SU886091A1

SU886091A1 - Inductive energy accumulator

Info

Publication number: SU886091A1
Application number: SU802899501A
Authority: SU
Inventors: Валерий Александрович Воздвиженский; Анатолий Алексеевич Данильчук; Леонид Петрович Кубарев; Владимир Васильевич Яковлев; Станислав Сергеевич Подоскин
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6517
Priority date: 1980-03-26
Filing date: 1980-03-26
Publication date: 1981-11-30

Description

(54) ИНДУКТИВНЫЙ НАКОПИТЕЛЬ ЭНЕРГИИ(54) INDUCTIVE ENERGY STORAGE

Изобретение относитс к мощной коммута ционной технике, в частности к высоковольтным выключател м, отключащим инд)жтивныe накопители знерпш. Индуктивные накопители энергии представл ют собой реактор больших размеров с индук тивностью L, в который накачиваетс ток LH при этом в нем запасаетс энерги . Если к этому реактору подключить нагрузку с сопротивлением Z и саким-либо выключателем разомкнутого тока накачки, то ток пере сьтаетс в цепь нагрузки и на нагрузке, реакторе и выключателе по вл етс импульс напр жени , величиной и IZ, а энерги накопител вьщеп етс в нагрузке. Основной и нерешенной до сих пор дл мощ ных нндуктивнь1х накопителей энергии проблемой , вл етс проблема создани выключател дп отключени тока накачкн. Большинство выключателей, примен емых дп этой цели, используют электрический разр д в газах или парах металлов, который гас т различнь1ми спо-собами . Известен способ воздействи на характерно 1ИКН электрического разр да воздействием на него магнитным полем, которым пользуютс в высоковольтных выключател х посто нного тока 1. Дл создани такого магнитного пол используют либо вспомогательные катушки, устанавливаемые снаружи дугогасительной камеры, либо специальную форму электродов, собственное магнитное поле которых воздействует на электрический разр д. Это усложн ет конструкцию и увелюшвает габариты. Наиболее близким к предлагаемому вл етс ишо стивный накопитель энергии, содержащий отключающий элемент с электрическим разр дом , управл емым магнитным полем. Магнитное поле получают с помощью двух соленоидов, изготовленных в виде спиралей. Спирали надевают с противоположных концов на нзол тор камеры и соедин ют последовательно с токоподводами 2. Однако известный накопитель трудно реализовать на практике так как при больших номинальных токах отключени соленоиды должныThe invention relates to high-power switching technology, in particular, to high-voltage switches, which disconnect individual power supplies. Inductive energy storage devices are large-sized reactors with inductance L, into which the current LH is pumped, and energy is stored in it. If a load with resistance Z and one or another switch of the open pump current is connected to this reactor, the current is transferred to the load circuit and the load, the reactor and the switch receive a voltage pulse, the magnitude and IZ, and energy accumulates in the load . The main problem, which has not been solved yet for powerful inductance energy storage devices, is the problem of creating a switch dp of switching off the current pumped. Most switches used by dp for this purpose use electrical discharge in gases or metal vapors, which are extinguished by various methods. The known method of acting on the characteristic 1IKN of electric discharge is the effect of a magnetic field on it, which is used in high-voltage DC switches 1. To create such a magnetic field, use either auxiliary coils installed outside the arcing chamber or a special form of electrodes affects the electrical discharge. This complicates the design and enlarges the dimensions. Closest to the present invention, there is a isoactive energy storage device containing a disconnecting element with an electric discharge controlled by a magnetic field. The magnetic field is obtained using two solenoids made in the form of spirals. Spirals are worn from opposite ends of the chamber and are connected in series with the current leads 2. However, it is difficult to put the known accumulator into practice, since at high nominal breaking currents the solenoids must

изготовл тьс из шин большого сечени во избежание перегрева. Многовитковые соленоиды из шин большого сечени плохо охлаждаютс . Кроме того, известный накопитель имеет большие габариты, что приводит к затруднени м с изол цией и механической прочностью при элекродинамическом воздействии протекающих токов . Указанные недостатки привод т к усложнению констрзтсции, снижению надежности выключател , увеличению его габаритов.manufactured from large section tires to avoid overheating. Multi-turn solenoids from large section tires are poorly cooled. In addition, the known drive has large dimensions, which leads to difficulties with insulation and mechanical strength under the electrodynamic effects of the flowing currents. These drawbacks lead to a complication of the structure, a decrease in the reliability of the switch, an increase in its dimensions.

