RU2467426C1 - Method and device to generate current pulse in load - Google Patents
Method and device to generate current pulse in load Download PDFInfo
- Publication number
- RU2467426C1 RU2467426C1 RU2011116600/07A RU2011116600A RU2467426C1 RU 2467426 C1 RU2467426 C1 RU 2467426C1 RU 2011116600/07 A RU2011116600/07 A RU 2011116600/07A RU 2011116600 A RU2011116600 A RU 2011116600A RU 2467426 C1 RU2467426 C1 RU 2467426C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- conductor
- current
- circuit
- load
- magnetic field
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к сильноточной коммутационной технике и может быть использовано для формирования в низкоимпедансных нагрузках мультимегаамперных импульсов тока с временем нарастания порядка одной и менее микросекунды.The invention relates to high-current switching technology and can be used to form multimega current pulses with low impedance loads with a rise time of the order of one or less microseconds.
Аналогами, близкими по принципу действия к заявляемому техническому решению, являются способы формирования импульса тока, основанные на разрыве проводника на локальных неоднородностях среды, и устройства для их осуществления. Как правило, в аналогах разрыв проводника осуществляют путем его метания на ребристую преграду или за счет срыва разогнанного до большой скорости проводника с одного из электродов, которые он закорачивает. Для метания используют либо энергию взрывчатого вещества, либо энергию магнитного поля (см. [1-5]).Analogs that are close in principle to the claimed technical solution are methods of forming a current pulse based on a gap in the conductor on local medium inhomogeneities, and devices for their implementation. As a rule, in analogues, a conductor is torn by throwing it on a ribbed barrier or by tearing a conductor accelerated to a high speed from one of the electrodes that it shorts. Either explosive energy or magnetic field energy is used for throwing (see [1-5]).
Например, известны способ и устройство для формирования импульса тока в нагрузке [4]. Способ заключается в разрыве контура индуктивного накопителя энергии, запитываемого от импульсного источника тока, путем размыкания проводника, закорачивающего контур, под воздействием прикладываемого к нему давления с последующим переключением тока в нагрузку. Размыкание осуществляют на локальных неоднородностях проводника, вызывая его разрушение. Для этого проводник метают на диэлектрическую преграду, используя энергию взрывчатого вещества. В приведенном в описании изобретения [4] примере реализации устройства оно содержит взрывомагнитный генератор, являющийся одновременно импульсным источником тока и индуктивным накопителем энергии. Контур индуктивного накопителя включает электроды и закорачивающий их проводник. Причем на поверхности проводника имеются локальные неоднородности, выполненные в виде ряда последовательно расположенных кольцевых проточек, которые образуют на проводнике ряд перемычек. В проточках проводника могут иметься дополнительные насечки (по крайней мере, одна). Кроме того, размыкатель содержит заряд взрывчатого вещества с системой его инициирования и диэлектрическую ребристую преграду, между которыми установлен проводник. Кольцевые проточки расположены напротив пазов ребристой преграды. Проточки могут быть нанесены на любую одну или на обе поверхности проводника.For example, a method and apparatus for generating a current pulse in a load are known [4]. The method consists in breaking the circuit of an inductive energy storage device, fed from a pulsed current source, by opening the conductor shorting the circuit under the influence of pressure applied to it, followed by switching the current to the load. Opening is carried out on local inhomogeneities of the conductor, causing its destruction. To do this, the conductor is thrown on a dielectric barrier using the energy of an explosive. In the embodiment of the device described in the description of the invention [4], it comprises an explosive magnetic generator, which is both a pulsed current source and an inductive energy storage device. The inductive storage circuit includes electrodes and a conductor shorting them. Moreover, on the surface of the conductor there are local inhomogeneities made in the form of a series of consecutively located annular grooves that form a series of jumpers on the conductor. In the grooves of the conductor there may be additional notches (at least one). In addition, the disconnector contains an explosive charge with its initiation system and a dielectric ribbed barrier, between which a conductor is installed. Ring grooves are located opposite the grooves of the ribbed barrier. Grooves can be applied to any one or both surfaces of the conductor.
Устройство работает следующим образом. При подрыве заряда взрывчатого вещества проводник налетает на ребристую преграду и разрушается в местах расположения пазов преграды и проточек проводника. Разрушение происходит в момент удара о преграду под действием сил инерции проводника и газокинетического давления продуктов взрыва заряда, вызывающих вихревой характер движения среды в местах разрыва. Нанесение насечек повышает эффективность разрушения проводника за счет локализации мест концентрации напряжений и интенсификации вихревого механизма разрушения. The device operates as follows. When the explosive charge is detonated, the conductor flies onto the ribbed barrier and collapses at the locations of the grooves of the barrier and the grooves of the conductor. The destruction occurs at the moment of impact on the obstacle under the action of the inertia forces of the conductor and the gas-kinetic pressure of the products of the explosion of the charge, which cause the vortex nature of the motion of the medium in the places of the gap. The application of notches increases the destruction efficiency of the conductor due to the localization of stress concentration sites and the intensification of the vortex fracture mechanism.
Указанные способ и устройство имеют ряд недостатков.The specified method and device have several disadvantages.
Во-первых, это сложность технического исполнения устройства, обусловленная необходимостью использования высокоточных средств инициирования заряда взрывчатого вещества, обеспечивающих синхронный выход детонационной волны на прилегающую к заряду поверхность проводника, а также необходимость установки диэлектрической ребристой преграды. В частности, на синхронность нагружения проводника накладываются ограничения, связанные с разбросом срабатывания средств инициирования, а также с точностью изготовления и монтажа элементов конструкции. В последнем случае временной сдвиг определяется скоростью детонации Δt=Δs/D, где Δs - отклонение размера, D - скорость детонации (типично D~7…8 мм/мкс).Firstly, this is the complexity of the technical design of the device, due to the need to use high-precision means of initiating an explosive charge, providing a synchronous exit of the detonation wave on the surface of the conductor adjacent to the charge, as well as the need to install a dielectric ribbed barrier. In particular, restrictions on the synchronization of conductor loading are associated with the variation in the response of the initiation means, as well as with the accuracy of the manufacture and installation of structural elements. In the latter case, the time shift is determined by the detonation velocity Δt = Δs / D, where Δs is the size deviation, D is the detonation velocity (typically D ~ 7 ... 8 mm / μs).
