ком сверхпровод щего магнита и должно быть больше времени отгатючени тиристорно го выключател , что необходимо дл полного окончани процесса рекомбинации носителей зар дов в тиристорах после их закрыти При этом моментом отключени считаетс момеет полного перехвата тока из тиристоро це11ью с конденсаторами. Не всегда заранее с достаточно высокой степенью точности известно , при «саком токе может случитьс переход сверхпровод щего мапшта в нормальное состо т1е. Более того, переход может произойти и по причинам, не св занным с превышением -критических параметров (потер вакуума в криостате и резкое снижение уровн жидкого ге и , повреждение или поломка сверхпроводника под действием поидеромоторных усилий и т.п.). В чайх про1волЬка, шунтирующа диски лугогаситепьной решетки, рассчитанна пЬ величине критического тока, будет сгорать медленнее (при токах, меньших расчетных), т.е. снижа;етс быстродействие устройства в целом. Уве личение сечени плавкой проволоки нежелательно еще и потому, что при ее сгорании внутри рещетки бу п оставатьс больше брь1зг металла, в большей степени будут мет Яйзироватьс Topiw изол ционных прокладок решётки, что повышает опасность закорачивани отдельных промежутков и снижает эфф (ктивность работы устройства в целом. ТаКИМ образом, игличне в устройстве (в варианте с тирисгорным выключателем) группы лО(Э1едо дате} ьир-пара}шепьнЬ; вкл1бчаемы} диодов и плавкой проволоки увеличенного (nci сравнению с необходимым: только дл инициировани электрической дуги непосредственно в рещетке) сечени , длительно обтекаемой током, снижает надежность работы устройства эвакуации и не обеспечивает миннм ьное коммутации при всех режнмах эвакуации энергии. Целью изобретени вл етс уменьшение времени коммутации и повышение надежности работы устройства эвакуации с шунтированной плавкой проволокой дугогасительной решеткой в схемах, например, с тиристорным выключателем. Дл этого в устройстве дл эвакуации энергии, содержащем быстродействующий вы ключатель (например, тиристорный) с подсоединенной параллельно ему шунтированной плавкой проволокой дугогасительной рещетк ЖйесТбдйода последовательно с решеткой соединено включающее устройство, например разр дный промеж ток. На чертеже изображена сверхпровод ща м нитиа система с устройством однократной эвакуации энергии с использованием в качестве быстродействующего-тиристорного выключател , а в качестве включающего устройства - разр дного промежутка. Устройство содержит плавкую проволоку 1, подсоединенную к крайним дискам дугогасиТельной решетки 2 и изолированную от всех других дисков. Последовательно с рететкой установлено включающее устройство 3, например, дуговой разр дник. Цепочка из последовательно соединенных элементов 2 и 3 подсоединена к выводам быстродействующего (тирнсторного) выключател 4 (обведен штриховой линией), через который один из выводов магнита 5 соединен с одним из полюсов источника 6 питани ; другой вьшод обмотки подсоединен непосредственно ко второму полюсу источника питани . В состав тиристорного выключател вход т: силова тиристорна группа 7 (условно показана одним тиристором), управл ющий тиристор 8, конденсаторна батаре 9 и зар дное устройство 10 с блоком управлени тиристорами (на чертеже не показано). Устройство работает следующим образом. По сигналу чувствительного датчика, фиксирующего переход обмотки магнита 5 в нормальное (несверхпровод щее) состо ние, подаетс команда на блок управлени тиристорами 7 и 8, который снимает сигиа (при его йаличии) с тиристора 7 и подает сигнал иа открытие тиристора 8. Тиристор 8, открыва сь , подает напр жение обратной пол рности иа тиристор 7 от предварительно зар жеиной от устройства 10 конденсаторной батареи 9. В результате ток от источника 6 питани к магниту 5, продолжа протекать через вь1ключатель 4, полностью перехватываетс из цепи с тиристорами 7 цепью с коидеисаторами 9. Через промежуток времени, необходимый дл рекомбииации носителей зар да в тиристорах 7 после момента перехвата (100 мксек), тиристоры 7 полностью закрываютс , а конденсатсфы 9 перезар жаютс до напр жени ( с обратной, по сравиешоо с первоначальной, пол рностью), большего, чем первоначальное (до