Электромеханический ключ для замыкания разрядных цепей

 

Союз Советсинн

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 873321 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.11.79 (21) 2842222/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (51)М. Кл.

Н 01 Т 15/00

1Ьеударстаенный квинтет

СССР вв делам наебретеннй н аткрытнй

Опубликовано 15.1081 ° Бюллетень № 38 (53) УДК 621. . 316. 56 (088. 8) Дата опубликования описания 18.1081 у ч-, (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ КЛЮЧ ДЛЯ ЗАМЫКАНИЯ

РАЗРЯДНЫХ ЦЕПЕЙ ножа, изолирующей прокладки, замыкающей пластинки, и пусковую цепь с управляемым разрядииком и пусковой катушкой, Замыкающая пластинка приводится в движение давлением магнитного поля пусковой катушки прй протекании тока в пусковой цепи. Катушка закреплена неподвижно в корпусе с помощью стеклопластикового заполнителя Еп.

Однако известное устройство характеризуется значительным электрическим сопротивлением и эрозией электродов электрической дуги из-за недостаточно быстрого прорезания изолирующей прокладки и недостаточно хорошего контакта между замыкающей пластинкой и ножом после замыкания разрядной цепи. Пусковой ток через катушку продолжает течь длительное время и после замыкания разрядной цепи, но из-.

sa диффузии магнитного поля через замыкающую пластинку влияния на кон- такт практически ие оказывает. Это

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике и может быть использовано для замыкания высокбвольтных, сильноточных разрядных цепей.

Известен электромеханический ключ ,цля замыкания разрядных цепей, содержащий электроды и изолирующую прокладку между ними. Разрушение изолирующей прокладки осуществляется ее прорезанием при движении одного из электродов, при этом движение электрода в виде легко деформнруемой пластинки осуществляется под действием взрыва фольги 1) .

t$

Однако такие ключи ненадежны в эксплуатации и конструктивно сложны изза необходимости хорошей герметизации взрывной камеры.

Наиболее близким к предлагаемому является электромеханический ключ, содержащий шины прямого и обратного тока, . основную разрядную цепь с механттческим ключом в виде режущего

Ю.П. Косточко, А.В. Пильников и Б.А. Темнов Научно-исследовательский институт .прикладной математики и механики прн Томском ордена Трудового Красного Знамени государственном университете им. В.В. Куйбышева

873321 приводит к неоправданно высоким тепловым и силовым нагрузкам на катушку, Поэтому существенно увеличить скорость движения замыкающей пластинки за счет увеличения пускового импульса тока через катушку не удается иэ-за ее ограниченной прочности. По этой причине не удается эффективно испольэовать для улучшения контакта электродинамические усилия между токоведушими частями ключа, так как уменьшение сечения катушки снижает ее прочность.

Цель изобретения — повышение быстродействия, надежности и упрощение пусковой цепи.

15 ремещения ее витков в направлении, перпендикулярном замыкающей пластинке. Это приводит к увеличению усилия прижатия замыкающей пйастинки к ножу во время разряда.

Для обеспечения долговечности и малой толщины катушки ее витки могут быть выполнены из фольги и изолированы лавсановой пленкой. Выполнение катушки плоской и с,подвижньп1и нитками обеспечивает достижение более высокого давления магнитного поля в зазоре между катушкой и замыкающей пластинкой и более высокую скорость замыкания, как за счет меньшей величины зазора, так и за счет меньшей индуктивности, и более высокой скорости нарастания пускового тока.

На фиг. 1 схематично представлен электромеханический ключ, разрез, на

50

Указанная цель достигается тем, что в известном электромеханическом ключе для замыкания разрядных цепей, 20 содержащем шины прямого и обратного разрядного тока, пусковую цепь с управляемым разрядником и пусковой катушкой, основную разрядную цепь с механическим ключом в виде ножа изолиt 25 рующей прокладки и замыкающей пластинки, последняя установлена с возможностью движения под действием магнитного поля пусковой катушки, пусковая цепь и основная разрядная цепь

30 включены параллельно (что позволяет оборвать ток через пусковую катушку после замыкания ключа и, тем самым, во много раз уменьшить действующие на нее тепловые и механические нагрузки), при этом пусковая катушка размещена между замыкающей пластинкой и шиной с обратным разрядным током и выполнена плоской с возможностью пефиг. 2 — конструкция катушки, на фиг. 3 — электрическая схема ключа.