Во-вторых, устройство, предназначенное для коммутации мультимегаамперных токов, имеет относительно большие радиальные и продольные габариты. В продольном направлении это следствие относительно низкой электропрочности продуктов детонации (~10 кВ/см). В радиальном направлении - причины следующие. Известно, что одним из основных факторов, определяющих режим работы размыкателя, является толщина проводника. Чем она меньше в области проточек, тем выше его быстродействие. Например, при работе в микросекундном и субмикросекундном диапазоне времен переключения токов эта толщина составляет десятые доли миллиметра и менее. С другой стороны, удельный интеграл действия тока ([6], с.104-105), достигаемый к моменту подрыва заряда взрывчатого вещества, должен быть заведомо ниже точки плавления материала проводника:Secondly, a device designed for switching multimega currents has a relatively large radial and longitudinal dimensions. In the longitudinal direction, this is a consequence of the relatively low electric strength of detonation products (~ 10 kV / cm). In the radial direction, the reasons are as follows. It is known that one of the main factors determining the operating mode of the circuit breaker is the thickness of the conductor. The smaller it is in the area of the grooves, the higher its speed. For example, when operating in the microsecond and submicrosecond range of current switching times, this thickness is tenths of a millimeter or less. On the other hand, the specific integral of the current action ([6], pp. 104-105), achieved by the moment the explosive charge is detonated, must be deliberately lower than the melting point of the conductor material:
где I(t) - зависимость тока от времени, S - сечение проводника, tc - момент коммутации, Jf - значение удельного интеграла действия тока в точке плавления. Иначе режим коммутации будет нарушен из-за разбрызгивания проводника до момента подрыва заряда. Это приводит к необходимости увеличения сечения проводника с ростом тока, что при фиксированной толщине проводника означает возрастание радиуса. Увеличение радиуса также необходимо, чтобы избежать преждевременной деформации проводника под воздействием давления магнитного поля.where I (t) is the dependence of current on time, S is the cross section of the conductor, t c is the moment of switching, J f is the value of the specific integral of the action of the current at the melting point. Otherwise, the switching mode will be violated due to splashing of the conductor until the charge is undermined. This leads to the need to increase the conductor cross section with increasing current, which at a fixed thickness of the conductor means an increase in radius. An increase in radius is also necessary to avoid premature deformation of the conductor under the influence of magnetic field pressure.
Известны другие способ и устройство для формирования импульса тока в нагрузке [5]. Эти способ и устройство являются наиболее близкими к заявляемым.There are other methods and devices for generating a current pulse in a load [5]. These method and device are closest to the claimed.
Способ заключается в разрыве контура индуктивного накопителя энергии, запитываемого от импульсного источника тока, путем размыкания проводника, закорачивающего контур, под действием давления магнитного поля, создаваемого протекающим по проводнику током, с последующим переключением тока в нагрузку. Для этого полый проводник разгоняют давлением магнитного поля радиально внутрь между боковыми токоподводящими стенками, одна из которых короче другой. При соскальзывании края проводника с укороченной стенки происходит размыкание контактного соединения и переключение тока.The method consists in breaking the circuit of an inductive energy storage device, fed from a pulsed current source, by opening the conductor shorting the circuit under the influence of the magnetic field pressure created by the current flowing through the conductor, followed by switching the current to the load. To do this, the hollow conductor is accelerated radially inward between the lateral current-supplying walls by pressure of the magnetic field, one of which is shorter than the other. When the edge of the conductor slides off the shortened wall, the contact connection opens and the current switches.
Устройство содержит импульсный источник тока и индуктивный накопитель энергии, контур которого включает коаксиальные электроды и закорачивающий их проводник-лайнер, установленный в вакуумной полости между электродами с зазорами по отношению к ним. В качестве источника тока используется взрывомагнитный генератор, который является частью контура индуктивного накопителя. Лайнер имеет цилиндрическую форму. В месте установки лайнера электроды образуют боковые токоподводящие стенки, одна из которых короче и имеет на нижнем радиусе выступ-отсекатель. За отсекателем электроды переходят в кольцевой канал, соединяющий индуктивный накопитель с нагрузкой.The device contains a pulsed current source and inductive energy storage, the circuit of which includes coaxial electrodes and a shorting conductor-liner installed in a vacuum cavity between the electrodes with gaps in relation to them. An explosive magnetic generator, which is part of the inductive storage circuit, is used as a current source. The liner has a cylindrical shape. At the place of installation of the liner, the electrodes form lateral current-supplying walls, one of which is shorter and has a protrusion-cutter at the lower radius. Behind the shut-off device, the electrodes pass into the annular channel connecting the inductive storage with the load.
Взрывомагнитный генератор осуществляет разгон лайнера. При этом ускоряющее давление магнитного поля создается протекающим по лайнеру током. Вакуумирование полости между электродами обеспечивает электропрочность межэлектродного промежутка и предотвращает возникновение шунтирующего электрического разряда в процессе движения лайнера. Налетая на отсекатель, лайнер срывается с торцевой стенки и разрывает контур. Отсекатель препятствует движению пристеночной части лайнера в область канала, предотвращая шунтирование нагрузки. Поэтому через кольцевой канал в нагрузку поступает магнитный поток и происходит переключение тока.Explosive magnetic generator accelerates the liner. In this case, the accelerating pressure of the magnetic field is created by the current flowing along the liner. Evacuation of the cavity between the electrodes ensures the strength of the interelectrode gap and prevents the occurrence of a shunting electric discharge during the movement of the liner. Having flown on a cutter, the liner breaks off the end wall and breaks the contour. The cutter prevents the wall of the liner from moving into the area of the channel, preventing shunting of the load. Therefore, a magnetic flux enters the load through the annular channel and the current is switched.
В силу негазодинамического характера ускорения проводника-лайнера прототип свободен от первого недостатка аналога. Частично он также свободен от второго недостатка, поскольку позволяет сократить продольный размер проводника до 50 мм при напряжении на размыкателе ~100 кВ. Однако он обладает другими недостатками. Их суть и причины возникновения состоят в следующем.Due to the non-gas-dynamic nature of the acceleration of the conductor-liner, the prototype is free from the first drawback of the analogue. Partially, it is also free from the second drawback, since it allows to reduce the longitudinal size of the conductor to 50 mm at a voltage across the circuit breaker of ~ 100 kV. However, it has other disadvantages. Their essence and causes are as follows.
Повышение мощности устройства (сокращение длительности фронта нарастания тока в нагрузке) требует увеличения скорости лайнера в момент его удара об отсекатель: чем больше скорость, тем выше быстродействие. Для разгона до высоких скоростей лайнер должен иметь достаточно большую пролетную базу (в примере реализации устройства она составляла ~25 мм по радиусу). За время ускорения лайнера на большой пролетной базе успевают развиться неустойчивости, разрушающие его структуру и нарушающие его конфигурацию. В частности, происходит деформация лайнера в пристеночной области. Это затягивает процесс переключения тока в нагрузку. Достижению высокой мощности препятствуют также ограниченные возможности повышения сопротивления и электропрочности устройства из-за разрыва закорачивающего проводника только в одном сечении. Кроме того, формирователь для мультимегаамперных импульсов тока имеет относительно большой радиальный габарит, т.к., исходя из принципа действия прототипа, лайнер должен налетать на отсекатель без развития значительных магнитогидродинамических (МГД) возмущений и поэтому не должен подвергаться расплавлению под действием джоулева нагрева. Как следует из (1), чтобы при увеличенном времени разгона tc избежать расплавления поверхностного слоя лайнера на значительную глубину, площадь сечения лайнера, а значит, и радиус должны быть достаточно большими.Increasing the power of the device (reducing the duration of the front of the current rise in the load) requires an increase in the speed of the liner at the moment it hits the cutter: the higher the speed, the higher the speed. To accelerate to high speeds, the liner must have a sufficiently large span base (in the example of the device, it was ~ 25 mm in radius). During the acceleration of the liner at a large span base, instabilities develop, destroying its structure and violating its configuration. In particular, the liner is deformed in the parietal region. This delays the process of switching current to load. The achievement of high power is also hindered by the limited ability to increase the resistance and electrical strength of the device due to the rupture of the shorting conductor in only one section. In addition, the shaper for multimega current pulses has a relatively large radial dimension, because, based on the principle of the prototype, the liner should fly onto the cutter without the development of significant magnetohydrodynamic (MHD) perturbations and therefore should not be melted by Joule heating. As follows from (1), to increase the acceleration time t c, to avoid melting of the surface layer of the liner to a considerable depth, the liner cross-sectional area, and hence the radius, should be large enough.
