Генератор импульсных напряжений является одной из основных установок каждой лаборатории высокого напряжения. В первые годы своего создания импульсный генератор предназначался только для исследований и испытаний электрической изоляции как установка, воспроизводящая воздействие атмосферных перенапряжений. Импульсные испытания аппаратов, кабелей, изоляторов и другого оборудования, а также исследования изоляционных материалов при воздействии импульсных напряжений позволяют создать падежную аппаратуру для линий электропередачи и подстанций.
В настоящее время область применения импульсных генераторов не ограничивается испытаниями и исследованиями изоляции. Они используются в качестве источников высокого напряжения в физических лабораториях при изучении физики атомного ядра, в медицинских лабораториях для терапевтических целей, в импульсной рентгенографии, в нефтяной промышленности для удаления некоторых эмульсий. Исследуется возможность использования ГИН в горной промышленности для разрушения и отбойки горных пород и каменных углей с помощью импульсных разрядов.
В зависимости от назначения генераторы импульсных напряжений строятся для работы в помещениях или на открытом воздухе. В тех и других случаях генераторы изготовляются или стационарными, или передвижными. По конструктивному исполнению генераторы выполняются опорными или подвесными.
Генератор импульсных напряжений на несколько миллионов вольт по своим размерам и необходимой изоляционной зоне занимает значительную часть всего объема зала. Так как наряду с импульсным напряжением в лаборатории всегда необходимо иметь установки постоянного и переменного напряжений, важно выбрать наиболее рациональную конструкцию ГИН. Подвесная конструкция механически менее устойчива по сравнению с опорной, но она позволяет использовать место под генератором для размещения измерительного шарового разрядника и испытуемого объекта. Для генератора опорной конструкции с целью ограничения необходимой высоты зала иногда делают углубления в полу.
При проектировании импульсного генератора его конструкция должна обеспечить малую индуктивность разрядного контура, малый вес, доступность обслуживания и ремонта, возможность регулировки формы и амплитуды волны и возможность переоборудования с целью увеличения амплитуды волны или емкости в разряде.
Основными электрическими параметрами генератора импульсных напряжений являются: максимальная амплитуда волны Uмакс, емкость в разряде Ср и количество энергии, запасаемой в генераторе Wг:
(4-68)
(4-69)
(4-70)
где U1 и С1— напряжение и емкость одной конденсаторной ступени;
п — количество конденсаторных ступеней;
η — коэффициент использования ГИН.
Указанные электрические параметры определяют технические возможности импульсного генератора как аппарата высокого напряжения. Увеличение максимальной амплитуды волны, емкости в разряде и запасаемой энергии ГИН при сохранении веса и объема, занимаемого генератором, повышает его техническое совершенство.
Поэтому наряду с электрическими параметрами ГИН следует рассматривать удельные технические параметры ГИН, связывающие электрические параметры с его конструктивными данными, объемом, высотой.
Техническое совершенство конструкции генератора характеризуется величиной удельной энергии, запасаемой в единице строительного объема ГИН:
(4-71)
где Wг — запасаемая энергия, кВт-сек·,
Vг — строительный объем генератора, м3.
Использование изоляции в конструкции генератора характеризуется средним градиентом напряжения по строительной высоте ГИН при разряде
(4-72)
Компактность конструкции ГИН и степень использования его строительного объема характеризуется коэффициентом использования строительного объема, равным отношению удельных запасаемых энергий в генераторе и конденсаторе:
(4-73)
где k0—удельная запасаемая энергия в конденсаторе, кВт-сек/м;
(4-74)
Ск, UK, VK —емкость, рабочее напряжение и объем конденсатора.
Используя условия (4-68) —(4-70), получим:
(4-75)
Конструкция генератора импульсных напряжений в значительной степени определяется типом используемых конденсаторов. В конструкциях ГИН обычно применяются конденсаторы с бумажно-масляной изоляцией. Конденсаторы из бакелизированной бумаги в виде полых цилиндров с концентрическими обкладками из фольги используются редко, так как они имеют невысокие значения рабочих градиентов и удельной запасаемой энергии.
Для генераторов импульсных напряжений применяются четыре типа конденсаторов с бумажно-масляной изоляцией:
- Конденсаторы в металлическом корпусе с одним или двумя проходными изоляторами, имеют высокие рабочие градиенты (40—50 кВ/мм) и являются влагонепроницаемыми. Рабочее напряжение конденсаторов в металлическом баке относительно невелико и не превышает 150 кВ.
- Конденсаторы в фарфоровом изоляционном корпусе, работающие в открытой атмосфере, выполняются в виде цилиндра с ребрами, электроды имеют устройства для крепления нескольких конденсаторов в колонну.
