Способ контроля скорости движения сильноточной дуги в искровом разряднике Советский патент 1990 года по МПК H01T2/00 

Изобретение 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, состоящим из корпуса 2. .IBVX основных электродов 3 и 4 и поджигй;о;цего электрода 5, образующего с основным электродом 4 узел поджига. Низковольтный основной электрод 4 разрядника охвачен вспомогательным электродом 6, установленным с зазором по отношению к электроду 4 и образующим с ним дополнительный кскрозой промежуток. Измерение разрядного тока (тока в дуге) производится поясом Роговского 7 с интегрирующей цепочкой 8. Для измерения параметров импульса напряжения, подаваемого на вспомогательный электрод 6, служит активный делитель 9 напряжения. Сигналы с интегрирующей цепочки 8 и делителя напряжения подаются на осциллографический регистратор 10 (осциллограф С8-14). Запуск тригатронного разрядника осуществляется от блока 11 запуска, сигнал с которо-о подается на поджигающий электрод 5 разрядника. С другого выхода блока 11 запуска импульсный сигнал подается на блок 12 синхронизации (генератор ГЗН-6), который

ел со оо

обеспечивает запуск генератора 13 импульсов (генератор ГЗ-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 хВ. Генератор 13 импульсов формирует выходное напряжение амплитудой 2 кВ. ,

Способ осуществляется следующим образом.

После зарядки накопительного конденсатора 1 до номинального напряжения Us от блока 11 запуска на поджигающий электрод 5 подается импульс напряжения и„, вызывающий срабатывание разрядника - перемыкание промежутка между основными электродами 3 и 4 искровым каналом, в результате чего ток через разрядник (фиг. 2а) на чинает нарастать, а искровой канал преобразуется в сильноточную дугу, которая после достижения максималь ного 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 U (фиг. 26). Подача этого импульса после срабатывания разрядника необходима для того, чтобы исключить влияние электрода 6 на работу тригатронного разрядника. Сильноточная дуга, достигая края э.лектрода 4, замыкает дополнительный искровой промежуток между основным электродом 4 и вспомогательным электродом 6, что приводит к срезу напряжения U (фиг. 26).

Таким образом, зная момент начала движения дуги (момент максимума тока) и момент достижения сильноточной дугой краев электродов (момент начала спада 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 опре

деляют скорость V движения сильноточной дуги.

Погрешность 6 измерения величины V определяют по формуле

б --100%,

где Vj - эталонная скорость движения счль- ноточной дуги, определяемая с помощью высокоскоростной фотосъемки процесса движения дуги. Как показали результаты экспериментов, погрешность б контроля скорости движения сильноточной дуги к краям электро- 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 кДж, амплитуда разрядного тока 250 кА, период тока 1 мс, декремент затухания разрядного тока 1,2. Полученные значения S 3 см, 1д 200 мкс. Число измерений составляет десять.

Предлагаемый способ обеспечивает в 2,7 раза меньшую погрешность контроля скорости движения сильноточной дуги по сравне- нию 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 тригатронном разряднике и уменьшения погрешности измерения, устанавливают вспомогательный электрод вокруг основного электрода узла поджига и образуют между вспомогательным электродом и основным электродом 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

поджигающего электрода до вспомогательного электрода, а указанное время измеряют как интервал от момента достижения максимума тока в дуге до начала спада напряже- ния на дополнительном искровом про- межутке.

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.

аг.г

Редактор И. Шулла Заказ 3062

СоставтельВ. Гомзин

Техред А. КравчукКорректор Л. Вескид

Тираж 341 Подписное

ОИлао ..(х...-

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям iipn ГКНТ СССР

) 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/о Производственно-издательский комбинат «Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 1U1

СоставтельВ. Гомзин

Техред А. КравчукКорректор Л. Вескид

Тираж 341 Подписное

..(х...-