RU2597025C1 - Device for simulation of magnetic field of lightning discharges - Google Patents

Device for simulation of magnetic field of lightning discharges Download PDF

Info

Publication number
RU2597025C1
RU2597025C1 RU2015123974/28A RU2015123974A RU2597025C1 RU 2597025 C1 RU2597025 C1 RU 2597025C1 RU 2015123974/28 A RU2015123974/28 A RU 2015123974/28A RU 2015123974 A RU2015123974 A RU 2015123974A RU 2597025 C1 RU2597025 C1 RU 2597025C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnetic field
electrodes
lead
terminal
switch
Prior art date
Application number
RU2015123974/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Валентинович Наумов
Владимир Степанович Колотухин
Николай Александрович Прудкой
Николай Иванович Рябота
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ"
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 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом", Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"
Priority to RU2015123974/28A priority Critical patent/RU2597025C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2597025C1 publication Critical patent/RU2597025C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: invention relates to pulse engineering and can be used for reproduction of pulse magnetic field of lightning discharges during tests of engineering systems for effect of close thunderbolts. Device has a capacitive energy storage unit, first lead of which is connected through series-connected inductance of discharge circuit and first switch to first lead of second switch and to first lead of exploding conductor of current breaker, second lead is connected to first lead of resistive load and to second lead of capacitive energy storage. Device also includes a converter of electric current into magnetic field, consisting of two parallel electrodes which form an interelectrode interval. Each electrode is made in form of a flat conducting plate or a set of linear parallel conductors, either one of the electrodes is made in form of a flat conducting plate, and other electrode is made in form of a set of linear parallel conductors. First leads of first and second electrodes of converter are respectively connected to second lead of second switch and second lead of exploding conductor of current breaker, and second leads of first and second electrodes are connected to each other through resistive load.
EFFECT: improved reliability of simulation of magnetic field of lightning discharges during tests of engineering systems for effect of close thunderbolts.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для воспроизведения импульсного магнитного поля разрядов молнии при испытаниях технических систем на воздействие близких ударов молнии.The invention relates to a pulse technique and can be used to reproduce a pulsed magnetic field of lightning discharges when testing technical systems for the effects of close lightning strikes.

Известно устройство для формирования импульса тока в нагрузке [Разработка и применение источников интенсивных электронных пучков. Под ред. Г.А. Месяца. «Наука», Сибирское отделение, Новосибирск, 1976, стр. 69], содержащее емкостный накопитель энергии, первый вывод которого соединен через последовательно соединенные индуктивность разрядного контура и первый коммутатор к первому выводу второго коммутатора и к прерывателю тока на электрически взрываемом проводнике, второй вывод которого соединен со вторым выводом емкостного накопителя энергии.A device is known for generating a current pulse in a load [Development and application of sources of intense electron beams. Ed. G.A. Of the month. “Nauka”, Siberian Branch, Novosibirsk, 1976, p. 69], containing a capacitive energy storage device, the first output of which is connected through series-connected inductance of the discharge circuit and the first switch to the first output of the second switch and to the current chopper on an electrically exploded conductor, the second output which is connected to the second terminal of the capacitive energy storage.

Вышеуказанное устройство является наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству и поэтому выбрано в качестве прототипа.The above device is the closest in technical essence to the claimed device and therefore is selected as a prototype.

Прототип имеет ряд недостатков.The prototype has several disadvantages.

Во-первых, испытываемые объекты должны располагаться вблизи токоведущих элементов, соединенных с нагрузкой, где магнитное поле сильно неоднородно.Firstly, the test objects should be located near current-carrying elements connected to the load, where the magnetic field is very inhomogeneous.

Во-вторых, в этом устройстве на практике трудно реализовать импульс требуемой длительности, т.к. срабатывание прерывателя в виде взрывающегося проводника происходит в момент максимума тока и длительность генерируемого импульса во много раз меньше периода собственных колебаний разрядного контура.Secondly, in this device in practice it is difficult to realize an impulse of the required duration, because the operation of the interrupter in the form of an exploding conductor occurs at the instant of maximum current and the duration of the generated pulse is many times less than the period of natural oscillations of the discharge circuit.

