RU2390924C1 - Switching device of transmission line - Google Patents
Switching device of transmission line Download PDFInfo
- Publication number
- RU2390924C1 RU2390924C1 RU2008145418/09A RU2008145418A RU2390924C1 RU 2390924 C1 RU2390924 C1 RU 2390924C1 RU 2008145418/09 A RU2008145418/09 A RU 2008145418/09A RU 2008145418 A RU2008145418 A RU 2008145418A RU 2390924 C1 RU2390924 C1 RU 2390924C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transmission line
- conductors
- electrodes
- switching device
- housing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к области высоковольтной импульсной техники и может быть использовано при создании импульсных или импульсно-периодических источников электромагнитного излучения.The invention relates to the field of high-voltage pulse technology and can be used to create pulse or pulse-periodic sources of electromagnetic radiation.
Уровень техникиState of the art
Известно устройство коммутации [1], представляющее собой многозазорный разрядник, состоящий из пускового электрода и цепочки электродов, между которыми образованы искровые промежутки, шунтированные резисторами высокоомного делителя напряжения. Запуск многозазорного разрядника производится подачей импульса напряжения на пусковой электрод, имеющий емкостную связь с другими электродами разрядника. Перенапряжения между электродами, возникающие в процессе коммутации, приводят к пробою искровых промежутков и запуску разрядника. Электроды разрядника могут быть включены в схему генератора импульсных напряжений по разным схемам включения.A switching device [1] is known, which is a multi-gap gap consisting of a starting electrode and a chain of electrodes, between which spark gaps are formed, shunted by resistors of a high-resistance voltage divider. The multi-gap spark gap is started by applying a voltage pulse to the starting electrode, which has capacitive coupling with other electrodes of the spark gap. Overvoltages between the electrodes that occur during the switching process lead to the breakdown of spark gaps and the start of the spark gap. The spark gap electrodes can be included in the pulse voltage generator circuit according to different switching circuits.
Основной недостаток данного устройства заключается в том, что при применении этого устройства коммутации нескольких передающих линий на согласованную нагрузку произойдут искажения сгенерированных импульсов, связанные с рассогласованием волновых сопротивлений передающих линий и участка, образованного разрядником (системой разрядников).The main disadvantage of this device is that when this device is used for switching several transmission lines to a matched load, distortions of the generated pulses will occur due to the mismatch of the wave resistances of the transmission lines and the section formed by the arrester (system of arresters).
Наиболее близким по техническому решению к заявляемому устройству является устройство коммутации передающей линии [2], включающее в себя корпус с изолированными внутри него электродами разрядника, управляющий электрод, и общий проводник. Разрядник коаксиально включен между коаксиальной передающей линией (волновое сопротивление 50 Ом) и коаксиальной нагрузочной линией (волновое сопротивление 45 Ом), которая в свою очередь нагружена на резистор нагрузки величиной 50 Ом - все это является единой коаксиальной линией. Электроды разрядника и плазма разряда, заполняющая разрядный промежуток при работе разрядника, являются продолжением внутреннего проводника коаксиальной линии, второй проводник единой коаксиальной линии является общим и подсоединен к нагрузке.Closest to the technical solution to the claimed device is a switching device of the transmission line [2], which includes a housing with insulated discharge electrodes, a control electrode, and a common conductor. The arrester is coaxially connected between the coaxial transmission line (impedance 50 Ohm) and the coaxial load line (impedance 45 Ohm), which in turn is loaded onto a load resistor of 50 Ohms - all this is a single coaxial line. The spark gap electrodes and the discharge plasma filling the discharge gap during spark gap operation are a continuation of the inner conductor of the coaxial line, the second conductor of a single coaxial line is common and connected to the load.
Основной недостаток данного устройства заключается в невозможности одновременной коммутации нескольких передающих линий на согласованные нагрузки.The main disadvantage of this device is the impossibility of simultaneous switching of several transmission lines to the agreed load.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Техническим результатом данного решения является коммутация нескольких передающих линий с одним напряжением и постоянным волновым сопротивлением на согласованную нагрузку, представляющую собой такое же количество передающих линий, заряженных до другого напряжения.The technical result of this solution is the switching of several transmission lines with one voltage and constant wave resistance to a matched load, which is the same number of transmission lines charged to a different voltage.
