубы, охватывающей сферический электрод так, что вогнутая сторона второго электрода направлена навстречу остроконечным шипам, причем расстояние между двумя остриями шипов и поверхностью второго электрода одинаково.

2. Высоковольтный разрядник по п.1, отличающийся тем, что сферический электрод выполнен полым, состоящим из двух половин, сочлененных между собой.

3. Высоковольтный разрядник, содержащий два электрода, разделенных искровым промежутком, один из электродов выполнен сферическим, а второй электрод расположен по отношению к сферическому электроду с некоторым зазором, отличающийся тем, что сферический электрод имеет несколько остроконечных шипов, расположенных по периметру сектора сферического электрода, а второй электрод выполнен в виде полусферы, охватывающей периметр сектора с шипами сферического электрода, причем расстояние между остриями шипов и поверхностью второго электрода одинаково.

4. Высоковольтный разрядник по п.3, отличающийся тем, что сферический электрод выполнен полым, состоящим из двух половин, сочлененных между собой.

www.findpatent.ru

Высоковольтный разрядник-коммутатор

(19)SU(11)782683(13)A1(51) МПК 6 H01T9/00, B21D26/12(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 17.12.2012 - прекратил действиеПошлина:

(54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ РАЗРЯДНИК-КОММУТАТОР

Изобретение относится к технике коммутации высоковольтных разрядных цепей генераторов импульсных токов, применяемых, в частности, для питания электрических разрядов в жидкости в различного рода электрогидравлических многоэлектродных установках. Известен воздушный высоковольтный разрядник - коммутатор для разъединения разрядной цепи в период зарядки конденсаторов и включения конденсаторов к нагрузке при достижении заданного напряжения. Существенный недостаток этого разрядника - невозможность его использования для многоэлектродных электрогидроимпульсных установок, а также для последовательного включения разрядов с высокой частотой. Известен высоковольтный разрядник-коммутатор многоконтурных разрядных цепей, содержащий корпус, подводящие и отводящие электроды, расположенные попарно друг против друга с промежутками, между ними, токопроводное тело, закрепленное на диэлектрическом диске, связанном с приводом вращения. При вращении диэлектрического диска токопроводное тело попадает поочередно в один из формирующих промежутков между парами подводящих и отводящих электродов и осуществляет замыкание разрядной цепи. Остальные пары электродов в это время разделяются диэлектрическим диском. При подаче напряжения на все подводящие электроды разряд происходит только на паре тех электродов, между которыми в данный момент находится токопроводное тело. Таким образом, обеспечивается последовательность пробоя воздушных промежутков каждой пары электродов, подача энергии к тому или иному рабочему электроду установки. Частота срабатывания разрядника регулируется изменением числа оборотов диэлектрического диска и величиной напряжения, задаваемого генератору импульсных токов. Скорость вращения диэлектрического диска подбирается таким образом, чтобы время движения токопроводного тела между соседними парами электродов было равным или немного больше времени зарядки конденсаторной батареи. Основные недостатки этого разрядника - низкая стабильность коммутации, из-за быстрого движения замыкающего токопроводного тела относительно коммутируемой пары электродов; невысокий ресурс работы и увеличение пробивных потерь из-за эрозии токопроводного тела и электродов. Цель изобретения - увеличение стабильности коммутации и ресурса работы разрядника. Указанная цель