SU1757002A1

SU1757002A1 - Multigap switching tube

Info

Publication number: SU1757002A1
Application number: SU904866092A
Authority: SU
Inventors: Николай Владимирович Жуков; Иван Васильевич Заец; Георгий Владимирович Наймарк
Original assignee: Всесоюзный Электротехнический Институт Им.В.И.Ленина
Priority date: 1990-09-14
Filing date: 1990-09-14
Publication date: 1992-08-23

Abstract

Использование: в высоковольтных генераторах импульсных напр жений и токов. Сущность: внутри изол ционного цилиндра установлены последовательно расположенные основные электроды, а снаружи изол ционного цилиндра - последовательно расположенные вспомогательные электроды , образующие вспомогательные искровые промежутки управл ющей цепочки, геометрические емкости которых выбраны меньше емкостей конденсаторов конструктивной поперечной емкости. 5 ил.Use: in high-voltage impulse voltage and current generators. Essence: sequentially located main electrodes are installed inside the insulating cylinder, and outside the insulating cylinder there are successively located auxiliary electrodes that form the auxiliary spark gaps of the control chain, the geometric capacitances of which are smaller than the capacitors of the constructive transverse capacitance. 5 il.

Description

Изобретение относитс к области высоковольтной импульсной техники и может быть использовано, например, в высоковольтных генераторах импульсных напр жений и токов.The invention relates to the field of high-voltage impulse technology and can be used, for example, in high-voltage impulse voltage and current generators.

Известны многозазорные управл емые разр дники, содержащие р д последовательно расположенных основных электродов с омическим делителем дл равномерного распределени рабочего напр жени в статическом режиме зар дки по основным электродам, управл ющий электрод , выполненный в виде цилиндрического стержн , соединенный с промежуточными основными электродами с помощью поперечника емкостей, и запускающий генератор , подключенный между одним из крайних основных электродов и соответствующим концом управл ющего электрода.Multi-gap controlled arresters are known that contain a series of consecutive main electrodes with an ohmic divider to evenly distribute the operating voltage in a static mode of charging across the main electrodes, a control electrode made in the form of a cylindrical rod connected to the intermediate main electrodes by means of a diameter capacitors, and a triggering generator connected between one of the extreme main electrodes and the corresponding end of the control electrode.

Недостатками разр дников этого типа вл ютс невозможность повышени частоты следовани разр дов из-за их небольшой импульсной электрической прочности, а также сложность изол ционных конструкций .The disadvantages of this type of arresters are the impossibility of increasing the frequency of discharge of the bits due to their low impulse electrical strength, as well as the complexity of the insulating structures.

Наиболее близким из известнь хтехни- ческих решений к данному предложению вл етс многозазорный разр дник, содержащий р д последовательно расположенных основных электродов с омическим делителем напр жени , укрепленных на изол торе, в теле которого расположен прот женный управл ющий электрод,-выполненный в виде цепочки последовательно соединенных управл ющих конденсаторов, соединенный с промежуточными основными электродами с помощью поперечных емкостей , распределенных в теле изол тора, и запускающий генератор, подключенный к крайнему основному электроду и соответствующему концу управл ющего электродаThe closest of the known technical solutions to this proposal is a multi-gap discharge containing a series of consecutive main electrodes with an ohmic voltage divider mounted on an insulator, in the body of which an extended control electrode is located, in the form of a chain serially connected control capacitors connected to intermediate main electrodes by means of transverse capacitors distributed in the body of the insulator, and a trigger generator connected to extreme main electrode and corresponding end of control electrode

В данном разр днике емкости управл ющих конденсаторов выбираютс во много раз больше поперечных емкостей, которые в свою очередь во много раз больше межэлектродных емкостей основных электродов . Поэтому в режиме резкого нарастани импульсного зар дного напр жени на основных электродах не обеспечиваетс его равномерное распределение по промежут ч|In this discharge, the capacitances of the control capacitors are selected many times the transverse capacitances, which in turn are many times larger than the interelectrode capacitances of the main electrodes. Therefore, in the mode of a sharp increase in the pulsed charge voltage on the main electrodes, its uniform distribution over the interval h |

оabout

юYu

кам. Зар дный импульс практически полностью прикладываетс к крайнему искровому промежутку и может вызвать его пробой. Возникают неуправл емые пробои в режиме зар да. Разр дник с повышением часто- ты следовани разр дных импульсов становитс неуправл емым,kam The charging pulse is almost completely applied to the extreme spark gap and can cause its breakdown. Uncontrolled breakdowns in charge mode occur. An alarm with an increase in the frequency of the discharge pulses becomes uncontrollable,

Цель изобретени - повышение надежности работы в частотном режиме путем исключени неуправл емых срабатываний на фронте импульса рабочего напр жени .The purpose of the invention is to increase the reliability of operation in the frequency mode by eliminating uncontrolled triggers at the front of the operating voltage pulse.

