RU87837U1

RU87837U1 - POWER DISCHARGE (OPTIONS)

Info

Publication number: RU87837U1
Application number: RU2009129228/22U
Authority: RU
Inventors: Сергей Александрович Коконин
Original assignee: Сергей Александрович Коконин
Priority date: 2009-07-30
Filing date: 2009-07-30
Publication date: 2009-10-20

Abstract

1. Силовой разрядник, содержащий размещенные в изолирующем корпусе электроды, расположенные относительно друг друга с образованием разрядного промежутка, первый из электродов, соединенный с первым выводом источника электропитания, неподвижно закреплен на корпусе, а второй жестко соединен с подвижным штоком, связанным с блоком управления, обеспечивающим его возвратно-поступательное перемещение, при этом шток соединен посредством гибкой электропроводящей шины с укрепленным на корпусе вторым выводом источника электропитания, а блок управления выполнен в виде пневмоцилиндра, внутренняя полость которого разделена с помощью жестко соединенного со штоком подвижного поршня на две изолированные друг от друга части, каждая из которых через штуцер соединена с соответствующим выходом источника управляющих пневмосигналов. ! 2. Силовой разрядник, содержащий расположенные в изолирующем корпусе электроды, размещенные относительно друг друга с образованием разрядного промежутка, первый из электродов, соединенный с первым выводом источника электропитания, неподвижно присоединен к корпусу, а второй укреплен на подвижном штоке, связанном с блоком управления, обеспечивающим его возвратно-поступательное перемещение, при этом выполненный из электропроводящего материала шток соединен посредством гибкой электропроводящей шины со вторым выводом источника электропитания, а блок управления, выполненный в отдельном корпусе, соединенном с основным корпусом посредством изоляторов, содержит приводимый во вращение профилированный диск с наружным пазом, наружная поверхность которого входит в соприкосновение с роликом, з1. A power arrester containing electrodes located in an insulating casing, arranged relative to each other to form a discharge gap, the first of the electrodes connected to the first output of the power supply is fixedly mounted on the casing, and the second is rigidly connected to a movable rod connected to the control unit, providing its reciprocating movement, while the rod is connected by means of a flexible electrically conductive bus with the second output of the power source mounted on the housing, and the control unit The valve is made in the form of a pneumatic cylinder, the internal cavity of which is separated by means of a movable piston rigidly connected to the rod into two parts isolated from each other, each of which is connected through a fitting to the corresponding output of the source of control pneumatic signals. ! 2. A power arrester comprising electrodes located in the insulating casing, arranged relative to each other to form a discharge gap, the first of the electrodes connected to the first output of the power supply is fixedly connected to the casing, and the second is mounted on a movable rod connected to the control unit, providing its reciprocating movement, while the rod made of an electrically conductive material is connected by means of a flexible electrically conductive bus to the second terminal of the electric source itania, and the control unit, made in a separate case connected to the main body by means of insulators, contains a rotatable profiled disk with an external groove, the external surface of which comes in contact with the roller,

Description

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована в качестве коммутирующего ключа в разрядных цепях импульсных генераторов колебаний, которые применяются для дробления твердых материалов, очистки воды, а также при обработке металлов давлением под действием импульсных нагрузок, возникающих при электрических разрядах в жидкости.The utility model relates to electrical engineering and can be used as a switching key in the discharge circuits of pulsed oscillation generators, which are used for crushing solid materials, water purification, as well as in the processing of metals by pressure under the action of pulsed loads arising from electrical discharges in a liquid.