достигается тем, что в известном высоковольтном разряднике-коммутаторе, содержащим корпус, подводящие и отводящие электроды с промежутком между ними, токопроводящее замыкающее тело, связанное с механизмом его перемещения в междуэлектродном промежутке, токопроводящее тело выполнено Г-образной формы его вертикальное колено снабжено механизмом вращения и размещено соосно с подводящим электродом, а горизонтальное колено перемещающимся вдоль него рабочим наконечником, при этом механизм вращения тела вокруг его вертикального колена снабжен мальтийским крестом и водилом, обеспечивающим прерывистое вращение тела с поочередной его фракцией около каждого подводящего электрода. На фиг.1 изображен предлагаемый высоковольтный разрядник в вертикальном разрезе; на фиг.2 - в поперечном разрезе. Высоковольтный разрядник содержит корпус 1, с которым жестко связаны изолированные от него подводящий электрод 2, соединенный кабелем 3 с генератором импульсных токов (на чертеже не показан) и отводящие электроды 4, каждый из которых соединен кабелем 5 с соответствующим ему рабочим электродом установки (на чертеже не показан), токопроводящее тело 6, соединенное с механизмом его вращения 7, имеющим привод 8. Токопроводное тело 6 выполнено Г-образным, имеет возможность вращения вокруг оси вертикального колена. Горизонтальное и вертикальное колена токопроводящего тела 6 снабжены рабочими наконечниками 9, имеющими возможность перемещения с целью регулировки воздушных зазоров между телом и подводящим и отводящими электродами. Механизм вращения 7 токопроводящего тела снабжен мальтийским крестом 10, обеспечивающим прерывистое вращение токопроводящего тела с фиксацией его наложения относительно каждого отводящего электрода. Разрядник работает следующим образом. Привод 8 вращает водило механизма вращения 7, которое периодически поворачивает мальтийский крест 10. При этом токопроводное тело 6 поочередно останавливается против каждого из отводящих электродов 4. В течениe этого времени происходит зарядка конденсаторной батареи и напряжение на подводящем электроде 2 повышается. При достижении напряжения, достаточного для пробоя двух воздушных промежутков, между подводящими электродом 2 и токопроводным телом 6, а также между телом 6 и одним из отводящих электродов 4, напротив которого в это время находится наконечник 9, происходит пробой воздушных промежутков и включение конденсаторной батареи на рабочий электрод в жидкости. В момент коммутации электроды разрядника неподвижны, а зазоры минимальны для заданной конструкции разрядника (диаметра наконечников) и приложенного напряжения, что снижает их эрозионный износ. Частота включения разрядника регулируется изменением числа оборотов вала привода 8 и подбирается в зависимости от времени зарядки конденсаторной батареи. В сравнении с прототипом количество кабелей между конденсаторной батареей и разрядником при необходимости может быть сведено к минимуму, т.е. к единице. Так как пробой воздушных промежутков осуществляется при неподвижных электродах, то уменьшается по сравнению с прототипом разброс срабатывания разрядника, повысится его стабильность, исключается возможность зарядки конденсаторной батареи выше заданного значения напряжения, что повышает срок службы генератора в целом. Значительно уменьшается эрозия (обугливание) диэлектрических материалов разрядника, а с учетом уменьшения эрозии электродов, надежность и ресурс его работы значительно выше, чем у прототипа. Упрощена и настройка величины воздушных зазоров между электродами и токопроводным телом, так как для этого достаточно осевого перемещения двух наконечников токопроводного тела.

