Введення
Потужнострумові керовані вакуумні розрядники застосовуються як комутуючих елементів при створенні генераторів імпульсних струмів аж до декількох мегаампер. Особливий клас займають відпаяні керовані вакуумні розрядники, що розробляються з 80-х років минулого століття в ВЕІ. Вони досить компактні? 100-140 мм, h=200 мм, при вазі 2-7 кг; мають достатньо високовольтну область застосування - аж до 40-50 кВ, пропускають струми до 500 кА і володіють ресурсом спрацьовування від десятків до сотень тисяч включень залежно від комутованої потужності.
У вакуумних розрядників є певні позитивні якості: відсутність накальних ланцюгів (на противагу тиратронах), і як наслідок постійна готовність до роботи, вакуум всередині розрядника дозволяє використовувати РВУ в приладах при наявності радіаційних полів. Ці гідності вакуумних розрядників дозволяють успішно використовувати їх в прикладних задачах при створенні швидкодіючих сільноточних систем автоматики.
Розвиток імпульсних технологій та електроенергетики пред'являє жорсткі і суперечливі вимоги до комутуючим пристроям, які є одним з найважливіших вузлів будь енергетичної установки: комутатор повинен пропускати великі імпульсні струми (до сотень кілоампер), витримувати високу напругу (до 100 кВ) і при цьому бути надійним, довговічним і забезпечувати економічну ефективність технології.
Прикладом використання може служити ГИН (генератор імпульсної напруги) (рис. 1.1.). Принцип створення генераторів заснований на відносно повільному накопиченні енергії в первинному накопичувачі з наступним швидким її розрядом. Використовуються для отримання великої імпульсної потужності, тобто для отримання великих імпульсів струму прискорених частинок. Найбільший струм і питому потужність можна отримати, застосувавши, наприклад, в якості первинного накопичувача конденсатори (генератор Маркса), час утримання яких становить по порядку величини хвилини, а щільність енергії досягає ~ 105 Дж/м3. Типові параметри ГИН-ів: енергозапас ~ 1 МДж, вихідна напруга ~ 1 МВ, тривалість імпульсу 10-1-102 мкс.
Рис 1.1. Принципова схема ГИН
Другим, але не за поширеністю, прикладом використання є застосування РВУ в релейного захисту (РЗ). Релейний захист - комплекс автоматичних пристроїв, призначених для швидкого (при пошкодженнях) виявлення та відділення від електроенергетичної системи пошкоджених елементів цієї електроенергетичної системи в аварійних ситуаціях з метою забезпечення нормальної роботи всієї системи. Принцип використання полягає в тому, що при виявлення граничних значень струму і загрозу короткого замикання (КЗ) струм відводиться від основної ланцюга шунтувальним включенням комутаторів. Відключення відбувається за мікросекунди і забезпечує зниження рівня струму в захищається ланцюга і зменшує рівень напруги, що відновлюється на розриві мережевого вимикача. Приклад наведено на рис. 1.2 з сайту інституту ВЕІ АВІС.
Високовольтний швидкодіючий комутатор (ВБК) підключається паралельно основній ланцюга з групи захищаються вимикачів. Самі комутатори всередині ВБК, в даному випадку, підключені паралельно, і при КЗ включаються блоками запуску (БЗ). Також можливе послідовно включення, все залежить від поставлених завдань і застосованих РВУ.
Рис. 1.2. Пер...
