Коммутатор для формирующейлиНии Советский патент 1981 года по МПК H03K17/00 

1

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике, а именно к устройствам формирования импульсов . тока и напряжения и может быть использовано в сильноточных наносекундных ускорителях и генераторах мощных наносекундных импульсов.

Известен наносекундный коммутатор для формирукадей линии, состоящий из двух основных электродов и управлякхцего, установленного в заземленном электроде 1 .

Однако стабильная работа такого коммутатора возможна лишь в том случае, когда основной электрод, в котором установлен управляющий электрод, является анодом. При смене его полярности коммутатор практически не управляется и стабильность его срабатывания , низка. Расположение управляющего электрода в высоковольтном электроде коммутатора сопряженно с существенными трудностями. Прежде всего это необходимость изоляции запускающего тракта на полное рабочее напряжение в течение всего времени зарядки формирующей линии.

Известен также коммутатор для формирующей линии, содержащий два основных электрода и управляющий, который

установлен в одном из основных электродов и через коммутирующий элемент соединен с обкладкой, расположенной в зазоре между внешним и внутренним электродами формирующей линии 2.

Недостаток коммутатора - низкая стаблльность срабатывания.

Цель изобретения - повышение стабильности срабатывания коммутатора.

Указанная цель достигается тем, что в коммутаторе для формирующей линии, содержащем два основных электрода и управлякхдий, который установлен в одном из основных электродов и соединен через коммутирующий элемент с обкладкой, расположенной в зазоре между внешним и внутренним электродами формирующей линии, между вкешннм электродом формирующей линии и обклаДкрй установлена дополнительная обкладка, которая соединена через управляемой разрядник с внешним электродом формирующей линии. Этим достигается управление моментом срабатывания коммутирующего элемента и создание большего искажения поля вблизи управляющего электрода, что позволяет значительно повысить стабильность срабатывания коммутатора. На чертеже изображен наносекундный коммутатор для формирующей линии Кокмутатор состоит из основных электродов 1 и 2, в одном из которых (1) установлен управлякадий электрод 3, соединенный посредством коммутирующего элемента 4 с обкладкой 5, расположенной между внутренним 6 и внешним 7 электродами формирующей линии; а между обкладкой 5 и внешним электродом 7 формирующей линии уста овлена дополнительная обкладка 8, соединенная через управляемый разряд ник 9 с внешним электродом 7 формиру 1рщей линии. В качестве изоляции в формирующей линии и рабочей среде в коммутаторе используется очищенная вода с удельным сопротивлением. 10 Ом.см. Работа наносекундного.коммутатора осуществляется следующим образом. К формирующей линии приклада1вается импульс зарядного напряжения. В м мент достижения амплитуды нат1ряжения на линии 0,7-0,8 от максимальной, на управляющий электрод управляемого разрядника 9 подается управляющее напряжение. Разрядник срабатывает, при этом дополнительная обкладка 8 оказывается под потенциалом, близким к потенциалу внешнего электрода 7. Происходит перераспределение напряжения на емкостном делителе, образованном обкладками 5 и 8 и внутренним электродом 6 формирующей линии , в результате чего обкладка 5 также оказы вается под потенциалом, близким к потенциалу внешнего электрода 7 форм рующей линии, а управляющий электрод коммутатора имеет потенциал, близкий к потенциалу высоковольтного электрода. В результате этого к коммутирующему элементу 4 приложена существенная разность потенциала, чем достигается его срабатывание с минималь ным временем запаздывания и с неболь шим разбросом. Управляющий электрод 3 коммутирующего элемента 4 оказывает-, ся под потенциалом обкладки 5, что ведет к искажению -поля в области поджигающего узла и зажиганию разряда вблизи высоковольтного электрода 1. В дальнейшем разряд перемыкает основной промежуток между электродами 1 и 2. Благодаря стабилизации момента срабатывания коммутирующего элемента 4 и достижения существенного искажения поля удается стабилизировать работу коммутатора. Например, при времени заряда формирующей линии 0,8 МКС и напряжении на ней 500 кВ стабильность срабатывания коммутатора равна 18 ни. формула изобретения Коммутатор для формируквдей линии, содержащий два основных электрода и управлякадий, который установлен в одном из основных электродов и через ком утирующий элемент соединен с обкладкой, расположенной в зазоре между внешним и внутренним электродами формиругацей линии, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности срабатывания, между внешним электродом формирующей линии и обкладкой установлена дополнительная обкладка, которая соединена через разрядник с внешним электродом формиругацей линии. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Мегавольтные водяные разрядники тригатронного типа. Журнал ПТЭ, № 5, 1977, с. 118-212. 2.Абрамян С. Б. и др. № 75-70 ИЯФ СО АН СССР. Новосибирск, 1970.