Решаемой технической задачей является создание устройства для имитации магнитного поля молниевых разрядов с расширенными функциональными возможностями.The technical problem to be solved is the creation of a device for simulating the magnetic field of lightning discharges with advanced functionality.

Достигаемым техническим результатом является повышение достоверности имитации магнитного поля разрядов молнии при испытаниях технических систем на воздействие близких ударов молнии.Achievable technical result is to increase the reliability of simulating the magnetic field of lightning discharges during testing of technical systems for the effects of close lightning strikes.

Для достижения технического результата в устройстве для имитации магнитного поля молниевых разрядов, содержащем емкостный накопитель энергии, первый вывод которого соединен через последовательно соединенные индуктивность разрядного контура и первый коммутатор к первому выводу второго коммутатора и к первому выводу взрывающегося проводника прерывателя тока, второй вывод которого соединен с первым выводом резистивной нагрузки и со вторым выводом емкостного накопителя энергии, новым является то, что дополнительно введен преобразователь электрического тока в магнитное поле, состоящий из двух параллельных между собой электродов, образующих межэлектродный промежуток, при этом каждый электрод выполнен в виде плоской проводящей пластины или набора линейных параллельных проводников либо один из электродов выполнен в виде плоской проводящей пластины, а другой электрод выполнен в виде набора линейных параллельных проводников, при этом первые выводы первого и второго электродов преобразователя соединены соответственно со вторым выводом второго коммутатора и вторым выводом взрывающегося проводника прерывателя тока, а вторые выводы первого и второго электродов соединены между собой через резистивную нагрузку, при этом емкость накопителя С и сопротивление резистивной нагрузки R выбраны из соотношенийTo achieve a technical result in a device for simulating the magnetic field of lightning discharges containing a capacitive energy storage device, the first output of which is connected through series-connected inductance of the discharge circuit and the first switch to the first output of the second switch and to the first output of the exploding conductor of the current chopper, the second output of which is connected to the first output of the resistive load and with the second output of the capacitive energy storage, new is that the conversion the electric current into the magnetic field, consisting of two electrodes parallel to each other, forming an interelectrode gap, each electrode being made in the form of a flat conductive plate or a set of linear parallel conductors, or one of the electrodes is made in the form of a flat conductive plate, and the other electrode is made in in the form of a set of linear parallel conductors, while the first terminals of the first and second electrodes of the converter are connected respectively to the second terminal of the second switch and the second Odom exploding conductor circuit breaker, and the second terminals of the first and second electrodes are interconnected through resistive load, wherein the storage capacity C and the resistance of the resistive load R are selected from the relations

Figure 00000001
Figure 00000001

где

Figure 00000002
- плотность тока во взрывающемся проводнике к моменту начала его взрыва, требуемая для получения заданного времени нарастания импульса магнитного поля;Where
Figure 00000002
- the current density in the exploding conductor by the time it begins to explode, required to obtain a given rise time of the magnetic field pulse;

Jνb - удельный интеграл действия взрыва проводника;J νb is the specific integral of the action of a conductor explosion;

Ldis - индуктивность разрядного контура;L dis is the inductance of the discharge circuit;

Ll - индуктивность преобразователя электрического тока в магнитное поле с нагрузкой;L l is the inductance of the converter of electric current into a magnetic field with a load;

Т - длительность импульса магнитного поля (по уровню 0,1 от амплитуды).T is the pulse duration of the magnetic field (at the level of 0.1 of the amplitude).

Введение преобразователя электрического тока в магнитное поле из двух плоских параллельных между собой электродов, образующих межэлектродный промежуток, и выполнение электродов в виде плоской проводящей пластины или наборов линейных параллельных проводников, а также подключение их выводов к коммутатору, прерывателю тока и резистивной нагрузке позволяет получить испытательный объем для установки объектов испытаний, в которой можно реализовать требуемое поле с заданной однородностью.The introduction of an electric current transducer into a magnetic field from two flat electrodes parallel to each other, forming an interelectrode gap, and the manufacture of electrodes in the form of a flat conductive plate or sets of linear parallel conductors, as well as connecting their leads to a switch, a current chopper, and a resistive load, allows us to obtain a test volume for installation of test objects, in which it is possible to realize the required field with a given uniformity.