- Конденсаторы в изоляционном корпусе из бакелизированной бумаги или гетинакса, выполняются для внутренней установки, имеют цилиндрическую форму с двумя электродами, укрепленными на торцах.
Конденсаторы могут работать в вертикальном положении в колонне и в горизонтальном положении на изолирующей опорной или подвесной конструкции.
- Конденсаторы в изоляционном корпусе из полихлорвинила. Выполняются в виде ящика, выводы располагаются на двух смежных гранях.
В приложениях (табл. П-7) приведены основные параметры конденсаторов, используемых в схемах импульсных генераторов напряжения и тока.
В качестве конденсаторов для ГИН иногда используют катушки кабеля нормальной или специальной конструкции с большой емкостью на единицу длины. Обкладками конденсатора в этом случае служат свинцовая оболочка и внутренняя жила. Барабан с кабелем укрепляется на изоляционной конструкции.
Многоступенчатые генераторы импульсных напряжений с опорной изолирующей конструкцией строятся четырех типов: лестничные, этажерочные, башенные, колонные.
В соответствии с принципом работы многоступенчатого ГИН опорно-изоляционная конструкция должна выполняться с возрастанием изоляции по отношению к земле.
Генераторы лестничного типа состоят из деревянного или дерево-металлического каркаса с фарфорово-воздушной изоляцией между ступенями и землей. Конденсаторы располагаются на ступенях каркаса обычно в два ряда, иногда параллельными группами в несколько штук. Опорная лестничная конструкция может иметь один, два или три марша. Генераторы, работающие на открытом воздухе, имеют один марш, а генераторы, работающие в зале,—два- три марша из-за ограниченности площади пола.
Генераторы лестничной конструкции были построены в основном в первые два десятилетия с начала создания импульсных установок высокого напряжения. Вследствие невысоких значений удельных технических характеристик крупные генераторы лестничной конструкции после 1940 г. уже не строятся. Удельная энергия, запасаемая в единице объема k1, для построенных генераторов лестничного типа равна 0,01—0,5 кВт сек/м. Низкие значения k1 обусловлены большим «подлестничным» объемом. Коэффициент использования строительного объема составляет 1,6—2,8%. Средние значения градиента напряжения по строительной высоте для одномаршевой лестничной конструкции близки к импульсным разрядным градиентам воздушной изоляции и равны 400—500 кВ/м.
Генераторы лестничной конструкции строились как для внутренней, так и для наружной установки. В 1937 г. во Всесоюзном электротехническом институте имени В. И. Ленина создан генератор импульсных напряжений двухмаршевой лестничной конструкции на напряжение
3 000 кВ. Генератор установлен в зале и занимает площадь 10,6Х4,3 м2 при строительной высоте 9,7 м.
Рис. 4-18. Модель передвижного генератора лестничной конструкции.
Лестничная конструкция выполнена деревянной с поперечными металлическими связями. Вся конструкция укреплена на опорных изоляторах. Генератор состоит из 80 конденсаторов, расположенных по два в ряд на ступенях лестницы. Конденсаторы в металлическом баке, рабочее напряжение конденсатора 75 кВ, емкость 0,15 мкф. Электрические параметры ГИН: Ср =7 500 пф, Wг=34 кВт·сек. Удельные технические характеристики: k1=0,077 кВт-сек/м3, k2=310 кВ/м3 и коэффициент использования k3= 1,8%.
В 1933 г. коллективом отдела высоких напряжений Харьковского электротехнического института создан передвижной генератор лестничной конструкции для работы в полевых условиях.
На рис. 4-18 представлена фотография модели этого генератора; модель выполнена в Томском политехническом институте. Электрические параметры ГИН: U =
=3 000 кВ, С'р = 12 500 пф, Wг=56 кВт-сек. Генератор имеет 40 конденсаторов с металлическими баками, с двумя проходными изоляторами. Рабочее напряжение конденсатора 75 кВ, емкость 0,5 мкф. Удельные технические характеристики генератора имеют значения k1=0,39 кВт-сек/м3, k2 = 500 кВ/м, k3=2,68%. Общий вес генератора без питающего устройства около 12 т.
В 1940 г. сотрудниками ХЭТИ под руководством А. К. Потужного был создан уникальный генератор, предназначенный для работы на открытом воздухе и имеющий Uмакс=8 200 кВ. По конструктивному исполнению генератор аналогичен описанному выше генератору на 3 000 кВ. Генератор состоял из 82 конденсаторов, установленных попарно на деревянных ступенях лестницы. Рабочее напряжение конденсатора 100 кВ, емкость 1,03 мкф. Конденсаторы выполнены с двумя выводами, бак металлический. Емкость генератора в разряде Ср = 13 200 мкф. По величине максимальной амплитуды и запасаемой энергии (Wг=420 кВт/сек) генератор превосходил все описанные в литературе. Удельные технические характеристики: k1=0,33 кВт-сек/м, k2=580 кВ/м. Генераторы лестничной конструкции вследствие значительной длины разрядного контура имеют повышенные значения индуктивности (сотни микрогенри).
