Способ контроля скорости движения сильноточной дуги в искровом разряднике

 

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике. Цель изобретения - обеспечение возможности использования способа контроля скорости движения сильноточной дуги в тригатронном разряднике и уменьшение погрешности измерения. Согласно способу в тригатронном разряднике вокруг основного электрода узла поджига устанавливают вспомогательный электрод и образуют между вспомогательным и основным электродами дополнительный искровой промежуток, на который после срабатывания разрядника подают напряжение. Расстояние, проходимое дугой, определяют по радиусу основного электрода от оси поджигающего электрода до вспомогательного электрода, а время движения дуги измеряют как интервал от момента достижения максимума тока в дуге до начала спада напряжения на дополнительном искровом промежутке. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1598ОО1 А 1 (19) (11). (51) 5 Н 01 Т 2/00

ОПИСАНИЕ ИЗИ РЕУЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4418158/24-07 (22) 27.04.88 (46) 07.10.90. Бюл. № 37 (71) Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском политехническом институте им. С. M. Кирова (72) Н. К. Капишников (53) 621.316.933 (088.8) (56) Казуб В. Т. и др. Установка для измерения скорости электрического разряда.—

ПТЭ, 1978, № 1, с. 147 — 148.

Бугаев С. П. и др. Дуговой разрядник с перемещением дуги магнитным полем.

ПТЭ, 1977, № 4, с. 162 — 164. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СКОРОСТИ

ДВИЖЕНИЯ СИЛЬНОТОЧНО11 ДУГИ В

ИСКРОВОМ РАЗРЯДНИКЕ (57) Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике, Цель изобретеИзобретение относится к высоковольтной импульсной и измерительной технике, а именно к контролю скорости движения сильноточной дуги в искровом разряднике под действием собственного магнитного поля дуги, и может быть использовано в генераторах импульсных токов на основе мощных емкостных накопителей энергии, коммутируемых искровым разрядником.

Целью изобретения является обеспечение возможности использования способа контроля скорости движения сильноточной дуги в тригатронном разряднике и уменьшение погрешности измерения.

На фиг. 1 показана принципиальная схема устройства для реализации способа контроля скорости движения сильноточной дуги в тригатронном разряднике; на фиг. 2 — эпюры тока в дуге (а) и напряжения на дополнительном искровом промежутке (б) .

Емкостный накопитель 1 энергии (фиг. 1) с суммарным энергозапасом до 65 кДж коммутируется тригатронным разрядником, сония — Обеспечение возможно=.-:. использования способа I:oHTpo.!H скороo" H движения сильноточной дуги в тригатронном разряднике и уменьшение погргшностH измерения.

Согласно способу а три гатpoHH .. ;:a3pHлнике вокруг основного электрода узлы поджига устанавливают вспомогательный электрод и образуют межд; вспомогательным и основным электродами дополнительный искровой промежуток, на который после срабатывания разрядника поля от напряжение.

Расстояние, проходи мое лугои. определ я 1от по радиусу ocHQBHoi.o электрода от оси II03,— жигающего электрода;,о вспомогате.тьного электрода, а вре.4я движения луги измеряют как интервал от момента достижения максимvv,à тока в л гге с нач- л:. ...,, "г 1:-.п .. . жения на доп0.1ните IH I!0M искро:-Hlм I oo;1:жутке. 2. ил.

c To II IU H M и 3 ко р и с я 2, л Г ". О с 1 I О и н ь1 х э л е ктродов 3 и 4 и поджигал гце.-o эле тро i3 5, образую1цего с Основным электродох1 4 узел поджига. Низковольтный Основной электрод

4 разрядника охвачен вспомогательным электродом 6, установленным с зазором 110 оТношению к электролу 4 и Обрг..ую1цим с ним дополнительный ис1;розой .;,Омежуток.