Указанна цель достигаетс тем, что в многозазорном разр днике, содержащем р д последовательно расположенных основных электродов с омическим делителем напр жени , закрепленных на полом изол ционном цилиндре, управл ющую цепочку, выполненную в виде последовательно включенных емкостных элементов, общие точки которых подключены к промежуточ- ным основным электродам с помощью рас- пределенных в теле указанного изол ционного цилиндра конденсаторов конструктивной поперечной емкости, котора выбрана большей геометрической емко- сти промежутков между основными электродами, и запускающий генератор, подключенный между одним из крайних основных электродо и соответствующим крайним выводом управл ющей цепочки, другой крайний вывод которой подключен к другому крайнему основному электроду через элемент св зи, в качестве емкостных элементов управл ющей цепочки выбраны вспомогательные искровые промежутки, образованные р дом последовательно расположенных снаружи указанного изол ционного цилиндра вспомогательных электродов, причем основные электроды расположены внутри указанного мзол ци- онного цилиндра, в качестве указанного элемента св зи выбран дополнительно введенный конденсатор поперечной емкости, а геометрические емкости вспомогательных искровых промежутков выбраны меньшими емкостей конденсаторов конструктивной поперечной емкости.This goal is achieved by the fact that in a multi gap discharge containing a series of consecutive main electrodes with an ohmic voltage divider mounted on a hollow insulating cylinder, a control chain made in the form of successively connected capacitive elements, the common points of which are connected to the intermediate main electrodes with the help of capacitors of a structural transverse capacitance distributed in the body of the said insulating cylinder, which is chosen to have a larger geometrical capacitance gaps between the main electrodes, and a trigger generator connected between one of the extreme main electrodes and the corresponding extreme terminal of the control chain, the other extreme terminal of which is connected to the other extreme main electrode through a communication element, ancillary spark gaps are chosen as capacitive elements of the control chain formed by a series of consecutively located auxiliary insulating cylinder of auxiliary electrodes, the main electrodes being located inside When mzol The cylinder onnogo said cylinder as said communication element selected additionally introduced transverse capacitor and geometric capacitance auxiliary spark gaps are selected smaller capacitors transverse structural capacity.

Выполнение управл ющего электрода в виде цепочки последовательно соединенных вспомогательных электродов м меж- электродными емкост ми значительно меньшими поперечных емкостей позвол ет обеспечить равномерное распределение импульсного зар дного напр жени по основным промежуткам и прохождение через него только поджигающего импульса.Performing a control electrode in the form of a chain of series-connected auxiliary electrodes and inter-electrode capacitances with much smaller transverse capacitances allows for uniform distribution of the pulsed charging voltage over the main gaps and passing through it only the firing pulse.

На фиг. 1 показано конструктивное выполнение разр дника; на фиг, 2 - подпружи- ненное кольцо креплени основного электрода; ча фиг.З - кольцо креплени FIG. 1 shows the constructive performance of the bit; FIG. 2 shows a spring-loaded ring for fastening the main electrode; cha fig.Z - ring fastening

вспомогательного электрода; на фиг. 4 - ди- станционирующа втулка; на фиг, 5 - электрическа схема замещени разр дника.auxiliary electrode; in fig. 4 - distance sleeve; FIG. 5 is an electrical circuit for replacing a bit.

Многозазорный разр дник содержит р д последовательно расположенных основных электродов 1. Основные электроды зашунтированы резисторами 2, например типа КЭВ, высокоомного делител напр жени . Основные электроды и высокоомный делитель расположены в изол ционном цилиндре 3. Основные электроды креп тс к цилиндру с помощью подпружиненных колец 4. Шунтирующие сопротивлени 2 в сборке с дистанционирующими втулками 5 и металлическими дисками 6 устанавливаютс в изол ционном цилиндре 3, С помощью дистанционирующих втулок выставл ютс основные искровые промежутки . Вспомогательные электроды 7 креп тс на изол ционном цилиндре 3 с помощь о металлических колец 8, которые вместе с, подпружиненными кольцами 4 образуют поперечные емкости 9. Запускающий генератор 10 подключен к одному концу управл ющего электрода и к соответствующему крайнему основному электроду. Основные и вспомогательные электроды продуваютс потоком воздуха.The multi gap discharge contains a series of successively located main electrodes 1. The main electrodes are shunted by resistors 2, for example, of the type KEV, a high-resistance voltage divider. The main electrodes and the high resistance divider are located in the insulating cylinder 3. The main electrodes are attached to the cylinder by means of spring-loaded rings 4. The shunting resistors 2 in the assembly with spacer sleeves 5 and metal discs 6 are installed in the insulation cylinder 3, are exposed by means of spacer sleeves main spark gaps. Auxiliary electrodes 7 are attached to the insulating cylinder 3 with the help of metal rings 8, which together with the spring-loaded rings 4 form transverse capacitances 9. The starting generator 10 is connected to one end of the control electrode and to the corresponding outer main electrode. The main and auxiliary electrodes are blown through with air.

