Устройство запуска управляемого высоковольтного коммутатора Советский патент 1983 года по МПК H03K3/53 

110 Изобретение огносится к высоковольтной импульсной гехнико и может быть использовано при испытаниях электрообо рудования, электрических выключателей, трансформаторов и г,п„ импульсами высокого напряжения с кругым фронтом. Известно устройство запуска высоковсетьтйого коммутатора с помощью лазера i 1 . Медостатком данного устройства является сложность конструкции, обусловленная наличием лазера и оптической фоку сирующей системы. Известно также устройство запуска высоковольтного коммутатора с импульсным трансформатором и разделительным конденсатором L 2 J , К недостаткам указанного устройства относятся большие габариты, обусловленные наличиемимпульсного трансформа тор и разделительного конденсатора, рассчитанного на полное рабочее напряжение. Наибапее близким по технической сущности к предлагаемому является устрой- ство запуска управляемого высоковольтно го коммутатора, содержащее генератор импульсных напряжений (ГИН), выподненШз1й по схеме Аркадьева-ААаркса, высоковольтный коммутатор и управляемый высоковольтный коммутатор, один Из основных электродов которого подключен через нагрузку к обшей шине 3 . Недостатками известного устройства являются сложность схемы, обусловленная наличием дополнительной ступени у ГИН и линии задержки, и уменьшение надежности запуска управляемого высоковольтного комк утатора при больших временах задержки между моментом срабатывания ГИН и запуском управляемого высоковольтного коммутатора, а также. при уменьшении величины зарядного напр жения ГИН, гак как в линии задержки происходит затухание управляющих импульсов напряжения и величина их амплитуды может оказаться /недсютаточной для запуска управляемого высоковольтного коммутатора. Кроме того, в данном усгройстве отсутствует возможность регулирования времени задержки между моментом срабатывания ГИН и аапусксш управляемого высоковопьгного коммутато ра вследствие неизменности параметров линии задержки, по которой управляющие импульсы поступают на поджигающий г электрод управляемого высоковольтного комму га гора. Цель изобретения - повышение надеж ности запуска управляемого высоковольтного коммутатора. Постааченная цель достигается тем, что устройство запуска управляемого высоковольтного коммутатора, содержащее генератор импульсных напряжений, выполненный по схеме Аркадьева-Маркса, высоковольтный коммутатор и управляемый высоковольтный коммутатор, один из основных электродов которого подключен через нагрузку к обшей шине, введены накопительный конденсатор и блок запуска, вход которого псдаишючен через высоковольтный коммутатор к выходу генератора иКШульсных напряжений, первый выход блока запуска подключен к поджигающему электроду управляемого высоковольтного коммутатора, другой основной электрод которого подключен к второму выходу блока запуска, соединенному с одной из обкладок накопительного конденсатора, другая обкладка которогю подключена к общей шине. При этом блок запуска содержит ре- зисторт дополнительные резистор, разрядник и конденсатор, вентиль, регулируемый резистор, вспомогательные конденсатор, разрядник и резистор, причем резистор включен между входом и вторым выходом блока запуска, параллельно резистору подключены последовательно соединенные дополнительные резистор и разрядник, шунтированный последовательно соединенными вентилем и дополнительным конденсатором, параллельно которому подключены последовательно соединенные регулиремый резистор и вспомогательный конденсатор, шунтированный последовательно соединенными вспомогательными разрядником и резистором, причем входом блока запуска является точка соединения {зезистора с дополнительным резистором, его первым выходом является точка соединения вспомогательЬых разрядника и резистора, вторым выходом - точка соединения резистора с дополнительными разрядником и конденсатором, а также с вспомогательными конденсатором и резистором, а вентиль включен в прямом направлении по отношению к импульсному напряжению на генератора импульсных напряжений. Предцагаемое устройство повышает Надёжность запуска управляемого высоковольтного коммутатора, что обеспечивается nocTOSTHCTBOM величины напряжения его запуска, которое в определенном интервале величин напряжений практически 3104 не зависит от вепнчииы зарядного напряжения генератора импульсных напряжений, и Позволяет регулировать время задержки между моментом срабатывания ГИН и запуском управляемого высоковольтного коммутатора регулируемым резистором. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства запуска управляемого высоковольтного коммутатора. Т1редпагемое устройство содержит генератор импульсных напряжений, выпопненный по схеме Аркадьева-Маркса и состоящий из зарядных резисторов 1, между ветвями которых включены накопительные конденсаторы 2, напряжение питания к которым подводится от источника 3 питания ( (J- ) I успокоительных резисторов 4, включенных последовательно с коммутаторами 5, высоковольтный коммутатор 6, блок 7 запуска, состоящий из резистора 8, включенного между входом и вторым выходом блока 7 запуска,последовательно соединенных дополнительных резисторов 9 и разрядника 1О подключенных параллельно резистору 8, последова.тельно соединенных вентиля 11 и дополнительного конденсатора 12, шунтирующих допопнительный разрядник Ю, последовательно Соединенных регулируемо го резистора 13 и вспомогателыюго конденсатора 14, подключенных параллельно дополнительному конденсатору 12, после.довадельно соединенных вспомогательных разрядника 15 и резистора 16, шунтируюших вспомогательный конденсатор 14, накопительный конденсатор 17, управляе мый 1: . высоковапьтный коммутатор 18 и нагрузку 19, Причем вход блока 7 запуска, которым является точка соединения резистора 8 с дополни те ль1наым резисторсм 9, подключен через высоковольтны коммутатор 6 к выходу ГИН. Первый выход блока 7 запуска, которым является точка соединения вспомогательных разрядника 15 и резистора 16, подключен к поджигающему электроду управляемого высоковольтного коммутатора д.8. К второму выходу блока 7 запуска, представля-1 ющему собой точку соединения резистора 9 с дополнительными разрядником 10 и коиденсатором 12, а также с вспомогательными конденсатор 4 14 и резистором 16, подключены один из основных электродов управляемого высо1швопьгного ком мутагора 18, основной элекгрод которого подключен череэ нагрузку 19 к общей шине, и одна нэ обкладок 04 накопигельного конденсатора 17, другая обкладка которого подключена к общей шине. Вентиль 11 включен в прямом направлении по отношению к импульсному напряжению на выходе ГИН. Устройство запуска управляемого высоковольтного комктутатора работает следующим образом. Накопительные кошаенсаторы 2 ГИН через зарядные резисторы 1 заряжаются до напряжения источника 3 питания ((К ) После запуска от гонераторп пусковых импульсов (ГНИ) последовательно срабатывают разрядники. Накопительные конденсаторы 2 оказываются соединен:ныктн через успокоительные резисторы 4 последовательно и на выходе PIW возникает импульс высокого напряжения, величина которого достаточна для пробоя высоковольтного комкгхтатора 6. После пробоя высоковсхпьтного комм тагора 6 происходит заряд допапнительного конденсатора 12, вспомогательного конденсатора 14 и накопительного конденсатора 17, При этом постоянная времени заряда дополнительного конденсатора 12 значительно меньше постоянной времени заряда накопительного конденсатора 17, что обеспечивается соответствующим выбором величин сопротикцения допоп- нительного резистора 9 и еь1чости допапнительного конденсатора 12 для более быстрого заряда допошите гьного конденсатора 12, а постоянная времени заряда вспомогательного конденсатора 14 выбирается приблизительно равной постоянной времени зар5ща накопительного конденсатора 17. При достижения напряжением на дополнительном конденсаторе 12 величины напряжения пробоя дополнительного разрядника 1О он пробивается. Дальнейший заряд вспомогательного конденсатора 14 происходит под воздействием напряжения на дополнительном конденсаторе 12. Когда напряжение на вспомогательном конденсаторе 14 достигнет величины напряжения пробоя вспомогательного разрядника 15, он пробивается, и напряжение вспомогательного конденсатора 14 прикладывается к поджигак щему электроду управляемого высоковсиьтного коммутатора 18, вызывая его срабатывание. При этом напряжение накопительного конденсатора 17 прикладывается к нагрузке 19, на которой формируется импульс высокого напряжения. По сравнению с известным предагаемое устройство позволяет повысить надежность .запуска управляемого высоко вопьтного коммутатора, а также обеспечивает возможность регулирования

