Генератор высоковольтных импульсов Советский патент 1980 года по МПК H03K3/53 

(54) ГЕНЕРАТОР ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике и может быть использован в электрофизических установках разрушения гориых пород электрическими разрядами. Известен импульсный генератор с высоким напряжением, содержащий цепь конденсаторов и разрядников, помещенных в корпус, емкость выравнивания, причем между обкладками кондеисаторов находится твердый диэлектрнк-титанат бария и конденсаторы заряжаются параллельно, а разряжаются последовательно 1. Однако при использовании этого генератора в качестве источника энергии в злектрофизивдс ких установках разрущения горных пород электрическилт разрядами невозможна плавная регулировка разрядной емкости генератора при сохранении постоянной собственной индуктивности его разрядного контура. Известен генератор высоковольтных импульсов, сЬдержащий корпус, заполненный жидким диэлектриком, конденсаторные ступени, расположенные внутри корпуса, искровые коммута торы и разделительные элементы, причем в качестве жидкого диэлектрика в корпусе генератора использованы две находящиеся в несмешанном состоянии жидкости с различными диэлектрическими и физическими свойствами и объемы которых регулируются между обкладками конденсаторных ступеней 2). За счет изменения объемов этих жидкостей осуществляют плавную регулировку величины разрядной емкости генератора при сохранении постоянной индуктивности его разрядного контура. Погрешностью данного генератора следует считать малый диапазон регулировки величины разрядной емкости, т. е. предельное значение диэлектрической проницаемости жидкостей не превышает 78, что неудовлетворяет в. ряде случаев практическим требованиям-; Целью изобретения является увеличение диапазона регулировки величины разрядной емкости генератора при сохранении постоянной индуктивности его разрядного контура. Для этого в генераторе высоковольтных импульсов, содержащем изоляционный полый корпус, заполненный жидким диэлектриком, разделительные злементы и искровые коммутаторы, закрепленные на внешней псжерхностн 3 .корпуса, и конденсаторные ступени, обкладки которых закреплены с помощью изолядаонныл вводов на корпусе и расположены в его полости, причем конденсаторные ступени и искровые коммутаторы собраны по схеме умножения напряжения Аркадьева-Маркса, в корпусе генератора в качестве активного диэлектрика конденсаторных ступеней использованы одновременно твердый и жидкий диэлектрики, причем для ос)(1цествления изменения разрядной емкости генератора твердый дизлектрик снабжен возврат но-постут1ательным устройством, например линей ной зубчатой передачей. На фиг. 1 дана констр)тсция предлагаемого генератора высоковольтных импульсов; на фиг. 2 - сече(ше А-А на фиг. 1. Генератор высоковольтных импульсов состоит из корпуса 1, внутри которого расположены и жестко закреплены обкладки конденсаторных ступеней 2. Корпус заполнен диэлектрической жидкостью 3, например трансформаторным маслом. Внутри корпуса 1 между обкладками части конденсаторных ступеней 2 находится твердый диэлектрик 4, например керамика (диэлектрическая проницаемость которой равна 1000). С помощью возвратно-поступательного механизма 5, например линейной зубчатой передачи, твердому диэлектрику 4 придают возвратно-поступательное движение в горизонтальной плоскости между обкладками конденсатор ных ступеней 2. Герметичность корпуса достигается благодаря дну 6 и боковым стенкам 7 и 8. Герметичность штока от возвратно-поступа тельного механизма 5 достигается в верхней крышке корпуса 1 посредством сальникового уплотнения. Между наружными выводами 9 конденсаторных ступеней 2 закреплены раздели тельные элементы (индуктивности) 10. Кроме того, наружные выводы 9 электрически подклю чены к искровым воздушным межступенчатым разрядникам. Предлагаемы генератор работает аналогично схеме умножения напряжения Аркадьева-Маркс В предложенном техническом решении активным диэлектриком конденсаторных ступеней (разрядном емкости) генератора одновре менно является твердый 4 и жидкий 3 диэлект рики. Минимальная величина разрядной емкости генератора имеет место при отсутствии,,твердог диэлектрика между обкладками конденсаторны ступеней 2. Максимальная величина разрядной мкости генератора имеет место при наличии олько твердого диэлектрика 4 между обкладами всех конденсаторных ступеней 2. Промеуточные значения величины разрядной емкоси лежат между минимальными и максимальными значениями и подбираются путем изменевдя места расположения твердого диэлектрика с омощью механизма 5. При этом в процессе регулировки разрядной емкости генератора его собственная индуктивность остается величиной постоянной, -так как геометрические линейные размеры разрядного контура генератора не меняются, что весьма важно в практике электрофизического дробления горных пород. Предложенный генератор высоковольтных импульсов позволяет повысить технико-экономические показатели устройств разрушения горных пород электрическими разрядами. Формула изобретения Генератор высоковольтных импульсов, содержащий изоляционный полый корпус, заполненный жидким диэлектриком, разделительные элементы и искровью коммутаторы, закрепленные на внешней поверхности корпуса, и конденсаторные ступени, обкладки которых закреплены с помощью изоляционных вводов на корпусе и расположены в его полости, причем конденсаторные ступени и искровые коммутаторы собраны по схеме умножения напряжения Аркадьева-Маркса, отличающийся тем, что, с целью увеличения диапазона регулировки величины разрядной емкости генератора при сохранении постоянной индуктивности его разрядного контура, в корпусе генератора в качестве активного диэлектрика конденсаторных ступеней использованы одновременно твердый и жидкий диэлектрики, причем для осуществления изменения разрядной емкости генератора твердый диэлектрик снабжен возвратно-поступательным устройством, например линейной зубчатой передачей. Источникии информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Франции № 2098513, кл. Н 03 К 3/00, опублик. 15.04.72. 2.Авторское свидетельство по заявке № 2456752/18-21, 23.02.77.

Фиг, 2