Индуктивный накопитель энергии

 

Союз Советскнк

Социалистических

Респубики

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ

iiii886091 (61) Дополнительное к авт. свкд-ву (22) Заявлено 26.03.80 (21) 28gg 501/24.07 с прксоелииенкем заявки М (5I)M. Кл.

Н 01 Н 33(66 Ъаударстаекиый камитет

СССР рв делан иэоаретенкк к аткрыткй (23 ) П рморктет

Опубликовано 30.11.81. Бюллетень М 44 (5З) МК 621.316. .54 (088.8) Дата опубликования описания 30.11.81

В. А. Воздвиженский, А. А. Данильчук, Л, П. Кубарев, В. В. Яковлев и С. С. Подоскин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ИНДУКТИВНЫЙ НАКОПИТЕЛЬ

ЭНЕРГИИ

Изобретение относится к мощной коммута цнонной технике, в частности к высоковольтным выключателям, отключащим иццуктнвные накопители энергии.

Индуктивные накопители энергии представляют собой реактор больших размеров с индуктивностью L, в который накачивается ток 1 <и при этом в нем запасается энергия LI /2.

Если к этому реактору подключить нагрузку с сопротивлением Z и каким-либо выключателем разомкнутого тока накачки, то ток перебрасывается в цепь нагрузки и на нагрузке, реакторе и выключателе появляется импульс напряжения, величиной О = I 2, а энергия накопителя выделяется в нагрузке.

Основной и нерешенной до сих пор для мощ» ных индуктивных накопителей энергии проблемой, является проблема создания выключателя для отключения тока накачки. Большинство выключателей, применяемых для этой цели, используют электрический разряд в газах или парах металлов, который гасят различными способами

Известен способ воздействия на характеристики электрического разряда воздействием на него магнитным полем, которым пользуются в высоковольтных выключателях постоянного тока (1).

Для создания такого магнитного поля используют либо вспомогательные катушки, устанавливаемые снаружи дугогасительной камеры, либо специальную форму электродов, собственное магнитное поле которых воздействует на электрический разряд. Это усложняет конструкцию и увеличивает габариты.

Наиболее близким к предлагаемому является индуктивный накопитель энергии, содержащий отключающий элемент с электрическим разрядом, управляемым магнитным полем. Магнитное поле получают с помощью двух соленоидов, изготовленных в виде спиралей. Спирали надевают с противоположных концов на изолятор камеры и соединяют последовательно с токоподводами (2).

Однако известный накопитель трудно реализовать на практике так как прн больших номинальных токах отключения соленоиды должны

886091 изготовляться из шин большого сечения во избежание перегрева. Многовитковые соленоиды из шин большого сечения плохо охлаждаются.

Кроме того, известный накопитель имеет большие габариты, что приводит к затруднениям с изоляцией и механической прочностью при электродинамическом воздействии протекающих токов. Указанные недостатки приводят к усложнению конструкции, снижению надежности выключателя, увеличению его габаритов. 10

Цель изобретения — упрощение конструкции выключателя, повышение его надежности и уменьшение габаритов, а также повышение отключающей способности.

Указанная цель достигается тем, что в индукпвном накопителе энергии, содержащем отключающий элемент с электрическим разрядом, управляемым магнитным полем, отключающий элемент выключателя размещен в магнитном поле индуктивного накопителя энергии. Кроме того, в накопителе применены ферромагнитные

20 детали, расположенные вблизи отключающего элемента.

На чертеже схематически изображен индуктивный накопитель энергии.

Индуктивньй накопитель энергии содержит

2$ реактор 1 ю дуктивного: накопителя, отключающий элемент 2, ферромагнитные детали 3. При протекании по реактору 1 тока накачки 1, в области обмотки реактора возникает магнитное поле Ф Во время отключения отключающего элемента 2 электрический разряд, возникающий в нем, взаимодействует с магнитным полем реактора 1. Ферромагнитные детали 3 изменяют конфигурацию магнитного поля реактора в области горения электрического разряда с целью более успешного воздействия на последний.

При этом отпадает необходимость в дополнительных катушках магнитного поля, устройствах для их питания или в электродах слож4 ной формы. Кроме того, размещение выключателя в непосредственной близости или даже внутри реактора индуктивного накопителя экономит объем, занимаемый устройством в целом, делает его более компактным и транспортабель.ным. Такое размещение отключающего элемента возможно в том случае, когда отключающий элемент имеет размеры, значительно меньше реактора индуктивного накопителя. Как правило, иа практике это условие соблюдается. Реальные размеры реактора индуктивного накопителя на знерппо

1 мДж составляют - 1 м, в то время как объем отключающего элемента выключателя приблизительно на порядок меньше.

Формула изобретения

1. Индуктивный накопитель энергии, содержащий отключающий элемент с электрическим разрядом, управляемым магнитным полем, о т л ич а ю щи и с я тем, что, с целью упрощения конструкции отключающего элемента и уменьшения.. габаритов, указанный отключающий элемент размещен в магнитном поле магнитного накопителя энергии.

2. Накопитель по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения отключающей способности путем формирования из магнитиого поля индуктивного накопителя магнитного поля, необходимого для управления электрическим разрядом отключающего элемента, он снабжен ферромагнитными деталями, которые расположены вблизи отключающего элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3345484, кл. 200 — 144, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР И 215281, кл. 21 с 35/09, 1966 (прототип).

886091

Составитель В. Попова

Теяред Т.Маточка

Редактор Е. Личинская

Корректор А. Ференц

Подписное

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

Заказ 10568/82 .Тираж 787

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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