Выбор емкости накопителя

Figure 00000003
и сопротивления резистивной нагрузки R из соотношенийDrive Capacity Selection
Figure 00000003
and resistance of the resistive load R from the relations

Figure 00000004
Figure 00000004

позволяет реализовать требуемые временные параметры импульса и тем самым повысить достоверность имитации магнитного поля разрядов молнии.allows you to implement the required temporal parameters of the pulse and thereby increase the reliability of the simulation of the magnetic field of lightning discharges.

Таким образом, новая совокупность существенных признаков позволяет расширить функциональные возможности заявляемого устройства и повысить достоверность имитации магнитного поля разрядов молнии.Thus, a new set of essential features allows you to expand the functionality of the claimed device and increase the reliability of the simulation of the magnetic field of lightning discharges.

На фиг. 1 представлена схема заявляемого устройства. На фиг. 2 приведена осциллограмма реализованного с помощью заявляемого устройства импульса магнитного поля.In FIG. 1 presents a diagram of the inventive device. In FIG. 2 shows the waveform implemented using the inventive device pulse magnetic field.

Устройство для имитации магнитного поля молниевых разрядов содержит емкостный накопитель энергии 1, первый вывод которого соединен через последовательно соединенные индуктивность 3 разрядного контура и первый коммутатор 2 к первому выводу второго коммутатора 5 и к первому выводу взрывающегося проводника прерывателя тока 4, второй вывод которого соединен со вторым выводом емкостного накопителя энергии 1. Преобразователь электрического тока в магнитное поле состоит из двух параллельных между собой электродов 6, образующих межэлектродный промежуток. Каждый из электродов выполнен в виде плоской проводящей пластины или набора линейных параллельных проводников. Первые выводы первого и второго электродов 6 преобразователя соединены со вторым выводом второго коммутатора 5 и вторым выводом взрывающегося проводника прерывателя тока 4, а вторые выводы первого и второго электродов 6 преобразователя соединены между собой через резистивную нагрузку 7.A device for simulating the magnetic field of lightning discharges contains a capacitive energy storage device 1, the first output of which is connected through series-connected inductance 3 of the discharge circuit and the first switch 2 to the first terminal of the second switch 5 and to the first terminal of the exploding conductor of the current chopper 4, the second terminal of which is connected to the second the output of the capacitive energy storage 1. The Converter of electric current into a magnetic field consists of two electrodes 6 parallel to each other, forming interelectrode gap. Each of the electrodes is made in the form of a flat conductive plate or a set of linear parallel conductors. The first terminals of the first and second electrodes 6 of the converter are connected to the second terminal of the second switch 5 and the second terminal of the exploding conductor of the current chopper 4, and the second terminals of the first and second electrodes 6 of the converter are interconnected via a resistive load 7.

Заявляемое устройство для имитации магнитного поля молнии работает следующим образом.The inventive device for simulating the magnetic field of lightning works as follows.

От зарядного устройства заряжается емкостный накопитель 1 до необходимого напряжения. После зарядки емкостного накопителя срабатывает первый коммутатор 2 и происходит разряд емкостного накопителя 1 через индуктивность 3 на взрывающийся проводник прерывателя 4. При наборе током, протекающим по взрывающемуся проводнику прерывателя 4 определенного интеграла действия, происходит взрыв проводника, который сопровождается резким увеличением сопротивления прерывателя 4, за счет чего в разрядном контуре генерируется высокое напряжение, которое прикладывается к коммутатору 5, который срабатывает и разрядный ток начинает протекать по электродам 6. Этим током в промежутке между электродами формируется импульсное магнитное поле H(t), зависимость которого от разрядного тока определяется соотношениемCapacitive storage 1 is charged from the charger to the required voltage. After charging the capacitive storage, the first switch 2 is triggered and the capacitive storage 1 is discharged through the inductance 3 to the exploding conductor of the interrupter 4. When a current flowing through the exploding conductor of the interrupter 4 of a certain action integral is picked up, the conductor explodes, which is accompanied by a sharp increase in the resistance of the interrupter 4, for due to which a high voltage is generated in the discharge circuit, which is applied to the switch 5, which is activated and the discharge current begins to flow to be taken along the electrodes 6. By this current, a pulsed magnetic field H (t) is formed in the gap between the electrodes, the dependence of which on the discharge current is determined by the relation

H(t)=kI(t),H (t) = kI (t),

где k - коэффициент преобразования преобразователя электрического тока в магнитное поле.where k is the conversion coefficient of the electric current transducer into a magnetic field.

