Дослідження відсічки електронів в плоскому діоді магнітним полем плоского індуктора

Sergey Alekseevich Maikut, Igor Mikhailovich Drozd, Anatoly Ivanovitch Kuzmichev, Leonid Yurievich Tsybulsky, Oleg Pavlovich Sotula

Анотація


Досліджується ефект відсічення електронів у плоскому діоді магнітним полем зовнішнього плоского індуктора на прикладі вакуумних вимикачів (ВВ) з плоскими контактами. Ці прилади обрані для дослідження в зв'язку з їх великим попитом у сучасній високовольтної силовий електротехніці. Використання ефекту відсічення дозволяє придушити рентгенівське випромінювання з ВВ, що виникає при зближенні контактів, коли електрони автоемісії з негативного контакту бомбардують позитивний контакт. Дослідження виконані на фізико-топологічній моделі, за допомогою якої визначалися електричні та магнітні поля і враховувалося вторинне магнітне поле, що генерується вихровими струмами, індукованими в контактах. Розраховувалися траєкторії електронів, визначалася критична величина струму індуктора, при якій електрони не досягали позитивного контакту і мав місце ефект відсічення. Дослідження показали доцільність впровадження радіальних щілин у контакті під індуктором в кількості не менше 4-х для зниження критичного струму індуктора на десятки відсотків. Виявлено порушення ефекту відсічення на краях контактів, де порушена ортогональність електричного і магнітного полів, і потрібна оптимізація конфігурації електродів. Розроблена модель також може застосовуватися для аналізу умов магнітного ініціювання магнетронного розряду між плоскими електродами в газорозрядних приладах і джерелах заряджених частинок.

Бібл. 13, рис. 7, табл. 2.


Ключові слова


відсічення електронів в магнітному полі; схрещені поля; імпульсний індуктор; вакуумний вимикач; рентгенівське випромінювання; фізико-топологічна модель

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


K. Shimoni, Fizicheskaya elektronika [Physical electronics], Moskow: Energiya, 1977, p. 608.

C. H. Flurscheim, Ed., Power Circuit Breaker: Theory and Design, vol. 17, Stevenage: Stevenage : Peter Peregrinus, 1975, p. 555. ISBN: 9780901223623

Y. A. Krasnyatov, E. V. Startseva, V. A. Lavrinovich and V. Y. Ushakov, «Vakuumnyiy vyiklyuchatel toka [Vacuum Circuit Breaker]». Russian Federation Patent RU2400855C1, 27 September 2012. URL: https://patents.google.com/patent/RU2400855C1/ru

Y. Matsui and M. Shiozaki, "Large-capacity vacuum circuit breaker". USA Patent US8269586 B2, 18 September 2012. URL: http://www.google.ch/patents/US8269586

S. Kantas, "Winding for a contact of a medium-voltage vacuum circuit-breaker with improved arc extinction, and an associated circuit-breaker and vacuum circuit-breaker, such as an AC generator disconnector circuit-breaker". USA Patent US8835790 B2, 16 September 2014. URL: https://www.google.tl/patents/US8835790

A. I. Kuzmichev, Magnetronnyie raspyilitelnyie sistemyi [Magnetron sputtering systems], Kyiv: Avers, 2008, p. 244. ISBN: 9668934075

A. I. Kuzmichev and L. Y. Tsybulsky, «Termoemissionnyiy ionizator parov meallov [Termoemission ionizer of metal vapor],» Herald of Khmelnytskyi national university, no. 6 (231), pp. 217-224, 2015. URL: http://journals.khnu.km.ua/vestnik/pdf/tech/2015_6/(231)%202015-6-t.pdf

A. G. Godzhello and Y. K. Rozanov, Ed., Elektricheskie i elektronnye apparaty. T. 1 Elektromehanicheskie ustroystva [Electrical and electron apparatuses. Vol. 1 Electromechanical apparatusers], Moscow: Publ. Center “Academia”, 2010, p. 352.

M. A. M., «Sovremennyie vakuumnyie vyiklyuchatel [Modern vacuum breakers],» News of Pskov State University. Ser. Engineering sciences, № 6, pp. 110-116, 2016.

E. Dong, T. Qin, Y. Wang, X. Duan and J. Zou, "Experimental Research on Speed Control of Vacuum Breaker," IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 28, no. 4, pp. 2594-2601, October 2013. DOI: 10.1109/TPWRD.2013.2264949

D. I. Ivanchenko and N. G. Novozhylov, "Vacuum breaker simulation for switching overvoltage study," in Electric Power Quality and Supply Reliability (PQ), Tallinn, Estonia, 2016. DOI: 10.1109/PQ.2016.7724126

A. Nazaryichev, A. Surovov, V. Chayka and A. Tadzhibaev, «Perspektivyi primeneniya vakuumnyih vyiklyuchateley 110–220kV [Prospects for the use of vacuum circuit breakers 110-220kV],» 01 September 2010. [Online]. Available: http://www.ruscable.ru/article/Perspektivy_primeneniya_vakuumnyx_vyklyuchatelej/.

V. S. Nemkov and V. B. Demidovich, Teoriya I raschyot ustroistv induktsionnogo nagreva [Theory and calculation of induction heating devices], Moskva: Energiya, 1988, p. 280.




DOI: https://doi.org/10.20535/2312-1807.2017.22.4.105967

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Copyright (c) 2017 Майкут С. О., Дрозд І. М., Кузьмичев А. І., Цибульский Л. Ю.

Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution 4.0 International License.