RU2105437C1 - Plasma-erosion breaker - Google Patents

Plasma-erosion breaker Download PDF

Info

Publication number
RU2105437C1
RU2105437C1 RU93003271A RU93003271A RU2105437C1 RU 2105437 C1 RU2105437 C1 RU 2105437C1 RU 93003271 A RU93003271 A RU 93003271A RU 93003271 A RU93003271 A RU 93003271A RU 2105437 C1 RU2105437 C1 RU 2105437C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plasma
washer
vacuum chamber
coaxial electrodes
erosion
Prior art date
Application number
RU93003271A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93003271A (en
Inventor
П.И. Зубков
Л.А. Лукьянчиков
К.А. Тен
С.М. Ищенко
Original Assignee
Институт гидродинамики им.М.А.Лаврентьева СО РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт гидродинамики им.М.А.Лаврентьева СО РАН filed Critical Институт гидродинамики им.М.А.Лаврентьева СО РАН
Priority to RU93003271A priority Critical patent/RU2105437C1/en
Publication of RU93003271A publication Critical patent/RU93003271A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2105437C1 publication Critical patent/RU2105437C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electrical engineering, commutation devices for switching off of pulse currents. SUBSTANCE: plasma-erosion breaker has vacuum chamber 1, source of electric energy connected to coaxial electrodes 2, system of radially positioned plasma guns 3 and washer 4 made of dielectric material having radial ducts 5 located uniaxially with plasma guns. Washer is placed inside vacuum chamber between coaxial electrodes. Ducts in dielectric washer 4 may be embraced by conductor. EFFECT: enhanced operational efficiency and safety. 1 cl, 4 dwg

Description

Заявляемое техническое решение относится к области электротехники, а именно, к коммутирующим устройствам для выключения импульсных токов и может быть использовано в энергетике и в экспериментальной технике для получения больших мощностей и напряжений. The claimed technical solution relates to the field of electrical engineering, namely, to switching devices for switching off pulse currents and can be used in energy and in experimental technology to obtain high power and voltage.

Наиболее близким из известных технических решений к заявляемому является плазмоэрозионный размыкатель [1]. The closest known technical solutions to the claimed is a plasma erosion switch [1].

Известный плазмоэрозионный размыкатель содержит вакуумную камеру, источник питания, подключенный к коаксиальным электродам, систему радиально расположенных плазменных пушек. Known plasma erosion switch contains a vacuum chamber, a power source connected to coaxial electrodes, a system of radially located plasma guns.

Недостатком известного размыкателя является невозможность установления заданного тока срабатывания. A disadvantage of the known circuit breaker is the inability to establish a given trip current.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в создании стабильного и надежного в работе плазмоэрозионного размыкателя. The problem to which the invention is directed, is to create a stable and reliable plasma erosion switch in operation.

При осуществлении изобретения может быть получен технический результат, заключающийся в срабатывании плазмоэрозионного размыкателя при заданной силе тока независимо от его формы. When carrying out the invention, a technical result can be obtained, consisting in the operation of a plasma erosion switch at a given current strength, regardless of its shape.

Указанный технический результат достигается за счет того, что плазмоэрозионный размыкатель, содержит вакуумную камеру, источник тока, подключенный к коаксиальным электродам, и систему радиально расположенных плазменных пушек, снабжен шайбой, выполненной из диэлектрического материала и размещенной внутри вакуумной камеры между коаксиальными электродами, в шайбе выполнены радиальные каналы, соосно с плазменными пушками. The specified technical result is achieved due to the fact that the plasma erosion switch contains a vacuum chamber, a current source connected to the coaxial electrodes, and a system of radially located plasma guns equipped with a washer made of dielectric material and placed inside the vacuum chamber between the coaxial electrodes in the washer radial channels coaxial with plasma guns.

Кроме того, каналы в упомянутой диэлектрической шайбе могут быть охвачены проводником. In addition, the channels in said dielectric washer may be covered by a conductor.

Существенным отличием заявляемого плазмоэрозионного размыкателя является наличие между коаксиальными электродами шайбы из диэлектрического материала, имеющей радиальные каналы, расположенные соосно с плазменными пушками, что позволяет обеспечить возможность управления величиной заданного тока срабатывания; выполнение радиальных каналов диэлектрической шайбы, охваченными проводником, дополнительно обеспечивает заданные начальные условия в плазме. A significant difference of the inventive plasma erosion switch is the presence between the coaxial electrodes of a washer made of dielectric material having radial channels located coaxially with the plasma guns, which makes it possible to control the magnitude of the given operation current; the implementation of the radial channels of the dielectric washer covered by the conductor, additionally provides specified initial conditions in the plasma.

