Мощный сильноточный генератор микросекундных импульсов напряжения амплитудой до ±2 МВ и тока амплитудой до ±150 кА с запасаемой в конденсаторах электрической энергией до 1 МДж

Abstract

Предложена и апробирована новая схема построения мощного сверхвысоковольтного сильноточного генератора импульсных напряжений и токов ГИНТ-2 наружной установки, формирующего на активно-индуктивной нагрузке микросекундные импульсы напряжения амплитудой до ±2 МВ и тока амплитудой до ±150 кА при запасаемой электрической энергии до 1 МДж. Данный генератор построен на основе размещенного в полевых условиях модернизированного стационарного генератора ГИНТ-4 на номинальное напряжение ±4 МВ и номинальный ток амплитудой ±75 кА с запасаемой в его высоковольтных конденсаторах электрической энергией номинальным значением 1 МДж. Приведены описания схемных и конструктивных решений генератора ГИНТ-2, позволяющих обеспечить при сохранении основной электротехнической элементной базы генератора ГИНТ-4 получение на длинном разрядном воздушном промежутке двухэлектродной системы«игла-плоскость» импульсов тока микросекундной длительности с удвоенной амплитудой по сравнению с параметрами импульсов тока, формируемых в разрядной цепи генератора ГИНТ-4 с использованием аналогичной двухэлектродной системы. Перевод генератора ГИНТ-4 в режим работы генератора ГИНТ-2 с уменьшенным вдвое уровнем выходного импульсного напряжения и увеличенным вдвое уровнем выходного импульсного тока обусловлен требованиями стандартов НАТОAECTP-250: 2014 и СШАMIL-STD-464C: 2010 при испытаниях технических объектов на электромагнитную совместимость и невосприимчивость к воздействию на них мощных электромагнитных помех от атмосферных грозовых сильноточных электрических разрядов (молний).The new scheme of design of CDC of the modernized powerful ultra-high-voltage, heavy-current generator of GINT-2 type of outdoor placement, that allows obtaining, with preservation of the main electrotechnical elemental base of existing powerful prototype generator GINT-4 (rated output voltage ±4 MV with rated electrical energy stored in CES of 1 MJ and maximal amplitude of output current pulse in electrical load up to ±75 kA) pulses of current of microsec-ond duration with doubled amplitude (up to ±150 kA) in the long (from 1 to 4 m length) air gap of standard two-electrode dis-charging «needle-plane» system, in comparison with parameters of current pulses with amplitudes up to ±75 kA that are formed in the discharging circuit of generator of GINT-4 type with the use of the analogous air discharging system, has been devel-oped. Experimental evaluations of the developed new discharging circuit in CDC of the modernized generator of GINT-4 type has been performed in field conditions, and its advantages over the old discharging circuit in composition of CDC of generator of GINT-4 type have been shown. Calculated evaluations of rise rates of high pulsed current (HPC) in plasma channel of air spark discharge of CES with energy up to 1 MJ of generator of GINT-2 type, and strength of electric and magnetic field that are formed around this high-current channel of spark discharge and are powerful electromagnetic interference (PEMI) for objects of armaments and military equipment (OAME) were performed. It was shown that rise rates of HPC obtained for generator GINT-2 in the channel of long air spark discharge (of artificial light-ning) and PEMI around this channel practically satisfy strict requirements of the NATO Standards AESTP-250: 2014 and USA MIL-STD-464C: 2010.