Заявляемое изобретение решает задачу повышения мощности и уменьшения материалоемкости устройств формирования импульса тока, приводимых в действие давлением магнитного поля.The claimed invention solves the problem of increasing the power and reducing the material consumption of the device for forming a current pulse, driven by the pressure of a magnetic field.
Техническим результатом заявляемого изобретения является:The technical result of the claimed invention is:
- повышение величины и скорости нарастания внутреннего сопротивления устройства, а также его электропрочности в момент коммутации;- increasing the magnitude and rate of rise of the internal resistance of the device, as well as its electrical strength at the time of switching;
- уменьшение радиального габарита.- reduction of the radial dimension.
Указанный технический результат достигается тем, что по сравнению с известным способом формирования импульса тока в нагрузке, заключающимся в разрыве контура индуктивного накопителя энергии, запитываемого от импульсного источника тока, путем размыкания проводника, закорачивающего контур, под действием давления магнитного поля, создаваемого протекающим по проводнику током, с последующим переключением тока в нагрузку, в заявляемом способе размыкание осуществляют, инициируя развитие магнитогидродинамических неустойчивостей на локальных неоднородностях проводника, вызывающих его разрушение.The specified technical result is achieved in that, in comparison with the known method of generating a current pulse in a load, which consists in breaking the circuit of an inductive energy storage device, fed from a pulsed current source, by opening the conductor, shorting the circuit, under the influence of the magnetic field pressure generated by the current flowing through the conductor , followed by switching the current to the load, in the inventive method, the disconnection is carried out, initiating the development of magnetohydrodynamic instabilities on the locale GOVERNMENTAL irregularities conductor, causing its destruction.
Развитие МГД-неустойчивостей ускоряют, воздействуя на проводник давлением магнитного поля с плотностью энергии, обеспечивающей плавление материала проводника в местах расположения локальных неоднородностей.The development of MHD instabilities is accelerated by exposing the conductor to a magnetic field pressure with an energy density that provides melting of the conductor material at local inhomogeneities.
Указанный технический результат достигается также тем, что по сравнению с известным устройством для формирования импульса тока в нагрузке, содержащим импульсный источник тока и индуктивный накопитель энергии, контур которого включает коаксиальные электроды и закорачивающий их проводник, установленный в вакуумной полости между электродами с зазорами по отношению к ним, в заявляемом устройстве поверхность проводника, на которую воздействует давление магнитного поля, имеет локальные неоднородности, выполненные в виде одной или ряда последовательно расположенных кольцевых проточек, которые образуют на проводнике один или ряд перемычек. На края перемычек могут быть нанесены насечки. Поверхности электродов, обращенные в вакуумную полость, облицованы изоляционным материалом.The specified technical result is also achieved by the fact that, in comparison with the known device for generating a current pulse in a load, comprising a pulsed current source and an inductive energy storage device, the circuit of which includes coaxial electrodes and a conductor shorting them, mounted in a vacuum cavity between the electrodes with gaps with respect to him, in the inventive device, the surface of the conductor, which is affected by the pressure of the magnetic field, has local inhomogeneities, made in the form of one or a series of been consistent arranged annular grooves which are formed on a conductor one or a number of jumpers. Notches may be applied to the edges of the jumpers. The surfaces of the electrodes facing the vacuum cavity are lined with insulating material.
Известно, что МГД-неустойчивости нарастают экспоненциально во времени ([6], с.243-248). Поэтому если для их развития создаются благоприятные условия, то они быстро возрастают от первоначально незначительных возмущений до разрушающих объект амплитуд. В частности, как это следует из экспериментальных данных, приведенных в работе [7], в импульсных системах с магнитным обжатием лайнеров неустойчивости, развивающиеся на локальных неоднородностях, выполненных даже в виде неглубоких проточек, успевают разрушить начинающий плавиться лайнер за время его перемещения на расстояние, много меньшее радиуса. Следовательно, если на проводнике, закорачивающем контур, спровоцировать развитие таких неустойчивостей на локальных неоднородностях, то это обеспечит возможность разрыва контура за короткое время, т.е. позволит отказаться от большой разгонной базы (уменьшить начальный радиус лайнеров). Кроме того, поскольку на проводнике можно инициировать развитие не одной, а ряда неустойчивостей, то абсолютное значение, а значит, и скорость нарастания сопротивления в момент коммутации могут быть увеличены за счет множественности числа разрывов проводника. Одновременно множественность числа разрывов увеличивает электропрочность устройства в момент его коммутации.It is known that MHD instabilities increase exponentially in time ([6], pp. 243-248). Therefore, if favorable conditions are created for their development, then they quickly increase from initially insignificant disturbances to amplitudes that destroy the object. In particular, as follows from the experimental data given in [7], in pulsed systems with magnetic compression of liners, instabilities developing on local inhomogeneities, made even in the form of shallow grooves, manage to destroy the liner starting to melt during its movement to a distance much smaller radius. Therefore, if the development of such instabilities on local inhomogeneities is provoked on the conductor shorting the circuit, this will provide the possibility of the circuit breaking in a short time, i.e. will allow you to abandon the large acceleration base (reduce the initial radius of the liners). In addition, since it is possible to initiate the development of not one but a number of instabilities on the conductor, the absolute value, and hence the rate of rise of resistance at the time of switching, can be increased due to the multiplicity of the number of conductor breaks. At the same time, the multiplicity of the number of breaks increases the electrical strength of the device at the time of its switching.
Заметим, что локальные неоднородности могут создаваться не только путем нанесения проточек, но и другими способами. Например, за счет инородных включений, изменения структуры материала и т.п.Note that local heterogeneities can be created not only by applying grooves, but also in other ways. For example, due to foreign inclusions, changes in the structure of the material, etc.