Известны управляемые коммутаторы - каскадные разрядники, содержащие основные электроды и управляющий электрод, расположенный в разрядном промежутке (1). Недостатком известных схем является низкая надежность работы и низкий рабочий ресурс. Это объясняется тем, что при высокой частоте следования импульсов и продолжительной работе разрядника в подгорает диэлектрик, а разрядный промежуток теряет электрическую прочность, что ведет к появлению самопроизвольных пробоев и появлению паразитных импульсов.Known managed switches - cascade arresters containing the main electrodes and a control electrode located in the discharge gap (1). A disadvantage of the known schemes is the low reliability and low working life. This is explained by the fact that at a high pulse repetition rate and continuous operation of the arrester, the dielectric burns in, and the discharge gap loses its electric strength, which leads to the appearance of spontaneous breakdowns and the appearance of spurious pulses.

Наиболее близким к полезной модели по обоим вариантам ее выполнения является силовой разрядник, содержащий электроды, образующие разрядный промежуток, в котором размещен перемещаемый элемент из диэлектрика, который выполнен в виде пластины с возможностью возвратно-поступательного перемещения. Блок управления перемещением пластины содержит приводимый во вращение двигателем профилированный диск и возвратную мембрану (2). Данному устройству присущи все недостатки, что и устройству (1), т.е. низкая надежность работы и недостаточный рабочий ресурс.Closest to the utility model in both versions of its implementation is a power arrester containing electrodes forming a discharge gap in which a movable dielectric element is placed, which is made in the form of a plate with the possibility of reciprocating movement. The plate moving control unit comprises a profiled disk driven by a motor and a return membrane (2). This device has all the disadvantages that device (1), i.e. low reliability and insufficient work resource.

Техническим результатом, которого можно достичь при использовании полезной модели по обоим вариантам ее выполнения, является повышение надежности работы и увеличение рабочего ресурса.The technical result that can be achieved when using the utility model for both options for its implementation is to increase the reliability and increase the working resource.

Технический результат по первому варианту полезной модели достигается за счет того, что в силовом разряднике, содержащем размещенные в изолирующем корпусе электроды, расположенные друг относительно друга с образованием разрядного промежутка, первый из электродов, соединенный с первым выводом источника электропитания, неподвижно закреплен на корпусе, а второй жестко соединен с подвижным штоком, связанным с блоком управления, обеспечивающим его возвратно-поступательное перемещение, при этом шток соединен посредством гибкой электропроводящей шины с укрепленном на корпусе вторым выводом источника электропитания, а блок управления выполнен в виде пневмоцилиндра, внутренняя полость которого разделена с помощью жестко соединенного со штоком подвижного поршня на две изолированные друг от друга части, каждая из которых через штуцер соединена с соответствующим выходом источника управляющих пневмосигналов.The technical result according to the first embodiment of the utility model is achieved due to the fact that in the power arrester containing electrodes located in the insulating casing, located relative to each other with the formation of a discharge gap, the first of the electrodes connected to the first output of the power source is fixedly mounted on the casing, and the second is rigidly connected to the movable rod associated with the control unit, providing its reciprocating movement, while the rod is connected by means of a flexible electric the driving bus with the second output of the power source mounted on the housing, and the control unit is made in the form of a pneumatic cylinder, the internal cavity of which is divided by means of a movable piston rigidly connected to the rod into two parts isolated from each other, each of which is connected through a fitting to the corresponding output of the control pneumosignals.

