Коммутатор

1 1871310 ОП ИСАНИЕИЗЬБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфез СрветсникСоциалистическиеРаслублин(51) М Кл. Н 03 К 3/5 присоединением заявки Ьеударстеаивй камнтет СССР в далем веобРетеиий н отерыткЯ(72) Автор изобретен В. Седов ии инст ябрьско техниче и тут ВБаос й революци ском инсти х напряжении и ордена Трудо уте им. С.М, КиНаучно-исследователпри Томском орденаКрасного Знамени и,) Заявитель в) КОММУТАТОР Изобретение относится к области Электротехники, преимущественно высоковольтной импульсной техникии может быть использовано в установках для формирования высоковольтных импульсов напряжения и тока, %Из основного изобретения по авт. св. В 790159 известен коммутатор, содержащий два основных электрода и устройство запуска, выполненное в виде двух металлических пластин, разделены е изоляционной прокладкой,и размещенное между основными электродами. Одна из пластин устройства запуска подсоединена к активному делителю напряжения и заземлена через дополнительный резистор и закорачи.вающий разрядник. Другая. пластина находится под "плавающий" потенциалом. Устройство запуска снабжено несколькими сквозными отверстиями. В20 данном коммутаторе величина напряжения 0на конденсаторе С , образованном металлическими пластинами,определяется напряжением между основными электродами 0 и соотношением емкостей конденсатора С и конденсатора С , образованного высоковольтным основным электродом и металлической пластиной устройства запуска, находящейся под "плавающим" потенциалом 13При конструировании коммутатора соотношение емкостей конденсаторов Си Свыбирается таким, чтобы при заданной величине 0 напряжение 0 = Оф 8 Оф 9 ОЗпвогде 0 пао напряжение перекрытия буртиков изоляционной прокладки в одном из отверстий устройства запуска. При срабатывании закорачивающего разрядника величина Оз удваивается, т.е. устройство запуска срабатывает при перенапряжении в 1,6-1,8 раза.Варьирование первоначального значения О ведет к изменению и напряжения Оъ, что отрицательно сказывается на работе устройства запуска и всего коммутато 873 О0 5 20 ЭО 35 40 50 ра. Так, увеличение 0 и, следовательно, О на 10-157 приводит к неуправляемой работе устройства запуска,так как О , О пер. При уменьшенииО снижается и 0 и величина перенапряжения. Результатом этого являетсяувеличение времени запаздывания срабатывания и устройства запуска икоммутатора. Кроме того, снижаетсястабильность запуска коммутатора.Целью изобретения является повышение надежности срабатывания комму,татора и расширение диапазона коммутируемых напряжений,Это достигается тем что коммутатор, состоящий из двух основныхэлектродов и устройства запуска, выполненного в виде двух металлическихпластин, разделенных изоляционнойпрокладкой,и размещенного между основными электродами, причем одна изпластин устройства запуска подсоединена к активному делителю напряженияи заземлена через дополнительный резистор, и закорачивающий разрядник,а другая пластина находится под "плавающим" потенциалом, причем устройст.,во запуска снабжено несколькимисквозными отверстиями, снабжен дополнитв.льным активным делителем напряжения, к которому подсоединена ругая металлическая пластина.При таком выполнении коммутаторадо срабатывания закорачивающего разрядника напряжение на конденсатореС 4 равно нулю, поскольку обе пластины подключены к разным делителям напряжений в точках, имеющих одинаковые потенциалы, чем исключается самопроизвольное срабатывание устройства запуска (разряд конденсатора С , при перекрытии буртиков изоляционной прокладки). После обрабатывания закорачивающего разрядника напряжение воз. растает до значения О/2, т.