RU2272352C2 - Electric impulse generator - Google Patents
Electric impulse generator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2272352C2 RU2272352C2 RU2003122353/09A RU2003122353A RU2272352C2 RU 2272352 C2 RU2272352 C2 RU 2272352C2 RU 2003122353/09 A RU2003122353/09 A RU 2003122353/09A RU 2003122353 A RU2003122353 A RU 2003122353A RU 2272352 C2 RU2272352 C2 RU 2272352C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fireplace
- generator
- pulse
- spark gap
- switching spark
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к области высоковольтной техники. Оно касается электрического импульсного генератора, согласно ограничительной части независимого пункта формулы.The invention relates to the field of high-voltage technology. It relates to an electric pulse generator, according to the restrictive part of the independent claim.
Уровень техникиState of the art
В импульсном генераторе напряжения Маркса несколько генераторных ступеней удерживаются в виде башни друг над другом несущей конструкцией. Несущая конструкция составлена обычно из отдельных изолирующих труб из гетинакса или стеклопластика и содержит при необходимости для повышения механической стабильности раскосы, стальную раму, промежуточные платформы, боковые оттяжки со стекловолокнистым кабелем и т.д. Генераторные ступени заряжаются в параллельной схеме и разрежаются в последовательной схеме посредством коммутационного органа, в основном, коммутирующего искрового промежутка. В частности, при более высоких импульсных напряжениях, для генерирования которых требуется несколько коммутационных органов, при использовании искровых шаровых разрядников на открытом воздухе приходится считаться со спонтанными нежелательными коммутационными процессами. Снижение пробивного напряжения и самоподжигание искровых промежутков может быть вызвано загрязнением воздуха, например, из-за пылевых отложений, витающих частиц, угара или образования озона во время предыдущих разрядных процессов. Эта проблема решалась до сих пор за счет общего или индивидуального корпусирования искровых промежутков или пропускания через корпус отфильтрованного воздуха.In a Marx pulse voltage generator, several generator stages are held in the form of a tower one above the other by a supporting structure. The supporting structure is usually composed of separate insulating pipes made of hetinax or fiberglass and contains, if necessary, braces, a steel frame, intermediate platforms, side braces with fiberglass cable, etc. to increase mechanical stability. Generator stages are charged in a parallel circuit and are rarefied in a sequential circuit by means of a switching body, mainly a switching spark gap. In particular, at higher impulse voltages, the generation of which requires several switching elements, when using spark ball gaps in the open air, one has to reckon with spontaneous undesirable switching processes. Reduced breakdown voltage and self-ignition of spark gaps can be caused by air pollution, for example, due to dust deposits, floating particles, fumes or ozone formation during previous discharge processes. Until now, this problem has been solved by general or individual packing of spark gaps or by passing filtered air through the housing.
Общее корпусирование реализовано, например, фирмой «Хайвольт» в Дрездене за счет того, что создают отдельный, поддерживаемый с боков несущей конструкцией камин, который охватывает расположенные вертикально друг над другом искровые промежутки и имеет на нижнем конце воздуховпускное отверстие с вентилятором, а на верхнем конце - воздуховыпускное отверстие. Камин может быть выполнен в виде изолирующей трубы, при необходимости со смотровыми окошками для искровых промежутков. Недостатком являются дополнительные конструктивные и денежные затраты. С одной стороны, несущая конструкция импульсного генератора должна быть рассчитана на дополнительное удержание камина. С другой стороны, искровые промежутки должны быть расположены относительно отдельно от остальных компонентов импульсного генератора, с тем чтобы обеспечить достаточные изолирующие промежутки между стенкой камина и искровыми промежутками. Окруженная поверхность поджигающего контура за счет этого увеличивается, а характеристика коммутационного процесса ухудшается из-за повышенной собственной индуктивности.General packaging is implemented, for example, by the company "Highwill" in Dresden due to the fact that they create a separate fireplace supported from the sides by a supporting structure, which covers spark gaps located vertically one above the other and has an air inlet opening with a fan at the lower end and a fan at the upper end - air outlet. The fireplace can be made in the form of an insulating pipe, if necessary with inspection windows for spark gaps. The disadvantage is additional structural and monetary costs. On the one hand, the supporting structure of the pulse generator must be designed for additional fireplace retention. On the other hand, the spark gaps should be located relatively separately from the other components of the pulse generator in order to provide sufficient insulating gaps between the fireplace wall and the spark gaps. The surrounded surface of the ignition circuit increases due to this, and the characteristic of the switching process deteriorates due to the increased intrinsic inductance.