Формирование тока в электродах 6 после срабатывания коммутатора 5 обусловлено разрядом емкостного накопителя 1 и разрядом индуктивности 3 на нагрузку 7.The formation of current in the electrodes 6 after the operation of the switch 5 is due to the discharge of the capacitive storage 1 and the discharge of the inductance 3 to the load 7.

Разряд емкостного накопителя имеет вид экспоненциального импульса с постоянной спада

Figure 00000005
и постоянной нарастания
Figure 00000006
, которые зависят от параметров устройства следующим образомThe discharge of a capacitive storage device has the form of an exponential pulse with a decay constant
Figure 00000005
and constant rise
Figure 00000006
which depend on the device parameters as follows

Figure 00000007
Figure 00000007

Разряд индуктивности происходит в виде экспоненциального импульса, время нарастания которого определяется временем переключения прерывателя 4, а постоянная спада

Figure 00000008
равнаThe inductance discharge occurs in the form of an exponential pulse, the rise time of which is determined by the switching time of the chopper 4, and the decay constant
Figure 00000008
is equal to

Figure 00000009
Figure 00000009

Как следует из этих выражений, постоянная нарастания разряда емкостного накопителя 1 равна постоянной спада разряда индуктивности 3. Параметры устройства подбираются так, чтобы амплитуды разрядных токов обоих процессов были одинаковы. Это позволяет получить апериодический импульс без искажений. Амплитуда Im и длительность импульса (по уровню 0,1-0,9) Td зависят от параметров схемы следующим образом:As follows from these expressions, the constant increase in the discharge of the capacitive storage 1 is equal to the constant of the decrease in the discharge of the inductance 3. The parameters of the device are selected so that the amplitudes of the discharge currents of both processes are the same. This allows you to get an aperiodic pulse without distortion. The amplitude I m and the pulse duration (at the level of 0.1-0.9) T d depend on the parameters of the circuit as follows:

Figure 00000010
Figure 00000010

Время срабатывания прерывателя 4 определяется выражением [Месяц Г.А. Формирование наносекундных импульсов высокого напряжения. М.: «Энергия», 1970]The response time of the chopper 4 is determined by the expression [Month A.A. The formation of nanosecond pulses of high voltage. M .: "Energy", 1970]

Figure 00000011
Figure 00000011

где К - скорость роста числа разрывов на единицу длины проводника; ν≈30 м/с - скорость расширения частичных дуг в аксиальном направлении. Постоянная К может быть найдена из эмпирической формулыwhere K is the growth rate of the number of breaks per unit length of the conductor; ν≈30 m / s is the expansion speed of partial arcs in the axial direction. The constant K can be found from the empirical formula

Figure 00000012
Figure 00000012

где j e c r

Figure 00000013
- плотность тока в проводнике прерывателя к моменту начала его разрушения.Where j e c r
Figure 00000013
 - current density in the conductor of the chopper by the time it begins to break.

В этой формуле К выражается в 1/м·с, je в кА/мм2 In this formula, K is expressed in 1 / m · s, j e in kA / mm 2

Из нее следуетIt follows from it

Figure 00000014
Figure 00000014

Энергия в индуктивности 3 разрядного контура, накопленная до срабатывания прерывателя 4, равнаThe energy in the inductance 3 of the discharge circuit, accumulated before the operation of the chopper 4, is equal to

Figure 00000015
Figure 00000015

После взрыва проводника прерывателя 4 она перераспределяется между индуктивностью 3 и индуктивностью электродов 6 и суммарная ее величина равнаAfter the explosion of the conductor of the chopper 4, it is redistributed between the inductance 3 and the inductance of the electrodes 6 and its total value is

Figure 00000016
Figure 00000016

Если пренебречь потерями, величина энергии накопленной в индуктивностях до и после взрыва проводника останется неизменной.If we neglect the losses, the amount of energy stored in the inductors before and after the explosion of the conductor will remain unchanged.