Электромеханический ключ для замыкания разрядных цепей содержит основную разрядную цепь с механическим ключом, имеющим нож 1, изолирующую прокладку 2, замыкающую пластинку 3 и пусковую цепь, включающую пусковую плоскую катушку 4, выполненную из фольги 5, изолированной лавсаноной пленкой 6 и управляемый разрядник 7. Катушка 4 выполнена с возможностью перемещения ее витков 5 в направлении, перпендикулярном замыкающей пластинке 3. Элементы механического ключа собираются в. узел, удобный для î" åñïå÷åíèÿ контакта ножа 1 замыкающей пластинки 3 с токоведущими шинами прямого разрядного тока 8 и 9, отделенными от токоведущей шины обратного разрядного тока 10 изолятором ll. Замыкающая пластинка 3 установлена с возможностью движения под действием магнитного поля катушки 4.Токоведущие шины 8 и 10 подключаются к нагрузке 12, а 9 и 10 — к источнику энергии, в качестве которого используется конденсаторная батарея 13. Пусковая и основная разрядная цепь включены параллельно.

Устройство работает следующим образом.

После подачи инициирующего импульса на управляемый разрядник 7 электрическая цепь устройства замыкается и конденсаторная батарея 13 начинает разряжаться черезпусковую катушку 4, управляемый разрядник ? на нагрузку

l2. При протекании импульса тока в катушке 4 витки катушки с противоположным направлением тока (фиг. 2) под действием электродинамических сил отталкиваются друг от друга, в результате катушка 4 деформируется в направлении, перпендикулярном замыкающей пластинке 3. За счет этого сила магнитного давления на пластинку 3 при ее перемещении уменьшается медленнее, чем в известном устройстве, что приводит к увеличению контакта пластинки 3 с ножом 1. Под действием магнитного поля катушки 4 замыкающая пластинка 3 смещается и нож

1 прорезает изолирующую прокладку 2.

Между ножом 1 и замыкающей пластинкой 3 образуется контакт и механический ключ становится обычным проводником. При этом сопротивление его бу873321

Формула изобретения

25

11 g дет на три-четыре порядка меньше сопротивления управляемого разрядника 7 и ток через него быстро прекращается.

Из фиг. 1, на которой стрелками показано направление разрядного тока, видно, что после прорезания изолирующей прокладки 2 на замыкающую пластинку 3 действует электродинамическая сила, прижимающая ее к ножу l. Эта сила возрастает с уменьшением расстоя- 10 ния -между замыкающеи пластинкой 3 . и шиной с обратным разрядным током

lO, При расстоянии 8-10 мм усилие прижатая оказывается достаточным для образования беээрозионного контакта. 15

Такое расстояние обеспечивается за счет выполнения катушки 4 плоской.

1. Электромеханический ключ для замыкания разрядных цепей, содержащий шины прямого и обратного разрядного тока, пусковую цепь с управляемым разрядником и пусковой катушкой, основную разрядную цепь с механическим ключом в виде ножа, изолирующей прокладки и замыкающей пластинки, которая установлена с возможностью движения под действием магнитного поля пусковой катушки, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью. повышения быстродействия, надежности и упрощения пусковой цепи, пусковая цепь и основная разрядная цепь включены параллельно, при этом пусковая катушка размещена между замыкающей пластинкой механического ключа и шиной обратного разрядного тока и выполнена плоской с возможностью перемещения ее . витков в направлении, перпендикулярном замыкающей пластинке.

2. Ключ по п. 1, отличаюшийся тем, что витки пусковой катушки выполнены из фольги и изолированы лавсановой пленкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Докопулос. Приборы для научных исследований, 1968, В 5, с. 63-65.

2.Блей и др. Приборы для научных исследований, 1975, Ф 2, с. 62-65 (прототип) .

873321

1 2 3 Заказ 9063/79

Тираж 637 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент",, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель М. Кузнецова

Редактор Л. Тюрина Техред Ж.Кастелевич Корректор В. Синицкая