SU1129680A1

SU1129680A1 - Process for starting spark gap

Info

Publication number: SU1129680A1
Application number: SU823443062A
Authority: SU
Inventors: Манвел Симонович Захарян
Original assignee: Научно-Производственное Объединение "Армсельхозмеханизация"
Priority date: 1982-05-27
Filing date: 1982-05-27
Publication date: 1984-12-15

Abstract

СПОСОБ ЗАПУСКА ИСКРОВОГО ПРОМЕЖУТКА путем приложени к цепочке последовательно включенных запускаемого искрового промежутка и незар женного нако йительного конденсатора напр жени источника питани большего пробивного напр жени искрового промежутка, отличающийс тем, что, с целью расширени области применени и уменьшени энергоемкости , после пробо искрового промежутка и погасани разр да в нем в указанную цепочку последовательно включают незар женный второй накопительный конденсатор, а затем в требуемый момент повторного запуска- искрового промежутка первый указанный конденсатор, зар женный током предыдущего разр да искрового промежутка, разр жают путем шунтировани его управл емь1м коммутатором, а после повторного пробо искрювого промежутка и погасани разр да в нем первый незар женный конденсатор расшунтируют, а второй конденсатор , зар женный током предыдущего разр да, разр жают путем шунтировани его вторым (Л управл емым коммутатором.THE METHOD OF STARTING THE SPARK SPAN by applying to the chain a series of triggered spark gap and an uncharged supply capacitor of the voltage of the power source of a higher breakdown voltage of the spark gap, characterized in that, in order to expand the scope and reduce energy intensity, after the spark gap, and with the aim of increasing the intensity of the spark gap, then the gap will be increased. discharge in it in the specified chain consistently include uncharged second storage capacitor, and then at the required time again Starting the spark gap, the first indicated capacitor, charged with the current of the previous discharge of the spark gap, is discharged by shunting it with a control switch, and after re-probing the spark gap and extinguishing the discharge in it, the first uncharged capacitor will be bridged, and the second capacitor will clear the current of the previous discharge is discharged by shunting it with a second (L controlled switch.