времени задержки между моментом срабатывания ГИН и запуском управляемого высоковольтного коммутатора.

1. УСТРОЙСТВО ЗАПУСКА УПРАВЛЯЕМОГО ШЮОКОВОЛЬТНОГО КОММУТАТОРА, содержащее генератор импульсных напряжений, выполненный по схеме Аркадьева-Маркса, высоковольтный коммутатор и управляемый высоковольтный коммутатор, один из основных электродов которого подключен через нагрузку к общей шине, отлича юш е е с я тем, что, с целью повышения надежности запуска управляемого высоковольтного коммутатора, в него введены накопительный конденсатор и блок запуска, вход которого подключен через высоковольгаый коммутатор к выходу генератора импульсных напряжений, первый выход блока запуска подключен к поджигающему электроду управляемого высоковольтного коммутатора, другой основной электрод .которого подключен к второму выходу блока запуска, соединенному с одной из обкладок накопительного конденсатора, другая обкладка которого подключена к общей шине. 2. Устройство по п. 1 отличающееся тем, что блок запуска содержит резистор, дополни тел раньте резистор, разрядник и конденсатор, вентиль, регулируемый резистор, вспомогательные кон-, денсатор, разрядник и резистор, причем резистор включен между входом и вторым выходом блока запуска, параллельно резистору подключены последовательно соединенные дополнительные резистор и разрядник, шунтированный последовательно соединенными венпшем и дополнительным конденсатором, параллельно которому под(Л ключены последовательно соединенные регулируемый резистор и вспомогательный конпенсатор, шунтированный последовательно соециненными вспомогательными разрядником и резистором; причем входом блока запуска является точка соединения резистора с дополнительным резистором, его первым выходом является , ,4; соединения вспомогательных разрядника | О1 и резистора, вторым выходом - точка 00 соединения резистора с дополнита1ьными :л разрядником и конденсатором, а также 9) с вспомогательными конденсатором и резистором, а вентиль включен в прямсм направлении по отношению к импульсному напряжению на выходе генератора импульсных напряжений.