Технический результат по второму варианту полезной модели достигается за счет того, что в силовом разряднике, содержащем расположенные в изолирующем корпусе электроды, размещенные друг относительно друга с образованием разрядного промежутка, первый из электродов, соединенный с первым выводом источника электропитания, неподвижно присоединен к корпусу, а второй укреплен на подвижном штоке, связанном с блоком управления, обеспечивающим его возвратно-поступательное перемещение, при этом выполненный из электропроводящего материала шток соединен посредством гибкой электропроводящей шины со вторым выводом источника электропитания, а блок управления, выполненный в отдельном корпусе, соединенном с основным корпусом посредством изоляторов, содержит приводимый во вращение профилированный диск с наружным пазом, наружная поверхность которого входит в соприкосновение с роликом, закрепленном на одном из концов коромысла, жестко закрепленного на ходовой части подвижной каретки, установленной в направляющих, которые соединены с корпусом блока управления, связанным посредством возвратной пружины со вторым концом коромысла, причем ходовая часть каретки соединена через изолятор с ведомым ею штоком, обеспечивая его возвратно-поступательное перемещение.The technical result according to the second embodiment of the utility model is achieved due to the fact that in the power arrester containing electrodes located in the insulating casing, arranged relative to each other with the formation of a discharge gap, the first of the electrodes connected to the first output of the power supply is fixedly connected to the casing, and the second is mounted on a movable rod associated with the control unit, providing its reciprocating movement, while the rod is made of electrically conductive material connected via a flexible electrically conductive bus to the second output of the power source, and the control unit, made in a separate housing connected to the main body by means of insulators, contains a rotatable profiled disk with an external groove, the outer surface of which comes into contact with a roller mounted on one of the ends of the rocker arm rigidly mounted on the chassis of the movable carriage mounted in rails that are connected to the housing of the control unit, connected by m restoring spring with a second end of the rocker, the carriage chassis is connected through an insulator with a rod driven by it, ensuring its reciprocating movement.

Два варианта полезной модели отличаются друг от друга различными модификациями выполнения блока управления движением подвижного электрода, обеспечивающего его возвратно-поступательное перемещение. Однако оба варианта реализуют достижение одного и того же технического результата - повышение надежности работа и увеличение рабочего ресурса схемы разрядника. Оба варианта объединены единым техническим замыслом, направленным на достижение одного и того же технического результата.Two variants of the utility model differ from each other in various modifications of the control unit for the movement of the movable electrode, providing its reciprocating movement. However, both options realize the achievement of the same technical result - improving the reliability of work and increasing the working life of the arrester circuit. Both options are united by a single technical concept aimed at achieving the same technical result.

На Фиг.1 представлена конструктивная схема устройства по первому варианту.Figure 1 presents a structural diagram of a device according to the first embodiment.

На Фиг.2 представлена конструктивная схема устройства по второму варианту.Figure 2 presents a structural diagram of a device according to the second embodiment.

Устройство (Фиг.1, 2) содержит размещенные в изолирующем корпусе 1 электроды 2 и 3, расположенные друг относительно друга с образованием разрядного промежутка. Первый из электродов 2, соединенный с первым выводом 4 источника электропитания, неподвижно закреплен на корпусе 1, а второй - 3 - жестко соединен с подвижным штоком 5, связанным с блоком управления, обеспечивающим его возвратно-поступательное перемещение. Шток 5 соединен посредством гибкой электропроводящей шины 6 с укрепленном на корпусе 1 вторым выводом 7 источника электропитания.The device (FIGS. 1, 2) comprises electrodes 2 and 3 located in an insulating housing 1 and arranged relative to each other to form a discharge gap. The first of the electrodes 2, connected to the first output 4 of the power source, is fixedly mounted on the housing 1, and the second 3 is rigidly connected to the movable rod 5 connected to the control unit, providing its reciprocating movement. The rod 5 is connected by means of a flexible electrically conductive bus 6 with a second terminal 7 of the power source mounted on the housing 1.

Блок управления по первому варианту (Фиг.1) выполнен в виде пневмоцилиндра 8, внутренняя полость которого разделена с помощью жестко соединенного со штоком подвижного поршня 9 на две изолированные друг от друга части, каждая из которых соединена с соответствующим выходом источника управляющих пневмосигналов 10 через штуцер 11, (12).The control unit according to the first embodiment (Fig. 1) is made in the form of a pneumatic cylinder 8, the internal cavity of which is separated by means of a movable piston 9 rigidly connected to the rod into two parts isolated from each other, each of which is connected to the corresponding output of the control pneumatic signal source 10 through a fitting 11, (12).

Возвратно-поступательное перемещение поршня 9 обусловлено выходным сигналом с источника управляющих пневмосигналов 10, выполненного, например, в виде пневмонагнетателя.The reciprocating movement of the piston 9 is due to the output signal from the source of the control pneumatic signals 10, made, for example, in the form of a pneumatic blower.