Цель изобретени - упрощение конструкции выключател , повышение его надежности и уменьшение габаритов, а также повышение отключающей способности.The purpose of the invention is to simplify the design of the circuit breaker, increase its reliability and reduce its size, as well as increase the breaking capacity.

Указанна цель достигаетс тем, что в индуктивном накопителе знергии, содержащем отключающий злемент с электрическим разр дом, управл емым магнитным полем, отключающий элемент выключател размещен в магнитном поле индуктивного накопител энергии. Кроме того, в накопителе применены ферромагнитные детали, расположенные вблизи отключающего элемента.This goal is achieved by the fact that in an inductive energy storage device containing a disconnecting element with an electric discharge controlled by a magnetic field, the disconnecting element of the switch is located in the magnetic field of the inductive energy storage device. In addition, ferromagnetic parts located near the disconnecting element are used in the accumulator.

На чертеже схематически изображен индуктивный накопитель энергии.The drawing shows schematically an inductive energy storage device.

Индуктивный накопитель знергии содержит реактор 1 индуктивного накопител , отключаншщй элемент 2, ферромагнитные детали 3. Пр протекании по реактору 1 тока накачки I, в области обмотки реактора возникает магнитное поле Ф. Во врем отключени отключающего элемента 2 электрический разр д, возникающий в нем, взаимодейсгаует с магнитным по лем реактора 1. Ферромагнитные детали 3 измен ют конфигурацию магнитного пол реактора в области горени электрического разр да с целью более успешного воздействи на последний .The inductive energy storage device contains a reactor 1 of an inductive storage device, disconnecting element 2, ferromagnetic parts 3. When a pumping current I flows through reactor 1 I, a magnetic field occurs in the region of the reactor winding. with the magnetic field of the reactor 1. Ferromagnetic parts 3 change the configuration of the magnetic field of the reactor in the area of burning of the electric discharge in order to more successfully influence the latter.

При зтом отпадает необходимость в дополнительных катуижах магнитного пол , устройствах дл их питани или в электродах сложной формы. Кроме того, размещение выключател в непосредственной близости или даже внутри реактора индуктивного накопител экономит объем, занимаемый устройством в целом, делает его более компактным и транспортабель ,ным. Такое размещение отключающего элемента возможно в том случае, когда отключаювцш элемент имеет размеры, значительно меньше реактора индуктивного накопител . Как правило, на практике это условие соблюдаетс . Реальные размеры реактора индуктивного накопител на энергию 1 мДж составл ют 1 м, в то врем как объем отключающего элемента выключател приблизительно на пор док меньше.In addition, there is no need for additional magnetic field cages, devices for powering them, or in complex shaped electrodes. In addition, placing the switch in the immediate vicinity or even inside the reactor of an inductive storage device saves the volume occupied by the device as a whole, makes it more compact and portable. Such an arrangement of the disconnecting element is possible in the case when the disconnecting element has dimensions that are significantly smaller than an inductive storage reactor. As a rule, in practice, this condition is met. The actual dimensions of the inductive storage reactor for an energy of 1 mJ are 1 m, while the volume of the disconnecting element of the switch is approximately an order of magnitude smaller.

Claims

1. An inductive energy storage device containing a disconnecting element with an electric discharge controlled by a magnetic field, characterized in that, in order to simplify the design of the disconnecting element and reduce the size, the specified disconnecting element is placed in the magnetic field of the magnetic energy storage device.

2. Storage device according to claim 1, which is designed so that, in order to turn off the disconnection by forming an inductive storage device from a magnetic field, a magnetic field necessary to control the electrical discharge of the switching element, it is provided with ferromagnetic parts mi located near the disconnecting element.

Sources of information taken into account in the examination

1. US patent number 3345484, cl. 200-144, 1965.

2. USSR author's certificate number 215281, cl. 21 p35/09, 1966 (PROTOTYPE).