Составляя баланс энергий, имеемComposing the balance of energies, we have

Figure 00000017
Figure 00000017

Из этого уравнения получаемFrom this equation we obtain

Figure 00000018
Figure 00000018

С другой стороны, после окончания переходного процесса, вызванного срабатыванием прерывателяOn the other hand, after the end of the transient caused by the operation of the interrupter

Figure 00000019
Figure 00000019

Для получения гладкого апериодического импульса необходимо, чтобыTo obtain a smooth aperiodic pulse, it is necessary that

Figure 00000020
Figure 00000020

Отсюда получаем уравнения для величины тока, при котором должно происходить срабатывание прерывателяFrom here we get the equations for the magnitude of the current at which the breaker should be triggered

Figure 00000021
Figure 00000021

Разрядный ток в прерывателе 4 согласно формуле для разрядного тока в колебательном контуре, равенThe discharge current in the chopper 4 according to the formula for the discharge current in the oscillatory circuit is

Figure 00000022
Figure 00000022

Параметры разрядного контура и прерывателя подбираются так, чтобы время от начала разряда до срабатывания прерывателя было во много раз меньше времени нарастания разрядного тока до максимума. При этом условии для разрядного тока можем записать приближенное выражениеThe parameters of the discharge circuit and the chopper are selected so that the time from the beginning of the discharge to the operation of the chopper is many times less than the rise time of the discharge current to the maximum. Under this condition, for the discharge current, we can write an approximate expression

Figure 00000023
Figure 00000023

Время Те, необходимое для достижения тока Iе, при котором происходит срабатывание прерывателяThe time T e required to achieve current I e at which the interrupter trips

Figure 00000024
Figure 00000024

Интеграл тока в прерывателе 4 за время от начала процесса до его срабатывания (Те), равенThe current integral in the chopper 4 for the time from the beginning of the process to its operation (T e ) is

Figure 00000025
Figure 00000025

При выборе сечения взрывающегося проводника в прерывателе 4 будем исходить из условияWhen choosing the cross section of the exploding conductor in the chopper 4, we will proceed from the condition

Figure 00000026
Figure 00000026

где I(t) - полный ток через взрывающийся проводник; S - площадь поперечного сечения взрывающегося проводника, Jνb - удельный интеграл действия взрыва проводника (для меди Jνb≈1.95·1017 А2·с·м4).where I (t) is the total current through the exploding conductor; S is the cross-sectional area of the exploding conductor, J νb is the specific integral of the action of the explosion of the conductor (for copper, J νb ≈1.95 · 10 17 A 2 · s · m 4 ).

Подставляя, получимSubstituting, we obtain

Figure 00000027
Figure 00000027

С другой стороны, к моменту взрыва плотность тока je должна быть не менее

Figure 00000028
, т.еOn the other hand, by the time of the explosion, the current density j e must be at least
Figure 00000028
i.e.

Figure 00000029
Figure 00000029

Отсюда следуетthis implies

Figure 00000030
Figure 00000030

Таким образом, сопротивление нагрузки и индуктивности разрядного контура и преобразователя электрического тока в магнитное поле связаны соотношениемThus, the resistance of the load and inductance of the discharge circuit and the electric current to magnetic field transducer are related by the relation

Figure 00000031
Figure 00000031

На основе приведенных расчетных соотношений был разработан и изготовлен действующий макет устройства и проведены экспериментальные исследования его характеристик. При конструировании макета принималось, что время срабатывания прерывателя должно быть τm≤0,4 мкс, а следовательно,Based on the given design ratios, a working model of the device was developed and manufactured, and experimental studies of its characteristics were carried out. When designing the layout, it was assumed that the response time of the interrupter should be τ m ≤0.4 μs, and therefore