Формула изобретения

ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ РАЗРЯДНИК-КОММУТАТОР, содержащий корпус, подводящие и отводящие электроды с промежутком между ними, токопроводящее замыкающее тело, связанное с механизмом его перемещения в междуэлектродном промежутке, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности и ресурса работы, токопроводящее тело выполнено Г-образной формы, так что его вертикальное колено снабжено механизмом вращения и размещено соосно с подводящим электродом, а горизонтальное колено снабжено перемещением вдоль него рабочим наконечником, при этом механизм вращения тела вокруг его вертикального колена снабжен мальтийским крестом и водилом, обеспечивающим прерывистое вращение тела с поочередной его фиксацией около каждого отводящего электрода.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

www.findpatent.ru

Высоковольтный вращающийся разрядник

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для создания генераторов импульсных токов. Цель изобретения - повышение надежности. Цель достигается тем, что во вращающемся разряднике на периферии вращающегося диэлектрического диска 3 с коммутационными отверстиями закреплен постоянный магнит и коммутирующий элемент, последовательно проходящий при вращении диска 3 через зазоры сердечников 7 с обмотками, в которых синхронно с вращением диска 3 наводятся импульсы напряжения, прикладываемые к промежуткам между поджигающими электродами 5 и основным электродом 1. 1 ил.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в экспериментальной физике, импульсной технологии для создания генераторов импульсных токов. Цель изобретения - повышение надежности. На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого высоковольтного вращающегося разрядника. Разрядник состоит из двух основных электродов 1 и 2 с разрядообразующими выступами, образующими попарно искровые промежутки, вращающегося диэлектрического диска 3 с коммутационными отверстиями, установленного на валу вращения, связанном с приводом 4, поджигающих электродов 5, установленных изолированно в указанных выступах основного электрода 1 и устройства формирования синхроимпульсов, содержащего постоянный магнит 6, жестко закрепленный на краю диэлектрического диска 3, и сердечники 7 с зазорами и с обмотками, подключенными к поджигающим электродам 5 через разделительный конденсатор 8 и к основному электроду 1, при этом торцы магнита 6 смазаны ферромагнитной жидкостью. Разрядник работает следующим образом. Коммутируемое напряжение прикладывается к основным неподвижным электродам 1 и 2. Вращение диэлектрического диска 3 осуществляется приводом 4. В момент прохождения коммутационного отверстия диска 3 через разрядный промежуток между основными электродами 1 и 2 стержневой постоянный магнит 6, жестко закрепленный на диэлектрическом диске 3, входит в зазор сердечника 7 и замыкает магнитопровод, вызывая резкое изменение магнитного потока в нем. При этом ферромагнитная жидкость, находящаяся в зазорах между сердечником 7 и магнитом 6 в момент прохождения магнитом 6 через зазор сердечника 7 и сконцентрированная на полюсах магнита 6 во время движения его вне сердечника 7, предельно уменьшает магнитное сопротивление сердечника 7. В обмотке сердечника 7 наводится импульс напряжения, который через разделительный конденсатор 8 прикладывается к поджигающему электроду 5 и связывает инициирование разрядного промежутка между основными электродами 1 и 2. Габариты постоянного магнита должны определяться минимальной величиной зазоров с сердечником и величиной магнитной энергии, обеспечивающей в обмотке при определенной скорости вращения диэлектрического диска импульс напряжения, достаточный для поджига разрядного промежутка. Разделительный конденсатор должен обладать повышенной электрической прочностью и обеспечивать пропускание поджигающего импульса и ослабление высоковольтной импульсной помехи при срабатывании разрядника. Снабжение устройства формирования синхроимпульса постоянным магнитом позволяет исключить из схемы преобразователь и отключить за ненадобностью питающую сеть, т.е. сформировать полную электрическую развязку по питанию цепи поджига и основного разрядного контура. Закрепление постоянного магнита на краю диэлектрического диска с возможностью прохождения при вращении диска через зазоры сердечников, установленных с боковых сторон диска, обеспечивает достаточно высокую скорость движения магнита относительно сердечника, что способствует большой скорости изменения магнитного потока и образованию в катушке импульса достаточно большой величины, стабильно поджигающего разрядный промежуток. Размещение в зазорах между магнитом и сердечником ферромагнитной жидкости позволяет уменьшить поток рассеяния в зазоре сердечника и повысить эффективность устройства формирования синхроимпульсов. Таким образом, по сравнению с прототипом данный высоковольтный вращающийся разрядник обладает существенно более высокой надежностью в работе, полностью исключает влияние импульсной высоковольтной помехи на питающую сеть. При этом эффективность магнитной системы устройства формирования синхроимпульсов предельно высока и практически исключает рассеивание магнитного потока в магнитопроводе.

Формула изобретения

ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ВРАЩАЮЩИЙСЯ РАЗРЯДНИК, содержащий два аксиально установленных неподвижных основных электрода, выполненных в виде дисков с разрядообразующими выступами, образующими попарно искровые промежутки, расположенный между основными электродами диэлектрический диск с коммутационными отверстиями, установленный на валу вращения, связанном с приводом, поджигающие электроды, выполненные в виде стержней и расположенные изолированно в отверстиях указанных выступов, одного из основных электродов, устройство формирования синхроимпульсов, содержащее сердечники с зазорами, охваченные обмотками, каждая из которых подключена к соответствующему поджигающему и основному электродам, и коммутирующий элемент из магнитного материала, связанный с валом вращения диэлектрического диска и установленный с возможностью прохождения при вращении диэлектрического диска через зазоры сердечников, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, сердечники установлены по периметру указанного диэлектрического диска, в качестве коммутирующего элемента использован постоянный магнит, который закреплен на периферии диэлектрического диска и полюса которого смазаны ферромагнитной жидкостью.

РИСУНКИ

Рисунок 1

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике, а именно к вращающимся многозазорным разрядникам, которые могут быть использованы при создании различных электрофизических импульсных установок с емкостными накопителями энергии

Изобретение относится к электрофизике и может быть применено при создании емкостных накопителей энергии в различных электрофизических установках, используемых для получения высокотемпературной плазмы, в импульсных источниках света, в электротехнологии, где требуется высокая точность срабатывания коммутирующего элемента

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам коммутации больших токов при разряде конденсаторных батарей

Изобретение относится к элект- jiOTexHHKe, в частности к газоразрядным камерам

Изобретение относится к сильноточной импульсной технике

Изобретение относится к импульсной электротехнике

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике

Изобретение относится к электротехническим устройствам и может быть использовано, например, в электроимпульсных установках для формирования пробоя и последовательного разряда накопителя электрической энергии (конденсатора) на электродах, образующих рабочие промежутки в жидкости