Данный результат достигается тем, что устройство коммутации передающей линии, преимущественно на передающую линию с тем же волновым сопротивлением, включает в себя корпус с изолированными внутри него электродами разрядника, управляющий электрод и общий проводник. Новым является то, что общий проводник линий выполнен в виде отдельных проводников, каждый из которых отделен друг от друга изолятором и соединен с соответствующими проводниками дополнительных передающих линий, причем проводники каждой передающей дополнительной линии, не являющиеся общими, подключены к соответствующим электродам, при этом корпус выполнен из диэлектрического материала.This result is achieved in that the switching device of the transmission line, mainly to the transmission line with the same wave impedance, includes a housing with insulated spark gap electrodes, a control electrode and a common conductor. What is new is that the common conductor of the lines is made in the form of separate conductors, each of which is separated from each other by an insulator and connected to the corresponding conductors of the additional transmission lines, and the conductors of each transmission additional line, which are not common, are connected to the corresponding electrodes, while the housing made of dielectric material.
Кроме этого, отдельные проводники могут быть выполнены в виде вложенных друг в друга проводящих полых цилиндров или групп соединительных проводников, расположенных в корпусе или вне корпуса, а также электроды разрядника могут быть выполнены в виде системы электродов.In addition, individual conductors can be made in the form of conductive hollow cylinders embedded in each other or groups of connecting conductors located in the housing or outside the housing, and also the arrester electrodes can be made in the form of a system of electrodes.
Выполнение общего проводника в виде отдельных проводников, отделенных друг от друга изолятором и соединенных с соответствующими дополнительными проводниками передающих линий, а также подключение проводников каждой передающей дополнительной линии, не являющихся общими, к соответствующим электродам, позволяет коммутировать несколько передающих линий с одним напряжением и постоянным волновым сопротивлением на согласованную нагрузку, представляющую собой такое же количество передающих линий, заряженных до другого напряжения.The execution of a common conductor in the form of separate conductors separated from each other by an insulator and connected to the corresponding additional conductors of the transmission lines, as well as connecting the conductors of each transmission additional line that are not common to the corresponding electrodes, allows you to commute several transmission lines with the same voltage and constant wave resistance to the coordinated load, representing the same number of transmission lines charged to a different voltage.
Каждая передающая линия разряжается при срабатывании устройства коммутации только на предназначенную ей передающую линию. Это достигается тем, что, как показано выше, в устройстве коммутации общие проводники передающих линий выполнены раздельно друг от друга, то есть каждая передающая линия при срабатывании устройства коммутации имеет совместный высоковольтный проводник, состоящий из электродов и плазмы разряда между ними. Каждая передающая линия при срабатывании устройства коммутации имеет раздельный общий проводник. То есть вся система раздельных общих проводников выполнена из нескольких отдельных проводников.Each transmission line is discharged when the switching device operates only on the transmission line intended for it. This is achieved by the fact that, as shown above, in the switching device, the common conductors of the transmission lines are made separately from each other, that is, each transmission line when the switching device is triggered has a joint high-voltage conductor, consisting of electrodes and a discharge plasma between them. Each transmission line, when the switching device is triggered, has a separate common conductor. That is, the entire system of separate common conductors is made of several separate conductors.
Выполнение отдельных проводников в виде вложенных друг в друга проводящих полых цилиндров или групп соединительных проводников, расположенных в корпусе, приводит к коаксиальному исполнению устройства коммутации. Каждый проводящий полый цилиндр образует коаксиальную волноводную линию с плазмой разряда и электродами. Каждая группа соединительных проводников, расположенных в корпусе, тоже образует коаксиальную волноводную линию с плазмой разряда и электродами. Поэтому устройство коммутации вносит минимальные искажения в разрядку передающих линий.The execution of individual conductors in the form of conductive hollow cylinders embedded in each other or groups of connecting conductors located in the housing leads to a coaxial execution of the switching device. Each conductive hollow cylinder forms a coaxial waveguide line with discharge plasma and electrodes. Each group of connecting conductors located in the housing also forms a coaxial waveguide line with discharge plasma and electrodes. Therefore, the switching device introduces minimal distortion in the discharge of transmission lines.
Количество коммутируемых передающих линий должно быть равным числу отдельных проводников, чтобы передающая линия коммутировалась только на одну передающую линию с таким же волновым сопротивлением.The number of switched transmission lines must be equal to the number of individual conductors, so that the transmission line is switched only on one transmission line with the same wave resistance.