Figure 00000032
Figure 00000032

Сопротивление резистивной нагрузки было выбрано равным 2,4 Ом, емкость накопителя - 60 мкФ. Зарядное напряжение составляло 25 кВ. В качестве взрывающегося проводника размыкателя использовалась медная проволочка диаметра 0,4 мм. Конструктивно размыкатель представляет собой стеклотекстолитовую трубу ⌀71 мм, длиной 500 мм, закрытую с обоих концов алюминиевыми фланцами и заполненную мелкодисперсным песком. Проволочка размещается между фланцами по центру трубы. Преобразователь электрического тока в магнитное поле содержал два электрода, каждый из которых был выполнен в виде плоской металлической пластины.The resistance of the resistive load was chosen equal to 2.4 ohms, the storage capacity of 60 μF. The charging voltage was 25 kV. A copper wire with a diameter of 0.4 mm was used as an exploding conductor of the circuit breaker. Structurally, the breaker is a fiberglass pipe ⌀71 mm, 500 mm long, closed at both ends with aluminum flanges and filled with fine sand. The wire is placed between the flanges in the center of the pipe. The electric current to magnetic field converter contained two electrodes, each of which was made in the form of a flat metal plate.

В экспериментальных исследованиях проводились измерения параметров магнитного поля в межэлектродном промежутке между электродами. Типичная осциллограмма импульса магнитного поля, полученного на макете устройства, приведена на фиг. 2.In experimental studies, measurements of the magnetic field parameters in the interelectrode gap between the electrodes were carried out. A typical waveform of a magnetic field pulse obtained on a device mockup is shown in FIG. 2.

Claims (1)

Устройство для имитации магнитного поля молниевых разрядов, содержащее емкостный накопитель энергии, первый вывод которого соединен через последовательно соединенные индуктивность разрядного контура и первый коммутатор к первому выводу второго коммутатора и к первому выводу взрывающегося проводника прерывателя тока, второй вывод которого соединен с первым выводом резистивной нагрузки и со вторым выводом емкостного накопителя энергии, отличающееся тем, что дополнительно введен преобразователь электрического тока в магнитное поле, состоящий из двух параллельных между собой электродов, образующих межэлектродный промежуток, при этом каждый электрод выполнен в виде плоской проводящей пластины или набора линейных параллельных проводников либо один из электродов выполнен в виде плоской проводящей пластины, а другой электрод выполнен в виде набора линейных параллельных проводников, при этом первые выводы первого и второго электродов преобразователя соединены соответственно со вторым выводом второго коммутатора и вторым выводом взрывающегося проводника прерывателя тока, а вторые выводы первого и второго электродов соединены между собой через резистивную нагрузку, при этом емкость накопителя C и сопротивление резистивной нагрузки R выбраны из соотношений
Figure 00000033

Figure 00000034

где j e c r
Figure 00000035
 - плотность тока во взрывающемся проводнике к моменту начала его взрыва, требуемая для получения заданного времени нарастания импульса магнитного поля; Jvb - удельный интеграл действия взрыва проводника; Ldis - индуктивность разрядного контура; Ll - индуктивность преобразователя электрического тока в магнитное поле с нагрузкой; Τ - требуемая длительность импульса магнитного поля (по уровню 0,1 от амплитуды). A device for simulating the magnetic field of lightning discharges containing a capacitive energy storage device, the first output of which is connected through a series-connected inductance of the discharge circuit and the first switch to the first terminal of the second switch and to the first terminal of the exploding current chopper, the second terminal of which is connected to the first terminal of the resistive load and with a second terminal of a capacitive energy storage device, characterized in that an electric current to magnetic field converter is additionally introduced, consisting of two electrodes parallel to each other, forming an interelectrode gap, wherein each electrode is made in the form of a flat conductive plate or a set of linear parallel conductors or one of the electrodes is made in the form of a flat conductive plate, and the other electrode is made in the form of a set of linear parallel conductors, this, the first terminals of the first and second electrodes of the converter are connected respectively to the second terminal of the second switch and the second terminal of the exploding breaker conductor i of the current, and the second terminals of the first and second electrodes are interconnected via a resistive load, while the capacitance of the drive C and the resistance of the resistive load R are selected from the relations
Figure 00000033

Figure 00000034

Where j e c r
Figure 00000035
 - the current density in the exploding conductor by the time it begins to explode, required to obtain a given rise time of the magnetic field pulse; J vb is the specific integral of the action of a conductor explosion; L dis is the inductance of the discharge circuit; L l is the inductance of the converter of electric current into a magnetic field with a load; Τ is the required pulse duration of the magnetic field (at the level of 0.1 of the amplitude).
RU2015123974/28A 2015-06-19 2015-06-19 Device for simulation of magnetic field of lightning discharges RU2597025C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015123974/28A RU2597025C1 (en) 2015-06-19 2015-06-19 Device for simulation of magnetic field of lightning discharges

