По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.3.027.3

Методология определения временных параметров высоковольтного четырехканального разрядника с искажением поля

Ашмарин В. В. канд. техн. наук, доцент кафедры безопасности жизнедеятельности и инженерной экологии, Чувашский государственный университет им. И. Н. Ульянова, г. Чебоксары, E-mail: ashmarin1953@yandex.ru
Филиппов З.С. аспирант, Чувашский государственный университет им. И. Н. Ульянова, г. Чебоксары, E-mail: axe0704@mail.ru

В статье рассмотрены особенности конструктивного исполнения рельсового четырехканального разрядника с искажением поля и результаты исследования его временных характеристик. Необходимость проведения данной работы, связанной с разработкой таких разрядников ввиду отсутствия их аналогов, обусловлена широким применением емкостных накопителей энергии в качестве источников питания электродинамических ускорителей масс. На современном этапе развития науки и техники применение таких ускорителей является наиболее перспективным для создания экспериментальных стендов по моделированию в лабораторных условиях процессов высокоскоростного взаимодействия элементов конструкций летательных аппаратов с частицами различной массы и различного происхождения.

Литература:

1. Ашмарин В.В., Калихман С.А. Динамика системы параллельных импульсных дуг с индуктивным делителем тока // Электротехника. – 1981. – № 9. – С. 17–18.

2. Ашмарин В.В., Блохинцев А.А. Ресурсные испытания и эрозионные характеристики разрядника с искажением поля // Вестник Чувашского университета. – 2020. – № 1. – С. 47–56.

3. Ашмарин В.В., Блохинцев А.А. Разработка и исследование шунтирующего разрядника для мощных емкостных накопителей энергии, работающих на малоиндуктивные электродинамические устройства // Вестник Чувашского университета. – 2018. – № 1. – С. 14–23.

4. Ашмарин В.В. Коммутаторы емкостного накопителя энергии для электродинамического ускорителя массы: автореф. дис. … канд. техн. наук. – М., 1994. – 19 с.

5. Ашмарин В.В., Калихман С.А. Временные характеристики разрядников с искажением поля // Электротехника. – 1991. – № 7. – С. 24–27.

Для обеспечения синхронной работы модулей емкостного накопителя энергии временные характеристики рельсового четырехканального разрядника должны лежать в наносекундной области. С целью получения требуемых малых времен запаздывания была рассмотрена конструкция рельсового четырехканального разрядника с искажением поля (рис. 1). Рельсы 1 и 2 длиной 14 см имели форму гребенки (шириной 8 см) с зубцами (шириной 2 см и высотой 4 см), представляющей индуктивный делитель тока с расстоянием между соседними каналами 4 см. Индуктивный делитель тока, согласно литературе [1], способствует росту устойчивости образования параллельных искровых каналов в разряднике. На зубцах гребенки установлены главные электроды 3 и 4. В межэлектродном промежутке расположены управляющие электроды 5, имеющие форму заостренной пластины толщиной 0,1 см, находящиеся под потенциалом, который задается омическим делителем напряжения 6 и 7. Внутренняя изоляция 8 выполнена из фторопласта. Наружный диаметр главных электродов – 2 см, промежуток между ними – 1,08 см. Управляющий электрод имеет высоту 1 см и отстоит от горизонтальной центральной линии на расстоянии 0,5 см. Рабочие поверхности главных электродов и управляющие электроды изготовлены из эрозионностойкого сплава ВНМ (вольфрам-никель-медь). Дискретное расположение главных электродов обеспечивает равномерное распределение искровых каналов по длине рельс, что способствует получению наименьшей индуктивности разрядника [2, 3]. Электродная система разрядника размещается в прямоугольном корпусе 9 (31×28×4,5 см³), изготовленном из текстолита. Разрядник закрывается текстолитовой крышкой 10, при этом образуется внутренняя камера 11 (21×18×4 см³) объемом 108 см³ на 1 см длинны рельс.

В крышке установлены штуцеры 12, через которые осуществляется заполнение и продув камеры 11 газом после каждого включения разрядника. В качестве газовой среды использован сухой воздух при давлении (0,1–0,5) МПа.

Временные характеристики разрядника определялись при разряде накопительного конденсатора С1 с рабочим напряжением Uраб = (1–25) кВ, запасаемой энергии 1,6 кДж на индуктивную загрузку Lн = 70 нГн.

Для Цитирования:
Ашмарин В. В., Филиппов З.С., Методология определения временных параметров высоковольтного четырехканального разрядника с искажением поля. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2021;2.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: