Генератор высоковольтных импульсов Советский патент 1980 года по МПК H03K3/01 

(54) ГЕНЕРАТОР ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике, может быть использовано в прикладных целях в электрофизических установках разрушения горных пород, руд. Известен генератор высоковольтных импульсов, собранный по схеме умножения напряжения Аркадьева-Маркса, основными конструктивными элементами которого являются конденсаторные ступени, разделительные элементы, искровы коммутаторы и придающие жесткость несущие конструкции ияи корпус генератор Ц. Недостатками данного генератора, применительно к его использованию в качестве источник при электрофизических методах разрушения горных пород, является весьма большая индуктивность разрядного контура в силу использова ния воздушного типа изоляции между конденсаторными ступенями и невозможности плавной регулировки величины разрядной емкости генератора при сохранении постоянной собственной индуктивности его разрядного контура, а также большой уровень пpoизвoдcтвe fflыx шумов при срабатьшании искровых KOMNiytaropoB. Известен также генератор высоковольтных импульсов, содержащий конденсаторные ступени, разделительные элементы, искровые коммутаторы и корпус 2. При этом конструктивно конденсаторные ступени расположены внутри полости корпуса генератора, содержащей хотдкий диэлектрик. Данные конструктивные исполнения генератора частично решают проблему уменьшения индуктивности разрядного контура генератора и возможности плавной регулировки величины разрядной емкости. Недостатком известного генератора является при его работе болылие уровни производственных шумов, превышающие допустимые санитарные нормы. Целью изобретения является уменьшение уровня производственных шумов. Поставленная цель достигается тем, что в генераторе высоковольтных импульсов, выполненном по схеме умножения напряжения Аркадьева-Маркса и содержащем корпус, заполненный жидким диэлектриком, разделительные sneNBHты, конденсаторные ступени, расположенные в полости герметичного корпуса, и искровые коммутаторы, осеснмметрично наружной поверхHo(iTH корпуса коаксиально установлены два токопроводящих цилиндра, полость между которыми содержит вакуум, причем внутрешшй ЦИЛИ1ЗДР соединен с выходным искровым коммутатором, а внешний цилиндр подключен к заземленному шинопроводу. На фиг. 1 представлен генератор высоковоль ных импульсов; на фиг. 2 - одно из сечений генератора; на фиг. 3 - принципиальная элект ри1кская схема генератора, BbinonHeHHasT по схеме умножения напряжения Аркадьева-Маркса. Генератор высоковольтных импульсов состои из корпуса 1, внутри которого расположены и жестко закреплены обкладки конденсаторных ступеней 2. Каждая из обкладок конденсаторны ступеней 2 имеет наружные 3-12. Между выводами 3-5, 5-7,.7-9, 9-11 и 4-6, 6-8, 8-10, 10-12 закреплены разделительные элемен ты 13-16 и 17-20 соответственно. Между каждой парой выводов 4-5, 6-7, 8-9, 10-11 встроена пара искровых коммутаторов 21 (фиг. 3). Корпус 1 генератора заполнен двумя диэлектрическими жидкостями с различными диэлектрическими и физическими свойствами. Граница раздела жидкостей обозначена..цифрой 22. Осесимметричио наружной поверхности корпуса 1 коаксиа.пьно установлены токопроводящие цилиндры 23 и 24. Герметичность всей конструкции достигается крышкой 25 и дном 26 корпуса. Токопроводяшие цилиндры 23 и 24 образуют полость 27, которая содержит вакуум, создаваемый через полый штуцер 28 извне расположенной системы откачки. Коммутаторы 21 в конструкции генератора расположе ны в полости 29 между наружной поверхностью корпуса 1 и внутренней поверхностью цилиндра 23. .Причем цилиндр 23 соединен креплением 30 с выходным искровым коммутатором генератора, а цилиндр 24 подключен к заземленно му шинопроводу (на чертежах не показано ); При больишх частотах срабатьгеания генератора через полость 29 прокачивают воздух посред74 ством полых штуцеров 31 и 32, вынося проукты эрозии искровых коммутаторов. Объем жидкостей внутри корпуса 1 плавно регулируют через полые штуцера 33 и 34 При работе генератора высоковольтных импульсов на искровых коммутаторах имеет место электрический разряд, который является источником больших уровней производственных шумов. В данной конструкции генератора эти шумы гасятся наличием вакуумной полости 27 на пути распространения этих шумов. Генератор высоковольтных импульсов позволит достичь допустимь1Х санитарных норм по уровням производственных шумов при работе электрофизических высоковольтных установок разрушения горных пород электрическими разрядами при больших частотах срабатывания генератора, как об этом свидетельствуют испытания на моделях с одним искровым коммутатором. Формула изобретения Генератор высоковольтных импульсов, выполненный по схеме умножения напряжения Аркадьева-Маркса и содержащий корпус, заполненный жидким диэлектриком, разделительные элементы, конденсаторные ступени, расположенные в полости герметичного корпуса, и искровые коммутаторы, отличаюшийся тем, что, с целью уменьшения уровня производственных шумов, осесимметрично наружной поверхности корпуса коаксиально установлены два токопроводящих цилиндра, полость между которыми содержит вакуум, причем внутренний цилиндр соединен с выходным искровым KOMMjrraтором, а внешний цилиндр подключен к заземленному шинопроводу. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Франции № 2206037, кл. Ч 03 К 3/00, опублик. 1974. 2.Авторское свидетельство СССР № 636773, кл. Н 03 К 3/01, 1977 (прототип). 25 30 Воздух т/ J 2 / te./ 28 29 27 26