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для создания генераторов импульсных токов

www.findpatent.ru

Высоковольтный вращающийся разрядник

ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ВРАЩАЮЩИЙСЯ РАЗРЯДНИК, содержащий два аксиально установленных неподвижных основных электрода, выполненных в виде дисков с выступами, образующими попарно искровые промежутки, вращающийся диэлектрический диск с коммутационными отверстиями, расположенный между основными электродами, поджигающий электрод и устройство формирования синхроимпульсов, связанное с приводом вращения указанного диэлектрического диска и подключенное к поджигающему и одному из основных электродов, отличающийся тем/ что,, с целью повышения частоты срабатывания и срока службы, он снабжен дополнительными поджигающими электродами, все поджигающие электроды выполнены в виде стержней и расположены изолированно в выступах одного из основных электродов, а устройство формирования синхроимпульсов выполнено в виде жестко, закрепленных на .валу привода враще:ния лепестков из магнитного материала, установленных (Л с возможностью прохождения при вращении вала через зазоры сердечников , охваченных обмотками, каждая из которых подключена через преобразователь .импульсов к соответствующему поджигающему и основному электродам. ю 67 S о:) ю сд

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ф{59 Н 01 Т 7 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Г.1..

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО делАм иэОБРетений и. ОткРытий

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3354150/24-07 (22) 18. 11. 81 (23) 22. 06. 81 (46) 30.06.83. Вюл. Р 24 (72) В.A. Трифонов, П.N. Тюрюканов и И.К. Фетисов (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени инженерно-физическнй институт (53) 621.316.933(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 502435, кл. Н 01 Т 3/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

9 889966770044, кл. Н 01 Т 7/00, 1979. (54)(57) ВЫСОКОВОЛЬТНЫИ ВРИЦАЮЩИЙСЯ

РАЗРЯДНИК, содержащий два аксиально установленных неподвижных основных электрода, выполненных в виде дисков с выступами, образующими попарно искровые промежутки, врацающийся диэлектрический диск с коммутационными отверстиями, расположенный между основными электродами, поджи, SU„„102 21 А гаюций электрод и устройство формирования синхроимпульсов, связанное с приводом вращения указанного диэлектрического диска и подключенное к поджигающему и одному из основных электродов, о т л и ч а юц и и с я тем; что,. с целью повыщения частоты срабатывания и срока .службы, он снабжен дополнительными поджигаюцими электродами, все поджигающие электроды выполнены в виде стержней и расположены изолированно в выступах одного из основных электродов, а устройство формирования синхроимпульсов выполнено

:в виде жестко закрепленных на валу привода вращения лепестков из магнитного материала, установленных с возможностью прохождения при вращении sana через зазоры сердечников, охваченных обмотками, каждая из которых подключена через преобj разователь .импульсов к соответствующему поджигающему и основному электродам.

1026215

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано н экспериментальной физике для создания генераторов импульсов тока.

Известны вращающиеся разрядники, 5 содержащие пары электродов и механизм перемещения, выполненный в виде диэлектрического диска, связанного с приводом вращения (1) .

Однако частота срабатывания дан- 10 ных разрядников ограничена скоростью вращения диска и имеет большой разброс, обусловленный неидеальностью электродов и конечностью размеров отверстий, т.е. в одном случае происходит пробой при вводе отверстия н разрядный промежуток, а н другом вЂ” при выводе.

Наиболее близким к предлагаемому является высоковольтный вращаю- 0 щийся разрядник, содержащий два аксиально установленных неподвижных основных электрода, выполненных в виде дисков с выступами, образующими попарно искровые промежутки, вращающийся диэлектрический диск с ком" мутационными отверстиями, расположенный между основными электродами,. поджигающий электрод. и устройство формирования синхроимпульсов, связанное с приводом вращения указанного диэлектрического диска и подключенное к поджигающему и одному из основных электродов (21 .

Недостатком известного разрядника является то, что при подаче синх- 35 роимпульса на поджигающий электрод возможно срабатывание, через коммутационное отверстие, только что участвовавшее в коммутации, а не через отверстие, совпавшее с высту- 4р пами основных электродов, так как восстановление электрическОЙ прочности разрядного промежутка осуществляется сравнительно медленно. В виду этого происходит более сильная 45 эрозия диэлектрика, усилинается термическая нагрузка на выступы электродов и ограничивается частота срабатывания разрядника. Кроме того, при продолжительной работе разрядника щетки в устройстве формирования синхроимпульсов изнашиваются, что приводит к увеличению разброса срабатывания и уменьшению срока службы разрядника.

