Генератор импульсных напряжений Советский патент 1980 года по МПК H03K3/53 H03K3/02 

(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

Изобретение относится к высоко- . вольтной импульсной технике, а именно к контактной системе заряда конденсаторов генераторов импульсных напряжений и может быть использовано для получения различных длин волн и для формирования волн внутренних перенапряжений.

Известен генератор импульсных напряжений, у которого контактная система выполнена в виде поворотной штанги с пневмоприводом. Зарядные контакты смонтирована на четырех вертикальных осях внутри генератора. Во время заряда они удерживаются пружиной, а при разряде поворачиваются посредством сжатого воздуха. В режиме заряда контакты подключают все конденсаторы к зарядному устройству 1 .

Недостатком такого устройства является сложность контактной системы, большие габариты из-за необходимости поворота штанги с Контактами, отсутствие полного обеспечения требований техники безопасности.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является генератор импульсных напряжений, выполненный по схеме Аркадьева-Маркса,

содержащий конденсаторы, разрядники, . зарядс;ые и разрядные резисторы, успокоительные резисторы, зарядно-разрядную контактную систему с пневмоприводом и соединительным воздуховодом {2 .

Недостатками этого генератора является невысокая надежность и повышеннг.я опасность эксплуатации. Невысокая надежность обуславливается наличием большого числа элементов контактной системы, гибких валов, воздушных вентилей, поворачивающихся подвижных плечей в генераторе, где

fS число каскадов может составить 30 и более, а повышенная опасность эксплуатации обусловлена тем, что при возникновении на заряженном генераторе аварийных ситуаций, таких как

20 разрыв трубы, подводящей сжатый воздух, поломка гибкого вала или вентиля пневмопривода, пртеря питания приводов, возникает необходимость замыкания переключателей.

25 Цель предлагаемого изобретения повышение надежности работы генератора и обеспечение требований техники безопасности.