Быстрое развитие МГД-неустойчивостей возможно, когда проводник находится в жидком состоянии (т.е. отсутствуют компенсирующие первоначальные возмущения силы упругости). В системах с импульсными источниками энергия, выделяющаяся в единице объема поверхностного слоя проводника, совпадает в любой момент времени с плотностью энергии магнитного поля вблизи этой поверхности с точностью до коэффициента, близкого к единице ([6], с.98-100, с.107-113). Поэтому для ускорения развития МГД-неустойчивостей на проводник необходимо воздействовать давлением магнитного поля с плотностью энергии, обеспечивающей плавление материала проводника в местах расположения локальных неоднородностей. Для медного проводника расплавленное состояние возникает при напряженности магнитного поля Н, лежащей в диапазоне 90-138 МА/м. Следовательно, при цилиндрической геометрии разрушаемого проводника отношение тока к радиусу может достигать величины около 0,9 МА/мм (I/r=2π Н), что означает относительно небольшие радиальные габариты устройства. Например, радиус проводника-лайнера прототипа, коммутировавшего ток величиной 69 МА, мог бы быть уменьшен со 145 до 80 мм. А если бы по условиям коммутации допускался частичный электровзрыв проводника, то - и до меньших значений. Увеличение напряженности магнитного поля за счет снижения радиального габарита устройства способствует подавлению пробойных явлений, что дополнительно повышает его электропрочность по сравнению с прототипом (отметим, что уровень давления магнитного поля, соответствующего по плотности энергии плавлению медного проводника, сопоставим по величине с газокинетическим давлением современных взрывчатых веществ).The rapid development of MHD instabilities is possible when the conductor is in a liquid state (i.e., there are no compensating initial perturbations of the elastic force). In systems with pulsed sources, the energy released per unit volume of the surface layer of the conductor coincides at any time with the energy density of the magnetic field near this surface up to a coefficient close to unity ([6], pp. 98-100, pp. 107 -113). Therefore, to accelerate the development of MHD instabilities, it is necessary for a conductor to be affected by pressure of a magnetic field with an energy density that provides melting of the conductor material at the locations of local inhomogeneities. For a copper conductor, the molten state occurs when the magnetic field H, lying in the range of 90-138 MA / m. Therefore, with the cylindrical geometry of the destructible conductor, the ratio of current to radius can reach about 0.9 MA / mm (I / r = 2π N), which means the relatively small radial dimensions of the device. For example, the radius of the conductor liner of the prototype, commuting a current of 69 MA, could be reduced from 145 to 80 mm. And if, under the conditions of switching, a partial electrical explosion of the conductor was allowed, then - even to lower values. An increase in the magnetic field due to a decrease in the radial dimension of the device contributes to the suppression of breakdown phenomena, which further increases its electric strength compared to the prototype (note that the pressure level of the magnetic field, corresponding in energy density to the melting of the copper conductor, is comparable in magnitude with the gas kinetic pressure of modern explosives )
В заявляемом устройстве локальные неоднородности создаются путем выполнения на той поверхности проводника, на которую воздействует давление магнитного поля, одной или ряда последовательно расположенных кольцевых проточек, которые образуют на проводнике одну или ряд перемычек. Неоднородности локализуются на концах перемычек (в углах проточек), если перемычки протяженные, или сливаются в одном сечении, если длина перемычек сравнима с их толщиной. Наличие локальных неоднородностей вызывает повышенное энерговыделение в этих областях за счет локального роста плотности тока, что приводит к ускоренному плавлению материала, развитию МГД-неустойчивостей, электровзрыву и выносу вещества под действием давления магнитного поля. Быстро развивающиеся МГД-неустойчивости разрезают проводник на части.In the inventive device, local inhomogeneities are created by performing on that surface of the conductor, which is affected by the pressure of the magnetic field, one or a series of consecutively located annular grooves that form one or a series of jumpers on the conductor. Inhomogeneities are localized at the ends of the bridges (in the corners of the grooves) if the bridges are extended, or merge in the same section if the length of the bridges is comparable to their thickness. The presence of local inhomogeneities causes increased energy release in these areas due to a local increase in current density, which leads to accelerated melting of the material, the development of MHD instabilities, electric explosion and the removal of matter under the influence of magnetic field pressure. The rapidly developing MHD instabilities cut the conductor apart.
В случае, когда длина перемычек превышает их толщину, нанесение насечек на края перемычек позволяет усилить локальные неоднородности (увеличить градиент изменения свойств материала), что дополнительно повышает скорость развития МГД-неустойчивостей.In the case when the lengths of the jumpers exceed their thickness, applying notches to the edges of the jumpers allows one to strengthen local inhomogeneities (increase the gradient of the change in material properties), which further increases the rate of development of MHD instabilities.
Облицовка изоляционным материалом поверхности электродов, обращенной в вакуумную полость, служит в качестве дополнительной меры для предотвращения развития пробоев, препятствующих выведению магнитного потока из индуктивного накопителя (как и в прототипе, в качестве основной меры обеспечения электропрочности межэлектродного промежутка используется вакуумирование).Lining with insulating material the surface of the electrodes facing the vacuum cavity serves as an additional measure to prevent breakdowns that impede the removal of magnetic flux from the inductive storage (as in the prototype, vacuum is used as the main measure for ensuring the electric strength of the interelectrode gap).
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет реализовать описанный выше способ. При этом удается устранить как недостатки аналога, так и недостатки прототипа за счет использования иного физического принципа работы устройства.Thus, the proposed device allows to implement the method described above. In this case, it is possible to eliminate both the disadvantages of the analogue and the disadvantages of the prototype through the use of a different physical principle of the device.
На фиг.1а, в изображено устройство для формирования импульса тока по заявленному способу. На фиг.1б, г показано состояние устройства после рассечения закорачивающего контур проводника МГД-неустойчивостями. На фиг.2 представлены результаты экспериментальной отработки устройства с одним замыкающим элементом (перемычкой). Фиг.3 представляет электрическую схему устройства при использовании в качестве импульсного источника энергии взрывомагнитного генератора, снабженного обострителем тока. На фиг.4 приведены результаты расчетного моделирования работы устройства, запитываемого по схеме фиг.3, закорачивающий проводник которого содержит три перемычки.On figa, in depicted a device for generating a current pulse according to the claimed method. On figb, g shows the state of the device after cutting the shorting circuit of the conductor MHD instabilities. Figure 2 presents the results of experimental testing of a device with one closing element (jumper). Figure 3 represents the electrical circuit of the device when used as a pulsed energy source of an explosive magnetic generator equipped with a current sharpener. Figure 4 shows the results of computational modeling of the operation of the device powered by the scheme of figure 3, the short-circuiting conductor of which contains three jumpers.
На фиг.1 введены обозначения:Figure 1 introduced the notation:
1 - закорачивающий проводник;1 - shorting conductor;
2 - нагрузка;2 - load;
3, 4 - наружный и внутренний коаксиальные электроды;3, 4 - external and internal coaxial electrodes;
5 - кольцевая проточка;5 - annular groove;
6 - перемычка;6 - jumper;
7 - насечка;7 - notch;
8, 9 - изоляторы, облицовывающие электроды;8, 9 - insulators, lining the electrodes;
I - электрический ток.I is the electric current.