Блок управления по второму варианту (Фиг.2) выполнен в отдельном корпусе 13, соединенном с корпусом 1 посредством изоляторов 14. Блок управления содержит приводимый во вращение профилированный диск 15 с наружным пазом. Наружная поверхность диска 15 входит в соприкосновение с роликом 16, закрепленным на одном из концов коромысла 17, жестко закрепленного на ходовой части 18 подвижной каретки, установленной в направляющих 19, которые соединены с корпусом блока управления 13. Корпус 13 блока управления связан посредством возвратной пружины 20 со вторым концом коромысла 17. Ходовая часть 18 каретки соединена через изолятор 21 с ведомым ею штоком 5, обеспечивая его возвратно-поступательное перемещение.The control unit according to the second embodiment (FIG. 2) is made in a separate housing 13 connected to the housing 1 by means of insulators 14. The control unit comprises a rotatable profiled disk 15 with an external groove. The outer surface of the disk 15 is in contact with the roller 16, mounted on one end of the rocker arm 17, rigidly mounted on the chassis 18 of the movable carriage mounted in the guides 19, which are connected to the housing of the control unit 13. The housing 13 of the control unit is connected via a return spring 20 with the second end of the rocker arm 17. The chassis 18 of the carriage is connected through the insulator 21 with the stem 5 led by it, providing its reciprocating movement.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Наиболее целесообразно использовать разрядный коммутатор в высоковольтных цепях разряда конденсаторного накопителя (выполняющего роль «источника электропитания»), подключенного к импульсной нагрузке. В этом случае при сближении электродов разрядника происходит разряд конденсатора на нагрузку, а при разведении - его заряд.It is most advisable to use a bit switch in high voltage discharge circuits of a capacitor bank (acting as a “power source”) connected to a pulse load. In this case, when the electrodes of the spark gap approach each other, the capacitor is discharged to the load, and when diluted, its charge.

При первом варианте выполнения:In the first embodiment:

- сигнал с источника управляющих пневмосигналов 10 подается через штуцер 12 в одну из частей пневмоцилиндра, перемещая в верхнее положение поршень 9, который увлекает за собой шток 5, соединенный с электродом 3.- the signal from the source of the control pneumatic signals 10 is supplied through the nozzle 12 into one of the parts of the pneumatic cylinder, moving the piston 9 to the upper position, which carries the rod 5 connected to the electrode 3.

Для осуществления электрического разряда (замыкания коммутатора) которое происходит при сближении электродов, давление через штуцер 12 стравливается, а в штуцер 11 - нагнетается. В этом случае поршень 9 перемещается в нижнее положение и, следовательно, шток 5 вместе с электродом 3 опускаются. Частота возвратно-поступательного перемещения электрода 3 определяется сигналами с выхода источника управляющих пневмосигналов 10.To carry out an electric discharge (switch closure) that occurs when the electrodes approach each other, the pressure through the nozzle 12 is vented, and it is pumped into the nozzle 11. In this case, the piston 9 moves to the lower position and, therefore, the rod 5 together with the electrode 3 are lowered. The frequency of the reciprocating movement of the electrode 3 is determined by the signals from the output of the source of control pneumatic signals 10.

При втором варианте выполнения:In the second embodiment:

- при вращении профилированного диска 15 ролик 16, опирающийся на его наружную поверхность, проваливается в паз и под действием пружины 20 быстро достигает своего нижнего положения, увлекая за собой ходовую часть 18 подвижной каретки и, следовательно, соединенный с ней шток 5 и электрод 3. В этот момент происходит сближение электродов 2 и 3 и электрический разряд (замыкание коммутатора). Далее нижняя часть паза вращающегося диска подхватывает ролик 16, он возвращается в верхнее положение с опорой на наружную поверхность диска 13.- during the rotation of the profiled disk 15, the roller 16, resting on its outer surface, falls into the groove and under the action of the spring 20 quickly reaches its lower position, entraining the running gear 18 of the movable carriage and, therefore, the rod 5 and electrode 3 connected to it. At this moment, the electrodes 2 and 3 come together and the electric discharge (switch closure). Next, the lower part of the groove of the rotating disk picks up the roller 16, it returns to the upper position based on the outer surface of the disk 13.