Измерение разрядного тока (тока в луге) производится поясом Роговского 7 с интегрирующей цепочкой 8. Для измерения папаметров импульса напряжения, подаваемого ня вспомогательный электрол 6, служит активный делитель 9 и яп р" æoH è H. Сигналы е и нтегрирующей цепочки 8 и делителя напряжения подаются на осциллографический регистратор 10 (осциллограф С8 — 14) . Запуск тригатронного разрядникг Осу1цествляется от блока 1! запуска, сигнал с которо:-0 подается на поджигающий лектрод 5 разрядника. С другого выхо,".а блока 11 запуска импульсный сигнал пол"-.åToÿ на блок !2 синхронизации (генератор ГЗН вЂ” 6), который

1598001 обеспечивает запуск генератора 13 импульсов (генератор ГЗ вЂ” 2), с выхода которого импульс напряжения подается на вспомогательный электрод 6. В качестве рабочей среды разрядника используется криптон при давлении 0,3 — 0,4 МПа. Запуск разрядника осуществляется импульсом напряжения положительной полярности амплитудой 15 кА.

Накопительный конденсатор 1 заряжается до напряжения — 5 êÂ. Генератор 13 импульсов формирует выходное напряжение амплитулой — 2 кВ.

Способ осуществляется следующим образом.

После зарядки накопительного конденсатора 1 до номинального напряжения U3 от блока 11 запуска на поджигающий электрод 5 подается импульс напряжения U вызывающий срабатывание разрядника — перемыкание промежутка между основными электродами 3 и 4 искровым каналом, в результате чего ток через разрядник (фиг. 2а) начинает нарастать, а искровой канал преобразуется в сильноточную дугу, которая после достижения максимального значения начинает движение к периферии электродов 3 и 4 под действием собственного магнитного поля. Совпадение момента начала движения дуги с моментом достижения максимума тока в дуге установлено высокоскоростной фотосъемкой.

После срабатывания разрядника на вспомогательный электрод 6 подается импульс напряжения 14 (фиг. 2 б). Подача этого импульса после срабатывания разрядника необходима для того, чтобы исключить влияние электрода 6 на работу тригатронного разрядника. Сильноточная дуга, достигая края электрода 4, замыкает дополнительный искровой промежуток между основным электродом 4 и вспомогательным электродом 6, что приводит к срезу напряжения U> (фиг. 2 б).

Таким образом, зная момент начала движения дуги (момент максимума тока) и момент достижения сильноточной дугой краев электродов (момент начала спа а напряжения на дополнительном искровом промежутке), находят время t движения дуги (фиг. 2) . Измеряя расстояние от поджигающего электрода до вспомогательного электрода 6, находят путь S, проходимый дугой (на основе анализа экспериментальных данных установлено, что дуга движется строго радиально), и из выражения V=S/tz определяют скорость Ч движения сильноточной дуги.

Погрешность о измерения величины Ч определяют по формуле

6 = — — — 100%, (э )

Vs где.Ъд — эталонная скорость движения сильноточной дуги, определяемая с помощью высокоскоростной фотосъемки процесса движения дуги.

Как показали результаты экспериментов, погрешность о контроля скорости движения сильноточной дуги к краям электро15 дов под действием собственного магнитного поля дуги при реализации предлагаемого способа составляет 9,5% а при реализации известного — 26%. Разрядник коммутирует емкостный накопитель с энергозапасом

65 краж, амплитуда разрядного тока

>О -250 кА, период тока — 1 мс, декремент затухания разрядного тока — 1,2. Полученные значения S = 3 см, tä — — 200 мкс. Число измерений составляет десять.

Предлагаемый способ обеспечивает в

2,7 раза меньшую погрешность контроля скорости движения сильноточной дуги по сравнению с известным.

Формула изобретения

Способ контроля скорости движения сильноточной дуги в искровом разряднике, согласно которому измеряют время прохождения дугой определенного отрезка пути на электроде, отличающийся тем, что, с целью обеспечения использования способа в тригаЗ5 тронном разряднике и уменьшения погрешности измерения, устанавливают вспомогательный электрод вокруг основного электрода узла поджига и образуют между вспомогательным электродом и основным элек40 тродом узла поджига дополнительный искровой промежуток, на который после срабатывания разрядника подают напряжение, указанный отрезок пути на основном электроде определяют как расстояние, измеренное по радиусу основного электрода от оси

45 поджигающего электрода до вспомогательного электрода, а указанное время измеряют как интервал от момента достижения максимума тока в дуге до начала спада напряжения на дополнительном искровом промежутке.

1598001

Составтель В. Гомзин

Редактор И. Шулла Техред А. Кравчук Корректор г1. Бескид

Заказ 3062 Тираж 341 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета яо изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб.. д. 4, 5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина. 101