Высоковольтный переключатель Советский патент 1976 года по МПК H01H33/74 

1

Изобретение относится к слаботочным высоковольтным коммутирующим устройствам, которые используются в электрофизических установках.

В физических экспериментах по определению энергетических параметров пучков ускорителей функции возбуждения ядерных реакций получают путем плавного изменения энергии ускоренных частиц и замера выхода продуктов реакции. Для автоматизации процесса измерения удобнее изменять потенциал мишени, а не перестраивать ускоритель с одной энергии на другую. При изменении потенциала мишени путем самозаряда ее пучком ускоренных частиц необходи.мо, чтобы токи утечки заряда с мишени были много меньше тока пучка ускорителя.

По основному авт. св. N° 385337 известен высоковольтный переключатель, который предотвращает влияние наводок, но не ликвидирует утечек заряда при перезарядке, позволяет работать с токами утечки заряда не менее кулона и напряжениями между вводами до 50 кв и не исключает случайного попадания высокого напряжения на ввод, подсоединенный к потребителю.

При работе с пучком заряженных частиц ускорителей для биполярного сканирования потенциала мишени возникает необходимость периодически заряжать ее до определенного

потенциала зарядом с полярностью, обратной напряжению ввода. При этом получается большой перепад напряжений (до 75 кв) п при перезарядке происходит частичная утечка заряда с мишени, так как в момент размыкания электрической цепи в среде между контактами возникают проводящие каналы. Утечки заряда с мишени увеличивают ошибку эксперимента и ограничивают амплитуду напряжения сканирования.

С целью уменьшения потерь заряда при коммутации в предлагаемом переключателе напротив одного из неподвижных вводов установлен дополнительный подвижный заземленный контакт, связанный с дополнительным электромагнитным приводом.

Па фиг. 1 показан предлагаемый переключатель, общий вид; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1.

Высоковольтные вводы 1 и 2 расположены соосно в герметичном металлическом корпусе 3. Ввод 1 постоянно находится под отрицательным потенциалом, а ввод 2 подсоединяется к потребителю периодического отрицательного потенциала. Па верхнем фланце корпуса 3 находится катушка 4 электромагнитного привода подвижной контактной пластины 5. Якорем электромагнита служит стальной подвижный шток с возвратной пружиной 6. Па якоре жестко крепится заземленный металлический экран 7 с изолятором 8. Клапан

9служит для наполнения газом, а манометр

10- для контроля за давлением в объеме. Смотровое окно 11 дает возможность визуально наблюдать положение и состояние контактов. Подвижный заземленный контакт 12, катушка 13 электромагнитного привода , и шток с возвратной пружиной 14 расположены в горизонтальной плоскости переключателя.

При замыкаиии цени катушки 13 ввод 2 отсоединяется от земли. После этого включается катушка 4, контактная пластина 5 замыкает вводы, заряжает подсоединенную к вводу 2 емкость до определенного отрицательного потенциала и под действием пружины 6 возвращается в исходное положение. Для перезарядки емкости но команде с пульта катушка 13 обесточивается, подвижный контакт 12 под действием пружины 14 заземляет ввод 2 и присоединенную к нему емкость, а через 0,1 сек цепь катушки 13 автоматически замыкается. После этого включается катушка 4 и ввод 2 вместе с емкостью снова заряжаются. Циклы периодически повторяются.

При использовании вьшоковольтного переключателя для биполярного сканирования потенциала мишени последняя вместе с накопительной емкостью подсоединяется к вводу 2. При замыкании катушки 13 ввод 2 отсоединяется от земли. Затем контактная нластина 5 при помош,и электромагнитного привода замыкает вводы, заряжает мишень до определенного отрицательного потенциала, равного потенциалу ввода 1, и возвращается в исходное ноложение. Пучок положительно заряженных частиц, нриходянщх на мишень, плавно ноднимает потенциал мишени, емкости и ввода 2 сначала до нуля, а затем до определенного положительного потенциала. После этого ио команде с пульта катушка 13 обесточивается и подвижный заземленный контакт 12 разряжает емкость вместе с мишенью до нуля. Затем, носле замыкания цепи катушки 13, включается катушка 4, и емкость с мишенью перезаряжается до отрицательного потенциала, равного потенциалу ввода 1.

Циклы периодически повторяются.

В нормальном состоянии ввод 2 находится в замкнутом состоянии с подвижным контактом 12 и имеет потенциал, равный потенциалу земли, что нредотвраш,ает возможность

случайного попадания высокого напряжения на мишень.

Переключатель позволяет работать с напряжениями между вводами до 75 кв.

Формула изобретения

Высоковольтный переключатель по авт. св. № 385337, отличаюш,ийся тем, что, с целью уменьшения потерь заряда при коммутации, напротив одного из неподвижных вводов установлен дополнительный подвижный заземлеииый коитакт, связанный с дополнительным э.1:ектромагнитиь м приводом.

дТ

If