Для коммуникации мощных импульсных высоковольтных источников энергии с токами до сотен килоампер длительностью несколько миллисекунд все большее применение находит сильноточный управляемый вакуумный разрядник с шести зазорной стержневой электродной системой, которая обеспечивает наиболее оптимальное использование объема вакуумной камеры. В настоящее работе исследованы вольтамперные характеристики такой электродной системы в зависимости от формы и материала электродов и величины межэлектродного зазора. Исследования выполнены при амплитуде тока разряда до 200 кА при скорости его нарастания до ~5x109 А/с. Отмечен ряд особенностей в динамике напряжения горения разряда в зависимости от величины и скорости нарастания тока разряда, а именно скачкообразное изменение напряжения в начальной фазе горения разряда и возбуждение высокочастотных осцилляций напряжения на фронте разряда. Длительность и интенсивность неустойчивой фазы горения разряда, сопровождаемой высокочастотными осцилляциями напряжения, сильно зависит от параметров электронной системы разрядника. Рассчитаны динамика рассеиваемой в разряднике мощности и полная диссипируемая энергия в зависимости от амплитуды коммутируемого тока. По результатам исследований разработана конструкция разрядника с минимальными энергетическими потерями и большим сроком службы, оцениваемым по величине переносимого заряда > 106 Кл.
The high current triggered vacuum switch with a six-gap rod electrode system has ever-increasing utilization for pulse power switching in high-voltage circuits at currents to hundred kiloamperes and pulse duration of several milliseconds. The paper studies current-voltage characteristics of such electrode system versus scape and material of the electrodes and inter-electrode gap value. The investigation were carried out at a current amplitude up to 200 kA with the rate of its rise up to ~5*109 A/c. A number of features were observed concerning arc burning voltage dynamics depending on value and rate of the arc current and namely, a step-like voltage change at an initial discharge burning stage and excitation of high frequency voltage oscillations in a discharge current wave front. The duration and intensity of the unstable discharge-burning phase accompanied by high frequency voltage oscillations depend strongly on electrode system parameters. Dynamics of power dissipated in the vacuum gaps and full-dissipated energy were calculated in terms of the switching current amplitude. Results of the investigation gave possibility to design a sealed-off triggered vacuum switch having minimum power losses and prolonged service life evaluated by a transferred charge value > 106 C.
Предпросмотр статьи
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Физика
Если у вас возникли вопросы или появились предложения по содержанию статьи, пожалуйста, направляйте их в рамках данной темы.
