SU410502A1

SU410502A1 -

Info

Publication number: SU410502A1
Application number: SU1715752A
Authority: SU
Priority date: 1971-11-19
Filing date: 1971-11-19
Publication date: 1974-01-05

Description

1one

Изобретение относитс к устройствам дл коммутации больших токов в системах с емкостными и индуктивными накопител ми энергии при напр жени х 50-150 кв. Малое врем запаздывани пробо и низкий статистический разброс позвол ют использовать предлагаемый разр дник дл параллельного включени конденсаторов на индуктивную нагрузку в экспериментах с высокотемпературной плазмой . Он может найти широкое применение в технике получени интенсивных рел тивистских электронных пучков, например в быстрых генераторах импульсного напр жени типа генератора Аркадьева-Маркса. Разр дник может также примен тьс при параллельной коммутации в плоских лини х, формирующих импульс высокого напр жени на диодном промежутке.The invention relates to devices for switching large currents in systems with capacitive and inductive energy storage devices at voltages of 50-150 square meters. Short break time and low statistical scatter allow using the proposed bit for parallel connection of capacitors to inductive load in experiments with high-temperature plasma. It can be widely used in the technique of obtaining intense relativistic electron beams, for example, in fast impulse voltage generators such as the Arkadyev-Marx generator. The arrester can also be used for parallel switching in flat lines that form a high voltage pulse across the diode gap.

Известен разр дник, созданный в Ленинградском политехническом институте на ток 2-10 а, напр жение 150 кв. при давлении воздуха в разр дной камере 10-14 атм.A known surgeon, created at the Leningrad Polytechnic Institute for a current of 2-10 A, has a voltage of 150 kV. with air pressure in the discharge chamber 10-14 atm.

Основным недостатком известного разр дника вл етс значительное врем запаздывани пробо {10-200 мксек), обусловленное большим рассто нием между электродами изза самопробоев и выбранной схемой поджига, что приводит к дополнительной нагрузке на изол цию.The main disadvantage of the known discharge is the significant delay time of the breakdown (10–200 µs), due to the large distance between the electrodes due to self-breakdown and the selected ignition circuit, which leads to an additional load on the insulation.

Целью изобретени вл етс уменьшение времени запаздывани пробо и упрощение конструкции. Цель достигаетс за счет системы поджига, работающей по принципу «искажени пол .The aim of the invention is to reduce the lag time of the sample and simplify the design. The goal is achieved by an ignition system operating on the principle of "distortion of the floor."

Поджигающий высоковольтный импульс с хорошим фронтом подаетс на тонкий поджигающий электрод, расположенный на эквипотенциали между основными электродами. Резкое искажение пол приводит к пробою основного зазора с запаздыванием до 30 нсек (разброс запаздывани ±5 нсек).An igniting high-voltage pulse with a good front is applied to a thin igniting electrode located on the equipotential between the main electrodes. A sharp distortion of the floor leads to the breakdown of the main gap with a delay of up to 30 nsec (delay spread ± 5 nsec).

Сущность изобретени по сн етс чертежом , где 1 - центральный основной (стержневой ) электрод диаметром 20 мм, 2 - внешний основной электрод, 3 - поджигающий электрод, 4 - стакан, 5 изол торы из листового полиэтилена, 6 - текстолитовый изол тор , который служит одновременно дл ст жки конструкции; 7, 8, 9 - фланцы, 10 - гайки, 11-цилиндр, 12 - направл ющий изол тор, 13 - шины.The invention is illustrated in the drawing, where 1 is a central main (rod) electrode with a diameter of 20 mm, 2 is an outer main electrode, 3 is a firing electrode, 4 is a cup, 5 is polyethylene sheet insulators, 6 is a textolite insulator that serves at the same time for tightening the structure; 7, 8, 9 — flanges, 10 — nuts, 11-cylinder, 12 — guide insulator, 13 — tires.

Разр дник работает следующим образом. На поджигающий электрод с высокоомного делител подают напр жение 25 кв, равное напр жению на эквипотенциали, вдоль которой расположен электрод 3. При подаче импульсного напр жени из цепи запуска происходит пробой разр дника, который закорачивает основные электроды 1 и 2. В одной из моделей разр дника врем запаздывани пробо основного зазора от момента прихода поджигающего импульса на электрод поджига составл ло при рабочем напр жении 50 КБ приблизительно 100 нсек (разброс ±20 нсек). Максимальный пиковый ток в контуре достигал 300 ка. Многократна коммутаци в режиме максимальных токов не внесла существенных изменений в состо ние поверхностей основных электродов. Поджиг разр дника происходит по обычной схеме, когда зар женный до нескольких дес тков киловольт кабель замыкают на одном конце с помощью вспомогательного разр дника, и разр дна волна, проход по кабелю, на противоположном конце мен ет знак напр жени . Противоположный конец кабел подсоединен к поджигающему электроду через высокочастотный конденсатор и разв зывающее сопротивление. Предлагаема конструкци разр дника, как показали испытани опытных образцов, обеспечивает малое врем запаздывапи , небольшую затрату энергии на поджиг разр да ( 1 дж) и высокую надежность прибора. Предмет изобретени Разр дник, состо щий из разр дной камеры , межэлектродной изол ции, поджигающего электрода и коаксиальных основных электродов , отличающийс тем, что, с целью уменьшени времени запаздывани пробо и упрощени конструкции, поджигающий электрод выполнен в виде цилиндра, соосного основным электродам и введенного в пространство между основными электродами.The discharge works as follows. A 25-kV voltage equal to the voltage across the equipotential along which electrode 3 is located is applied to the ignition electrode from the high-resistance divider. When applying a pulse voltage from the trigger circuit, a discharge breakdown occurs, which short-circuits the main electrodes 1 and 2. On the other hand, the delay time of the breakdown of the main gap from the moment of arrival of the igniting pulse to the ignition electrode was 50 kB at an operating voltage of approximately 100 nsec (spread ± 20 nsec). The maximum peak current in the circuit reached 300 ka. Repeated switching in the mode of maximum currents did not make significant changes in the state of the surfaces of the main electrodes. Ignition of a discharge occurs in the usual way, when a cable charged to several tens of kilovolts is closed at one end with an auxiliary discharge, and the discharge wave, a passage through the cable, at the opposite end changes the voltage sign. The opposite end of the cable is connected to the ignition electrode via a high-frequency capacitor and an impedance resistor. The proposed design of the discharge, as shown by tests of prototypes, provides a small delay time, a small expenditure of energy to ignite the discharge (1 j) and high reliability of the instrument. The subject of the invention is a discharge consisting of a discharge chamber, interelectrode isolation, a firing electrode and coaxial main electrodes, characterized in that, in order to reduce the delay time of the sample and simplify the design, the firing electrode is made in the form of a cylinder coaxial with the main electrodes and inserted into the space between the main electrodes.

/J/ J