SU961016A1 - Method of controlling operation of sliding-discharge gap - Google Patents

Method of controlling operation of sliding-discharge gap Download PDF

Info

Publication number
SU961016A1
SU961016A1 SU803224854A SU3224854A SU961016A1 SU 961016 A1 SU961016 A1 SU 961016A1 SU 803224854 A SU803224854 A SU 803224854A SU 3224854 A SU3224854 A SU 3224854A SU 961016 A1 SU961016 A1 SU 961016A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
voltage
polarity
pulse
control electrode
discharge
Prior art date
Application number
SU803224854A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Павел Никанорович Дашук
Геннадий Иванович Беляев
Original Assignee
Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина filed Critical Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина
Priority to SU803224854A priority Critical patent/SU961016A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU961016A1 publication Critical patent/SU961016A1/en

Links

Description

Изобретение относитс  к электро гехнике , преимущественно к поикладной электротехнике/ и может быть использовано при создании быстродействующих систем коммутации емкостных накопителей средних и больших энергий в различных электрофизических установках, примен емых дл  получени  высокотемпературной плазмы и в электротехнолоши .The invention relates to electrical equipment, mainly to the electrical engineering / and can be used to create high-speed switching systems of medium and high-energy capacitive storage in various electrophysical installations used to produce high-temperature plasma and electrical equipment.

В емкостных накопител х средних и больших энергий. где импульсные токи достигают 10 А примен ютс  коммутирующие системы, использующие многоканальную форму газового разр да.In capacitive storage of medium and high energies. where impulse currents reach 10 A, switching systems using a multichannel gas discharge form are used.

Известен способ управлени  срабатыванием многоканального разр дника путем подачи высоковольтного быстронарастающего поджигающего импульса напр жени  на управл гаций электрод, расположенный асимметрично между основными электродами, причем пол рность поджигающего импульса выбираетс  противоположной пол рности напр жени  на основном высоковольтном электроде .A known method of controlling the triggering of a multichannel discharge by supplying a high-voltage fast-growing igniting pulse to the control electrode is located asymmetrically between the main electrodes, the polarity of the starting pulse being chosen opposite to the voltage of the main high-voltage electrode.

Быстронарастающий поджигающий импульс (dU dt 8-10%/c) обеспечивает значительное перенапр жение вFast-trapping ignition pulse (dU dt 8-10% / s) provides significant overvoltage to

обоих промежутках,благодар  чему на управл ющем электроде образует- . с  большое количество стримеров, образующих разр дные каналы.both gaps, so it forms on the control electrode. with a large number of streamers forming bit channels.

Однако при замыкании стримерами разр дного промежутка ток будет значительным толь.ко в тех каналах, которые замкнули промежуток при напр жении , от.пичающемс  от максималь10 ного в пределах нескольких процентов . Таким образом, при данном способе управлени  не обеспечиваетс  стабильное формирование многоканального разр да. Число токоне15 сущих каналов невелико, от разр да к разр ду мен етс  и носит случайный характер.However, when the streamer closes the discharge gap, the current will be significant only in those channels that have closed the gap with a voltage varying from the maximum within a few percent. Thus, with this control method, a stable formation of a multichannel discharge is not ensured. The number of current channels is small, varying from bit to bit and is random.

