Способ контроля скорости движения сильноточной дуги в искровом разряднике

(5)5 Н 0 0 ОМИТЕТ ТНРЪТИЯ ГОСУД АРСТВЕННЪИПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ИЕ ИЗОБРЕТЕНИ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском политехническом институте им. С, М. Кирова (72) Н. К. Капишников(56) Казуб В, Т. и др. Установка для измерения скорости электрического разряда. - ПТЭ, 1978,1, с. 147 - 148.Бугаев С. П. и др. Дуговой разрядник с перемещением дуги магнитным полем. ПТЭ, 1977,4, с. 162 - 164.(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ СИЛЬНОТОЧНОЙ ДУГИ В ИСКРОВОМ РАЗРЯДНИКЕ(57) Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике, Цель изобретеИзобретение относится к высоковольтной импульсной и измерительной технике, а именно к контролю скорости движения сильноточной дуги в искровом разряднике под действием собственного магнитного поля дуги, и может быть использовано в генераторах импульсных токов на основе мощных емкостных накопителей энергии, коммутируемых искровым разрядником.Целью изобретения является обеспечение возможности использования способа контроля скорости движения сильноточной дуги в тригатронном разряднике и уменьшение погрешности измерения.На фиг. 1 показана принципиальная схема устройства для реализации способа контроля скорости движения сильноточной дуги в тригатронном разряднике; на фиг. 2 - эпюры тока в дуге (а) и напряжения на дополнительном искровом промежутке (б) .Емкостный накопитель 1 энергии (фиг. 1) с суммарным энергозапасом до 65 кДж коммутируется тригатронным разрядником, сония - обеспечение возможцостц использования способа кочтроля скорв, и движения сильноточной луги в тригатооццом разряднике и уменьшение погрешности измерения. Согласно способу в тригатроццсм разряднике вокруг основного электрода уз,па поджига устанавливают вспомогательныи электрод и образуют межл; вспомогательным и основным электродами цеполнительцый искровой промежуток, ца который после срабатывания разрядника поля от напряжение. Расстояние, проходимое лу.ои. определяют по радиусу основного электрода от оси поджигающего электрода ло вспомогательного электрода, а время лвижения луги измеряют как интервал от момента достижения максимума тока в луе лр ца.,:л, г;,ц жЕНИЯ На доПОЛцитхЛЬНОМ НСКрОВОМ НООМЕ- жутке. 2. Нл. стОЯщим из корпуса 2. лгмх Осцоццьпх электродов 3 и 4 и поджига:ещео электрола 5,образуюгцего с основным электродом 4 узел поджига, Низковольтцый Основной электрол 4 разрядника охвацец вспомогательным электродом 6, установленнь,м с зазором по Отношению к электроду 4, обргзуюгцим с ним дополнительный искровой .:,Омежуток. Измерение разрядного тока (тока в луге) производится поясом Роговского 7 с интегрирующей цепочкой 8. Для измерения папаметров импульса напряжения, подаваемого ца вспомогательный электрол 6, служит активный делитель 9 напряжения. Сигналы с интегрирующей цепочки 8 и делителя напряжения подаются ца осциллографицеский регистратор 10 (осциллограф С 8 - 14) . Запуск тригатронного Оазряднцкг Осуществляется от блока 1 запуска, сигнал с которо: О подается ца поджигающий лектрол 5 разрядника. С другого выхода блока 11 запуска импульсный сигнал полается ца блок 2 синхронизации (генератор ГЗН - 6), которыйобеспечивает запуск генератора 13 импульсов (генератор ГЗ - 2), с выхода которого импульс напряжения подается на вспомогательный электрод 6, В качестве рабочей среды разрядника используется криптон при давлении 0,3 - 0,4 МПа. Запуск разрядника осуществляется импульсом напряжения положительной полярности амплитудой 15 кА. Накопительный конденсатор 1 заряжается до напряжения - 5 кВ, Генератор 13 импульсов формирует выходное напряжение амплитулой - 2 кВ.Способ осуществляется следующим образом.После зарядки накопительного конденсатора 1 до номинального напряжения Оз от блока 11 запуска на поджигающий электрод 5 подается импульс напряжения 1.1, вызывающий срабатывание разрядника - перемыкание промежутка между основными электродами 3 и 4 искровым каналом, в результате чего ток через разрядник (фиг. 2 а) начинает нарастать, а искровой канал преобразуется в сильноточную дугу, которая после достижения максимального значения начинает движение к периферии электродов 3 и 4 под действием собственного магнитного поля. Совпадение момента начала движения дуги с моментом достижения максимума тока в дуге установлено высокоскоростной фотосъемкой.После срабатывания разрядника на вспомогательный электрод 6 подается импульс напряжения У (фиг. 2 б). Подача этого импульса после срабатывания разрядника необходима для того, чтобы исключить влияние электрода 6 на работу тригатронного разрядника. Сильноточная дуга, достигая края электрода 4, замыкает дополнительный искровой промежуток между основным электродом 4 и вспомогательным электродом 6, что приводит к срезу напряжения 11 (фиг. 2 б).Таким образом, зная момент начала движения дуги (момент максимума тока) и момент достижения сильноточной дугой краев электродов (момент начала спа ьа напряжения на дополнительном искровом промежутке), находят время 1 движения дуги (фиг. 2), Измеряя расстояние от поджигающего электрода до вспомогательного электрода 6, находят путь Я, проходимый дугой (на основе анализа экспериментальных данных установлено, что дуга движется строго радиально), и из выражения Ч=Я/1 п определяют скорость Ч движения сильноточнойдуги.Погрешность о измерения величины Чопределяют по формуле5о = --- 100%,( - ъ )Угде Ъ - эталонная скорость движения сильноточной дуги, определяемая спомощью высокоскоростной фотосъемки процесса движения дуги.Как показали результаты экспериментов, погрешность 6 контроля скорости движения сильноточной дуги к краям электро 15 дов под действием собственного магнитногополя дуги при реализации предлагаемогоспособа составляет 9,5 О а при реализацииизвестного - 26 О. Разрядник коммутируетемкостный накопитель с энергозапасом65 краж, амплитуда разрядного токао -250 кА, период тока - 1 мс, декрементзатухания разрядного тока - 1,2, Полученные значения 5 = 3 см, 1 д -- 200 мкс. Число измерений составляет десять,Предлагаемый способ обеспечивает в2,7 раза меньшую погрешность контроля скорости движения сильноточной дуги по сравнеНию с известным,формула изобретенияСпособ контроля скорости движения сильноточной дуги в искровом разряднике, согласно которому измеряют время прохождения дугой определенного отрезка пути на электроде, отличающийся тем, что, с целью обеспечения использования способа в трига тронном разряднике и уменьшения погрешности измерения, устанавливают вспомогательный электрод вокруг основного электрода узла поджига и образуют между вспомогательным электродом и основным элек тродом узла поджига дополнительный искровой промежуток, на который после срабатывания разрядника подают напряжение, указанный отрезок пути на основном электроде определяют как расстояние, измеренное по радиусу основного электрода от оси 45 поджигающего электрода до вспомогательного электрода, а указанное время измеряют как интервал от момента достижения максимума тока в дуге до начала спада напряжения на дополнительном искровом промежутке.Составтель В. Гехред А Кравччк ираж 341 комитета по изобретениям и сква, Ж - 35, Раушская кий комбинат Патент, г. знн Коррект Потнисн открытиям нри ГЕНТ ССС 1аб д. 4,5жгород, ул. Гагарн на.01