На фиг.2, 4 введены обозначения:In figure 2, 4 introduced the notation:
а - кривая тока, поступающего от источника на электроды 3 и 4 (фиг.1а, в);a - curve of the current supplied from the source to the
б - кривая нарастания тока в нагрузке.b - curve of current rise in the load.
На фиг.3 введены обозначения:Figure 3 introduced the notation:
LG - накопительная индуктивность контура взрывомагнитного генератора;L G is the storage inductance of the circuit of the explosive magnetic generator;
IG(t) - ток в цепи индуктивного накопителя;I G (t) is the current in the inductive storage circuit;
R(t) - сопротивление обострителя тока;R (t) is the resistance of the current sharpener;
IR(t) - ток, протекающий через обостритель;I R (t) is the current flowing through the sharpener;
LT - индуктивность передающей линии, соединяющей обостритель тока c закорачивающим проводником;L T is the inductance of the transmission line connecting the current sharpener with a shorting conductor;
IS(t) - ток, поступающий от источника на электроды 3 и 4 (фиг.1а, в);I S (t) is the current supplied from the source to the
US - напряжение на электродах 3 и 4 (фиг.1а, в).U S is the voltage at the
Заявляемый способ формирования импульса тока в нагрузке проиллюстрирован на фиг.1а, б, в, г. Он заключается в разрыве контура индуктивного накопителя энергии, запитываемого от импульсного источника тока, путем размыкания проводника 1, закорачивающего контур, под действием давления магнитного поля, создаваемого протекающим по проводнику током I, с последующим переключением тока в нагрузку 2. Размыкание (фиг.1б, г) осуществляют, инициируя развитие МГД-неустойчивостей на локальных неоднородностях проводника 1, вызывающих его разрушение. Развитие МГД-неустойчивостей ускоряют, воздействуя на проводник 1 давлением магнитного поля с плотностью энергии, обеспечивающей плавление материала проводника в местах расположения локальных неоднородностей.The inventive method of generating a current pulse in a load is illustrated in figa, b, c, d. It consists in breaking the circuit of the inductive energy storage, fed from a pulsed current source, by opening the
Способ осуществляют с помощью устройства для формирования импульса тока в нагрузке по фиг.1а, в. Устройство содержит импульсный источник тока и индуктивный накопитель энергии, контур которого включает коаксиальные электроды 3, 4 и закорачивающий их проводник 1, установленный в вакуумной полости между электродами с зазорами по отношению к ним. Причем поверхность проводника 1, на которую воздействует давление магнитного поля, имеет локальные неоднородности, выполненные в виде одной или ряда последовательно расположенных кольцевых проточек 5, которые образуют на проводнике одну или ряд перемычек 6. В вариантах исполнения устройства, представленных на фиг.1а, в, длина перемычек много больше их толщины. Неоднородности располагаются на концах перемычек (в углах проточек), т.к. в этих областях имеет место наибольший градиент изменения свойств среды. Для усиления неоднородностей на края перемычек нанесены насечки 7. Возможен также вариант исполнения проточек, когда они либо очень узкие (сравнимые с толщиной перемычки), либо имеют клинообразную форму. При этом краевые неоднородности на концах перемычек сливаются в одном сечении. Однако этот вариант исполнения менее предпочтителен из-за большей вероятности пробоев, если проточки узкие и глубокие, или из-за падения градиента изменения свойств среды, если проточки выполнены в виде клина с большим углом раствора.The method is carried out using a device for generating a current pulse in a load according to figa, c. The device contains a pulsed current source and inductive energy storage, the circuit of which includes
Поверхности электродов 3 и 4 облицованы изоляторами 8 и 9.The surfaces of the
Контур индуктивного накопителя образован импульсным источником тока, наружным 3 и внутренним 4 электродами и закорачивающим их проводником 1.The circuit of the inductive storage is formed by a pulsed current source, external 3 and internal 4 electrodes and their shorting
Варианты исполнения устройства, представленные на фиг.1а, в, отличаются направлением воздействия давления магнитного поля на проводник 1: наружу или вовнутрь.The embodiments of the device shown in figa, b, differ in the direction of influence of the pressure of the magnetic field on the conductor 1: outward or inward.
В обоих вариантах исполнения та поверхность проводника, на которую давление магнитного поля непосредственно не воздействует, может быть гладкой. Результаты расчетного моделирования показывают, что проточки на эту поверхность наносить хотя и допустимо (неглубокие), но необязательно. Более того, они могут ухудшить работу устройства.In both versions, that surface of the conductor on which the pressure of the magnetic field is not directly affected can be smooth. The results of computational modeling show that, although it is permissible (shallow) to apply grooves to this surface, it is not necessary. Moreover, they can degrade the performance of the device.
Устройство работает следующим образом. При генерировании источником импульса электрического тока на закорачивающий проводник 1 начинает воздействовать давление магнитного поля от протекающего по нему тока. Когда плотность энергии магнитного поля в местах расположения локальных неоднородностей (на краях перемычек 6 в областях нанесения насечек 7) достигает значений, достаточных для начала плавления материала проводника, начинают развиваться МГД-неустойчивости. Неустойчивости быстро нарастают по амплитуде (в первом приближении - экспоненциально во времени), деформируют и истончают стенку перемычки, вызывают электровзрыв материала проводника в местах истончения. Образовавшаяся плазма выносится из областей электровзрыва давлением магнитного поля. В результате проводник оказывается разрезанным на части (фиг.1б, г). При этом обеспечивается относительно высокая электропрочность размыкателя за счет множественности разрывов проводника и большой напряженности магнитного поля, подавляющего пробойные явления. Через разрывы проводника магнитный поток поступает в нагрузку 2 и происходит переключение тока.The device operates as follows. When the source generates an electric current pulse, the shorting
В процессе коммутации изолятор 8 предотвращает возникновение пробоя, шунтирующего размыкаемый проводник. Изолятор 9 предотвращает возникновение пробоя, шунтирующего нагрузку.During the switching process, the
Для проверки достижимости заявленного технического результата была разработана программа расчетного моделирования работы устройства и проведена серия из трех экспериментов. В экспериментах использовался вариант исполнения устройства, представленный на фиг.1в. Проводник имел одну перемычку, выполненную в форме цилиндрической тонкостенной оболочки с внешним радиусом 12 мм, длиной 8 мм и толщиной стенки 0,4 мм. Насечки по краям перемычки не наносились. Электроды размыкателя и замыкающий проводник были изготовлены из меди. В качестве источника тока использовалась конденсаторная батарея, генерировавшая ток амплитудой 4,5 МА с временем нарастания до максимума примерно 5 мкс. Нагрузка - индуктивная, величиной 4 нГн. Расчетное время нарастания тока в нагрузке (фронт нарастания) составляло τ≈0,7 мкс по уровню 0,1…0,9 от амплитудного значения тока. Экспериментально измеренное время τ во всех трех экспериментах лежало в диапазоне 0,7…0,8 мкс. В нагрузку переключался ток амплитудой около 3 МА. Кривые переключения тока, полученные в одном из экспериментов, представлены на фиг.2.To verify the attainability of the claimed technical result, a program for calculating the simulation of the device’s operation was developed and a series of three experiments was carried out. In the experiments, the embodiment of the device shown in Fig. 1c was used. The conductor had one jumper made in the form of a cylindrical thin-walled shell with an external radius of 12 mm, a length of 8 mm, and a wall thickness of 0.4 mm. Notches along the edges of the jumper were not applied. The breaker electrodes and the shorting conductor were made of copper. A capacitor bank was used as a current source, generating a current with an amplitude of 4.5 mA with a rise time to a maximum of about 5 μs. The load is inductive, 4 nH. The estimated time of current rise in the load (rise front) was τ≈0.7 μs at the level of 0.1 ... 0.9 of the amplitude value of the current. The experimentally measured time τ in all three experiments lay in the range of 0.7 ... 0.8 μs. A current with an amplitude of about 3 MA switched into the load. Curves switching current obtained in one of the experiments are presented in figure 2.