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015123974/28A RU2597025C1 (en) 2015-06-19 2015-06-19 Device for simulation of magnetic field of lightning discharges

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2597025C1 true RU2597025C1 (en) 2016-09-10

Family

ID=56892674

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015123974/28A RU2597025C1 (en) 2015-06-19 2015-06-19 Device for simulation of magnetic field of lightning discharges

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2597025C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117057172A (en) * 2023-10-12 2023-11-14 宁波麦思捷科技有限公司武汉分公司 Method and system for monitoring electric field and magnetic field during lightning

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1532968A1 (en) * 1988-07-06 1989-12-30 Братский Индустриальный Институт Training aid device for simulating lightning discharge
SU1742850A1 (en) * 1990-04-02 1992-06-23 Владимирский политехнический институт Device for simulation of lightning discharge
UA15714U (en) * 2006-01-06 2006-07-17 Okharkiv Polytechnical Institu Generator of high-power current pulses for simulating lighting discharge
RU2280259C1 (en) * 2005-02-15 2006-07-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова" Automated complex for imitating secondary effect of lightning discharge

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1532968A1 (en) * 1988-07-06 1989-12-30 Братский Индустриальный Институт Training aid device for simulating lightning discharge
SU1742850A1 (en) * 1990-04-02 1992-06-23 Владимирский политехнический институт Device for simulation of lightning discharge
RU2280259C1 (en) * 2005-02-15 2006-07-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова" Automated complex for imitating secondary effect of lightning discharge
UA15714U (en) * 2006-01-06 2006-07-17 Okharkiv Polytechnical Institu Generator of high-power current pulses for simulating lighting discharge

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117057172A (en) * 2023-10-12 2023-11-14 宁波麦思捷科技有限公司武汉分公司 Method and system for monitoring electric field and magnetic field during lightning
CN117057172B (en) * 2023-10-12 2023-12-29 宁波麦思捷科技有限公司武汉分公司 Method and system for monitoring electric field and magnetic field during lightning

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tou et al. Nonperturbing plasma-focus measurements in the run-down phase
Baranov et al. A generator of aperiodic current pulses of artificial lightning with a rationed temporal form of 10 μs/350 μs with an amplitude of±(100–200) kA
Liu et al. Coaxial capacitive dividers for high-voltage pulse measurements in intense electron beam accelerator with water pulse-forming line
CN109495089B (en) High-voltage double-exponential-wave pulse source generation method for simulating complex electromagnetic environment
RU2597025C1 (en) Device for simulation of magnetic field of lightning discharges
Tie et al. Low-jitter discharge of a plasma-jet triggered gas switch at low working coefficients
CN106357240B (en) A kind of controllable Marx generator of compact-type high-pressure
Larsson et al. Time jitter study of a corona-stabilized closing switch
Hlavacek et al. Very fast high voltage impulse generator
Sun et al. Acoustic impulses generated by air-bubble stimulated underwater spark discharges
Li et al. Research on energy coordination between multi-level surge protective devices with the transmission line theory
Zherlitsyn et al. Capacitor units with air insulation for linear transformers
Martin et al. Proto-II-A short pulse water insulated accelerator
Sundararajan et al. Influence of peaking capacitors in reducing rise times of high-voltage nanosecond pulses
Zherlitsyn et al. A gigawatt generator with an inductive energy storage discharge
Edirisinghe et al. Performance comparison of varistor models under high current derivative impulses
US5923130A (en) Repetitive and constant energy impulse current generator
Rossi et al. Modeling of wound coaxial Blumlein pulsers
Novac et al. Transportable high-energy high-current inductive storage GW generator
Molchanov et al. A new gas switch for low-inductance capacitor-switch assemblies
Kazemi et al. Effects of statistical characteristics of the output voltage in compact Marx generator on insulation test results
Novac et al. A polarity-dependent spark-gap operated as a very high-power diode
Tao et al. Volt-time characteristics of transformer oil under impulse voltage with different waveforms
Fortov et al. Experimental modeling of lightning discharge into soil
Alexeenko et al. Peculiarities of using the charging coils in Fast LTD cavities