Способ запуска искрового промежутка Советский патент 1984 года по МПК H01T1/20 

ts9

;о с

00 Изобретение относится к способам запуска искровых промежутков для коммутации импульсных токов в высоковольтных установках, в которых применяются управляемые искровые разрядники. Известен способ запуска искрового проме жутка разрядника, согласно которому к запускаемому промежутку, образованному между основными электродами разряшлика, прикладывают напряжение, меньшее пробивного напряжения этого промежутка, а затем подают поджигающий импульс к поджигающему электроду разрядника 1. Реализация этого способа сложна, так как требует наличия генератора поджигающих им пульсов с напряжением порядка рабочего на пряжения управляемого разрядника, т.е. требует дополнительных энергозатрат для формирования поджигающих импульсов. Кроме того, этот способ не позволяют регулироват потенциал погасания разряда Наиболее близким к изобретению является способ запуска искрового промежутка путем приложения к цепочке последовательно включенных запускаемого искрового про межутка и незаряженного накопительного конденсатора напряжения источника питания, большего пробивного напряжения искрового промежутка 2. Этот способ позволяет регулировать потен циал погасания разряда в искровом промежзггке подбором соответствующей емкости накопительного конденсатора, которьш заряжается под действием тока разряда и способствует 5гменьщению напряжения, приложенного к искровому промежужу и погасанию разряда в нем. Однако этот способ не позволяет сохрани потенциал погасания разряда и энергию элек рического поля конденсатора неизменными в интервале времени от момента погасаний разряда до момента времени формирования запускающего импуль, Так как после погасания разряда конденсатор разряжается через высоконелинейный резистор, постоянно подключенный параллельно этому конденсатору. Это приводит к тому, что данный способ, предназначенный для запуска искровых промежутков вентильного разрядника от перенапряжений, возникающих в защищаемой сети, не мОжет быть использован для управляемого запуска искровь промежутков вне зависимости рт изменений напряжения источника питания, т.е. он не может быть использован при отсутствии изменения напряжения источника питания и тр бует наличия периодически возникающих им пульсов перенапряжения в питающей сети. Цель изобретения - расширение области применения и уменьшение энергоемкости. Это достигается тем, что согласно способу запуска искрового промежутка путем приложения к цепочке последовательно включенных запускаемого искрового промежутка и незаряженного накопительного конденсатора напряжения источника питания больщего пробивного напряжения искрового промежутка, после пробоя искрового промежутка и погасания разряда в нем в указанную цепочку последовательно включают незаряженный второй накопительный конденсатор, а затем в требуемый момент повторного запуска искрового промежутка первый указанный конденсатор, заряженный током предыдущего разряда искрового промежутка, разряжают путем шунтирования его управляемым коммутатором, а после повторного пробоя искрового промежутка и погасания разряда в нем первый незаряженный конденсатор расшунтируют, а второй конденсатор, заряженный током предыд)пщего разряда, разряжают путем шунтирования его вторым управляемым коммутатором. На чертеже представлена электрическая схема устройства для реализации данного способа запуска искрового промежутка. Устройство, реализующее способ, состоит из искрового промежутка, образованного высоковольтным 1 и низковольтньпй 2 электродами, накопительных конденсаторов 3 и 4, управляемых коммутаторов 5-7 и источника питания 8. Данный способ осуществляется следующим образом. Путем замыкания коммутатора 5 на электроды промежутка додают напряжение U источника питания 8, большее пр4бивного напряжения ОПР искрового промежутка, что вызывает его пробой. В процессе разряда вследствие протекания тока разряда через первый конденсатор 3 (коммутатор 6 разомкнут, а коммутатор 7 замкнут) в этом конденсаторе 3 накапливается энергия, и он заряжается до некоторого значения U , при котором восстанавливается электрическая прочность искрового промежутка. Емкость первого конденсатора 3 выбирается такой, чтобы вьшолнялось условиеU U-Unp. с момента восстановления электрической прочности искрового промежутка напряжение, приложегтюе к его электродам, становится меньшим Напряжения источника 8 на веяичину U-j. , и искровой промежуток „работает в режиме ожидания, так как } -(j U.,

После восстановления электрической прочности искрового Промежутка коммутатор 7 размыкают и тем самым включают в последовательную цепочку искрового промежутка и конденсатора 3 незаряженный второй конденсатор 4. Затем в требуемый момент времени запуска искрового промежутка коммутатор 6 замыкает, и первый конденсатор 3, заряженный током предыдущего разряда, практически мгновенно разряжается через

коммутатор 6. В результате рязрядки конденсатора 3 потенциал низкопотенциального электрода 2 и искрового проме тка скачком уменьшается на величину U-i . Проце разрядки конденсатора 3 не влияет на изме нение потенциала высокопотенциального электрода 1 разрядника, поэтому напряжение на искровом промежутке скачком возрастает до значения напряжения источника 8, и искровой промежуток срабатывает. В процессе разряда вследствие протекания тока разряда через конденсатор 4 коммутатор 7 разомкнут, а коммутатор 6 замкнут, во втором конденсаторе 4 накапливается энергия, и он заряжается до напряжения равного и , так как емкости конденсаторов 3 и 4 равны.

С момента восстановления электрической прочности искрового промежутка он работает в режиме ожидания, так как Ull4 i pПосле восстановления электрической прочности искрового промежутка коммутатором б размыкают цепь, шунтирующую конденсатор 3. Затем в требуемый момент времени запуска разрядника коммутатор 7 замыкают, и второй конденсатор 4 разряжается, в результате чего напряжение на ис кровом промежутке скачком возрастает до значения U , и искровой промежуток срабатьгеает, заряжая первый конденсатор 3 до напряжения U« и т.д.

Устройство, реализующее способ, позволяющее путем изменения емкостей указанных конденсаторов регулировать потенциал погасания разряда. Очевидно, что при уменьшении емкостей конденсаторов 3 и 4 потенциал разряда увеличивается, и наоборот, при увеличении емкостей конденсаторов 3 и 4 потенциал погасания разряда уменьшается.

Реализация данного способа запуска искрового промежутка позволяет снизить его энергоемкость, так как для формирования поджигающего импульса используется преобразование энергии, за пасанной в одиом из конденсаторов в процессе предыдущего разряда искрового промежутка. Обеспечение возможности преобразования энергии, запасенной в конденсаторе в требуемый момеит времени с помощью управляемого коммутатора, позволяет обеспечить управляемое срабатывание искрового промежутка вне зависимости от изменений напряжения источника питания (например, питающей сети) и обеспечить запуск разрядника ,при постояистве этого напряжения, что в конечном итоге расщиряет область применения предпагаемого способа.

6

Q

СПОСОБ ЗАПУСКА ИСКРОВОГО ПРОМЕЖУТКА путем приложения к цепочке последовательно включенных запускаемого искрового промежутка и незаряженного нако йительного конденсатора напряжения источника питания большего пробивного напряжения искрового промежутка, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения и уменьшения энергоемкости, после пробоя искрового промежутка и погасания разряда в нем в указанную цепочку последовательно включают незаряженный второй накопительный конденсатор, а затем в требуемый момент повторного запуска- искрового промежутка первый указанный конденсатор, заряженный током предыдущего разряда искрового промежутка, разряжают путем шунтирования его управляемь1м коммутатором, а после повторного пробоя искрювого промежутка и погасания разряда в нем первый незаряженный конденсатор расшунтируют, а второй конденсатор, заряженный током предыдущего разряда, разряжают путем шунтирования его вторым (Л управляемым коммутатором.