Description

ts9ts9

;о сabout

00 Изобретение относитс к способам запуска искровых промежутков дл коммутации импульсных токов в высоковольтных установках , в которых примен ютс управл емые искровые разр дники. Известен способ запуска искрового проме жутка разр дника, согласно которому к запускаемому промежутку, образованному между основными электродами разр шлика, прикладывают напр жение, меньшее пробивного напр жени этого промежутка, а затем подают поджигающий импульс к поджигающему электроду разр дника 1. Реализаци этого способа сложна, так как требует наличи генератора поджигающих им пульсов с напр жением пор дка рабочего на пр жени управл емого разр дника, т.е. требует дополнительных энергозатрат дл формировани поджигающих импульсов. Кроме того, этот способ не позвол ют регулироват потенциал погасани разр да Наиболее близким к изобретению вл етс способ запуска искрового промежутка путем приложени к цепочке последовательно включенных запускаемого искрового про межутка и незар женного накопительного конденсатора напр жени источника питани , большего пробивного напр жени искрового промежутка 2. Этот способ позвол ет регулировать потен циал погасани разр да в искровом промежзггке подбором соответствующей емкости накопительного конденсатора, которьш зар жаетс под действием тока разр да и способствует 5гменьщению напр жени , приложенного к искровому промежужу и погасанию разр да в нем. Однако этот способ не позвол ет сохрани потенциал погасани разр да и энергию элек рического пол конденсатора неизменными в интервале времени от момента погасаний разр да до момента времени формировани запускающего импуль, Так как после погасани разр да конденсатор разр жаетс через высоконелинейный резистор, посто нно подключенный параллельно этому конденсатору . Это приводит к тому, что данный способ, предназначенный дл запуска искровых промежутков вентильного разр дника от перенапр жений, возникающих в защищаемой сети, не мОжет быть использован дл управл емого запуска искровь промежутков вне зависимости рт изменений напр жени источника питани , т.е. он не может быть использован при отсутствии изменени напр жени источника питани и тр бует наличи периодически возникающих им пульсов перенапр жени в питающей сети. Цель изобретени - расширение области применени и уменьшение энергоемкости. Это достигаетс тем, что согласно способу запуска искрового промежутка путем приложени к цепочке последовательно включенных запускаемого искрового промежутка и незар женного накопительного конденсатора напр жени источника питани больщего пробивного напр жени искрового промежутка , после пробо искрового промежутка и погасани разр да в нем в указанную цепочку последовательно включают незар женный второй накопительный конденсатор, а затем в требуемый момент повторного запуска искрового промежутка первый указанный конденсатор, зар женный током предыдущего разр да искрового промежутка, разр жают путем шунтировани его управл емым коммутатором, а после повторного пробо искрового промежутка и погасани разр да в нем первый незар женный конденсатор расшунтируют, а второй конденсатор , зар женный током предыд)пщего разр да , разр жают путем шунтировани его вторым управл емым коммутатором. На чертеже представлена электрическа схема устройства дл реализации данного способа запуска искрового промежутка. Устройство, реализующее способ, состоит из искрового промежутка, образованного высоковольтным 1 и низковольтньпй 2 электродами , накопительных конденсаторов 3 и 4, управл емых коммутаторов 5-7 и источника питани 8. Данный способ осуществл етс следующим образом. Путем замыкани коммутатора 5 на электроды промежутка додают напр жение U источника питани 8, большее пр4бивного напр жени ОПР искрового промежутка, что вызывает его пробой. В процессе разр да вследствие протекани тока разр да через первый конденсатор 3 (коммутатор 6 разомкнут, а коммутатор 7 замкнут) в этом конденсаторе 3 накапливаетс энерги , и он зар жаетс до некоторого значени U , при котором восстанавливаетс электрическа прочность искрового промежутка. Емкость первого конденсатора 3 выбираетс такой, чтобы вьшолн лось условие U U-Unp. с момента восстановлени электрической прочности искрового промежутка напр жение, приложегтюе к его электродам, становитс меньшим Напр жени источника 8 на ве ичину U-j. , и искровой промежуток „работает в режиме ожидани , так как } -(j U.,00 The invention relates to methods for triggering spark gaps for switching impulse currents in high-voltage installations in which controlled spark gaps are used. There is a known method for triggering a spark gap of a discharge, according to which a voltage that is less than the breakdown voltage of this gap is applied to the trigger gap formed between the main discharge electrodes, and then the ignition pulse 1 is applied to the ignition electrode of the discharge 1. The implementation of this method is complex, since it requires the presence of a generator of igniting pulses with a voltage of the order of a worker for a controlled discharger, i.e. requires additional energy to form ignition pulses. In addition, this method does not allow adjustment of the discharge extinction potential. The method closest to the invention is to trigger the spark gap by applying to the chain a series-connected trigger spark gap and an uncharged storage capacitor of the power supply voltage, greater breakdown voltage of the spark gap 2 This method allows one to control the discharge quenching potential in the spark gap by selecting the appropriate capacitor of the storage capacitor zhaets by the current discharge and contributes 5gmenscheniyu voltage applied to the spark promezhuzhu and extinction discharge therein. However, this method does not allow maintaining the discharge extinction potential and the energy of the electric field of the capacitor unchanged in the time interval from the moment of discharge extinction to the time of formation of the triggering pulse. this capacitor. This leads to the fact that this method, designed to trigger the spark gaps of the valve gates against overvoltages occurring in the protected network, cannot be used for controlled triggering of the spark sparks regardless of the voltage source voltage changes, i.e. it cannot be used if there is no change in the voltage of the power source and requires the presence of intermittent pulses of overvoltage in the supply network. The purpose of the invention is to expand the scope and reduce energy intensity. This is achieved by the fact that, according to the method of triggering a spark gap, by applying to the chain a series-connected starting spark gap and an uncharged storage capacitor of the power supply source of a higher breakdown voltage of the spark gap, after the breakdown of the spark gap and discharge of the discharge in it, the chain is sequentially included uncharged second storage capacitor, and then at the required moment of restarting the spark gap the first specified condensate the current-charged spark gap is discharged by shunting it with a controlled switch, and after re-breaking the spark gap and extinguishing the discharge in it, the first uncharged capacitor is cleared, and the second capacitor charged by the current of the previous discharge is discharged by shunting it with a second managed switch. The drawing shows the electrical circuit of the device for implementing this method of triggering the spark gap. A device implementing the method consists of a spark gap formed by high voltage 1 and low voltage 2 electrodes, storage capacitors 3 and 4, controlled switches 5-7 and power supply 8. This method is carried out as follows. By closing the switch 5 onto the gap electrodes, the voltage U of the power source 8 is applied, which is greater than the positive voltage of the spark gap, which causes its breakdown. During the discharge process, due to the flow of discharge current through the first capacitor 3 (switch 6 is open and switch 7 is closed) energy is accumulated in this capacitor 3 and it is charged to a certain value U, at which the electrical strength of the spark gap is restored. The capacity of the first capacitor 3 is chosen such that the condition U U-Unp is fulfilled. since the restoration of the electrical strength of the spark gap, the voltage applied to its electrodes becomes lower than the voltage of source 8 by the magnitude of U-j. , and the spark gap is in standby mode, since} - (j U.,

После восстановлени электрической прочности искрового Промежутка коммутатор 7 размыкают и тем самым включают в последовательную цепочку искрового промежутка и конденсатора 3 незар женный второй конденсатор 4. Затем в требуемый момент времени запуска искрового промежутка коммутатор 6 замыкает, и первый конденсатор 3, зар женный током предыдущего разр да, практически мгновенно разр жаетс черезAfter the electric strength of the spark Gap is restored, the switch 7 is opened and thus includes a non-charged second capacitor 4 in a series of a spark gap and a capacitor 3. Then, at the required start time of the spark gap, the switch 6 closes, and the first capacitor 3, charged with the current of the previous discharge almost instantly discharged through