Генераторы этажерочной конструкции имеют каркас из деревянных или металлических рам, разделенных фарфоровыми изоляторами. В опорной конструкции генератора используются опорные изоляторы, в подвесной — линейные подвесные изоляторы, соединенные в гирлянды. Конденсаторы располагаются на полках (рамах) друг над другом либо зигзагами. Генераторы строятся для внутренней или наружной установки. Удельная энергия в генераторах этажерочной конструкции выше, чем в лестничных, и находится в пределах от 0,2 до 1,2 кВт-сек/м3. Коэффициент использования строительного объема также выше, чем у генераторов лестничного типа, и равен 4—7%.
В 1935 г. В Ленинградском электрофизическом институте под руководством К. С. Стефанова был построен генератор этажерочного типа на 4 300 кВ, в настоящее время этот генератор находится в Институте постоянного тока. Генератор состоит из 43 конденсаторов (рабочее напряжение 100 кВ и емкость 0,72 мкф), расположенных горизонтально на опорной конструкции. Электрические параметры генератора: Ср=16 700 пф, Wг=155 кВт сек. Распределенная индуктивность равна 172 мкгн. Генератор занимает площадь 7,4X5,7 м2 и имеет высоту 15 м. Удельные технические характеристики этого генератора: k1= 0,244 кВт сек/м3, k2= 286 кВ/м.
В 1957 г. работниками лаборатории механических выпрямителей Харьковского политехнического института под руководством С. М. Фертика спроектирован и изготовлен генератор этажерочной конструкции, установленный в лаборатории Запорожского трансформаторного завода и имеющий Uмакс=5 000 кВ. Внешний вид генератора представлен на рис. 4-19.
Опорная конструкция генератора выполнена с шестью несущими колоннами из фарфоровых изоляторов. Конденсаторы располагаются по 2 шт. на одном этаже; всего на 23 этажах расположено 46 конденсаторов. Конденсаторы имеют бумажно-масляную изоляцию, металлический бак, один проходной изолятор. Рабочее напряжение конденсатора 110 кВ, емкость 1,06 мкф. Общий вес генератора равен 36,5 т. Генератор установлен в углублении в полу, размеры генератора в плане 5X5 м2, высота 17,5 м. Электрические параметры генератора: Wг=281 кВт-сек, Ср=22 500 пф. Удельные технические характеристики: k1=0,65 кВт-сек/м3, k2=285 кВ/м, k3=7,0%. Зарядная схема ГИН — двусторонняя. Время заряда равно примерно 1 мин. В повысительно-выпрямительной установке используется испытательный трансформатор ИОМ-100/100 и по два кенотрона КР-220, включенных параллельно на одну сторону цепи заряда. Индуктивность разрядного контура ГИН равна 125 мкгн (без конденсаторов 100 мкгн). Суммарное успокоительное сопротивление ∑Rд=100 Ом. Ёмкостно-омический делитель напряжения имеет входную емкость 1 500 пф и рассчитан на максимальную амплитуду импульса 4 500 кВ.
На рис. 4-20 представлена фотография генератора импульсных напряжений этажерочной конструкции, предназначенная для работы на открытой испытательной площадке. Номинальное напряжение 3 600 кВ.
В 1957 г. во Всесоюзном электротехническом институте смонтирован уникальный генератор этажерочной конструкции для внутренней установки. Генератор имеет опорную конструкцию из шести колонн, нижняя часть генератора расположена в углублении на 3 м., 24 конденсатора расположены зигзагами на опорных площадках, имеющих для обслуживания лестницу из изолирующего материала. Конденсаторы — в фарфоровом корпусе, изготовлены на заводе «Конденсатор», имеют рабочее напряжение 300 кВ, емкость 0,4 мкф.
Рис. 4-20. Генератор импульсных напряжений этажерочной конструкции для наружной установки на напряжение 3,6 Мв.
Электрические параметры генератора: Uмакс=7 200 кВ, Ср=1670 пф,
Wг=430 кВт-сек. По запасаемой энергии новый генератор ВЭН превосходит все генераторы, описанные в технической литературе до настоящею времени. Высота генератора 23 м.
На рис. 4-21 представлен эскиз устройства конструкции подвесного этажерочного генератора, смонтированного в лаборатории газового разряда Энергетического института АН СССР. Фарфорово-металлическая конструкция генератора с расположенными на полках 33 конденсаторами подвешена на гирляндах из подвесных изоляторов. Обслуживание генератора осуществляется с помощью подъемной кабины. Электрические параметры генератора: Uмакс= 3 600 кВ, Ср=18 200 пф, Wг=118 кВт-сек. Удельные технические характеристики: k1=0,89 кВт·сек/м2, k2= 245 кВ/м.