Так как волновое сопротивление передающих линий одинаково, то коммутация каждой передающей линии на свою передающую линию проходит также с минимальными искажениями.Since the wave impedance of the transmission lines is the same, the switching of each transmission line to its transmission line also takes place with minimal distortion.
Так как проводящие полые цилиндры, соединительные проводники находятся под одним потенциалом при зарядке, то они разделены тонким изолятором.Since the conductive hollow cylinders, the connecting conductors are at the same potential when charging, they are separated by a thin insulator.
Таким образом, предложенная совокупность существенных признаков в заявляемом разряднике позволяет достичь технического результата: коммутацию нескольких формирующих линий с одним напряжением и постоянным волновым сопротивлением на согласованную нагрузку, представляющую собой такое же количество формирующих линий, заряженных до другого напряжения.Thus, the proposed set of essential features in the claimed arrester allows to achieve a technical result: switching of several forming lines with one voltage and constant wave resistance to a matched load, which is the same number of forming lines charged to a different voltage.
Далее рассмотрим предложенное устройство коммутации передающей линии в разных вариантах исполнения, которое схематично изображено на фиг.1-4.Next, we consider the proposed switching device of the transmission line in different versions, which is schematically shown in Fig.1-4.
Устройство коммутации передающей линии содержит корпус 1, электроды 2 и 3, управляющий электрод 9, передающие линии 4, 5, 10, 11 (линия 4 коммутируется на линию 11, линия 5 коммутируется на линию 10), высоковольтные проводники линий 4 и 5 подключены к электроду 3, высоковольтные проводники линий 10 и 11 подключены к электроду 2, общий проводник линий в устройстве, выполненный в виде нескольких отдельных проводников 7, 8, соединяет соответствующие общие проводники передающих линий 4, 11 и 5, 10. Отдельный проводник 6 соединяет не показанные на чертежах передающие линии. Отдельные проводники 6-8 разделены между собой изолятором 12 или корпусом 1.The transmission line switching device comprises a
На фиг.1 схематично изображено предложенное устройство коммутации передающей линии при выполнении общего проводника линий (отдельных проводников) в виде вложенных друг в друга проводящих полых цилиндров 6-8, разделенных между собой изолятором 12. Общий проводник передающей линии 4 через дополнительный проводник 14, проводящий полый цилиндр 7 и дополнительный проводник 16 соединится с общим проводником линии 11. Общий проводник передающей линии 5 через дополнительный проводник 13, проводящий полый цилиндр 8 и дополнительный проводник 15 соединится с общим проводником линии 10. Проводящий полый цилиндр 6 соединит общие проводники передающих линий, не показанных на фиг.1.Figure 1 schematically shows the proposed switching device of the transmission line when performing a common conductor of lines (individual conductors) in the form of conductive hollow cylinders 6-8 nested into each other, separated by an
На фиг.2 схематически изображено предложенное устройство коммутации передающей линии при выполнении общего проводника линий (отдельных проводников) в виде групп соединительных проводников 6-8 расположенных в корпусе 1. Группа соединительных проводников 6 соединит не показанные на чертежах передающие линии.Figure 2 schematically shows the proposed device switching the transmission line when performing a common conductor of lines (individual conductors) in the form of groups of connecting conductors 6-8 located in the
На фиг.3 схематически изображено предложенное устройство коммутации передающей линии при выполнении общего проводника линий (отдельных проводников) в виде групп соединительных проводников 6-8 расположенных вне корпуса. Группа соединительных проводников 6 соединит не показанные на чертежах передающие линии.Figure 3 schematically shows the proposed switching device of the transmission line when performing a common conductor of the lines (individual conductors) in the form of groups of connecting conductors 6-8 located outside the housing. A group of connecting
На фиг.4 схематически изображено предложенное устройство коммутации передающей линии при выполнении электродов разрядника, выполненных в виде системы электродов 17, 19 с разрядными промежутками (отдельные проводники выполнены в виде групп соединительных проводников 6-8, расположенных в корпусе 1, как и на фиг.2). Системы электродов 17, 19 представляют собой разрядники РУ-62, которые одним своим электродом присоединяются к электродам 3 и 2 соответственно, другим электродом соединены между собой проводящим цилиндром 18, к которому также подсоединен управляющий электрод разрядника 17, управляющий электрод разрядника 19 соединен с управляющим электродом 9.4 schematically shows the proposed device for switching the transmission line when performing the spark gap electrodes made in the form of a system of
Устройство коммутации работает следующим образом. Например, устройство коммутации выполнено вышеназванным способом. Электрод 3, передающие линии 4, 5 заряжены до положительного напряжения и подключены к своим нагрузкам (на фиг. не показаны), электрод 2, передающие линии 11, 10 заряжены до отрицательного напряжения и подключены к своим нагрузкам (на фиг. не показаны). При подаче на управляющий электрод 9 управляющего напряжения между электродами 2 и 3 возникает разряд. Высоковольтный проводник линии 4, электрод 3, плазма разряда, электрод 2, высоковольтный проводник линии 11, образуют высоковольтный проводник единой передающей линии 4-11. Высоковольтный проводник линии 5, электрод 3, плазма разряда, электрод 2, высоковольтный проводник линии 10, образуют высоковольтный проводник единой передающей линии 5-10. Так как общие проводники этих передающих линий в устройстве коммутации изолированы друг от друга, то передающая линия 4 начинает разряжаться только на передающую линию 11, которая в свою очередь разряжается только на линию 4, а передающая линия 5 начинает разряжаться только на передающую линию 10, которая в свою очередь разряжается только на линию 5.The switching device operates as follows. For example, the switching device is made in the above manner.
