Введение
Глава 1. Инициация, развитие и гашение электрического дугового разряда в вакуумных промежутках 23
1.1. Общие свойства вакуумного разряда 23
1.1.1. Условия развития пробоя 23
1.L2. Вакуумная дуга 25
1.1.3. Восстановление электрической прочности вакуумного промежутка после прохождения тока через нуль 31
1.1.4. Электрическая прочность «холодных» вакуумных промежутков 34
1.2. Развитие инициируемого разряда в РВУ 35
1.2.1. Конструктивные особенности РВУ 35
1.2.2. Особенности развития разряда в РВУ 38
1.2.3. Вакуумные управляемые.разрядники, разработанные в ВЭИ 48
1.2.4. Применение РВУ 50
1.3 Анализ различных способов коммутации постоянного тока в вакуумных выключателях 52
1.3.1. Вакуумный выключатель с контуром противотока 53
1.3.2. Гибридные выключатели постоянного тока 54
1.3.3. Вакуумный промежуток поперечным магнитным полем 55
1.3.4 Сравнение различных способов коммутации постоянного тока в выключателях, содержащих В ДК 58
Выводы по главе 1 61
Глава 2. Техника эксперимента и методика измерений 64
2.1. Высоковольтный импульсный стенд №1 64
2.1.1. Схема стенда 64
2.1.2. Методика измерений 69
2.2. Сильноточный импульсный стенд №2 78
2.2.1. Описание установки 78
2.2.2. Методика измерений 80
2.3. Стенд №3 для изучения гашения вакуумной дуги постоянного тока 82
2.3.1. Описание экспериментального стенда 82
2.3.2. Методика измерений 86
2.4. Методы борьбы с напряжением помех 89
Выводы по главе 2 90
Глава 3. Исследование развития инициируемого сильноточного импульсного электрического разряда на модели вакуумного промежутка 92
3.1. Объект исследований 92
3.2. Разряд инициирующей искры 94
3.2.1. Оптические измерения 94
3.2.2. Зондовые измерения 98
3.2.3. Обсуждение результатов 106
3.3. Основной разряд 109
3.3.1. Развитие вакуумного дугового разряда при высоких di/dt 109
3.3.2. Обсуждение результатов 120
Выводы по главе 3 129
Глава 4. Исследование различных способов инициации импульсного электрического разряда в РВУ 132
4.1. Инициация разряда в РВУ с помощью вспомогательного источника плазмы 133
4.1.1. Образование катодного пятна 134
4.1.2. Расчет коммутационных характеристик 141
4.1.3. Результаты измерений 143
4.2. РВУ с субмикросекундной длительностью тока 145
4.2.1. Объект исследований и условия измерений 146
4.2.2. Результаты исследований 148
4.3. Требования к параметрам инициирующего разряда 158
Выводы по главе 4 160
Глава 5. Коммутационные характеристики рву со стержневой электодной системой 162
5.1. Объект исследований 162
5.2. Эксперимент 165
5.2.1. Развитие импульсного сильноточного электрического разряда в стержневой электродной системе 165
5.2.2. Анодная мода вакуумной дуги в стержневой электродной системе 172
5.3. Обсуждение результатов 175
5.3.1. Феноменологическая модель развития разряда в стержневой электродной системе 175
5.3.2. Анодная мода вакуумного дугового разряда 178
5.4. Распределение магнитного поля в стержневой электродной системе 187
Выводы по главе 5 193
Глава 6. Исследование воздействия поперечного магнитного поля на устойчивость горения вакуумной дуги 195
6.1. Нарушение устойчивости горения вакуумной дуги постоянного тока при возбуждении импульсного аксиально-симметричного магнитного поля 196
6.1.1. Объект исследований 196
6.1.2. Результаты исследований 198
6.2. Характеристики вакуумной дуги отключения в поперечном аксиально-симметричном постоянном магнитном поле 203
6.2.1. Объект исследований 204
6.2.2. Эксперимент 207
6.2.3. Обсуждение результатов 221
Выводы по Главе 6 227
Глава 7. Гашение вакуумной дуги постоянного тока в поперечном аксиально-симметричном магнитном поле 229
7.1. Опытный образец ВДК 229
7.2. Изучение условий нарушения устойчивости дуги 234
7.2.1. Модельные представления 234
7.2.2. Эксперимент 239
7.3. Отключающая способность ВДК с аксиально-симметричным магнитным полем 246
7.3.1. Влияние индукции магнитного поля и длины межконтактного промежутка на отключение тока ВДК 246
7.3.2. Влияние параметров цепи на отключение тока в ВДК 250
7.3.3. Исследование неустойчивой стадии дуги 254
7.3.4. Моделирование процесса гашения дуги 256
7.3.5. Обсуждение возможных механизмов отказов 261
7.4. Повышение отключающей способности ВДК с помощью шунтирующего резистора 268
7.4.1. Эксперимент 268
7.4.2. Обсуждение результатов 272
7.5. Рекомендации по доработке конструкции ВДК 276
Выводы по Главе 7 278
Заключение 282
Список литературы 284
