Устройство для эвакуации энергии из обмоток магнитных систем

 

ОПИСАНИЕ, ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ю776467

Сани Сенатских

Социалистических

Республик (6l) Дополнительное к авт. свид-ву— (51) M Кл.s Н 62 Н 7/ОО

H0l F 7/22 (22) Заявлено 03.05.79,(21), 2760496/2447 с присоединением заявки—

1 уесударствен ый комитет

СССР по делам изобретений и открытий I . / (23) Приоритет —

1 (43) Опубликовано 16.01.82. Бюллетень № 2

1 (53) УДК 621.316.91 (oss.в)

1, (45) Дата опубликования оттисания 15.01.82 (72) Автор изобретеквя

Ю. А. Шишов

Объединенный инстйтут ядерных исследований (71) Заявятель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭВАКУАЦИИ ЭНЕРГИИ

ИЗ ОБМОТОК МАГНИТНЫХ СИСТЕМ

1 . -: " . -;, ", 2

t

Изобретение 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 "поля . Известно устройство (1), содержащее мощных электрических машин (автомат быстродействующий выключатель a,ïîä-" гашения поля) ..Устройство содержит вЫсоединенной параллельно ему дисковой ду- ключателу, соединенный с помощью двух гогасительной решеткой, шунтированной, 1о изогнутых электродов с дисковой дугогапроходящими сквозь диски решетки план- сйтельиой решеткой. Каждый из электрокими проволоками. дов состоит из двух частей, зазор между

Это устройство имеет ряд недосгат - . которыми предйазначен для обеспечения ков, связанных с наличием плавкнх пфово- ., контмутации тока в катушках магнитного лок. Наиболее существенно то, что число 15 дутья первой и второй ступени разрывной возможных срабатываний здесь ограниче- камеры. Включение катушек второй ступено количеством плавких проволок, которых ни 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 магнитных систем наи-— длительная эксплуатация устройства за- более близким- по технической сущности к щиты в сочетании с многократным его cpà-,- предлагаемому является устройство (21, в батыванием, например, для гашения поля .котором выключатель выполнен в виде месинхронных машин. Необходимы дополни- 25 ханических контактов .(главные и разрывтельные трудозатраты на замену проволок . ные), Возникшую при размыкании контаки очистку решетки от нат рева 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 poro8 электродивидуальной коммутации довольно слож- зо дах и загоняют в решетку.

Ф с776467

4 .

Наиболее существенными недостатками.: . r —" величина омнческого сопротивизвестного устройства являются следую- ", ленйя этого резистора; щие. ".-- . - - - .. U,„— -средняя величина падения на-

Слишком медленно происходит комму-, .... пряжения в дуге на п-ом тация тока из выключателя в решетку. Вре- 5- - участке; мя коммутации в основном складывается . Uppy — номинальное напряжение эваиз времени работы контактной системы и, куации, которое равно падедви>кенйя "дуги по длинным изогй тым . нию напряжения на концах электродам. Например, время от йодами на ": - решетки в период нахождения катушку привода контактов импульса на 10..." . . в ней электрической дуги.

На чертеже схематически представлен шетку при номинальном токе 3 кА для се- ..; .. .

Рийного автомата гашениЯ полЯ состав- " У о„., о"иержиг источник электр ро питания 1, магнит 2 и устройство защиты, которое состоит из быстродействующего

РешеткУ) пРоцесс гашениЯэнеРгииидетпРи кло ате я 3:"зла 4 по жига "ги изоггораздо меньшей мощности, чем во время., )(тых электродов 5 дугогасительной решетки 6, резисторов 7 и шунтирующих диоВ результате этих недостатков в обмотке магнитнон системы может возрасти Уг- У ройство работает счедующим обра1 20 дов8.