коммутатор 6. В результате р зр дки конденсатора 3 потенциал низкопотенциального электрода 2 и искрового проме тка скачком уменьшаетс на величину U-i . Проце разр дки конденсатора 3 не вли ет на изме нение потенциала высокопотенциального электрода 1 разр дника, поэтому напр жение на искровом промежутке скачком возрастает до значени напр жени источника 8, и искровой промежуток срабатывает. В процессе разр да вследствие протекани тока разр да через конденсатор 4 коммутатор 7 разомкнут, а коммутатор 6 замкнут, во втором конденсаторе 4 накапливаетс энерги , и он зар жаетс до напр жени равного и , так как емкости конденсаторов 3 и 4 равны.switch 6. As a result of the capacitor 3 being charged, the potential of the low-potential electrode 2 and the spark circuit are abruptly reduced by U-i. The discharge of the capacitor 3 does not affect the change in the potential of the high-potential electrode 1 of the discharge, therefore the voltage on the spark gap increases abruptly to the value of the source voltage 8, and the spark gap is triggered. During the discharge process, due to the flow of discharge current through the capacitor 4, the switch 7 is open, and the switch 6 is closed, the second capacitor 4 accumulates energy and it is charged to a voltage equal to and, since the capacitors 3 and 4 are equal.

С момента восстановлени электрической прочности искрового промежутка он работает в режиме ожидани , так как Ull4 i pПосле восстановлени электрической прочности искрового промежутка коммутатором б размыкают цепь, шунтирующую конденсатор 3. Затем в требуемый момент времени запуска разр дника коммутатор 7 замыкают , и второй конденсатор 4 разр жаетс , в результате чего напр жение на ис кровом промежутке скачком возрастает до значени U , и искровой промежуток срабатьгеает , зар жа первый конденсатор 3 до напр жени U« и т.д.Since the restoration of the electrical strength of the spark gap, it has been operating in standby mode, since Ull4 i p After the restoration of the electrical strength of the spark gap by the switch b opens the circuit shunting capacitor 3. Then, at the required start time, the switch 7 is discharged and the second capacitor 4 is discharged whereby the voltage on the spark gap increases abruptly to the value U, and the spark gap triggers, charging the first capacitor 3 to the voltage U "and so on.

Устройство, реализующее способ, позвол ющее путем изменени емкостей указанных конденсаторов регулировать потенциал погасани разр да. Очевидно, что при уменьшении емкостей конденсаторов 3 и 4 потенциал разр да увеличиваетс , и наоборот, при увеличении емкостей конденсаторов 3 и 4 потенциал погасани разр да уменьшаетс .A device that implements a method that allows the discharge extinction potential to be regulated by changing the capacitances of said capacitors. Obviously, with decreasing capacitors 3 and 4, the discharge potential increases, and vice versa, with increasing capacitors 3 and 4, the discharge extinction potential decreases.

Реализаци данного способа запуска искрового промежутка позвол ет снизить его энергоемкость, так как дл формировани поджигающего импульса используетс преобразование энергии, за пасанной в одиом из конденсаторов в процессе предыдущего разр да искрового промежутка. Обеспечение возможности преобразовани энергии, запасенной в конденсаторе в требуемый момеит времени с помощью управл емого коммутатора , позвол ет обеспечить управл емое срабатывание искрового промежутка вне зависимости от изменений напр жени источника питани (например, питающей сети) и обеспечить запуск разр дника ,при посто истве этого напр жени , что в конечном итоге расщир ет область применени предпагаемого способа.The implementation of this method of triggering the spark gap reduces its power consumption, since the conversion of energy stored in one of the capacitors during the previous spark gap is used to form the ignition pulse. Providing the ability to convert the energy stored in the capacitor to the required time using a controlled switch allows you to provide controlled triggering of the spark gap regardless of changes in the voltage of the power source (for example, the mains supply) and to ensure the start of voltage, which ultimately clears the field of application of the proposed method.

66

QQ

Claims

METHOD FOR STARTING A SPARK INTERMEDIATE by applying to the circuit of a series-triggered spark gap and an uncharged storage capacitor the voltage of the power source of a larger breakdown voltage of the spark gap, characterized in that, in order to expand the scope and reduce energy intensity, after the breakdown of the spark gap and the discharge is extinguished it in the specified chain sequentially include an uncharged second storage capacitor, and then at the required moment of re-charging of the spark gap, the first specified capacitor charged with the current of the previous discharge of the spark gap is discharged by shunting it with a controlled switch, and after repeated breakdown of the spark gap and the discharge in it, the first uncharged capacitor is disconnected, and the second capacitor charged with the current of the previous discharge is discharged by shunting his second managed switch.