Известен также способ управлени  срабатыванием высоковольтного раз20 р дника со скольз щим разр щЬм, содержащего размещенные на одной поверхности диэлектрика два основных электрода и наход щийс  между ними управл ющий электрод, путем форми25 ровани  многоканального скольз щего разр да в газовой среде, граничащей с твердым диэлектриком с помощью подачи поджигающего импульса на управл ющий электрод, пол рность ко30 торого  вл етс  отрицательной и противоположной по отношению к пол рности основного напр жени . При таком способе управлени  сра батыванием заполнение каналами скол , э щего разр да разр дного промежутк зависит, в основном, от параметров поджигаклдего импульса, а именно, от его амплитуды и скорости нарастани . При обеспечении стабильного формировани  поджигак цего импульса высокого напр жени  с амплитудой не менее и скоростью нарастани  не ниже в искровом : промежутке формируетс  многоканальный разр д с шагом между каналами равным 2, 2. Однако данный способ управнеи  не обеспечивает нужное число токонесущих каналов в крупных установках , где требуетс  достижение больш скорости коммутации. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  спо соб управлени  срабатыванием разр д ника со скольз щим разр дом, содержащего размещенные на поверхности диэлектрика высоковольтный и заземленный основные электроды и наход щийс  между ними управл ющийэлек род, путем подачи на управл ющий электрод импульса напр жени  аперио дической формы пол рностью, согласн с пол рностью напр жени  на основно высоковольтном электроде. Известный .способ управлени  срабатыванием раз р дника обеспечивает улучшенную синхронизацию работы многих разр дн ков, используемых дл  параллельной работы З. Недостатком известного способа  вл етс  то, что число токонесущих каналов при таком управлении невели ко между ними велик и равен , что не позвол ет примен ть его в установках с высокой скоростью коммутации, требующих получение многоканального скольз щего разр да с повышенной плотностью заполнени  каналов (шаг между каналами 1, и менее). Целью изобретени   вл етс  повышение скорости коммутации путем увеличени  числа токонесущих канало и стабильности их формировани . Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу управлени  сра батыванием разр дника со скольз щим разр дом, содержащего размещенные на поверхности диэлектрика высоковольтный и заземленный основные эле роды и наход щийс  между ними управл ющий электрод, путем подачи на управл ющий электрод импульса на пр жени  апериодической формы пол р ности , согласной с пол рностью напр жени  на основном высоковольтном электроде, амплитуду апериодического импульса устанавливают из усло1ви  формировани  на поверхности диэлектрика незавершенного многоканального скольз щего разр да на длину , превышающую половину рассто ни  между управл ющим и основными электродами, а затем - с выдержкой времени, не превышающей врем  деионизации указанного незавершенного скольз щего разр да, подают на управл ющий электрод импульс напр жени , пол рность которого противоположна по.л рности напр жени  апериодического импульса. На чертеже схематически показаны разр дник со скольз щим разр дом и схема дл  реализации предлагаемого способа управлени  его срабатыванием. Разр дник содержит высоковольтный 1 и заземленный 2 основные электроды , размещенные на поверхности диэлектрика 3. В промежутке между основными электродами 1 и 2 установлен управл ющий электрод 4. При срабатывании разр дника 5 на управл ющий электрод 4 подаетс  апериодический импульс напр жени  с амплитудой . При этом пол рность апериодического импульса напр жени  выбираетс  согласной с пол рностью напр жени  на основном высоковольтном электроде 1. Фронт апериодического импульса напр жени  составит не более SlO c, а скоростью нарастани  напр жени  составл ет dU/dt , На фронте этого импульса по поверхности диэлектрика 3 происходит развитие незавершенного многоканального скольз щего разр да, образовавшиес  стримеры которого развиваютс  на длину, немного превышающую половину рассто ни  между управл ющим 4 и основными электродами 1 и 2. Ток, протекающий через емкость диэлектрика 3 зар жает его поверхность знаком напр жени  управл ющего импульса. Спад апериодического импульЪа определ етс  разр дным сопротивлением и величина его выбираетг с  такой, чтобы длительность, спада импульса была больше времени деионизации стримеров и разр да поверхности диэлектрика 3. Через интервал времени At, не превышающий врем  деионизации незавершенного скольз щего разр да, срабатывает разр д 6 и на управл квдкй электрод 4 через обостритель 7 подаетс  импульс напр жени , пол рностью противоположной пол рности апериодического импульса и параметрами и , dU/dt . Перемена знака напр жени  на управл ющем электроде 4 вызывает резкое усиление электрического пол  и быстрый рост перенапр жени  у кромки управл