Как один из вариантов исполнени мно- гоззэорный частотный разр дник может быть выполнен следующим образом. Основные электроды 1 могут быть расположены в изол ционном цилиндре 3, вспомогательные электроды 7 - из его поверхности, а поперечные емкости 9 при этом образуютс с помощью изол ционного цилиндра 3 и металлических колец дл креплени основных и вспомогательных электродов,As one of the variants, the multi-grounded frequency gaps can be made as follows. The main electrodes 1 can be located in the insulating cylinder 3, the auxiliary electrodes 7 from its surface, and the transverse capacitances 9 are formed with the help of the insulating cylinder 3 and metal rings to attach the main and auxiliary electrodes,

Многоразовый разр дник работает следующим образом.The reusable pattern operates as follows.

При подаче на разр дник рабочего импульсного напр жени оно равномерно распредел етс по основным промежуткам. Величина этого напр жени значительно ниже статического пробивного всего разр дника . Вспомогательные промежутки не включаютс в зар дном режиме. Дл запуска разр дника на цепочку вспомогательных электродов 7 от запускающего енераюра 10 подаетс с определенной частотой сери импульсов напр жени , амплитуда которых больше статического разр дного основного и вспомогательного поомежутков. Так как поперечные емкости 9 во много раз больше межэлектродных емкостей 11 и 12 основных и вспомогательных искровых промежутков, то импульс запускающего напр жени практически полностью прикладываетс к крайним основному и вспомогательному промежуткам. ПослеWhen applied to the discharger of the working impulse voltage, it is evenly distributed over the main gaps. The magnitude of this voltage is significantly lower than the static breakdown of the entire bit. Auxiliary gaps are not included in charge mode. To start the discharge, a series of voltage pulses is applied at a certain frequency to the chain of auxiliary electrodes 7 from the triggering generator 10, the amplitude of which is greater than the static main and auxiliary points. Since the transverse capacitances 9 are many times larger than the interelectrode capacitances 11 and 12 of the main and auxiliary spark gaps, the trigger voltage pulse is almost completely applied to the extreme main and auxiliary gaps. After

пробо этих двух промежутков импульс напр жени прикладываетс к следующей паре промежутков - основному и вспомогательному. Этот процесс продолжаетс до тех пор, пока импульс рабочего на- пр жени не пробьет оставшиес рабочие промежутки. На изол цию поперечных емкостей 9 воздействует только импульс напр жени от запускающего напр жени .Breakdown of these two gaps A voltage pulse is applied to the next pair of gaps — the main and auxiliary. This process continues until the impulse of the working voltage breaks through the remaining working intervals. The isolation of the transverse capacitances 9 is affected only by the voltage pulse from the triggering voltage.

Применение изобретени позвол ет ис- пользовать данный разр дник как дл работы при одиночных импульсах, так и при высоких частотах их следовани ,The application of the invention allows to use this gaiter both for operation at single pulses and at high frequencies of their following.

Claims

Invention Formula

A multi-gap arrester containing a series of consecutive main electrodes with an ohmic voltage divider mounted on a hollow insulating cylinder, a control circuit of successively connected capacitive elements whose common points are connected to intermediate main electrodes cylinder capacitors constructive transverse capacity

9g.

which is chosen to have a larger geometric capacitance between the main electrodes, and a trigger generator connected between one of the extreme main electrodes and the corresponding extreme terminal of the control chain, the other extreme terminal of which is connected to the other extreme main electrode through a communication element, characterized in that the purpose of improving reliability in the frequency mode by eliminating uncontrolled actuations at the front of an operating voltage pulse, as the capacitive elements of the control chain Ancillary spark gaps, formed by a series of auxiliary electrodes located on the outside of the insulating cylinder, the main electrodes are located inside the insulating cylinder, the additional inserted capacitor of the transverse capacitance is selected as a communication element, and the geometrical capacitances of the auxiliary spark gaps are chosen as smaller capacitors constructive transverse capacity.

72