Существенность новизны размещения диэлектрической шайбы с радиальными каналами, соосными с плазменными пушками и охваченными проводниками, подтверждаются тем, что в ряде работ аналогичного эффекта пытались достичь, выполняя внутренний цилиндрический электрод с уступом, однако, добиться заданного тока срабатывания не удалось [2]. The importance of the novelty of the placement of the dielectric washer with radial channels coaxial with the plasma guns and covered by conductors is confirmed by the fact that in a number of works they tried to achieve a similar effect by performing an inner cylindrical electrode with a step, however, it was not possible to achieve the given operation current [2].

Изобретение поясняется чертежами. The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 приведен в разрезе общий вид предлагаемого плазмоэрозионного размыкателя. In FIG. 1 shows in section a General view of the proposed plasma erosion switch.

На фиг. 2 - сечение заявленного размыкателя по А-А. In FIG. 2 is a cross section of the claimed circuit breaker along AA.

На фиг. 3 приведен в разрезе общий вид плазмоэрозионного размыкателя, в котором радиальные каналы в диэлектрической шайбе охвачены проводником. In FIG. Figure 3 shows in section a general view of the plasma erosion switch in which the radial channels in the dielectric washer are covered by a conductor.

На фиг. 4 приведен в поперечном разрезе общий вид плазмоэрозионного размыкателя, в котором радиальные каналы в диэлектрической шайбе охвачены проводником. In FIG. 4 is a cross-sectional view of a general view of a plasma erosion switch in which radial channels in a dielectric washer are surrounded by a conductor.

Размыкатель содержит вакуумную камеру 1, коаксиальные электроды 2, радиально расположенные плазменные пушки 3, диэлектрическую шайбу 4 с радиальными каналами 5, источник тока 6 и нагрузку 7. Радиальные каналы в диэлектрической шайбе могут быть охвачены проводником 8. The disconnector comprises a vacuum chamber 1, coaxial electrodes 2, radially located plasma guns 3, a dielectric washer 4 with radial channels 5, a current source 6 and a load 7. The radial channels in the dielectric washer can be surrounded by a conductor 8.

Заявляемый плазмоэрозионный размыкатель работает следующим образом. The inventive plasma erosion switch operates as follows.

После срабатывания плазменных пушек 3 к коаксиальным электродам 2 подключается источник тока 6. Ток течет по коаксиальным электродам и плазме в радиальных каналах 5 диэлектрической шайбы 4. При достижении током величины, определяемой радиусом канала, плотностью и температурой плазмы, начинается пинчевание плазмы, сопровождающееся резким увеличением индуктивности канала. На возрастающей индуктивности возникает э.д.с., переключающая ток в нагрузку 7 и уменьшающая ток через плазму. Плазма распадается. After the plasma guns 3 are triggered, a current source 6 is connected to the coaxial electrodes 2. The current flows through the coaxial electrodes and the plasma in the radial channels 5 of the dielectric plate 4. When the current reaches a value determined by the channel radius, plasma density and temperature, pinching of the plasma begins, accompanied by a sharp increase channel inductance. At an increasing inductance, an emf arises, switching the current to the load 7 and decreasing the current through the plasma. The plasma disintegrates.

Если радиальный канал в диэлектрической шайбе 4 охвачен проводником, то плазменный шнур стабилизирован, не касается стенки радиального канала в диэлектрической шайбе, обеспечивая тем самым заданные начальные условия в плазме. If the radial channel in the dielectric washer 4 is covered by a conductor, then the plasma cord is stabilized, does not touch the wall of the radial channel in the dielectric washer, thereby providing predetermined initial conditions in the plasma.

Таким образом, наличие диэлектрической шайбы с радиальными каналами, охваченными проводником, внутри вакуумной камеры между коаксиальными электродами позволяет обеспечить заданный ток срабатывания. Thus, the presence of a dielectric washer with radial channels covered by the conductor inside the vacuum chamber between the coaxial electrodes allows you to provide a given operating current.