Экспериментальные результаты показали удовлетворительное совпадение с расчетом. Основываясь на полученных данных, было проведено расчетное моделирование работы устройства при использовании в качестве источника спирального взрывомагнитного генератора, снабженного первичным узлом обострения тока. Расчет проводился с целью выяснения предельных возможностей устройства по минимизации фронта нарастания тока в нагрузке.Experimental results showed satisfactory agreement with the calculation. Based on the data obtained, a computational simulation of the operation of the device was carried out using a spiral explosive magnetic generator equipped with a primary current sharpening unit as a source. The calculation was carried out in order to clarify the maximum capabilities of the device to minimize the front of the current rise in the load.
Несложно убедиться, что в типичной ситуации, когда индуктивность электрического контура до размыкаемого проводника сравнима или превышает индуктивность контура за ним (индуктивность выходного контура), включая индуктивность нагрузки, фронт нарастания тока в нагрузке определяется с точностью до коэффициента k, близкого к единице, формулой:It is easy to verify that in a typical situation, when the inductance of the electric circuit to the openable conductor is comparable to or exceeds the inductance of the circuit behind it (inductance of the output circuit), including the inductance of the load, the front of rise of the current in the load is determined accurate to a coefficient k close to unity by the formula:
где LΩ - индуктивность зазора между размыкаемым проводником и электродом в выходном контуре устройства (в контуре нагрузки), приходящаяся на одну перемычку; LW - индуктивность нагрузки; n - число перемычек; Ωt=<<dΩ/dt>> - средняя скорость нарастания сопротивления на одной перемычке. Коэффициент k является слабой функцией величины индуктивности накопителя. Как следует из (2), минимальный фронт нарастания тока в нагрузке достигается при условии n>>LW/LΩ, причем он совпадает по величине с фронтом нарастания тока устройства, нагруженного на выходную индуктивность собственного коммутатора, при любом числе перемычек n. Учитывая сказанное, расчет был выполнен для случая, когда индуктивность нагрузки LW=0.where L Ω is the inductance of the gap between the openable conductor and the electrode in the output circuit of the device (in the load circuit) per one jumper; L W - load inductance; n is the number of jumpers; Ω t = << dΩ / dt >> is the average rate of rise of resistance on one jumper. The coefficient k is a weak function of the inductance of the drive. As follows from (2), the minimum rise front of the current in the load is achieved under the condition n >> L W / L Ω , and it coincides in magnitude with the rise front of the current of the device loaded on the output inductance of its own switch, for any number of jumpers n. Given the above, the calculation was performed for the case when the load inductance L W = 0.
В расчете предполагалось, что:In the calculation, it was assumed that:
- исполнение размыкателя соответствует фиг.1а;- the execution of the circuit breaker corresponds to figa;
- закорачивающий проводник размыкателя - медный, содержит три перемычки цилиндрической формы с внешним радиусом 16 мм и с толщиной стенки 1,4 мм;- the short-circuit conductor of the circuit breaker is copper, contains three jumpers of cylindrical shape with an external radius of 16 mm and with a wall thickness of 1.4 mm;
- длина перемычек - 8 мм;- length of jumpers - 8 mm;
- на концах перемычек выполнены насечки с прямоугольным профилем 0,2×0,2 мм2;- at the ends of the jumpers made notches with a rectangular profile of 0.2 × 0.2 mm 2 ;
- LΩ=1,15 нГн.- L Ω = 1.15 nH.
Предполагалось также, что взрывомагнитный генератор создает в накопительной индуктивности LG=30 нГн начальный ток I0=IG(0)=30 МА, после чего срабатывает обостритель тока (например, взрывной), сопротивление которого изменяется по линейному закону R(t)=11,87·t, где время t выражено в микросекундах, сопротивление R(t) - миллиомах (см. фиг.3). Индуктивность передающей линии, соединяющей обостритель тока с закорачивающим проводником, составляет LT=13 нГн. Такой обостритель формирует на закорачивающем проводнике импульс тока амплитудой около 18,5 МА с временем нарастания τ≈1,6 мк. Отношение тока к радиусу перемычек составляет около1,15 МА/мм, что соответствует по плотности энергии магнитного поля плавлению и началу процесса испарения материала перемычек.It was also assumed that the explosive magnetic generator creates an initial current I 0 = I G (0) = 30 MA in the storage inductance L G = 30 nH, after which a current sharpener (for example, explosive) is activated, the resistance of which changes according to the linear law R (t) = 11.87 · t, where time t is expressed in microseconds, resistance R (t) is milliom (see figure 3). The inductance of the transmission line connecting the current sharpener with a short-circuit conductor is L T = 13 nH. Such a sharpener forms a current pulse with an amplitude of about 18.5 MA on a short-circuit conductor with a rise time of τ≈1.6 microns. The ratio of the current to the radius of the jumpers is about 1.15 MA / mm, which corresponds to the melting energy density of the magnetic field and the beginning of the process of evaporation of the material of the jumpers.
Для описания процессов, протекающих в устройстве, использовалась система уравнений одножидкостной магнитной гидродинамики:To describe the processes taking place in the device, we used the system of equations of single-fluid magnetic hydrodynamics:
Здесь ρ - массовая плотность вещества, u - скорость вещества, Р - давление; j, Н, E - векторы плотности тока, магнитного и электрического поля, σ - электрическая проводимость, q - удельная энергия вещества (энергия в единице массы).Here ρ is the mass density of the substance, u is the speed of the substance, P is the pressure; j, H, E are the vectors of current density, magnetic and electric fields, σ is the electrical conductivity, q is the specific energy of the substance (energy per unit mass).
Уравнение состояния меди q(T, p) и зависимость ее проводимости от температуры и плотности σ(T, ρ) были взяты из работы [8].The equation of state of copper q (T, p) and the dependence of its conductivity on temperature and density σ (T, ρ) were taken from [8].
