Управляемый искровой коммутатор Советский патент 1979 года по МПК H01T5/00 H03K3/53 

Изобретение относится к области высоковольтной импульсной техники и может быть и-спользовано при испытаниях электротехнического оборудоваНИН, при -физических исследованиях электрической прочности изоляции в области приложения апериодических срезанных импульсов высокого напряжения, а также при формировании импульсов напряжения специальной формы, например прямоугольной.

Наиболее близким из известных устройств в изобретению является управляемый искровой коммутатор, содержащий между высоковольтным и заземленным выводами последовательно включенные искровые промежутки, образованные основными электродами управляемых трехэлектродных разрядников и параллельную им цепь последовательно вк.пюченных основных конденсаторов, причем смежные обкладки основных конденсаторов подключены к смежным электродам разрядников через резисторы, которые снабжены промежуточными выводами , подключенными к поджигающим электродам указаннЕЛХ разрядников 1 . Недостатком известного коммутатора являются большое время его срабатывания, так как пробой последующего искрового промежутка происходит после пробоя предыдущего искрового промежутка и начала переходного процесса в предыдущем контуре, т.е. происходит поочередное срабатывание искровых промежутков и время срабатывания разрядника определяется суммой времени срабатывания отдельных искрочых промежутков. Кроме того, вследствие возникающих напряжений на сопротивлениях, связывающих емкости и искровые промежутки, особенно на фронте импульса напряжения, возможны самопроизвольные преждевременные пробои искровых промежутков и разрядника в целом .

Цель изобретения - уменьшение времени срабатывания и повышение надежности коммутатора. Поставленная цель достигается тем, что известный управляемый коммутатор снабжен дополнительными резистором, конденсаторами и управляемым разрядником, причем дополнительный резистор включен между высоковольтным выводом и прилегающей к нему обкладкой основного конденсатора, промежуточный вывод дополнительного резистора соединен с поджигающим электродом ближайшего к высоковольтному выводу разрядника, дополнительные конденсаторы подсоединены параллельно указанным искровым промежутч ам, а дополнительный управляемый разрядник включен между смежными обкладками двух основных конденсаторов и заземленным выводом, а его управляющий электрод подключен к запускающему устройству.

Включение параллельно искровым промежуткам дополнительных конденсаторов уменьшает величину возникающих напряжений на резисторах, связывающих искровые промежутки и основные конденсаторы, что уменьшает вероятность самопроизвольных преждевременных срабатываний коммутатора. Благодаря дополнительным конденсаторам и дополнительному управляемому разряднику в требуемый момент времени обеспечивается возникновение разности потенциалов на всех резисторах, что приводит к практически одновременному пробою искровых промежутков . Вслествие этого уменьшается время срабатывания коммутатора.

Ма чертеже приведена электрическая схема коммутатора с пятью искровыми промежутками.

Коммутатор содержит последовательно соединенные управляемые трехэлектродные разрядники 1, параллельно которьм включены через резисторы 2 основные конденсаторы 3. Параллельно искровым промежуткам включены также дополнительные конденсаторы 4. Смежные обкладки основных конденсаторов 3, например первая и вторая по отношению к земляному выводу, соединены с ним через трехэлектродный управляемый. разрядник 5, запуск которого производится от запускающего устройства 6. Между высоковольтным выводом коммутатора и прилегающей обкладкой дополнительного конденсатора 4 может быть включен резистор 7, сопротивление которого-равно сопротивлению резистора 2.

Коммутатор работает следующик5 образом.

При приложении напряжения к коммутатору распределение напряжения по разрядникам 1 определяется емкостями основных 3 и дополнительных 4 конденсаторов . Разностьпотенциалов на резисторах 2 при этом близка к нулю. При подаче с запускающего устройства б импульса управления срабатывает разрядник 5, изменяя потенциал выводов б резисторов 2 на величину напряжения, до которого заряжен один основной конденсатор 3. Потенциалы вторых выводов а резисторов 2, определяемые дополнительными конденсаторами 4, остаются при этом неизменными. Таким образом, на всех резисторах 2 возникает напряжение, вследствие чего практически одновременно пробиваются все искровые промежутки, обеспечивая срабатывание коммутатора.

Выполнение коммутатора по, предложенной схеме уменьшает вероятность преждевременных самопроизвольных срабатываний, что особенно важно при испытаниях, на подготовку которых необходимо значительное время, а также в случае невозможности проведения повторного испытания. Уменьшение времени срабатывания, важно в случае использования коммутатора, например, в качестве защитного, а также при формировании коротких импульсов напряжения .

Формула изобретения

1 . Управляемый искровой коммутатор, содержащий между высоковольтным и заземленным выводами последовательно включенные основные управляемые трехэлектродные разрядники и параллельную им цепь последовательно включенных основных конденсаторов, причем смежные обкладки основных конденсаторов подключены к смежным электродам разрядников через резисторы, которые снабжены промежуточными выводами, подключенными к поджигающим электродам разрядников, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени срабатывания и повышения надежности коммутатора, он .снабжен дополнительными резистором с промежуточным, выводом, конденсаторами и управляемым разрядником, причем дополнительный,, резистор включен между высоковольтным выводом и прилегающей к нему обкладкой основного конденсатора, промежуточный вывод дополнительного резистора соединен с поджигающим электродом ближайшего к высоковольтному выводу основного разрядника, дополнительные конденсаторы подсоединены параллельно основным разрядникам, а дополнительный управляемый разрядник включен между смежными обкладками двух основных конденсаторов и заземленным выводом коммутатора.

2. Разрядник по п. 1, о т л и чающийс я тем, что дополнительный управляемый разрядник подключен между смежными обкладками первого и второго основных конденсаторов, прилегающих к заземленному выводу.

0Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии № 1345978, кл. Н 3 Р, 1974.