срабатывани устройства), и достаточного дн срабатьйайи разр дного промедутка 3. При зТом напр жение срабатывани промежутка 3 заранее выбираетс большим, чем напр жение предварительного зар да конденсаторов 9, с той цепью, чтобы исключить ложное срабатывание разр дного промежутка при открытии тиристорой 8. В момент пробо разр диого пр лежутка 3 по плавкой проволоке 1 йШ нает протекать ток сверхпровод щего маг-: иита 5, npoieojiOKa сгорает и инициирует электрическую дугу, одновременно во всех проме5 жутках дугогасигельной решетки 2. На решетке , а следовательно, и на концах магнита 5 сразу возникает номинальное напр жение, кот рое в течение всего процесса эвакуации остаетс неизменным. В качестве разр дного промежутка может использоватьс , например, дуговой разр дник лшогократного действи типа РА-21-2, примен емый дл защнти цепей возбуждени кру ных синхронных машин от перенапр жений вьшускаемый Ленинградским электротехническим объединением Электросила. Разр дник. этот прост по конструкции и надежен и работе , ; многократное его действие обеспечи-iваетс за счет применени кольцевых электродов и магиитного дуть (от посто нных магнитов). Пробивное напр жение разр даика выбираетс в широких пределах за счет измшени давлени воздуха (или другого газа), заполн ющего его внутршнюю полость, Разр дник рассчитай на длительное пропуск иие больщих .сопровоздающих токов - с амплитудой до 5 к А Лри средаем значении гока до 1 кЛ в течение 1 сек. Была опробована одаоразова эвакушщ жерпга с использованием серийной дугопи тельной решетки, шунщюванной ота& медной плавкой (1Ькой мм, и дугового разр дника типа РЛ-21-,2. При звакуации запасенной энергии пор дка 26 кДж при гоке 2 кА получено врем от фг атыва и раз р дника до начала эвакуации энергии при посто нном 1юминальном напр жении решетки , равном 1 кВ, около 2 мсек. ; Эффективность устройства заключаетс в следующем. В схеме с Т1фисторным выклю чателем введение поспед жателыю с решеткой включающего устройства Iфeдotвpaцiaeт ротекание по плавкой проволоке тока в нормальиом режиме работы, что позвол ет 1фимеи ть дл шунтировани дугогасительиой решетки плавкую проволоку минималыюго сечени (независимо от величиш тока, при которой может произойти авари ). Это повыша ет быстродействие устройства в целом. Кроме того, при плавлйош такой про1волоки выдел етс меиьшее количество паров и расплав83 ленных брызг металла, т,е, повышаетс надежность работы дугогасительной решетки Экономический эффект от использовани изобретени дл защиты крупных сверхпровод щих систем, в частности, сверхпровод щего ускорител рел тивистских дер - Нуклотрона , основан на достижении безопасности сверхпровод щих обмоток ускорител даже в случае их аварийного перехода из сверхпровод щего в нормальное состо ние. Необ ,ходамыми услови ми достижени такой безопасности вл етс , во-первых, четка работа чувствительного датчика перехода, во-вторых, . достаточно высока электрическа прочноаь электроизол ционной конструкции всей магнитной системы, что :позволит вести эвакуацию с энергии при посто нном юпр жении, величина которого определ етс конструкцией сверхпроводника и обмотки магнитов, а также величиной запасенной энергии системы. Вопросы же коммутации тока и звакуации энергии решаютс с помощью предлагаемого устрой .ства оптимальным образом. Трудно дать конкретное выражение величины экономичес- . кого эффекта в данном случае, поскольку просы экономики в бурно развивающейс технической сверхпроводимости еще недо|статочио разработайы. Однако следует указать , что, с одной стороны, ориентировочиа сгоимос1ь дипольного магнита Нуклотро|иа составл ет пор дка 100 тыс. рублей, ас лфугой стороны, нам неизвестны другие, эквивалентные до оптимальности пр цесса, способы эвакуашш энергии из подобных сверхпровод щих магнитных систем. Формуланзобретени Устройство дл эвакуащш энергии из магнитной системы Ш) авт. св. Р 523477, о т л ичающеес тем, что, с целью уменьщени времени коммутации и повышени надежности работы, в устройство введен включаюЩИЙ элемент, предназначенный дл срабатывани при повышении напр жени , например, разр дник, включеюшй последовательно с дугогасительной решеткой.
.-4 чшщщь-шз
+
/