1!ель изобретения вЂ” повышение частоты срабатывания и срока службы разрядника.

Указанная цель достигается тем, что высоковольтный вращающийся разрядник, содержащий дна аксиально установленных неподвижных основных электрода, выполненных н виде дисКон с выступами, образующими попарно искровые промежутки, вращающийся диэлектрическиЙ диск с коммутацион- 65

1 ными отверстиями, расположенный между основными электродами, поджигающий электрод и устройство формирования синхроимпульсон, связанное с приводом вращения указанного диэлектрического диска и подключенное к поджигающему и одному из основных электродов, снабжен дополнительными поджигающими электродами., все поджигающие электроды выполнены в виде стержней и расположены изолированно в выступах одного из основных электродов, а устройство формирования синхроимпульсов выполнено в виде жестко закрепленных на валу привода вращения лепестков из магнитного материала, установленных с возможностью прохождения при вращении вала через зазоры сердечников, охваченных обмотками, каждая из которых подключена через преобразователь импульсов к соответствующему поджигающему и основному электродам..

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого высоковольтного вращающегося разрядника.

Разрядник состоит из двух основных дисковых электродов 1 и 2 с выступами, образующими попарно искро-, L ные промежутки вращающегося диэлектрического диска 3 с коммутационными отверстиями поджигающих электродов 4, установленных изолированно н выступах основного электрода

1, и устройства формирования синхроимпульсов, содержащего установ-. ленные на оси привода 5 вращения лепестки б иэ магнитного материала и сердечник 7 с обмотками, подключенными к преобразователям, 8 импульсов. Разрядник работает следующим образом.

Коммутируемое напряжение прикладывается к основным электродам 1 и

2. Вращение диэлектрического диска

3 осуществляется с помощью привода

5. В момент ввода отверстия диэлектрического диска 3 в искровой промежуток между выступами основных электродов 1 и 2 лепесток) б нходит в зазор сердечника 7 и замыкает магнитопровод, в катушке сердечника наводится импульс, который выделяется и усилинается преобразователем

8. Нреобразованный импульс поступает на поджигающий электрод 4, что вызывает срабатывание разрядника между соответствующими выступами основных электродов 1 и 2.

Частота срабатывания разрядника определяется по формуле = . к, где к вЂ” число выступов на основном электроде, о вЂ” частота вращения диска;

1026215

Составитель В. Гомзин

Редактор М. Рачкулинец . Техред О. Неце Корректор С.,Шекмар

Заказ 4568/44 . Тираж 590 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

n вЂ” число коммутационных отверстий в диэлектрическом дис ке, причем

L и =вЂ”

В где L вЂ” длйна окружности диска, на который расположены отверстия расстояние между отверстия о "

Таким образом, Параметры Ь и 1О взаимосвязаны, увеличение одного из них приводит к уменьшению другого, поэтому эти параметры выбирают ойтимальными при заданном коммутируемом напряжении.

Таким образом, введение дополнительных поджигающих электродов позволяет уменьшить расстояние т.е. увеличить частоту срабатывания разрядника. Действительно, при использовании одного кольцевого поджигающего электрода в известном разряднике расстояние E выбирается из условия невозможности срабатывания разрядника через коммун тационное отверстие, только что участвовавшее в коммутации, т.е. за счет увеличения расстояния 6 уменьшается влияние поджига на разрядный канал только что сработавше5 го коммутационного отверстия. Нспользование дополнительных поджигающих электродов исключает влияние поджигающего импульса на разрядный канал только что сработавшего комму10 тационного отверстия, так как искажение электрического поля локализовано вблизи выступа электрода.

Величина вЂ” сложная функция коммутируемой энергии, напряжения и длительности импульса тока, поэтому 6 выбирается экспериментально при заданных параметрах разрядника.