К уравнениям (3) добавлялась система уравнений (4) для первичного контура обострения тока, фиг.3:To equations (3), a system of equations (4) was added for the primary circuit of the current sharpening, Fig. 3:
Символом Нφ в (4) обозначена азимутальная составляющая напряженности магнитного поля.The symbol H φ in (4) denotes the azimuthal component of the magnetic field strength.
Расчет проводился на сетке с шагом 50 мкм. Результаты расчета режима работы устройства представлены на фиг.4. По координатным осям расчетной области на фиг.4 отложены номера ячеек сетки. Из рисунка видно, что устройство обеспечивает переключение тока с характерным временем нарастания τ≈140 нс. Из соотношения амплитуды переключаемого тока, времени переключения и индуктивности LΩ следует, что максимальное напряжение на размыкаемом проводнике - около 370 кВ (max[US]≈0,9·(max[IS]/τ)·LΩ·n≈370 кВ).The calculation was carried out on a grid with a step of 50 μm. The results of the calculation of the operating mode of the device are presented in figure 4. On the coordinate axes of the computational domain in Fig. 4, grid cell numbers are plotted. It can be seen from the figure that the device provides switching current with a characteristic rise time of τ≈140 ns. From the ratio of the amplitude of the switched current, switching time, and inductance L Ω, it follows that the maximum voltage on the openable conductor is about 370 kV (max [U S ] ≈0.9 · (max [I S ] / τ) · L Ω · n≈ 370 kV).
Аналогичный расчет был проведен для устройства, закорачивающий проводник которого содержит пять перемычек. В расчете предполагалось, что нагрузка - индуктивная, величиной 2 нГн. Перемычки - цилиндрической формы, имеют длину 8 мм, внешний радиус - 24 мм и толщину стенки - 1 мм. Края перемычек - без насечек. Отношение I/r составляло 0,77 МА/мм. Для такого устройства расчетное время переключения тока в нагрузку оказалось равным τ≈160 нс. Максимальное напряжение на размыкаемом проводнике - около 430 кВ.A similar calculation was carried out for a device whose short-circuit conductor contains five jumpers. In the calculation, it was assumed that the load is inductive, of 2 nH. The jumpers are cylindrical in shape, have a length of 8 mm, an outer radius of 24 mm and a wall thickness of 1 mm. The edges of the jumpers are notched. The I / r ratio was 0.77 MA / mm. For such a device, the estimated time of switching the current to the load turned out to be τ≈160 ns. The maximum voltage on the openable conductor is about 430 kV.
Полученные результаты показывают, что характерное время коммутации заявляемого устройства сокращается с ростом линейной плотности тока с 700 нс до ~140…160 нс (у прототипа τ≈1 мкc), причем оно зависит от линейной плотности тока, а не от его абсолютного значения. Это доказывает возможность достижения большей мощности заявляемого устройства по сравнению с прототипом.The results show that the characteristic switching time of the claimed device decreases with increasing linear current density from 700 ns to ~ 140 ... 160 ns (for the prototype τ≈1 μs), and it depends on the linear current density, and not on its absolute value. This proves the possibility of achieving greater power of the claimed device compared to the prototype.
В последнем расчетном варианте устройства индуктивность его выходного (нагрузочного) контура (n·LΩ+LW) примерно совпадает с индуктивностью нагрузки прототипа (≈5…6 нГн). Поэтому в соответствии с формулой (2) сокращение фронта нарастания тока в нагрузке означает большую, чем в прототипе, среднюю скорость n·Ωt нарастания сопротивления. Одновременно это доказывает возможность достижения большего значения сопротивления в момент коммутации в силу его кратности числу перемычек, количество которых можно увеличивать.In the last design version of the device, the inductance of its output (load) circuit (n · L Ω + L W ) approximately coincides with the load inductance of the prototype (≈5 ... 6 nH). Therefore, in accordance with formula (2), the reduction of the front of the rise of the current in the load means a greater than the prototype, the average speed n · Ω t of the rise of resistance. At the same time, this proves the possibility of achieving a higher resistance value at the time of switching due to its multiplicity to the number of jumpers, the number of which can be increased.
Кроме того, представленные примеры расчетного моделирования устройства показывают его большую электропрочность (370 кВ, 430 кВ) по сравнению с прототипом, в котором напряжение на размыкаемом проводнике не превышало 150 кВ.In addition, the presented examples of computational modeling of the device show its greater electrical strength (370 kV, 430 kV) compared to the prototype, in which the voltage across the openable conductor did not exceed 150 kV.
Отношение величины коммутируемого тока к радиусу перемычек закорачивающего проводника в приведенных расчетах составляло 0,77 и 1,15 МА/мм, в то время как для прототипа отношение коммутируемого тока к радиусу установки лайнера равнялось 0,47 МА/мм. Это означает, что радиальный габарит заявляемого устройства в 1,5 - 2 раза меньше, чем у прототипа, при том же уровне коммутируемого тока.The ratio of the switched current to the jumper radius of the shorting conductor in the above calculations was 0.77 and 1.15 MA / mm, while for the prototype the ratio of the switched current to the liner installation radius was 0.47 MA / mm. This means that the radial dimension of the claimed device is 1.5 to 2 times less than that of the prototype, with the same level of switched current.
Список источниковList of sources
1. V.K.Chernyshev, G.S.Volkov, V.A.Ivanov, V.V.Vakhrushev. Study of basic regularities of formation of multi-MA-current pulses with short risetime by EMG circuit interruption // Proceedings of second International Conference on Megagauss Physics and Technology / Ed. by Turchi P.J. - N.Y. Plenum Press, 1980, p.663-675.1. V.K. Chernyshev, G.S. Volkov, V.A. Ivanov, V.V. Vakhrushev. Study of basic regularities of formation of multi-MA-current pulses with short risetime by EMG circuit interruption // Proceedings of second International Conference on Megagauss Physics and Technology / Ed. by Turchi P.J. - N.Y. Plenum Press, 1980, p. 663-675.
2. Заявка на изобретение JP 7-114867, 1993 г., Н01Н 39/00.2. Application for invention JP 7-114867, 1993, H01H 39/00.
3. V.K.Chernyshev et.al. Current magnetic field pressure effect on explosive opening switch operation // Proceedings of IX-th International Conference on Megagauss Physics and Technology / Eds. V.D.Selemir, L.N.Plyashkevich-Sarov, RUSSIA, VNIIEF, 2004, p.310-313.3. V.K. Chernyshev et.al. Current magnetic field pressure effect on explosive opening switch operation // Proceedings of IX-th International Conference on Megagauss Physics and Technology / Eds. V.D.Selemir, L.N. Plyashkevich-Sarov, RUSSIA, VNIIEF, 2004, p. 310-313.
4. Патент РФ №2399111, кл. МПК Н01H 39/00, опубликовано 10.09.2010 г., бюл. №25.4. RF patent No. 2399111, cl. IPC H01H 39/00, published September 10, 2010, bull. Number 25.