Индивидуальное корпусирование каждого отдельного искрового промежутка реализовано, например, фирмой «Пассони э Вилла». Каждый корпус отдельно снабжают отфильтрованным воздухом, а воздухообмен достигается за счет неплотностей. Потребность в пространстве для корпуса на каждой генераторной ступени, а также питающие пневмопроводы обуславливают значительные дополнительные затраты.Individual packaging of each individual spark gap is implemented, for example, by the company Passoni e Villa. Each housing is separately supplied with filtered air, and air exchange is achieved due to leaks. The need for space for the housing at each generator stage, as well as supply pneumatic pipelines cause significant additional costs.
Изложение изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Задачей изобретения является создание усовершенствованного электрического импульсного генератора, у которого с небольшими дополнительными затратами предотвращены непреднамеренные самоподжигания искровых промежутков. Эта задача решается посредством признаков независимого пункта формулы.The objective of the invention is to provide an improved electric pulse generator, which at a small additional cost prevents unintentional self-ignition of spark gaps. This problem is solved through the signs of an independent claim.
Решение, согласно изобретению, состоит в электрическом импульсном генераторе, который предназначен, в частности, для генерирования высоких импульсных напряжений или импульсных токов, включает в себя несущую конструкцию, по меньшей мере, для одной заряжаемой генераторной ступени, содержащей коммутирующий искровой промежуток для создания электрических пробоев в газообразной среде и дополнительные электрические компоненты для зарядки и/или разрядки генераторной ступени, причем коммутирующий искровой промежуток расположен в камине с заданным газообменом для регулирования и/или поддержания постоянной электрической прочности газообразной среды, причем далее камин выполнен в виде несущей конструкции, и несущая конструкция выполняет несущую функцию для коммутирующего искрового промежутка и, по меньшей мере, для одного из электрических компонентов, по меньшей мере, одной заряжаемой генераторной ступени. За счет придания камину несущих функций можно уменьшить или устранить конструктивные затраты на обычную несущую конструкцию. Благодаря этому возможна значительная экономия издержек.The solution according to the invention consists in an electric pulse generator, which is intended, in particular, to generate high pulse voltages or pulse currents, includes a supporting structure for at least one rechargeable generator stage containing a switching spark gap for creating electrical breakdowns in a gaseous environment and additional electrical components for charging and / or discharging the generator stage, and the switching spark gap is located in the fireplace with the gas exchange to regulate and / or maintain constant electric strength of the gaseous medium, and further, the fireplace is made in the form of a supporting structure, and the supporting structure performs a supporting function for the switching spark gap and at least one of the electrical components of at least one rechargeable generator stage. By providing the fireplace with load-bearing functions, the structural costs of a conventional load-bearing structure can be reduced or eliminated. Due to this, significant cost savings are possible.
В одном примере выполнения камин выполняет несущую функцию, по меньшей мере, для одного импульсного конденсатора и/или, по меньшей мере, одного последовательного резистора, параллельного резистора, зарядного резистора и/или потенциометра, по меньшей мере, одной заряжаемой генераторной ступени. В частности, камин образует несущую конструкцию для всех ступеней импульсного генератора.In one exemplary embodiment, the fireplace performs a supporting function for at least one pulse capacitor and / or at least one series resistor, parallel resistor, charge resistor and / or potentiometer of at least one chargeable generator stage. In particular, the fireplace forms a supporting structure for all stages of the pulse generator.
В другом примере выполнения камин представляет собой изолирующую трубу многоугольного или круглого сечения, и на боковых стенках изолирующей трубы могут быть закреплены электрические компоненты каждой генераторной ступени, в частности импульсный конденсатор, последовательный резистор и параллельный резистор. Таким образом создается лежащий внутри камин, и реализуется очень простая и компактная конструкция импульсного генератора.In another exemplary embodiment, the fireplace is an insulating pipe of a polygonal or circular cross section, and the electrical components of each generator stage, in particular a pulse capacitor, a series resistor, and a parallel resistor, can be fixed on the side walls of the insulating pipe. This creates a fireplace lying inside, and implements a very simple and compact design of a pulse generator.
