13.9.3. Электровзрывные, взрывные и реостатные коммутаторы

В коммутаторах взрывного типа разрыв цепи достигается быстрым разрушением токонесущей перемычки.

Основным элементом электровзрывного коммутатора (рис. 13.10) является перемычка 1 из фольги или проволоки. При размыкании первичного коммутатора 2 рабочий ток устремляется в шунтирующую перемычку и нагревает ее так быстро, что перемычка испаряется за время порядка 10^-6 с (взрывается), разрывая цепь с током. Для работы коммутатора необходимо, во-первых, чтобы глубина проникновения поля была существенно больше размеров перемычки и, во-вторых, чтобы выполнялось условие взрыва проводника: выделяемая в перемычке энергия должна равняться энергии, необходимо для ее испарения,

,

(13.11)

где S - сечение перемычки, I - ток, - интеграл инерции при переводе перемычки из твердого в парообразное состояние для заданного материала.

Для того чтобы в образующемся паре не возникали периферийные зоны с пониженным давлением и существенной электропроводностью, перемычка обычно помещается в вещество 3, препятствующее распространению пара после взрыва (например, порошок ).

Главным недостатком описанных размыкателей является их одноразовое использование, так как после каждого срабатывания необходимо заменять либо основные элементы коммутатора, либо коммутатор целиком.

Рисунок 13.10. Электровзрывной коммутатор

В качестве альтернативы по отношению к электровзрывным коммутаторам ведутся разработки в направлении реостатной коммутации, когда рабочая перемычка не разрушается под действием тока, а многократно изменяет свое сопротивление (в десятки и сотни раз) из-за нагрева током. Реостатная коммутация может реализовываться устройствами со ступенчатым изменением сопротивления и скользящими контактами. Обычно коммутатор реостатного типа используется на первых ступенях коммутации с последующим обострением переключения тока.

Часть II

Измерения на высоком напряжении,

Устройства диагностики аппаратов высокого напряжения

Лекция 1

Измерение высоких напряжений

Измерение высоких напряжений требует применения специальных устройств, позволяющих или непосредственно определить измеряемое напряжение, или согласовать низковольтный электроизмерительный прибор с источником высокого напряжения. К первому типу устройств относятся электростатические вольтметры и шаровые измерительные разрядники. Ко второму – относятся индуктивные и емкостные трансформаторы напряжения, измерительные конденсаторы, делители напряжения, приборы, включаемые в первичных цепях источника высокого напряжения.Области применения указанных устройств (вид напряжения, диапазон амплитуд и предельно достигаемые точности измерений) приведены на диаграмме (рис. 1.3).

Рассмотрим устройства для измерения переменного, постоянного и импульсного высоких напряжений.