Многозазорный разрядник Советский патент 1980 года по МПК H01T5/00 H03K3/53 

1

Изобретение относится к искровым коммутаторам и может быть использовано для формирования импульсов тока апериодической формы на индуктивной нагрузке, например для имитации токов молнии в объектах большой протяженности.

Для эффективного использования энергии емкостного накопителя при работе на индуктивную нагрузку, формирование длительного апериодического спада импульса тока целесообразно осуществлять шунтированием нагрузки с помощью быстродействующего разрядника после достижения в цепи разряда максимума тока. Напряжение на индуктивной нагрузке при этом близко к нулю. Таким образом, разрядник должен выдерживать без пробоя максимальное напряжение, а в момент, близкий к максимуму тока и при напряжении, близком к нулю - сработать, защунтировав индуктивную нагрузку.

Известен разрядник - кроубар, служащий для закорачивания нагрузки в максимуме тока. Разрядник содержит два основных электрода, в цепь одного из которых включена нелинейная индуктивность, и управляющий электрод 1.

Недостаток этого разрядника - наличие специальной схемы подмагничнвания индуктивности и схемы управления, обеспечивающих его срабатывание в максимуме тока нагрузки.

, Наиболее близок по техническому решению к данному изобретению многозазорный разрядник, содержащий ряд последовательно соединенных, щунтированных однородными резисторами искровых промежутков, электроды каждого из которых, кроме крайних электродов, подключены через конденсаторы связи к противоположным выводам разрядника 2.

Недостатком данного разрядника является невозможность получения импульсов тока апериодической формы на индуктивной нагрузке, так как он срабатывает на фронте импульса напряжения.

Цель изобретения - расширение области применения разрядника путем обеспечения возможности получения импульсов тока

20 апериодической формы на индуктивной нагрузке.

Поставленная цель достигается тем, что многозазорный разрядник снабжен диодами, включенными последовательно с указанными конденсаторами связи, причем все диоды включены в одном направлении по отношению к выводам разрядника.

На фиг. 1 изображена электрическая принципиальная схема предлагаемого многозазорного разрядника; на фиг. 2 даны кривые тока i (t) и напряжения U (t) на нагрузке во временной развертке.

Многозазорный срезающий разрядник содержит последовательно включенные искровые промежутки 1, параллельно которым подключены резисторы 2; электроды искровых промежутков 1 кроме крайних электродов подключены к высоковольтному выводу 3 разрядника, заземленному выводу 4 раЗ рядника соответственно через диоды 5 и соединенные последовательно с ними конденсаторы 6. Диоды 5 включены обратно полярности первого положительного полупериода напряжения на нагрузке.

При приложении к разряднику первого положительного полупериода импульсного напряжения в форме затухающей синусоиды диоды 5 обладают бесконечно большим сопротивлением. Напряжение по искровым промежуткам 1 распределяется равномерно, что определяется сопротивлениями резисторов 2,

Разрядник выдерживает положительный полупериод напряжения без пробоя. При изменении полярности напряжения, в начале отрицательного полупериода, т.е. в тот момент, когда ток нагрузки близок к максимальному значению, сопротивление диодов 5 становится намного меньше сопротивлений резисторов 2, и распределение напряжения по искровым промежуткам 1 определяется диодами 5 и конденсаторами 6, так как к каждому искровому промежутку 1 при ложено почти все напряжение, прикладываемое к разряднику. Искровые промежутки 1 пробиваются, вызывая срабатывание разрядника и формирование на индуктивной нагрузке импульса тока апериодической формы. Конденсаторы 6 ограничивают величину тока, протекающего через диоды 5.

Использование изобретения позволяет расширить область применения разрядника: он может быть использован как для защиты от перенапряжений (диоды включаются согласно полярности первого полупериода напряжения на нагрузке), так и для получения на индуктивной нагрузке импульсов тока апериодической формы (диоды включаются обратно полярности первого полупериода напряжения).

Формула изобретения

Многозазорный разрядник, содержащий ряд последовательно соединенных, шунтированных однородными резисторами искровых промежутков, электроды каждого из которых, кроме крайних электродов, подключены через конденсаторы связи к противоположным выводам разрядника, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, он снабжен диодами, включенными последовательно с указанными конденсаторами связи, причем все диоды включены в одном направлении по отношению к выводам разрядника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Комельков В. С. Техника больших импульсных токов и магнитных полей. М., Атомиздат, 1970, с. 187-188.

2.Патент Великобритании ЛЬ 1257668, кл. Н 3 Р, 1969.