В другом примере выполнения изолирующая труба имеет небольшую площадь сечения для создания низкоиндуктивного поджигающего контура с небольшой окруженной поверхностью. За счет встроенной структуры камина и несущей конструкции индуктивность поджигающего контура можно снизить до недостижимых до сих пор для корпусированных импульсных генераторов низких значений и соответственно улучшить электрическую характеристику коммутационного процесса. Предпочтительно изолирующая труба выполнена с возможностью составления из штабелируемых друг над другом модулей, причем модули включают в себя, по меньшей мере, одну генераторную ступень и преимущественно две, три или четыре генераторные ступени. Модульная конструкция обеспечивает эффективное предварительное изготовление на заводе, а также быструю и простую окончательную сборку у заказчика. За счет добавления или удаления модулей импульсный генератор с экономией времени и гибко может быть согласован с различными желаемыми высоковольтными или высокоамперными значениями.In another exemplary embodiment, the insulating pipe has a small cross-sectional area to create a low-inductance ignition circuit with a small surrounded surface. Due to the built-in structure of the fireplace and the supporting structure, the inductance of the ignition circuit can be reduced to hitherto unattainable for packaged pulsed generators of low values and, accordingly, the electrical characteristic of the switching process can be improved. Preferably, the insulating pipe is configured to stack from one another stacked modules, the modules including at least one generator stage and preferably two, three or four generator stages. The modular design ensures efficient prefabrication at the factory as well as quick and easy final assembly at the customer’s place. By adding or removing modules, the pulse generator can be time-saving and flexibly adapted to various desired high-voltage or high-ampere values.
Модульность приносит большую пользу для потребителя также в эксплуатации.Modularity is of great benefit to the consumer also in operation.
В другом примере выполнения камин состоит из изолирующих плит, объединенных в треугольную цилиндрическую конструкцию, и каждая боковая стенка треугольной цилиндрической конструкции имеет крепежные отверстия для монтажа коммутирующего искрового промежутка, импульсного конденсатора и двух присоединительных кронштейнов для насаживания последовательного и параллельного резисторов. Треугольная цилиндрическая конструкция отличается возможностью простейшего изготовления, механической устойчивостью, компактностью и очень маленькой окруженной индуктивной поверхностью поджигающего контура.In another exemplary embodiment, the fireplace consists of insulating plates combined in a triangular cylindrical structure, and each side wall of the triangular cylindrical structure has mounting holes for mounting a switching spark gap, a pulse capacitor and two connecting brackets for mounting series and parallel resistors. The triangular cylindrical structure is distinguished by the possibility of the simplest manufacture, mechanical stability, compactness and a very small surrounded inductive surface of the ignition circuit.
Другие выполнения, преимущества и применения изобретения следуют из зависимых пунктов формулы, а также из нижеследующего описания с помощью фигур.Other accomplishments, advantages and applications of the invention result from the dependent claims, as well as from the following description with the aid of the figures.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Фиг.1 - несущая каминная конструкция, согласно изобретению, для импульсного генератора в сечении.Figure 1 - supporting fireplace design, according to the invention, for a pulse generator in cross section.
Фиг.2 - каминная конструкция по фиг.1 при виде сбоку.Figure 2 - fireplace design of figure 1 when viewed from the side.
Пути осуществления изобретенияThe ways of carrying out the invention
На фиг.1 изображено сечение ступени 3 электрического импульсного генератора 1 и, в частности, импульсного генератора 1 напряжения Маркса для вырабатывания импульсообразных высоких напряжений. В изображенной генераторной ступени 3 изображены коммутирующий искровой промежуток 4, импульсный конденсатор 5 и присоединительные кронштейны 6 для защемления, по меньшей мере, одного параллельного резистора 8 в генераторной ступени 3 и, по меньшей мере, одного последовательного резистора 7 между двумя расположенными друг над другом генераторными ступенями 3. Коммутирующий искровой промежуток 4 содержит два обычно скругленных пробивных электрода 4b. Общеизвестный принцип действия основан на том, что в нескольких генераторных ступенях 3, по меньшей мере, каждый импульсный конденсатор 5 заряжается параллельно через зарядные резисторы 9 и импульсообразно разрежается через последовательные 7 и параллельные 8 резисторы в последовательной схеме. Известным сам по себе образом последовательные резисторы 7, называемые также лицевыми, торцовыми или демпфирующими резисторами 7, служат для расчета времени нарастания импульсов, а параллельные резисторы 8 - для расчета времени спада импульсов. Потенциометры 9 могут быть предусмотрены для более равномерного распределения напряжения и/или для надежного устранения остаточных зарядов корпусов импульсных конденсаторов 5. Импульсный конденсатор 5 имеет вводы 5b для его высоковольтных выводов 5а, рассчитанных обычно на 100 или 200 кВ на каждую генераторную ступень 3. Выводы 5а посредством как можно более коротких кабельных соединений и т.