Устройство для эвакуации энергии из обмоток магнитных систем Советский патент 1982 года по МПК H02H7/00 H01F6/00 

Наиболее существенными недостатками известного устройства являются следующие; Слишком медленно происходит коммутация тока из выключателя в решетку. Времй коммутации ;в основном складывается и времени работы контактной систбмы и движения дуги tio длинным й§8г1Гутйи .электродам. Например, время от подачи; на ifaTyliiky привода , контактов импульса. на ШклЙШпйяг до йокгёнта входа дугИ в ре- шетку при номинальном токе 3 кА для се-. рийнргт) автомата гашения поля состав:ляет 10(3 мс..;.-;;-.: Ч.: л ; .V;- :-.г. л v-;-4A::v В период коммутации (до входа дуги в решетку) процесс гашения энергии идет при гораздо меньшей мош,ности, чем во время. нахождения решетке.-., . В-результате этих недостатков в обмот. ке. м.агнитиой системы может возрасти угроза аварии или результать аварии будут Значительнее. В случае иснользоваиия устройства для защиты сверхпртэводящих ; магнитов увеличатся не только потери ЖИДКОГО хладагента, что снижает экоиоЧ мичность, но и максимальная температура . обмотки (наиболее «горячая точка- находится в той части проводника, которая первой перешлав нормальное состояние). - . Следовательно, использование устройства 2 снижает надежность и экономичность магнитных систем. Целью настоящего изобретения является повышеН1Ге надежности и экономичности. Указаиная цель достигается дем, что в устройстве указанные зазоры выполнены в рдаом ; ЭЛёКтрбДёу два ;; конца изогнутых электродов сближены и образуют на этом участке узел поджига дуги, в качестве выклютатёля . использован быстродействую щИй выключатель, иапри.м,ер тиристорный, в устройство введены ;дн6ды, число кото;рьгхна ёдИййцу йень1йё. .числа учайков электрода, образоващых указанными зазора.ми, И рёзисторьТГпб чйслУ ук1|анных участков, каждый из указанных-участков соединен с каждым соседним участком через один ИЗ-диодов, а с быстродёйствуЮщим выклк)чателем- через один изрезисторов, при этом величина омического со противления каждого резистора выбирается из условия обеспечения соотиошейия /+ Ип ном) / - ток в магнитной системе (в большинстве случаев можно считать, что при двинсении дугй-nd электродам / я Const) и --ношр участка Шектрода соответствующего рШистор (считая по ходу дуги); . , г - величина омического сопротивления этогорезистора; )7д„ - средний величина; падения на ггряжения в дуге на л-ом участке; - кбминальное напряжение эвакуации, которое равно иадетгию напряжения; на концах peiiieTKH в период нахождения .. в ней электрической дуги. ,, .. На MejJteJKe 5х;ёматически иредставлен ариант выпо;1Иения устройства. . Устройстбо содержит источник электроитания 1, магнит 2 и устройство защиты, оторое . состоит и.з бь1стродеиствующего ыключателя 3, узла.С нбджйгйдуги, изогутых электродов 5, дугогасительной реетки 6, резисторов 7 и шунтирующИх диоов 8. Устройство работает следующий; обраом. ,- . Аналогичные датчики (на .чертежах не оказаны) пбдают сигнал на отключеИие ,,,3, 3. Под действием возникаю:- .;:.:-..: .. ..„ л ёго при отключении напряжения в узле 4 происходит пробой и возникает электрическая дуга. При этом ток / сразу пойдет через первь1Й реййстор,, величина соиротивЛенйя которЬго -4-, Далее дуга ПОД действием магнитного дутья движется вверх и перескакивает первый зазор в электроде. Припрохождении одного конца дуги через зазор в,нем может также возникнуть дуга. ТТадёние напряж.е11ия на шунтируйщем :.диоде 8 порядка ТВ создает условия погасания этой дуги. Таким образом, «отключаетсй первый участок изогнутогоэлектро;да, после чего ;tbk де.ится мМду резисторамии/i и . Поскольку они включаются параллельно, ;н.а на этом участке падает. В то же время дуга Несколько ;растянулась, и иаиряжение на ней повысилось. Суммарно е ШдениёнапряЖениЯ В рёзисторах и дуге должно быть приблизительно неизменным, В дальнейшем процесс идет подобным же образом; постепенноуменьшается суммарнЪё сопротивление в результате параллель-; його подключения новых резисторов, соответственно снижается падение напряясенИя на них н в то же время увеличивается падение напряжения в результате растягивания дуги. Вконце йроцёсса дугаодним концом перескакивает через последний разрыЪ на электроде 5 и попадает в дугогасительнуйрвшётку, а в peшeтк/, минуя все резисторы 7. . . Предлагаемое устройство обеспечивает повышение эффективности -эвакуации энер гни из м атнйта з;а. счёт выделения ча сти энергии в резисторах 7 и уменьшения времени к(зммутацни спомощью з;амёны механическоГО выключателя на быстродействующий, например, тиристорный, сверхпроводящий или вакуумный. Количество срабзтываний, следующих иепосредственно друг за другом, определяется в основном энергоемкостью рещетки.

Экономический эффект от использования изобретения получается в результате повышения надежности и экономичнйсти работы дорогостоящих крупных магнитных систем, в особенности сверхпроводящих.- . - - Г-.

Формула изобретения

Устройство для эвакуации энергии из обмоток магнитных систем, напр.имер, сверхпроводящих,, содержащее выключатель, соединенный с дисковой дугогасительной решеткой с помощью двух изогнутых электродов с зазорами для коммутации тока в процессе движения по электродам, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и экономичности путем уменьшения доли.энергии, выделяк)щейся непосредственно в магнитной системе, указанные зазоры выполнены в одном электроде, два конца электродов сближены и образуют узел поджига дуги, в качестве выключателя использован быстродействующий выключатель, например, тиристор, в устройство введены диоды, число которых

на единицу меньше числа участков электрода, образованных указанными зазорами, и резисторы по числу указанных участков электрода, каждый из указанных участков соединен с каждым соседним участком через один из диодов, а с быстродействующим выключателем - через один из резисоров, при этом ве.:1)чина омического сопротивления каждого резистора выбирается из условия обеспечения соотношения

V-T + «

2-т

15

где /,- ток в магнитной системе;

п - номер участка электрода и

соответствующего резистора; г- величина омического сопротивления этого резистора; С/д„ - средняя величина падения iaпряжёния в дуге на л-ои участке;

f/BOM - номинальное напряжение эвакуации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

. II Авторское / свидетельство СССР Я 526226, кл. Н 02 Н 7/00, 1975. 2. О. И. Брои. Автоматы гашений магнитного поля, «ГЭИ, 1961.

6