В дальнейшем при вращении диска 13 цикл возвратно-поступательного движения ходовой части каретки с роликом 16 повторяется.Subsequently, when the disk 13 is rotated, the cycle of the reciprocating movement of the carriage running gear with the roller 16 is repeated.

Частота возвратно-поступательного перемещения каретки и, соответственно, подвижного электрода 3, определяется скоростью вращения диска 13.The frequency of the reciprocating movement of the carriage and, accordingly, the movable electrode 3, is determined by the speed of rotation of the disk 13.

Для охлаждения электродов 2 и 3 внутренняя полость корпуса 1 может продуваться воздухом через дополнительные штуцеры.To cool the electrodes 2 and 3, the internal cavity of the housing 1 can be blown with air through additional fittings.

Таким образом, выполнение разрядника без дополнительной пластины, вводимой в разрядный промежуток, исключает подгорание электродов и появление ложных срабатываний схемы, что ведет к повышению надежности работы схемы и увеличению ее рабочего ресурса.Thus, the implementation of the spark gap without an additional plate introduced into the discharge gap eliminates the burning of electrodes and the appearance of false positives of the circuit, which leads to an increase in the reliability of the circuit and an increase in its working life.

Высокая надежность и достаточный рабочий ресурс полезной модели позволяет ей быть наиболее предпочтительной при проектировании разрядных коммутаторов, которые используются в импульсных генераторах, формирующих в нагрузке ударную волну большой амплитуды с минимальной длительностью.The high reliability and sufficient working life of the utility model allows it to be most preferable when designing bit switches, which are used in pulsed generators that generate a shock wave of large amplitude with a minimum duration in the load.

Источники информации, принятые во внимание при составлении описания:Sources of information taken into account when compiling the description:

Комельков B.C. «Техника больших импульсных токов и магнитных полей», М., 1970 г., с.184-185.Komelkov B.C. "The technique of large pulsed currents and magnetic fields", Moscow, 1970, p.184-185.

SU 995176 H01T 7/00, 1980 г.SU 995176 H01T 7/00, 1980

Claims

1. A power arrester containing electrodes located in an insulating casing, arranged relative to each other to form a discharge gap, the first of the electrodes connected to the first output of the power supply is fixedly mounted on the casing, and the second is rigidly connected to a movable rod connected to the control unit, providing its reciprocating movement, while the rod is connected by means of a flexible electrically conductive bus with the second output of the power source mounted on the housing, and the control unit The valve is made in the form of a pneumatic cylinder, the internal cavity of which is separated by means of a movable piston rigidly connected to the rod into two parts isolated from each other, each of which is connected through a fitting to the corresponding output of the source of control pneumatic signals.

2. A power arrester containing electrodes located in the insulating casing, arranged relative to each other to form a discharge gap, the first of the electrodes connected to the first output of the power supply is fixedly connected to the casing, and the second is mounted on a movable rod connected to the control unit, providing its reciprocating movement, while the rod made of an electrically conductive material is connected by means of a flexible electrically conductive bus to the second terminal of the electric source itania, and the control unit, made in a separate case connected to the main body by means of insulators, contains a rotatable profiled disk with an external groove, the external surface of which comes into contact with a roller fixed at one end of the beam, rigidly fixed to the chassis of the movable the carriage mounted in the rails, which are connected to the housing of the control unit, connected by means of a return spring to the second end of the beam, and the chassis of the carriage is connected Erez detention facility with the driven piston rod it, ensuring that it reciprocates.