п. находятся в высоковольтном соединении с выводами 4а коммутирующего искрового промежутка 4 и кронштейнами 6 для резисторов 7, 8. Боковые стенки 11 образуют несущую конструкцию или камин 2 для коммутирующего искрового промежутка 4 и электрических компонентов 5-10 генераторной ступени 3. Кроме того, боковые стенки 11 образуют окруженное с боков пространство 22, служащее камином 2 для воздухообмена для лежащего внутри камина 2 коммутирующего искрового промежутка 4. Через камин 2 можно направлять воздух, сухой воздух или иную среду, например защитный газ, с тем чтобы поддерживать постоянной электрическую прочность коммутирующего искрового промежутка 4 или повысить ее относительно окружающего воздуха. В частности, через камин 2 уносятся витающие в воздухе частицы, пыль, угар или озон от предыдущих разрядных процессов из зон коммутирующего искрового промежутка 4. Камин 2, согласно изобретению, объединяет в себе, следовательно, как функцию контролируемого воздухообмена, так и несущую функцию для электрических компонентов 5-10.Figure 1 shows a cross section of
В примере выполнения на фиг.1 реализована особая компактность за счет каминной конструкции 2. Треугольная форма соответствует близкому или даже минимальному расстоянию между коммутирующим искровым промежутком 4, импульсным конденсатором 5 и резисторами 7, 8, причем плоские боковые стенки 11 особенно пригодны для простого монтажа электрических компонентов 5-9. Другие многоугольные сечения камина также возможны и при необходимости целесообразны, например, при наличии нескольких импульсных конденсаторов 5 на каждую генераторную ступень 3 или дополнительных вспомогательных искровых промежутков (не показаны). Предпочтительно в каждой генераторной ступени 3, вне камина 2, расположены импульсный конденсатор 5, последовательный резистор 7, параллельный резистор 8 и/или зарядный резистор 9, которые содержат контакты или вводы 5b во внутреннее пространство 22 камина. За счет этого электрические компоненты 5-9 и особенно резисторы 7-9 могут быть очень легко заменены снаружи и видны. В частности, можно контролировать значение сопротивления за счет характерной окраски. Привод 4d для юстировки коммутирующих искровых промежутков 4 может быть расположен в камине 2. Камин 2 может быть снабжен смотровыми окошками 4с для коммутирующих искровых промежутков, которые известным сам по себе образом служат для визуального контроля и при необходимости оптической предварительной ионизации и, тем самым, для облегчения поджигаемости воздуха в коммутирующем искровом промежутке 4. Благодаря описанной каминной конструкции может быть создан импульсно-волновой или поджигающий контур с очень малой площадью сечения или окруженной поверхностью 22 и поэтому с низкой самоиндукцией.In the exemplary embodiment of FIG. 1, particular compactness is realized due to the fireplace design 2. The triangular shape corresponds to the close or even minimal distance between the switching
За счет встроенной каминной несущей конструкции с лежащим внутри пространством 22 камина создается очень стабильная, компактная, легко изготовляемая и легко манипулируемая несущая конструкция для нескольких или всех ступеней 3 импульсного генератора 1. Импульсный генератор 1 может представлять собой также аналогично выполненный импульсный генератор 1 тока. Обычные несущие конструкции с опорными трубами и стальными рамами или промежуточными соединительными плитами для бокового удержания опорных труб могут быть, таким образом, упрощены или, как показано, могут полностью отпасть. Каминная несущая конструкция 2 может быть при необходимости дополнительно стабилизирована с боков за счет боковых оттяжек со стекловолокнистыми кабелями и т.п.Due to the built-in fireplace support structure with the fireplace space 22 inside, a very stable, compact, easily manufactured and easily manipulated support structure is created for several or all