Волновое сопротивление передающих линий одинаково. Устройство коммутации, выполненное по фиг.1, 2, 4, содержит общие проводники передающих линий, реализованные в коаксиальном исполнении. Поэтому устройство коммутации вносит минимальные искажения в разрядку передающих линий.The impedance of the transmission lines is the same. The switching device, made in figure 1, 2, 4, contains the common conductors of the transmission lines, implemented in coaxial design. Therefore, the switching device introduces minimal distortion in the discharge of transmission lines.
К устройству коммутации, выполненному по фиг.3, можно подключить большее количество передающих линий при прочих равных условиях.To the switching device made in figure 3, you can connect a larger number of transmission lines, ceteris paribus.
Устройство коммутации, выполненное по фиг.4, содержит два разрядника РУ-62. Управляющее напряжение подается на управляющий электрод 9 и на управляющий электрод разрядника 19. При срабатывании разрядника 19 передающие линии 10 и 11 начинают разряжаться и через проводящий цилиндр 18 поджигают разрядник 17. Передающая линия 4 начинает разряжаться на передающую линию 11, которая разряжается на линию 4, а передающая линия 5 начинает разряжаться на передающую линию 10, которая разряжается на линию 5.The switching device made in figure 4, contains two spark gap RU-62. The control voltage is supplied to the
На предприятии разработан макет для проверки работоспособности предложенного устройства коммутации передающей линии, эти линии могут быть выполнены из коаксиального кабеля РК75-9-13, вышесказанным образом подключенные к устройству, электроды которого выполнены в виде пластин из латуни, корпус выполнен из капролона, и к нагрузке (резисторы сопротивлением 75 Ом), проводящие цилиндры изготовлены из меди, тонким изолятором является полиэтилен, соединительные проводники выполнены из медных проводов с изоляцией.A mock-up was developed at the enterprise to test the operability of the proposed transmission line switching device, these lines can be made of a coaxial cable PK75-9-13, connected in the above manner to a device whose electrodes are made in the form of brass plates, the housing is made of caprolon, and to the load (resistors with a resistance of 75 Ohms), the conductive cylinders are made of copper, the thin insulator is polyethylene, the connecting conductors are made of copper wires with insulation.
Проведенные испытания показали, что данное устройство позволяет коммутировать несколько передающих линий с одним напряжением и постоянным волновым сопротивлением на согласованную нагрузку, представляющую собой такое же количество передающих линий, заряженных до другого напряжения.The tests showed that this device allows you to switch multiple transmission lines with one voltage and constant wave impedance to a matched load, which is the same number of transmission lines charged to a different voltage.
Заявляемое устройство благодаря своим преимуществам найдет применение при создании импульсных или импульсно-периодических источников электромагнитного излучения.The inventive device due to its advantages will find application in the creation of pulsed or pulse-periodic sources of electromagnetic radiation.
Источники информацииInformation sources
1. И.В.Пекарь. Быстродействующая система коммутации высоковольтного генератора импульсных напряжений // Приборы и техника эксперимента, 1978, №5, с.125-128.1. I.V. Baker. High-speed switching system of a high-voltage pulse voltage generator // Instruments and experimental equipment, 1978, No. 5, p.125-128.
