Устройство для эвакуации энергии из обмоток магнитных систем

ОПИСАНИЕ, ИЗОБРЕТЕНИЯ Сани Сдеетеиих Социалистических Ресиублци(22) Заявлено 03.05,79 ( с присоединением заявкй (23) Приоритет -стееииый кеми 21.316.91088.В) лам изобретении 43) Опубликовано 15.01,82. Бюллетень2 45) Дата опубликования овисация 15.01.82(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭВАКУАЦИИ ЭНЕРГИИИЗ ОБМОТОК МАГНИТНЫХ СИСТЕМ1 :. ". -:,", 21Изобретение относится к области элек- на. Наличие тонких проволок в силовой тротехники, в частности, может быть ис-цепи понижает надежность устройства.пользовано при разработке устройств защи-Известно также устройство 2 для эваты обмоток крупных магнитных систем, на- - -куации энергии из обмоток магнитных сискапливающих магнитную энергию, в том 5 тем, серийно выпускаемое промышленчисле сверхпроводящих магнитных систем. костью и применяемое для гашения "поли, Известно устройство (Ц, содержащее мощных электрических машин (автомат быстродействующий выключатель 6,под-"гашения пОля). Устройство содержит вьтсоединенной параллельно ему дисковой ду- ключатель, соединенный с помощью двух гогаснтельной решеткой, шунтированной, 10 изогнутых электродов с дисковой дугогапроходящими сквозь диски решетки план- сйтельиой решеткой, Каждый из электро. кими проволоками. дов состоит из двух частей, зазор междуЭто устройство имеет ряд недостат-:которыми предйазначен для обеспечения ков, связанных с наличием плавких прово- . , коитмутации тока в "катушкахмагнитноголок, Наиболее существенно то, что число 15 дутья первой и второй ступени разрывной возможных срабатываний здесь ограниче- камеры, Включение катушек второй ступе- но количеством плавких проволок,которьхни происходит в" момент перехода концов в дугогасительной решетке можно,размес-, дуги через зазоры.тить не более десятка. Это затрудняет широкое,использование устройства, особенно 20, Из известных устройств для эвакуации в областях электротехники, где-требуется энергии из обмоток магнитныхсистем наи- - длительная эксплуатация устройства за- более близким- по технической сущности к щиты в сочетании с многократным его сра- ,-предлагаемому является устройство 21, в батыванием, например, для гашения поля .котором выключатель выполнен в виде месинхронных машин. Необходимы дополни ханическихконтактов .(главные и разрыв- тельные трудозатраты на замену проволок . ные), Возникшую при размыкании контаки очистку решетки от нагрева и брызг ме- тов электрическую дугу с помощью маг талла. Конструкция решетки с проволочка- нитного дутья растягивают до необходимой ми, устройствами для их натяжения и ин- длины на изогнутых в виде рогов электродивидуальной коммутации довольно слож- зо дах и загоняют в решетку,7764674:Наиболее существенными недостатками,:. г - " величина омического сопротнвизвестного устройства являются следую- ",ленйя этого резистора;щие; ", - У, - "срЕдняя величина падения на-Слишком медленно происходит комму-,.пряжения в дуге на п-омтация тока из выключателя в решетку. Вре :участке;мя коммутации в основном складывается . У, - номинальное напряжение эваиз времени работы контактной системы и , куации, которое равно падедвнкенйя "дуги по длиннымизогйутым- нию напряжения на концахэлектродам. Например, время от йодачина":решетки в период нахождениякатушку привода контактов импульса на 10.:.". в ней электрической дуги.Отключе"1 ядо момента входа дугй в ре На черте,се.схематически представленшстку при номинальном токе 3 А для се-ва иант Вйполнения стройстварийного автомата гашения поля состав- " устройстпо содержит источник электропитания 1, магнит 2 и устройство защиты,В период коммутации (до входа дуги в которое состоит из быстродействующегорешетку) процесс гашенияэнергииидетпри клочателя 3 узла.4 поджига дуги изоггораздо меньшей мощности, чем во время, утых электродов 5, дугогасительной ренахождения дугив решетке. щетки 6, резисторов 7 и шунтирующих диоВ результате этих недостатков в обмотке магнитнои системы может возрасти уг- У ройство работает следующий обраа1 20 давУстройство ра отает след ющим ороза аварии или результаты аварии будут, зомзначительнее. В случае использования уст- А алогичные датчики (йа чертежах ненАналогичные датчикироиства для защиты сверхпроводящих -показаны) подают"сигнал на отключениемагнитов увеличатся пе только потери вы л очателя 3 Под действием возникаю.мичность; но и максимальная температура. происходит пробой и возникает электричеобмотки (наиболее горячая точка, а -о . Р исходит прооои и возникает электрическая дуга,днтся в той части проводника, котораячерезпервой перешла в нормальное состояние).