Устройство ра отает следующим о роза аварии или результаты аварии будут значительнее. В случае использования уст- алогичные датчики (на чертежах не

Аналогичные датчики роиства для зашиты сверхпроводящих -: азаны) подают сигнал на отключение . магнитов УвеличатсЯ пе только потеРи вы л очателя 3 Под действием возника10-мичность; но и максимальная температура .происходит пробой и возникает электричеобмотки (наиболее «горячая» то ка «а о . р исходит про"oи и возникает электрическая дуга, днтся в той части проводника, которая через первой перешла в нормальное состояние). . Следовательно использование устрой- тивления которого ri —.— —, Далее дуга ь, / ства (21 снижает надежность н экономнч- ность магнитных систем., " - " — - под действием магнитного дутья движется

Целью настоящего изобретения являет-, - вверх и перескакивает первый зазор в ся " йбвышешге надежности и экономич. электроде. При прохождении одного конца ности.. - - - -... 35 дуги через зазор в нем может также возУказанйая цель достигается,тем, что в,никнуть дуга. Паденйе напряжения на устройстве указанные зазоры выполнены в шунтирующем; диоде 8 порядка 1 В созодном электроде, :два . конца изогнутых дает условия погасания этой дуги. Гаким электродов сближены и образуют на этом: образом, «отключается» первый участок участке узел поджига дуги, в качестве вы 40 изогнутого электрода, после чего ток де клю гателя использован быстродействую- лнтся между резисторами и r; и r>, то щий выключатель, например тиристорный, " скольку они включаются параллельно, на.в устройство введены диоды, число кото- пряжение на этом участке падает. В то же рых на единицу меньше числа участков время дуга несколько растянулась, и наэлектрода, образованных указанными за- 45 пряжение на ней повысилось. Суммарное зорами, и резисторы, rio чйслу указайных" падение напряжейия в резисторах и дуге участков, каждый нз указанных -участков должно быть приблизительно неизменным. соединен с каждым соседним участко | че- В дальнейшем процесс идет подобным же рез один из. диодов, а с быстродействую- образом; постепенно уменьШается суммарщим выключателем — через один из резис- 50 ное сопротивление в результате параллель" торов, при этом величина омического co- ного подключейия новых резисторов, соот-, противления каждого резистора выбирает- ветственно "снижается падение напряжения ся из условия обеспечения соотношения . на них и в то же время увеличйвается па-дение напряжения в результате растягива— „— + U, „= U„,,„; .:: 55 ния дуги; В бойце iipoqecca дуга одним . у —, -, -- -,: — концом: перескакивает через последний разрыв на электроде 5 и попадает в дуго— гасительную решетку, а ток идет в решетгде 1 — ток в магнитной системе (в . ку, минуя все резисторы 7. большйнстве случаев можно 50 - Предлагаемое устройство обеспечивает считать, что при движении повышение эффективности эвакуации энердугй по электродам I = Const); гии из магнита за счет выделенйя части

n — номер участка электрода и энергии в резисторах 7 и уменьшения вресоответствующего резистора мени коммутации с помощью замены меха(считая по ходу дуги);, . 65 нического выключателя на быстродейстI

776467

15 где 1,—

U„

/ ном

1.6 вующий, 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 изобретейия

Устройство для эвакуации энергии из обмоток магнитных систем, например, сверхпроводящих,, содержащее выключатель, соединенный с дисковой дугогасительной решеткой с помощью двух изогнутых электродов с зазорами для коммутации тока в процессе движения дуги по электродам, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и экономичности путем 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 которых

1 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, выбирает1О ся из условия обеспечения соотношения

l ц 1 + ли о

Х—

r ток в магнитной системе; номер участка электрода и соответствующего резистора величина омического сопротивления этого резистора; средняя величина падения напряжения в дуге на и-ом участке; номинальное напряжение эвакуации. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:, 1. Авторское, свидетельство СССР зО № 526226, кл. Н 02 Н 7/00, 1975.

2. О. И. Брон. Автоматы гашения маг нитного поля, «ГЭИ», 19Я.

778467

1 д ( „,.Г :.:.:: . ::, ":. ; :,": "::::::.. . - ;.::, . - ;- ": . ): !, - . . Составитель F Сафонова

I - Редактор Н. Коляда-:. -" . Техред И. Заболотнова ...Корректор С. Файн

Заказ 3136 " Изд. № 101 . " Тиращ 669 =-, - Поднисное

НПО «Поиск» Йсударствеиного комитета СССР но делам изобретений .н отнрытпй

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., й. 4/5

Хнл. Харьк. фил. п ед. <Па

ППП .Патент З«к.,3 « . » с