еперенапряжение на конденсаторе С прак" тически может достичь величины, определяемой отношением С 2/С 4. Это обстоятельство позволяет надежно запускать коммутатор при варьировании величины напряжения между основными электродами в пределах (0,50-0,95)0 АУ где 0 - пробивное напряжение между основными электродами. На чертеже изображен предлагаемый коммутатор. Коммутатор содержит два основных электрода 1,2 и устройство запуска, выполненное в виде двух металлических пластин 3, 4, разделенных изоля. ционной прокладкой 5. Металлические пластины 3, 4 и изоляционная прокладка 5 снабжены сквозными отверстиями 6. Пластина 4 подсоединена к активномуделителю напряжения с резисторами 7и 8 и одновременно заземлена черездополнительный резистор 9 и закорачивающий разрядник 10. Резистор 11 выполняет роль разрядного сопротрвления. Металлическая пласти а 3 подсоединена к другому активному делителю напряжения с резисторами 12, 13.Коммутатор работает следующим образом.В исходном состоянии напряжение мекцу электродами 1, 2 составляет О, а разность потенциалов между металлическими пластинами 3, 4 равна нулю. Кроме того, соотношение между величинами емкостей конденсаторов Си С 4 выбрано таким, чтобы перекрытие по краю изоляционной прокладки в одном из отверстий устройства запуска происходило при незначительной величине напряжения 09, например, при 0 -- Оп 1,= 0,1 О. Расстояние по поверхности изоляционной прокладки 5 между пластинами 3 и 4 выбирается меньше в отверстиях, чем на краях. После пуска закорачивающего разрядника 10 потенциал пластины 4 с постоянной времени Т = В 9. С 4(йусопротивление резистора 9) принимает значение потенциала земли. С такой же постоянной времени возрастает разность потенциалов между пластиф нами 3 и 4 и через время, равное достигает значения, равного ОК 4 / /(В 4 ф в ). Поскольку выбрано 050 ер = 010, то за время, значительно меньше, чем Т, напряжение Оъ достигает значения 00 и изоляционная прокладка в одном из отверстий перекрывается с малым .временем запаздывания и высокой стабильностью. После этого искровой зазор между электродом 1 и пластиной 3 оказывается под перенапряжением, пропорциональным отношению (К 1+ Й )/Й 4 и под воздействием ультрафиолетовой подсветкнот поджигающей искры. В результате этого зазор пробивается также с малым временем запаздывания и разбросом и все напряжение прикладывается к резистору 9. Искровой зазор между8713 Формула изобретения- Сд ) 2 Й+ " 7+ В этом выражении Еп женность перекрытия и д верхности изоляционной отверстиях между пласти Кроме того, должно вып вие Еип С Епрд, где 0 - напряа по порокладки 5 вами 3 и 4.лняться услоЕп и д - пр Составитель В, Казаковактор Н. Коляда Техред Щ,Кастелевич Корректор С. Шекмар аказ 8485/29 Тираж 991 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж 35, Раушская наб., д. 4тная пластиной 4 и электродом 2 оказывается под перенапряжением, пропорциональным отношению (ЙЙ)/Й. На него также воздействует подсветка от поджигающей искры и от искры при пробое искрового зазора между электродом 1 и пластиной 3. Поэтому зазор также пробивается с малым временем запаздывания и разбросом.Выбирая постоянную времени Г = 1 оЙС х 1 Ф 2 НС и минимальное падение напряжения на Й(после пробоя второго искрового зазора 1-4 равным 20/3, т.е. Й 1 Ъ 2 Й+ где Й.- сопротивление разрядного резистора 11, получаем условие для выбора величины емкости конденсатора С , соответственно, толщины изоляционной прокладки 5: 10 О Йв С 2206 1 О6Зивная напряженность материала прокладки и ее толщина,Как показала экспериментальная проверка, использование дополнительного изобретения позволит уменьшить время запаздывания срабатывания коммутатора и нестабильность его запуска в 1,5 раза, надежно запускать коммутатор при варьировании коммутируемого напряжения от 0,5 до 0,95 Опр,Коммутатор по авт. свид. 9790159,о т л и ч а й щ и й с я тем, что,с целью повышения надежности срабатывания и расширения диапазона коммутируемых напряжений, он снабжен дополнительным активным делителем напряжения, к которому подсоединена другая металлическая пластина.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 790159, кл. Н 03 К 3/53, 05,12.78.