2. С.К.Любутин, Г.А.Месяц, С.Н.Рукин и др. Генерирование высоковольтных субнаносекундных импульсов с пиковой мощностью 700 МВт и частотой повторения до 3,5 кГц // Приборы и техника эксперимента, 2001, №5, с.80-88.2. S.K. Lyubutin, G. A. Mesyats, S. N. Rukin et al. Generation of high-voltage subnanosecond pulses with a peak power of 700 MW and a repetition rate of up to 3.5 kHz // Instruments and experimental equipment, 2001, No. 5 , p. 80-88.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008145418/09A RU2390924C1 (en) | 2008-11-17 | 2008-11-17 | Switching device of transmission line |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008145418/09A RU2390924C1 (en) | 2008-11-17 | 2008-11-17 | Switching device of transmission line |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2390924C1 true RU2390924C1 (en) | 2010-05-27 |
Family
ID=42680622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008145418/09A RU2390924C1 (en) | 2008-11-17 | 2008-11-17 | Switching device of transmission line |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2390924C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2502176C1 (en) * | 2012-05-15 | 2013-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" | Method for matching non-homogeneous non-insulated three-wire power transmission line to electrical load |
| RU2502177C1 (en) * | 2012-05-15 | 2013-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" | Method for matching symmetrical four-wire power transmission line to electrical load |
| RU2537852C2 (en) * | 2012-11-06 | 2015-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" | Method for matching asymmetrical four-wire power transmission line to electrical load |
-
2008
- 2008-11-17 RU RU2008145418/09A patent/RU2390924C1/en active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2502176C1 (en) * | 2012-05-15 | 2013-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" | Method for matching non-homogeneous non-insulated three-wire power transmission line to electrical load |
| RU2502177C1 (en) * | 2012-05-15 | 2013-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" | Method for matching symmetrical four-wire power transmission line to electrical load |
| RU2537852C2 (en) * | 2012-11-06 | 2015-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" | Method for matching asymmetrical four-wire power transmission line to electrical load |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101799488B (en) | Device and method for generating nominal voltage | |
| CN103400717B (en) | Multi-electrode field distortion gas switch and Multi-Switch synchronous trigger method | |
| Krishnaswamy et al. | Compact subnanosecond pulse generator using avalanche transistors for cell electroperturbation studies | |
| KR101034261B1 (en) | Discharge Switch and Impulse Current Generator Using the Same | |
| RU2390924C1 (en) | Switching device of transmission line | |
| CN103490660B (en) | The high voltage millimicrosecond pulse generator of multiple-channel output | |
| US6912111B2 (en) | Impulse lightning arresters and pulse arrester columns for power lines | |
| US20090219038A1 (en) | Pulse circuit using a transmission line | |
| CN107576828B (en) | Multi-switch synchronous triggering device and method for impulse voltage generator | |
| CN108196100B (en) | Multiple return wave impulse current generator using vacuum switch | |
| CN207424026U (en) | Impulse voltage generator Multi- Switch synchronous triggering device | |
| Zheng et al. | A new multi-gap spark switch connected with frequency-dependent network for EHV overvoltage protection applications | |
| JPS6098167A (en) | Plasma ignition device | |
| JP2002048829A (en) | Impulse voltage measuring device | |
| SU778667A1 (en) | Hinh voltage pulse generator | |
| Tuema et al. | The design and performance of a low-impedance, self-matched transmission line pulse generator | |
| Mota et al. | Generation of dc high voltage pulse for hipot testing using pfn based marx generator | |
| US5399910A (en) | High voltage/current pulse generator using spark gaps | |
| SU1112461A1 (en) | Multichannel switching tube | |
| Hođić et al. | Modelling Overvoltage Protection Components: Verilog Simulations of Combined MOV and GDT Arresters | |
| RU2306574C1 (en) | Device for testing switching capacity of high voltage switches | |
| US7701091B2 (en) | Marx generator and use of a high-voltage cable for high-voltage decoupling | |
| RU63604U1 (en) | HIGH VOLTAGE BROADBAND ATTENUATOR WITH OVERLOAD PROTECTION | |
| JP3085904B2 (en) | Pulse generator | |
| JP2017211243A (en) | Lightening surge tester and circuit for coaxial port thereof |