Выполнение устройства формирования синхроимпульсов бесконтактным позволяет повысить срок службы разрядника;

Предлагаемый разрядник по сравнению с известным повышает стабилизированную частоту срабатывания в

2-3 раза.

www.findpatent.ru

Высоковольтный искровой разрядник

ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ИСКРОВОЙ . РАЗРЯДНИК, содержащий три основных электрода, средний из которых выполнен польм, образукщих; два последовательно включенных искровых промежутка, и два поджигающих электрода, установленных в отверстиях среднегоосновного электрода, делитель напряжения, подключенный ,к основным электродам и генератор поджигающих импульсов с источником питания, подключе нньй выходными зажимами к поджигающим электродам разрядника, о тличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и облегчения эксплуатации разрядника, одно из плеч делителя напряжения выполнено с промежуточным выводом, входные зажимы генератора поджигающих импульсов подключены к промежуточному выводу плеча делителя напряжения и к среднему основному электроду, а источник питания генератора поджигающих импульсов выполнен автономным, причем генератор подключающих импульсов и автономный источник питания расположены в полости среднего основного электрода.I(Л00о •viф о»00

00103 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

® 4фр

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2713909/24-07 (22) 16. 01. 79 (46) 15. 06. 87. Бюл. Р 22 (71) Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском политехническом институте им.С.M.Êèðîâà (72) С.Б«Евлампиев, Г.С.Коршунов, Ю.Ф.Свиридов и В.В.Хмыров (53) 621.316.933(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 411612, кл. Н 03 К 3/53, 1971.

Патент Великобритании

М - 781378, кл. 39(1), 1957. (54)(57) ВЫСОКОВОПЬТНЫЙ ИСКРОВОЙ .

РАЗРЯДНИК, содержащий три основных электрода, средний из которых выполнен полым, образующих два последовательно включенных искровых промежутка, и два поджигающих электрода, установленных в отверстиях среднего

„„Я0„„07968 (51)4 H 01 T 14/00, Н 01 Т 15/00 основного электрода, делитель напряжения, подключенный к основным электродам и генератор поджигающих импульсов с источником питания, подключенный выходными зажимами к поджигающим электродам разрядника, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции и облегчения эксплуатации разрядника, одно из плеч делителя напряжения выполнено с промежуточным выводом, входные зажимы генератора поджигающих импульсов подключены к промежуточному выводу плеча делителя напряжения и к среднему основному электроду, а источник питания генератора поджигающих импульсов выполнен автономным, причем генератор подключающих импульсов и автономный источник питания расположены в полости среднего основного электрода.

807968

Йзобретение относится к области высоковольтной импульсной техники и может быть использовано для автоматического управления моментом. срабаты-. вания искровых разрядников мегавольт- 5 ного диапазона рабочих напряжений.

Известно устройство для возбуждения разряда в высоковольтном коммутаторе, содержащее генератор импульсного напряжения, выполненный по схе- 1ц ме Аркадьева-Маркса, конденсатор дополнительной отупени, искровой и отсекающий промежутки генератора и линию задержки, подсоединенную одним кюнцом к отсекающему промежутку высоковольтного коммутатора, а другим концом - через отсекающий промежуток генератора к конденсатору дополнительной ступени генератора. В этом устройстве запуск среэающего 20 разрядника происходит автоматически при срабатывании искровых промежутков генератора импульсных напряжений путем разряда дополнительной емкости . через линию задержки.

Недостатком устройства является его громоздкоСть при получении больших задержек. Так, при задержке в срабатывании срезающего разрядника в

1 мкс требуется 200 м кабеля. Кроме того, данное устройство. работает стабильно только при положительной полярности коммутирующего напряжения.

Наиболее близким известным техническим решением к изобретению является высоковольтный искровой разрядник, содержащий три основных электрода, образующих два последовательно включенных искровых промежутка, и два поджигающих электрода, установ- 40 ленных в отверстиях палого среднего основного электрода, делитель напряжения, подключенный к основным электродам, и генератор поджигающих импульсов с источником питания, под- 45 ключенный выходными зажимами к поджигающим электродам разрядника. Недостатком данного разрядника является то у чтО Он управляется истач ником пусковых импульсов, соединенным с землей, и должен быть рассчитан на полное коммутируемое напряжение Это вызывает необходимость в применении разделительного элемента между генератором пусковых импульсов и высоковольтным разрядником, рассчитанного на полное коммутируемое напряжение.

При этом габариты этого элемента часто превышают размеры основного устройства - искрового разрядника.

Целью изобретения является упрощение конструкции и облегчение эксплуатации разрядника.

Цель достигается тем, что в предлагаемом высоковольтном искровом разряднике, содержащем три основных электрода, средний иэ которых выполнен полым, образующих два промежутка, и два поджигающих электрода, установленных в отверстиях среднего основного электрода, делитель напряжения, подключенный к основным электродам, и генератор поджигающих импульсов с источником питания, подключенный выходными зажимами к поджигающим электродам разрядника, одно из плеч делителя напряжения выполнено с промежуточным выводом, входные зажимы генератора поджигающих импульсов подключены к промежуточному выводу плеча делителя напряжения и к среднему основному электроду, а источник питания генератора поджигающихимпульсов выполнены автономным, причем генератор поджигающих импульсов и автономный источник питания расположены в полости среднего основного. электрода.