Применение изобретения позволяет обеспечить срабатывание плазменного размыкателя при предварительно заданной величине тока практически независимо от его формы, за счет пространственного ограничения плазмы каналами в диэлектрической шайбе и стабилизации ее проводниками, охватывающими их. Тем самым повышается стабильность и надежность работы заявляемого устройства, улучшаются его эксплуатационные характеристики. Изобретение дает возможность расширить круг используемых накопителей энергии и расширяет функциональные возможности плазменных прерывателей тока. The application of the invention allows for the operation of a plasma circuit breaker at a predetermined current value almost independently of its shape, due to the spatial restriction of the plasma by channels in the dielectric washer and its stabilization by the conductors covering them. This improves the stability and reliability of the claimed device, improves its operational characteristics. The invention makes it possible to expand the range of energy storage devices used and extends the functionality of plasma current breakers.

Литература:
1. А.с. СССР N 1338774, кл. H 05 H 1/00, опубл. 1988.
Literature:
1. A.S. USSR N 1338774, class H 05 H 1/00, publ. 1988.

2. Абдулин и др. Физика плазмы, 1986, т. 12, N 10, с.1260-1264. 2. Abdulin and others. Plasma Physics, 1986, v. 12, N 10, pp. 1260-1264.

Claims (2)

1. Плазмоэрозионный размыкатель электрического тока, содержащий вакуумную камеру, источник тока, подключенный к коаксиальным электродам, систему радиально расположенных плазменных пушек, отличающийся тем, что он снабжен шайбой, выполненной из диэлектрического материала и размещенной внутри вакуумной камеры между коаксиальными электродами, имеющей радиальные каналы, расположенные соосно с плазменными пушками. 1. Plasma-erosive electric current switch containing a vacuum chamber, a current source connected to coaxial electrodes, a system of radially located plasma guns, characterized in that it is equipped with a washer made of dielectric material and placed inside a vacuum chamber between coaxial electrodes having radial channels, coaxial with plasma guns. 2. Размыкатель по п. 1, отличающийся тем, что каналы в шайбе охвачены проводником. 2. The disconnector according to claim 1, characterized in that the channels in the washer are covered by a conductor.
RU93003271A 1993-01-18 1993-01-18 Plasma-erosion breaker RU2105437C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93003271A RU2105437C1 (en) 1993-01-18 1993-01-18 Plasma-erosion breaker

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93003271A RU2105437C1 (en) 1993-01-18 1993-01-18 Plasma-erosion breaker

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93003271A RU93003271A (en) 1995-01-27
RU2105437C1 true RU2105437C1 (en) 1998-02-20

Family

ID=20135959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93003271A RU2105437C1 (en) 1993-01-18 1993-01-18 Plasma-erosion breaker

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2105437C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Абдулин Э.Н. и др. Физика плазмы. - 1986, т. 12, N 10, с. 1260 - 1264. 2. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Slade The vacuum interrupter contact
ATE396489T1 (en) HIGH VOLTAGE LOAD INTERRUPTION SWITCH WITH IMPROVED ARC SUPPRESSION
Alferov et al. Characteristics of DC vacuum arc in the transverse axially symmetric magnetic field
EP2736060B1 (en) Power switching apparatus
JPH0381920A (en) Disconnector
RU2105437C1 (en) Plasma-erosion breaker
US4291255A (en) Plasma switch
EP2715761B1 (en) Vacuum interrupter
Steinke et al. Current zero behavior of vacuum interrupters with bipolar and quadrupolar AMF contacts
EP2747113B1 (en) Circuit-breaker pole part with a flexible conductor for connecting a movable electrical contact
US5616898A (en) Medium-voltage or high-voltage circuit-breaker
JPH0719505B2 (en) Disconnector
Wang et al. Liquid Metal Fault Current Limiter for DC Power Systems
RU2091893C1 (en) Explosion-type release
JP7492376B2 (en) Switchgear
EP2947675B1 (en) Generator power switching apparatus
RU2062551C1 (en) Plasma circuit-breaker
RU2249273C2 (en) High- and medium-voltage switch of high dielectric strength incorporating arc-control chamber
RU2291513C2 (en) Vacuum power switch
RU2106034C1 (en) Switch
RU2105436C1 (en) Plasma-erosion breaker
WO2021070409A1 (en) Disconnector and gas-insulated switchgear
RU2207647C1 (en) Switching device
RU93003270A (en) PLASMA TUBE BREAKER
RU2275708C1 (en) Vacuum switch