Генерация высоковольтных напряжений
Генерация высоковольтных напряжений в основном требуется в исследовательских работах в области чистой и прикладной физики. Иногда в испытаниях изоляции на кабелях и конденсаторах требуются высокие прямые напряжения. Зарядные устройства импульсного генератора также требуют высокого постоянного напряжения от 100 до 200 кВ.
Факты высокого напряжения для студентов и аспирантов электротехники (на фото: HV Lab; кредит: TU Delft)
Обычно для генерации постоянного напряжения до 100 кВ используются электронные выпрямители выпрямителей, а выходные токи составляют около 100 мА. Выпрямительный клапан требует специальной конструкции для катода и нитей, так как между анодом и катодом в период непроводящего состояния существует высокое электростатическое поле в несколько кВ / см.
Подача переменного тока в выпрямительные трубки может иметь частоту мощности или может быть от частоты звука от генератора. Последний используется, когда требуется пульсация очень малой величины без использования дорогостоящих фильтров для сглаживания пульсации.
Цепи с половиной и полным волновым выпрямителем
Цепи выпрямителя для создания высокого постоянного напряжения из источников переменного тока могут быть:
- Полуволна,
- Полная волна или
- Выпрямители с удвоением напряжения.
Выпрямителем может быть электронная трубка или твердотельное устройство. Доступны одноэлектронные трубки в режиме реального времени для пиковых инверсных напряжений до 250 кВ, полупроводниковых или твердотельных диодов до 20 кВ.
Для более высоких напряжений несколько единиц должны использоваться последовательно. Когда несколько блоков используются последовательно, распределение переходного напряжения вдоль каждого блока становится неоднородным, и необходимо соблюдать особую осторожность, чтобы обеспечить равномерность распределения.
Обычно используемые полуволновые и полноволновые выпрямители показаны на рисунке 1.
В полуволновом выпрямителе (рис. 1a) конденсатор заряжается до V max, максимальное напряжение переменного тока вторичного трансформатора высокого напряжения в проводящем полупериоде.
Рисунок 1 - Полные и полуволновые выпрямители
В другом полупериоде конденсатор разряжается в нагрузку. Значение конденсатора C выбирается таким образом, чтобы постоянная времени CR L была по меньшей мере в 10 раз больше, чем период подачи переменного тока. Выпрямительный клапан должен иметь максимальную обратную характеристику не менее 2 В макс.
Чтобы ограничить ток зарядки, дополнительное сопротивление R обеспечивается последовательно со вторичной обмоткой трансформатора (не показано на рисунке).
Схема полного выпрямителя показана на рисунке 1b выше.
В положительном полупериоде выпрямитель А проводит и заряжает конденсатор С, а в отрицательном полупериоде выпрямитель В проводит и заряжает конденсатор. Для трансформатора источника требуется вторичный вторичный источник с номиналом 2В.
Для применений при высоких напряжениях 50 кВ и выше используемые выпрямительные клапаны имеют специальную конструкцию.
Помимо нити, катода и анода, они содержат защитный экран или сетку вокруг нити и катода. Анод будет обычно круглой пластиной. Поскольку градиенты электростатического поля достаточно велики, нагреватель и катод испытывают большие электростатические силы в периоды не проводимости.
Чтобы защитить различные элементы от этих сил, анод прочно закреплен на крышке клапана с одной стороны.
| Заглавие: | Основы высокого напряжения для студентов и аспирантов электротехники - М. С. Найду и В. Камараджу |
| Формат: | |
| Размер: | 27, 70 МБ |
| Страницы: | 386 |
| Скачать: | Прямо здесь | Загрузить обновления | Получить технические статьи |
Факты высокого напряжения для студентов и аспирантов электротехники