Указанная цель достигается тем,

30 1то в известном генераторе импульсных напряжений, собранном по схеме Аркадьева-Маркса, содержащем конденс торы, разрядники, зарядные и разрядные резисгоры, успокоительные резисторы, зарядно-разрядную контактную систему с пневмоприводом и соедини гельным воздухойодом, зарядно-разрядная система представляет собой герметичный корпус, закрытый с двух сторон фланцами, к внутренним сторо нам которого прикреплены изоляционные цилиндры с отверстиями для прохо да сжатого воздуха, на свободных концах которых укреплены электроды с отверстиями по центру для прохода закорачивающего стержня, соединенного со штоком, насаженным на поршень с пружиной, помещенной внутри цилиндра с обратным клапаном, выполнен ным в виде резинового манжета. В случае многокаскадного генератора импульсных напряжений число пне матических устройств выбирают по чис лу каскадов генератора и подсоединяют к общему воздуховоду, проходящему вдоль генератора. С целью получения импульсов напря жения с регулируемой длиной волны в генераторе импульсных напряжений, описанном выше, могут быть установле ны дополнительные контактные системы, в которых на изоляционных цилинд рах намотан провод высокого сопротив ления. На фиг. 1 изображен генератор импульсных напряжений (ГИН); на фиг.2 зарядно-разрядная контактная система ГИН, на фиг. 3 - пневматические контактные устройства (увеличено). Устройство содержит конденсаторы 1, зарядные резисторы 2, разрядные резисторы 3, успокоительные резисторы 4, разрядники 5, зарядно-разрядную контактную систему, состоящую из пневматических контактных устройств б, присоединенных патрубками 7 к общему воздуховоду 8, выполненному из изоляционного материала и проходящему вдоль генератора. У основания генератора воздуховод 8 имеет перепускной вентиль 9, который соединяет его с баллоном 10 со сжатым газом или открывает в атмосферу. Пневматическое контактное устройство состоит из герметичного корпуса 11, вы полненного из изоляционного материала, например стеклоэпоксидного цилиндра, закрытого фланцами 12 и 13. К внутренней стороне фланцев крепятся изоляционные цилиндры 14 и 15, по крытые токопроводящей фольгой 16. На свободных концах изоляцио нных цилинд ров 14 и 15 укреплены электроды 17 и 18, между которыми образуется изоляционный промежуток 19. Электрод 18 имеет отверстие для прохода закорачивающего стержня 20. Закорачивающий стержень 20 соединен с изоляционным штоком 21, посаженным на поршень 22 движущийся внутри изоляционного цилиндра 15. Поршень удерживают в верхнем положении пружиной 23, при этом электроды 17 и 18 закорочены. Устройство имеет обратный клапан 24, выполненный в виде резинового манжета, размещенного на изоляционном цилиндре 15 с отверстиями 25. Изоляционные цилиндры имеют также отверстия 26, для свободного прохода воздуха. Генератор импульсных напряжений работает следующим образом. Перед зарядом генератора воздуховод 8 и герметичные корпуса 11 через патрубки 7 заполняют сжатым воздухом из баллона 10. При этом изоляционные промежутки 19 шунтированы закорачивающими стержнями 20. Заряд конденсаторов 1 производится через зарядные резисторы 2. Ток протекает по токопроводящей фольге 16, наклеенной на изоляционные цилиндры 14 и 15. При быстром переключении перепускного вентиля 9 на выпуск, воздух выходит из воздуховода 8 и из малых объемов под поршнями 22 пневматических устройств 6. Сжатый воздух, оставшийся в герметичных корпусах 11 пневматических устройств б, через отверстия 26 давит на поршни 22, сжимает пружины 23 и раскорачивает изоляционные промежутки 19 на время разряда ГИН. Разрядники 5 пробиваются, конденсаторы 1 соединяются последовательно и начинают разряжатьjCH через разрядные резисторы 3. После разряда ГИН перепускной вентиль 9 подключает воздуховод 8 к баллону 10 и он снова заполняется сжатым воздухом. Для обеспечения свободной подачи воздуха в герметичные корпуса 11 и препятствия его обратного выхода при снижении давления з воздуховоде 8 использованы обратные клапаны, выполненные в виде резиновых манжет 24, размещенных на изоляционных цилин драх 15 с отверстиями 25. Для получения импульсов напряжения с регулируемой длиной волны установлены дополнительные контактные системы , в которых на изоляционных цилиндрах 14 и 15 вместо металлической фольги 16 намотан провод высокого сопротивления. Сжатый воздух, используемый для срабатывания контактной системы играет также роль изоляции между электродами при работе устройства, что позволяет значительно уменьшить габариты контактной системы и всего генератора импульсных напряжений. Отсутствие специальных приводов и большого количества воздушных вентилей, отсутствие поворотных элементов, один общий воздуховод для всех пневматических устрюйств, быстрота перевода в рабочее состояние значительно повышают надежность и быстродействие предлагаемого устройства. Возврат изоляционного промежутка в закороченное положение при открытом положении перепускного вентиля при аварийном состоянии системы /обрыв воздуховода или подводящего патрубка) происходит через время выхода воздуха из объема корпуса через зазор между поршнем и цилиндром (5-10 с), что обеспечивает выполнение правил техники безопасности

Формула изобретения

Генератор импульсных напряжений, выполненный по схеме Аркадьева-Маркса, содержащий конденсаторы, разрядники, зарядные и разрящные резисторы, успокоительные резисторы, зарядно-разрядную контактную систему с пневмоприводом и соединительным воздуховодом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежнос ти и обеспечения требований техники безопасности, зарядно-разрядная контактная система состоит из герметичного корпуса, закрытого с двух сто- . рон фланцами, к внутренними сторонам которого прикреплены изоляционные цилиндры с отверстиями для прохода сжатого воздуха, на свободных концах которых укреплены электроды с отверстиями по центру для прохода закорачивающего стержня, соединенного со штоком, насаженным на поршень с пружиной, помещенной внутри цилиндра с обратным клапаном, выполненным в виде резинового манжета.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

Электрические станции, сети к системы, 1973, 14, с. 10-12.

h

-.