5. А.А.Петрухин, Н.П.Бидыло, С.Ф.Гаранин и др. Формирование импульса тока с помощью размыкающего ключа, приводимого в действие магнитным полем // Труды третьей международной конференции по генерации мегагауссных магнитных полей и родственным экспериментам / Под редакцией В.М. Титова, Г.А. Швецова. - Новосибирск, 13-17 июня 1983 г. Изд.: Москва, «Наука»; 1984, с.406-409.5. A.A. Petrukhin, N.P. Bidylo, S.F. Garanin et al. Generation of a current pulse using a disconnecting key actuated by a magnetic field // Proceedings of the Third International Conference on the Generation of Mega-Gaussian Magnetic Fields and Related Experiments / Edited by V.M. Titova, G.A. Shvetsova. - Novosibirsk, June 13-17, 1983; Publishing House: Moscow, Nauka; 1984, pp. 406-409.
6. Г. Кнопфель. Сверхсильные импульсные магнитные поля. Москва, изд. «Мир», 1972.6. G. Knopfel. Superstrong pulsed magnetic fields. Moscow, ed. The World, 1972.
7. R.Reinovsky, W.Anderson, W.Atchison et.al. Stability of magnatically imploded liners for high energy density experiments // Proceedings of VIII-th International Conference on Megagauss Magmrtic Field Generation and Related Topics, 1998 / Edited by Hans J. Schneider-Muntau. World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., USA, 2004, p.473-478.7. R. Reinovsky, W. Anderson, W. Atchison et.al. Stability of magnatically imploded liners for high energy density experiments // Proceedings of VIII-th International Conference on Megagauss Magmrtic Field Generation and Related Topics, 1998 / Edited by Hans J. Schneider-Muntau. World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., USA, 2004, p. 473-478.
8. Бакулин Ю.Д., Куропатенко В.Ф., Лучинский A.B. Магнитогидродинамический расчет взрывающихся проводников. ЖТФ, 1976, том 46, с.1963.8. Bakulin Yu.D., Kuropatenko V.F., Luchinsky A.B. Magnetohydrodynamic calculation of exploding conductors. ZhTF, 1976, volume 46, p. 1963.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011116600/07A RU2467426C1 (en) | 2011-04-26 | 2011-04-26 | Method and device to generate current pulse in load |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011116600/07A RU2467426C1 (en) | 2011-04-26 | 2011-04-26 | Method and device to generate current pulse in load |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2467426C1 true RU2467426C1 (en) | 2012-11-20 |
Family
ID=47323383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011116600/07A RU2467426C1 (en) | 2011-04-26 | 2011-04-26 | Method and device to generate current pulse in load |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2467426C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2746052C1 (en) * | 2020-08-10 | 2021-04-06 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Method for forming a current pulse in the load of the inductive electromagnetic energy storage |
| RU2766434C1 (en) * | 2021-05-31 | 2022-03-15 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Method for forming current pulse in inductive load |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1519446A1 (en) * | 1987-12-16 | 1995-09-20 | В.К. Чернышев | Explosion-magnetic current pulse shaper |
| RU2091893C1 (en) * | 1993-01-18 | 1997-09-27 | Институт гидродинамики им.М.А.Лаврентьева СО РАН | Explosion-type release |
| US6556119B1 (en) * | 1998-04-19 | 2003-04-29 | Trw Automotive Electronics & Components Gmbh & Co. Kg | High current intensity fuse device |
| RU2265908C1 (en) * | 2004-03-31 | 2005-12-10 | Министерство по атомной энергии-Минатом РФ | Explosive magnetic current-pulse shaper |
| RU2399111C1 (en) * | 2009-02-24 | 2010-09-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Explosive shaper of current pulse |
-
2011
- 2011-04-26 RU RU2011116600/07A patent/RU2467426C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1519446A1 (en) * | 1987-12-16 | 1995-09-20 | В.К. Чернышев | Explosion-magnetic current pulse shaper |
| RU2091893C1 (en) * | 1993-01-18 | 1997-09-27 | Институт гидродинамики им.М.А.Лаврентьева СО РАН | Explosion-type release |
| US6556119B1 (en) * | 1998-04-19 | 2003-04-29 | Trw Automotive Electronics & Components Gmbh & Co. Kg | High current intensity fuse device |
| RU2265908C1 (en) * | 2004-03-31 | 2005-12-10 | Министерство по атомной энергии-Минатом РФ | Explosive magnetic current-pulse shaper |
| RU2399111C1 (en) * | 2009-02-24 | 2010-09-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Explosive shaper of current pulse |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Proceedings of second International Conference on Megagauss Physics and Technology/Ed. by Turchi P.J. - N.Y. Plenum Press, 1980, p.663-675. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2746052C1 (en) * | 2020-08-10 | 2021-04-06 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Method for forming a current pulse in the load of the inductive electromagnetic energy storage |
| RU2766434C1 (en) * | 2021-05-31 | 2022-03-15 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Method for forming current pulse in inductive load |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sarkisov et al. | Effect of current rate on energy deposition into exploding metal wires in vacuum | |
| RU2467426C1 (en) | Method and device to generate current pulse in load | |
| US7071631B2 (en) | Electromagnetic pulse device | |
| Neuber et al. | Magnetic flux compression generators | |
| Me‐Bar et al. | Electrical explosion of segmented wires | |
| US11217969B2 (en) | Space plasma generator for ionospheric control | |
| US4174471A (en) | Explosively actuated opening switch | |
| RU2438206C1 (en) | Explosive current circuit breaker | |
| RU2746052C1 (en) | Method for forming a current pulse in the load of the inductive electromagnetic energy storage | |
| RU2399111C1 (en) | Explosive shaper of current pulse | |
| Chernyshev et al. | Electroexplosive foil 500 kV current opening switch characteristics research | |
| RU2396630C1 (en) | Explosive current pulse shaper | |
| RU2548021C2 (en) | Explosion-magnetic system generating powerful energy impulse | |
| Rousskikh et al. | Electrical explosion of conductors in the high-pressure zone of a convergent shock wave | |
| RU2430444C1 (en) | Method of adjusting parameters of current pulse magnetic blast generator output voltage and device to this end (versions) | |
| JP2023517852A (en) | Apparatus, method and use thereof for enhancing the surface of products | |
| Nakano et al. | Impulse surface flashover development associated with transient charging by explosive electron emission in vacuum | |
| US10278276B2 (en) | Short pulse neutron generator | |
| Zhang et al. | Lightning impulse long delay breakdown of centimeter vacuum gaps | |
| US5006679A (en) | High voltage switch assembly | |
| RU2733050C1 (en) | Method for formation of multichannel electric breakdown of solid-state insulator and device for its implementation | |
| RU2722221C1 (en) | Explosive current pulse shaper (versions) | |
| RU2349000C1 (en) | Magnetic explosion shaper of voltage pulses | |
| Zhao et al. | Review on recent development in insulation research under short-pulse conditions | |
| RU2773778C1 (en) | Device for forming a multi-channel electric breakdown of a solid state insulator |