В приведенном примере выполнения каминная конструкция, т.е. труба треугольного сечения, выполнена из образующих боковые стенки 11 изолирующих плит, имеющих крепежные отверстия для монтажа электрических компонентов 4-9. Изолирующие плиты 11 соединены металлическими уголковыми элементами 11а, которые контактируют с соседними выводами 4а, 5а, 6а электрических компонентов 4-9 проводами 11b и т.п. Две боковые стенки 11 треугольной каминной конструкции содержат в зоне импульсного конденсатора 5 выступающие части 12, по меньшей мере, с одним несущим отверстием 13 каждая. В частности, через несущие отверстия 13, в основном, через центр тяжести импульсного генератора 1 проходит линия соединения, так что импульсный генератор 1 или отдельный генераторный модуль 14 может быть очень легко и без бокового движения опрокидывания поднят и транспортирован посредством входящего в несущие отверстия 13 подъемного механизма.In the above embodiment, the fireplace structure, i.e. a pipe of triangular cross section, made of insulating plates forming the side walls 11 having mounting holes for mounting electrical components 4-9. The insulating plates 11 are connected by metal corner elements 11a, which are in contact with adjacent terminals 4a, 5a, 6a of the electrical components 4-9 by wires 11b and the like. Two side walls 11 of the triangular fireplace design contain protruding parts 12 in the zone of the
На фиг.2 каминная несущая конструкция изображена при виде сбоку. Треугольная, многоугольная или круглая изолирующая труба 11 изображена здесь с возможностью составления из штабелируемых друг над другом модулей 14. Например, в случае треугольных модулей 14 возможность насаживания может быть реализована за счет того, что модули 14 содержат выступающие, расположенные со смещением к одной боковой стенке 11 центрирующие элементы (не показаны), в частности приклеенные или смонтированные на уголковых элементах 11а центрирующие носики. В целом, может быть предусмотрена также центрирующая рама для насаживания модулей 14. Каждый модуль 14 включает в себя, по меньшей мере, одну генераторную ступень 3 и преимущественно две, три или четыре генераторные ступени 3. Модули 14 могут быть предусмотрены также при любых других формах сечения камина. Самый нижний модуль 14 должен иметь воздуховпускное отверстие 15а с вентилятором, а самый верхний модуль 14 - воздуховыпускное отверстие 15b. Впуск и выпуск воздуха могут быть расположены также наоборот. Несущая конструкция и камин 2, в частности образующий несущую конструкцию камин 2, может или могут быть смонтированы на передвижной тележке 16, например на роликовом транспортном средстве или транспортном средстве на воздушной подушке.2, the fireplace support structure is shown in side view. The triangular, polygonal or round insulating pipe 11 is shown here with the possibility of composing from
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003122353/09A RU2272352C2 (en) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | Electric impulse generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003122353/09A RU2272352C2 (en) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | Electric impulse generator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003122353A RU2003122353A (en) | 2005-02-20 |
RU2272352C2 true RU2272352C2 (en) | 2006-03-20 |
Family
ID=35218058
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003122353/09A RU2272352C2 (en) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | Electric impulse generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2272352C2 (en) |
-
2000
- 2000-12-20 RU RU2003122353/09A patent/RU2272352C2/en active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003122353A (en) | 2005-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5247531A (en) | Apparatus for preionizing apulsed gas laser | |
EP1808233A2 (en) | Cyclone dust-separating apparatus with discharge electrodes | |
GB2170038A (en) | Gas laser | |
CA2221640A1 (en) | Modular and low power ionizer | |
EP2098298A3 (en) | Air filtration system | |
KR100755350B1 (en) | Supporting flue structure for an electrical impulse generator | |
US5380355A (en) | Airstream decontamination unit | |
CN112344502A (en) | Polar plate structure, sterilizing device and air purifier | |
RU2272352C2 (en) | Electric impulse generator | |
RU2317637C1 (en) | Impulse voltage generator | |
KR102062331B1 (en) | Smart solar-tree system | |
US4133649A (en) | Reduced power input for improved electrostatic precipitation systems | |
US3517256A (en) | Shock-wave generator | |
US4109290A (en) | Means for generating a negative charge | |
CA1198200A (en) | Apparatus for the generation of laser radiation | |
WO2004007332A1 (en) | Elevator apparatus | |
SE516127C2 (en) | Horizontally divided switchgear and switchgear cabinets and procedure for setting up such switchgear | |
US612122A (en) | Electrical converter | |
JP3203267B2 (en) | Ion accelerator | |
KR20010095359A (en) | A Electrostatic Air Cleaner | |
KR102596075B1 (en) | High voltage output apparatus with serial and parallel laminated structure of capacitor | |
RU2010116003A (en) | MOBILE PULSED VOLTAGE AND CURRENT GENERATOR | |
JPH03503821A (en) | Equipment for pre-ionization in discharge-excited gas lasers, especially for X-ray pre-ionization | |
US20130329379A1 (en) | Switching device for supplying high-energy functional components | |
RU2531069C2 (en) | Gas-discharge laser system and method of generating radiation |