ющего электрода 4, что выThere is also known a method of controlling the operation of a high-voltage section with a sliding discharge, containing two main electrodes placed on one surface of the dielectric and a control electrode located between them, by forming a multi-channel sliding discharge in a gas medium adjacent to a solid dielectric. by applying an ignition pulse to the control electrode, the polarity of which is negative and opposite with respect to the polarity of the main voltage. With this method of controlling the filling of the cleavage channels with channels, this discharge bit depends mainly on the ignition parameters of the pulse, namely, on its amplitude and rate of increase. While ensuring stable formation of the ignition of a high voltage pulse with an amplitude of no less and a rise rate not lower in the spark: a multichannel discharge is formed with a channel pitch of 2, 2. However, this control method does not provide the required number of current-carrying channels in large installations where greater switching speeds are required. The closest technical solution to the present invention is a method for controlling the operation of a sliding-discharge discharge, containing a high-voltage and grounded main electrodes located on the dielectric surface, and a control elec- trode located between them, by applying an aperio voltage to the control electrode polarity, according to the polarity of the voltage on the main high voltage electrode. The known method of controlling the triggering of a spread provides an improved synchronization of the operation of many digits used for parallel operation. The disadvantage of the known method is that the number of current-carrying channels with such control is slightly large and equal between them, which does not allow It is used in installations with a high switching speed, requiring multichannel sliding discharge with a higher density of channels (the pitch between channels 1 and less). The aim of the invention is to increase the switching speed by increasing the number of current-carrying channels and the stability of their formation. This goal is achieved by the fact that, according to the method of controlling the triggering of a glitter discharger containing a high-voltage and grounded main elec- trodes placed on the surface of the dielectric, and a control electrode located between them, applying a pulse to the control electrode for a voltage of forms of polarity, consistent with the polarity of the voltage on the main high-voltage electrode, the amplitude of the aperiodic pulse is determined from the condition of formation on the surface of the dielectric A full multichannel sliding discharge for a length longer than half the distance between the control and main electrodes, and then with a time delay not exceeding the deionization time of the specified incomplete sliding discharge, a voltage pulse is applied to the control electrode opposite to the polarity of the voltage of the aperiodic pulse. The drawing shows schematically a sliding-discharge gaps and a circuit for implementing the proposed method for controlling its firing. The arrester contains a high-voltage 1 and a grounded 2 main electrodes placed on the surface of the dielectric 3. In the gap between the main electrodes 1 and 2, a control electrode 4 is installed. When a discharge electrode 5 triggers, an aperiodic voltage pulse with amplitude is applied to the control electrode 4. In this case, the polarity of the aperiodic voltage pulse is chosen consistent with the polarity of the voltage on the main high-voltage electrode 1. The front of the aperiodic voltage pulse is no more than SlO c, and the voltage rise rate is dU / dt. On the front of this pulse along the surface of the dielectric 3, an incomplete multichannel sliding discharge develops, the resulting streamers of which develop over a length slightly longer than half the distance between control 4 and main electrodes 1 and 2. Current, n swells through a dielectric container 3 charges the sign of the surface voltage of the control pulse. The decay of the aperiodic impulse is determined by the discharge resistance and its value is chosen so that the impulse decay is longer than the deionization time of the streamers and the discharge of the dielectric surface 3. After the time interval At, not exceeding the deionization time of the incomplete sliding discharge, the discharge is triggered 6 and a control pulse 4 is applied to the control electrode 4 via a peaking device 7, a polarity opposite to the polarity of the aperiodic pulse and the parameters and, dU / dt. The change of the voltage sign on the control electrode 4 causes a sharp increase in the electric field and a rapid increase in the overvoltage at the edge of the control electrode 4 that you