Следовательно использование устрой-тивления которого г= " в , Далее дуга1.ства 121 снижает надежность н эконочнч-:ность магнитныХ систем "- " "- под действием магнитного дутья движетсяЦелью настоящего изобретения являет- " вверх и перескакивает первый зазор в"ся" пбвышенйе надежности и экономич- электроде. При прохождении одного концаности, .-З 5 дуги через зазор в нем может также возУказанйая цель достигается,тем, что в ,никнуть дуга, Паденйе напряжения наустройстве указанные зазоры выполненыв шунтирующем; диоде 8 порядка 1 В созодном электроде, ":два, концаизогнутыхдает условия погасания этой дуги, Гакимэлектродов сближены и образуют на этом: образом, отключается первый участокучастке узел поджига дуги, в качестве вы О изогнутогоэлектрода, после чего ток деключателя, использован быстродействую-лнтся между резисторами и г; и г то"щий выключатель, например тиристорный, " скольку онивключаются параллельно, на.- в устройство введены диоды, число кото-пряжение на этом участке падает, В то жерых на единицу йеньше числа участков время дуга несколько растянулась, и на.электрода, образованных указанными за пряжение на ней повысилось. Суммарноезорами, ирезисторы, йо чйслу" указайных"падейие напряжейия в резисторах и дугеучастков, каждый из указанных .участков должно быть приблизительно неизменным.соединен с каждым соседним участко 1 че- В дальнейшем процесс идет подобным жерез один из.диодов, а с быстродействую- образом; постепенно уменьшается суммарщим выключателем - через один из резис ное сопротивление в результате параллельторов,при этом величинаомического со-ного подключейия новых резисторов, соот-,противления каждого резистора выбирает- ветственно "снийается падение напряжения" ся из условия обеспечениясоотношениянаних и втб же время увеличйвается па денйе напряжения в результате растягива -- + О,= У,и, .: 55 ния дуги; В койце процесса дуга одним, у , - .-,: - концом перескакивает через последнийразрыв на электроде 5 и попадает в дуга===-;,-:":-=;: =:-: ".-: - :;:-;-": - ".;-;-.":": - .-==: - "-: ." - гасительнуюрешетку, а ток идет в решетгде 1 - ток в магнитной системе (в . ку,минуя все резисторы 7.большйнстве случаев можно 60 Предлагаемое устройство обеспечиваетсчитать, что при движенииповышение эффективности эвакуации энердугйпо электродам У = Сопй); гии измагнита-за счет выделенйя частии - номер участка "электродаиэнергии в резисторах 7 и уменьшения вресабтветствующега резисторамени коммутации спомощью замены меха(считая по ходу дуги);, . 65 нического выключателя на быстродейст.5вующий, например, тиристорный, сверхпро водящий или вакуумный. Количество срабзтываний, следующих непосредственно .друг за другом, определяется в основном энергоемкостью решетки.Экономический эффект от использования изобретения получается в результате повышения надежности и экономичности работы дорогостоящих крупных магнитных систем, в особенности сверхпроводящих,формула изобретейияУстройство для эвакуации энергии из обмоток магнитных систем, например, сверхпроводящих содержащее выключатель, соединенный с дисковой дугогасительной решеткой с помощью двух изогнутых электродов с зазорами для коммутациитока в процессе движения дуги по электродам, отличающееся тем, что, с целью повышениянадежности и экономичностипутем уменьшения доли энергии, выделяющейся непосредственно в магнитной системе, указанные зазоры выполнены в одном электроде, два конца электродов сближены и образуют узел поджига дуги, в каЧестве выключателя использован быстродействующий выключатель, например, тиристор, в устройство введены диоды, число которых15где 1, -Л ток в магнитной системе;номер участка электрода исоответствующего резисторавеличина омического сопротивления этого резистора;средняя величина падения на.пряжения в дуге на и-омучастке;номинальное напряжение эвакуации./й номМИсточники информации, принятые вовнимание при экспертизе:, 1, Авторское,свидетельство СССР зО526226, кл, Н 02 Н 7(00, 1975.2. О, И, Брон, Автоматы гашения маг нитного поля, ГЭИ, 19 Я.на единицу меньше числа участков электрода, образованных укаэанными зазорами, и резисторы по числу указанных участков электрода, каждый из указанных участков 5 соединен с каждым соседним участком через один йз диодов, а с быстродействующим выключателем - через один нз резис, торов, при этом ве.",нчина омического . сопротивления каждого резистора, выбирает ся из условия обеспечения соотношения7- + в, - УХ -гТиращ 669до делам изобретений иая наб., и. 4 Ю а,.ГСоставитель Е, СафоРедактор Н, Коляда.: -" ." Техред И. ЗаболотинЗаказ 31/36 " . ". Изд.101НПО Поиск государственного комитета СССР