Принципиальная схема разрядника показана на чертеже.

Разрядник состоит из трех основных электродов 1, 2 и 3, из которых средний электрод 2 является полым, генератора поджигающих импульсов, расположенного внутри среднего основного электрода. и состоящего из последовательно включенных порогового устройства

4 блока временной задержки 5 и источника запускающих импульсов 6, делителя напряжения с резисторами 7, 8 и 9 и автономного источника питания

10 источника запускающих импульсов 3.

Пороговое устройство 4 входными зажимами подключено между промежуточным выводом плеча делителя, образованного резисторами 4 и 5 и средним основным электродом. Выходные зажимы источника запускающих импульсов 6 подключены к поджигающим электродам

11 и 12.

Разрядник работает следуюцим образом.

Переменным резистором 8 устанавливается уровень напряжения срабатывания порогового устройства 4, а в блоке задержки 5 необходимая временная задержка. При воздействии им68 4 вольтного разрядного устройства за" ключаются в следующем.

Редактор О. Юркова Техред М. Моргентал КоРРектор М- Лемчик

Заказ 2684/2 Тираж 625 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по-делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 8079 пульсного напряжения на искровой разрядник через делитель напряжения с резисторами 7, 8 и 9 протекает ток.

По достижении установленного уровня напряжения на переменном резисторе 8 срабатывает пороговое устройство 4, которое вырабатывает импульс напряжения, амплитуда которого не зависит от амплитуды воздействующего напряжения на искровой разрядник. С поро- 10 гового устройства 4 импульс напряжения поступает на блок задержки 5 и спустя установленное время задержки импульс напряжения поступает на запуск источника запускающих импуль- 15 сов 6. Источник срабатывает и на управляющие электроды 11 и 12 искрового разрядника поступает поджигающий импульс напряжения, приводящий к пробою поджигающих 30 зазоров и срабатыванию искрового разрядника.

Преимущества предлагаемого высокоОтпадает необходимость в генераторе поджигающих импульсов (или s разделительном элементе), рассчитаннья на полное коммутируемое напряжение.

Упрощается обслуживание высоко" вольтного разрядного устройства, поскольку оно не требует вмешательства операторов после натройки, так как источник запускающих импульсов вырабатывает поджигающие импульсы спустя заранее .установленную временную задержку. Поэтому при изменении коммутирующего напряжения в определенных пределах перестройки зазоров разрядника не требуется.

Расположение генератора поджигающих импульсов внутри среднего основного электрода существенно уменьшает электромагнитные наводки на цепь запуска разрядника.

