Исследование отсечки электронов в плоском диоде магнитным полем плоского индуктора

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

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

Аннотация

Исследуется эффект отсечки электронов в плоском диоде магнитным полем внешнего плоского индуктора на примере вакуумных выключателей (ВВ) с плоскими контактами. Эти приборы выбраны для исследования в связи с их большой востребованностью в современной высоковольтной силовой электротехнике. Использование эффекта отсечки позволяет подавить рентгеновское излучение из ВВ, возникающее при сближении контактов, когда электроны автоэмиссии с отрицательного контакта бомбардируют положительный контакт. Исследования выполнены на физико-топологической модели, с помощью которой определялись электрическое и магнитное поля и учитывалось вторичное магнитное поле, генерируемого вихревыми токами, индуцированными в контактах. Рассчитывались траектории электронов, определялась критическая величина тока индуктора, при которой электроны не достигали положительного контакта и имел место эффект отсечки. Исследования показали целесообразность снабжения контакта под индуктором радиальными щелями в количестве не менее 4-х для снижения критического тока индуктора на десятки процентов. Выявлены нарушения эффекта отсечки на краях контактов, где нарушена ортогональность электрического и магнитного полей, и требуется оптимизация конфигурации электродов. Разработанная модель также может применяться для анализа условий магнитного инициирования магнетронного разряда между плоскими электродами в газоразрядных приборах и источниках заряженных частиц.

Библ. 13, рис. 7, табл. 2.

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Как цитировать
Maikut, S. A., Drozd, I. M., Kuzmichev, A. I., Tsybulsky, L. Y., & Sotula, O. P. (2017). Исследование отсечки электронов в плоском диоде магнитным полем плоского индуктора. Электроника и Связь, 22(4), 11–17. https://doi.org/10.20535/2312-1807.2017.22.4.105967
Раздел
вакуумная, плазменная и квантовая электроника
Биография автора

Sergey Alekseevich Maikut, Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского»

 

Библиографические ссылки

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.