Claims (3)

Формула изобретенияClaim Способ управления срабатыванием разрядника со скользящим разрядом, содержащего размещенныена поверхности диэлектрика высоковольтный и заземленный основные электроды и находящийся между ними управляющий электрод, путем подачи на управляющий электрод импульса напряжения апериодической формы и полярности, согласной с полярностью напряжения на основном высоковольтном электроде, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости'коммутации путем увеличения числа токонесущих каналов и стабильности их формирования, амплитуду .апериодического импульса устанавливают из условия формирования на поверхности 'диэлектрика незавершенного многоканального скользящего разряда на длину , превышающую половину расстояния между управляющим и основным электродами, а затем - с выдержкой времени, не превышающей время щеионизации указанного незавершенного скользящего разряда, подают на управляющий электрод импульс напряжения, по* лярность которого противоположна полярности напряжения апериодического импульса.A method for controlling the operation of a discharger with a sliding discharge, containing a high-voltage and grounded main electrodes and a control electrode located between them, by applying an aperiodic voltage pulse and a polarity to the control electrode that is consistent with the voltage polarity on the main high-voltage electrode, characterized in that, in order to increase the switching speed by increasing the number of current-carrying channels and the stability of their formation, the amplitude. pulse is established from the condition that an incomplete multichannel sliding discharge is formed on the surface of the dielectric for a length exceeding half the distance between the control and main electrodes, and then with a time delay not exceeding the time of the ionization of the specified incomplete sliding discharge, a voltage pulse is applied to the control electrode * The polarity of which is opposite to the polarity of the voltage of the aperiodic pulse. ( Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Бостик У. и др. Накопление и коммутация энергии больших плотностей. М; , Мир, 1979, с. 402-420. ( Sources of information taken into account during the examination 1. Bostik U. et al. Accumulation and switching of energy of high densities. M; Mir, 1979, pp. 402-420. .. 2. Авторское свидетельство СССР № 527786, кл. Н 01 Т 5/00, 1973.2. USSR Copyright Certificate No. 527786, cl. H 01 T 5/00, 1973. 3. Авторское свидетельство СССР № 744804,.кл. Н 01 Т 5/00, 1978.3. Copyright certificate of the USSR No. 744804, .cl. H 01 T 5/00, 1978. ВНИИПИ Заказ 7304/69 Тираж 630 ПодписноеВНИИПИ Order 7304/69 Circulation 630 Subscription Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул.Проектная,4Branch of the PPP Patent, Uzhgorod, Project 4,
SU803224854A 1980-12-26 1980-12-26 Method of controlling operation of sliding-discharge gap SU961016A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU803224854A SU961016A1 (en) 1980-12-26 1980-12-26 Method of controlling operation of sliding-discharge gap

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU803224854A SU961016A1 (en) 1980-12-26 1980-12-26 Method of controlling operation of sliding-discharge gap

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU961016A1 true SU961016A1 (en) 1982-09-23

Family

ID=20934508

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU803224854A SU961016A1 (en) 1980-12-26 1980-12-26 Method of controlling operation of sliding-discharge gap

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU961016A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2793451C1 (en) * 2022-09-19 2023-04-04 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Multi-channel high-current switch with surface discharge

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2793451C1 (en) * 2022-09-19 2023-04-04 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Multi-channel high-current switch with surface discharge

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lundgaard et al. Propagation of positive and negative streamers in oil with and without pressboard interfaces
SU961016A1 (en) Method of controlling operation of sliding-discharge gap
Nasser Development of spark in air from a negative point
Hnatiuc et al. Experimental analysis of a double-spark ignition system
Torok Surge impulse breakdown of air
US4082926A (en) Ignition distributor rotor with corona generating points of electrically conductive paint
Lundgaard et al. Positive and negative streamers in oil gaps with and without pressboard interfaces
Kozlov et al. Surface discharge characteristics for different types of applied voltage and different dielectric materials
US5006679A (en) High voltage switch assembly
SU738021A1 (en) Spark discharger
SU441663A1 (en) Nanosecond Switch
SU751279A1 (en) Multichannel discharger
Arsic et al. Numerical and experimental design of vacuum three-electrode spark gap for synthetic test circuits
RU2733050C1 (en) Method for formation of multichannel electric breakdown of solid-state insulator and device for its implementation
SU890500A1 (en) Controllable discharger
SU801164A1 (en) Multichannel discharger
RU2060583C1 (en) Multichannel pulse shaper
SU875517A2 (en) Controllable discharger
SU636730A1 (en) Discharger
SU726613A1 (en) Controllable multichannel solid-state discharger
SU524267A1 (en) Controlled low inductance trigger
SU1421207A1 (en) Controllable gas-filled discharger
SU698093A1 (en) Multichannel discharger
SU997156A2 (en) Controllable spark discharger
SU911688A1 (en) Twin forming line