www.findpatent.ru

Высоковольтный разрядник-коммутатор — SU 782683

Формула

Описание

Изобретение относится к технике коммутации высоковольтных разрядных цепей генераторов импульсных токов, применяемых, в частности, для питания электрических разрядов в жидкости в различного рода электрогидравлических многоэлектродных установках.Известен воздушный высоковольтный разрядник - коммутатор для разъединения разрядной цепи в период зарядки конденсаторов и включения конденсаторов к нагрузке при достижении заданного напряжения.Существенный недостаток этого разрядника - невозможность его использования для многоэлектродных электрогидроимпульсных установок, а также для последовательного включения разрядов с высокой частотой.Известен высоковольтный разрядник-коммутатор многоконтурных разрядных цепей, содержащий корпус, подводящие и отводящие электроды, расположенные попарно друг против друга с промежутками, между ними, токопроводное тело, закрепленное на диэлектрическом диске, связанном с приводом вращения. При вращении диэлектрического диска токопроводное тело попадает поочередно в один из формирующих промежутков между парами подводящих и отводящих электродов и осуществляет замыкание разрядной цепи. Остальные пары электродов в это время разделяются диэлектрическим диском. При подаче напряжения на все подводящие электроды разряд происходит только на паре тех электродов, между которыми в данный момент находится токопроводное тело. Таким образом, обеспечивается последовательность пробоя воздушных промежутков каждой пары электродов, подача энергии к тому или иному рабочему электроду установки.Частота срабатывания разрядника регулируется изменением числа оборотов диэлектрического диска и величиной напряжения, задаваемого генератору импульсных токов. Скорость вращения диэлектрического диска подбирается таким образом, чтобы время движения токопроводного тела между соседними парами электродов было равным или немного больше времени зарядки конденсаторной батареи.Основные недостатки этого разрядника - низкая стабильность коммутации, из-за быстрого движения замыкающего токопроводного тела относительно коммутируемой пары электродов; невысокий ресурс работы и увеличение пробивных потерь из-за эрозии токопроводного тела и электродов.Цель изобретения - увеличение стабильности коммутации и ресурса работы разрядника.Указанная цель достигается тем, что в известном высоковольтном разряднике-коммутаторе, содержащим корпус, подводящие и отводящие электроды с промежутком между ними, токопроводящее замыкающее тело, связанное с механизмом его перемещения в междуэлектродном промежутке, токопроводящее тело выполнено Г-образной формы его вертикальное колено снабжено механизмом вращения и размещено соосно с подводящим электродом, а горизонтальное колено перемещающимся вдоль него рабочим наконечником, при этом механизм вращения тела вокруг его вертикального колена снабжен мальтийским крестом и водилом, обеспечивающим прерывистое вращение тела с поочередной его фракцией около каждого подводящего электрода.На фиг.1 изображен предлагаемый высоковольтный разрядник в вертикальном разрезе; на фиг.2 - в поперечном разрезе.Высоковольтный разрядник содержит корпус 1, с которым жестко связаны изолированные от него подводящий электрод 2, соединенный кабелем 3 с генератором импульсных токов (на чертеже не показан) и отводящие электроды 4, каждый из которых соединен кабелем 5 с соответствующим ему рабочим электродом установки (на чертеже не показан), токопроводящее тело 6, соединенное с механизмом его вращения 7, имеющим привод 8. Токопроводное тело 6 выполнено Г-образным, имеет возможность вращения вокруг оси вертикального колена. Горизонтальное и вертикальное колена токопроводящего тела 6 снабжены рабочими наконечниками 9, имеющими возможность перемещения с целью регулировки воздушных зазоров между телом и подводящим и отводящими электродами. Механизм вращения 7 токопроводящего тела снабжен мальтийским крестом 10, обеспечивающим прерывистое вращение токопроводящего тела с фиксацией его наложения относительно каждого отводящего электрода.Разрядник работает следующим образом.Привод 8 вращает водило механизма вращения 7, которое периодически поворачивает мальтийский крест 10. При этом токопроводное тело 6 поочередно останавливается против каждого из отводящих электродов 4. В течениe этого времени происходит зарядка конденсаторной батареи и напряжение на подводящем электроде 2 повышается. При достижении напряжения, достаточного для пробоя двух воздушных промежутков, между подводящими электродом 2 и токопроводным телом 6, а также между телом 6 и одним из отводящих электродов 4, напротив которого в это время находится наконечник 9, происходит пробой воздушных промежутков и включение конденсаторной батареи на рабочий электрод в жидкости. В момент коммутации электроды разрядника неподвижны, а зазоры минимальны для заданной конструкции разрядника (диаметра наконечников) и приложенного напряжения, что снижает их эрозионный износ.Частота включения разрядника регулируется изменением числа оборотов вала привода 8 и подбирается в зависимости от времени зарядки конденсаторной батареи.В сравнении с прототипом количество кабелей между конденсаторной батареей и разрядником при необходимости может быть сведено к минимуму, т.е. к единице.Так как пробой воздушных промежутков осуществляется при неподвижных электродах, то уменьшается по сравнению с прототипом разброс срабатывания разрядника, повысится его стабильность, исключается возможность зарядки конденсаторной батареи выше заданного значения напряжения, что повышает срок службы генератора в целом. Значительно уменьшается эрозия (обугливание) диэлектрических материалов разрядника, а с учетом уменьшения эрозии электродов, надежность и ресурс его работы значительно выше, чем у прототипа. Упрощена и настройка величины воздушных зазоров между электродами и токопроводным телом, так как для этого достаточно осевого перемещения двух наконечников токопроводного тела.

Рисунки

Заявка

2775890/25, 07.06.1979

Проектно-конструкторское бюро электрогидравлики АН УССР

Черушев В. В, Ткаченко А. К, Калугин С. В

МПК / Метки

МПК: B21D 26/12, H01T 9/00

Метки: разрядник-коммутатор, высоковольтный

Опубликовано: 20.02.1995

Код ссылки

<a href="http://patents.su/0-782683-vysokovoltnyjj-razryadnik-kommutator.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Высоковольтный разрядник-коммутатор</a>

Похожие патенты

patents.su

Каталог товаров