Генераторы башенной конструкции выполняются с использованием маслобарьерной изоляции между отдельными конденсаторными ступенями. Конденсаторы с бумажно- масляной изоляцией, составленные из отдельных секций в виде плоских шайб, расположенных друг над другом, помещаются в изолированный цилиндр, заполненный изоляционным маслом. Через отверстия в цилиндре выведены втулки с проводами для соединения шаровых разрядников, разрядники расположены на изолирующих штангах, укрепленных около цилиндра. Цилиндр (башня) генератора укрепляется на металлической раме с катками; таким образом, башенные генераторы обычно изготовляются в виде передвижной конструкции. Башня генератора может быть составлена из нескольких самостоятельных генераторов на более низкое напряжение. Вследствие использования масляной изоляции башенная конструкция позволяет создать импульсные генераторы, имеющие весьма компактное устройство. Удельные технические характеристики у генераторов башенной конструкции выше, чем у генераторов лестничной и этажерочной конструкций. Для построенных генераторов k1=0,5—3,5 кВт сек/м3, k2= 250— 430 кВ/м и коэффициент использования строительного объема 10—25%.
На рис. 4-22 представлен передвижной генератор башенной конструкции. Электрические параметры генератора: Uмакс=750 кВ, Ср=8 000 пф, Wг=2,25 кВт сек. Удельные технические характеристики: k1=2 кВт·сек/м3, k2=300 кВ/м, k3=15%.
Рис. 4-21. Эскиз подвесного генератора импульсных напряжений на 3,6 Мв, установленного в лаборатории газового разряда АН СССР. 1—ГИН; 2 и 3— электронные осциллографы; 4 — фотоустановка; 5 — зарядная установка; 6 — тормозное сопротивление.
Рис. 4-22. Передвижной генератор башенной конструкции на напряжение 750 кВ.
Для получения более высокого напряжения генераторы устанавливаются один на другой. Например, генератор на 3 000 кВ с емкостью в разряде 8 000 пф, установленный в зале завода «Электроаппарат», состоит из трех единиц па 1 000 кВ каждая, имеющих по четыре конденсатора с рабочим напряжением 250 кВ. Высота генератора около 9 м, диаметр башни 1 м, основание 2X2 м2. Повысительно-выпрямительная установка, состоящая из трансформатора, выпрямителей, трансформатора накала и переключателя полярности, также помещается в изолирующий цилиндр, заполненный маслом. Недостаток башенной конструкции генератора состоит в том, что ремонт и текущее наблюдение за состоянием изоляции отдельных элементов генератора весьма затруднены по сравнению с генераторами лестничной и этажерочной конструкций.
Возрастающие требования к импульсным генераторам в отношении высоких технических, электрических и эксплуатационных характеристик привели к созданию генераторов колонной конструкции. В генераторе колонной конструкции используются конденсаторы цилиндрической формы в изолирующем корпусе. Конденсаторы с фарфоровым или гетинаксовым корпусом устанавливаются друг на друга, будучи разделенными по высоте изолирующими цилиндрами. В качестве разделительного изолирующего цилиндра используется корпус от применяемых конденсаторов. Внутренние полости изолирующих разделительных цилиндров иногда заполняются маслом. Генератор имеет одну или несколько колонн, состоящих из взаимозаменяемых элементов. Одноколонный генератор аналогичен генератору башенной конструкции, однако ремонт и обслуживание одноколонного генератора проще по сравнению с башенным.
Многоколонные генераторы имеют устойчивую механическую конструкцию, состоящую из двух, трех, четырех или более колонн, изолирующий остов зарядных сопротивлений генератора одновременно используется в качестве жестких связей между колоннами. Многоколонные генераторы имеют большую эксплуатационную гибкость, так как имеется возможность путем несложных переключений изменять количество параллельно и последовательно соединенных конденсаторов в одной конденсаторной ступени.
Многоколонная конструкция генератора импульсных напряжений является наиболее совершенной конструкцией и позволяет создавать передвижные и стационарные генераторы, имеющие высокие технические и электрические параметры. Для построенных генераторов колонной конструкции удельные технические характеристики имеют следующие значения: k1=1—4 кВт·сек/м3, k2=300— 550 кВ/м и k3=10—25%.
На рис. 4-23 представлен внешний вид генератора колонной конструкции. Генератор состоит из четырех фарфоровых колонн и имеет 12 ступеней. Конденсаторы в фарфоровом корпусе на рабочее напряжение 175 кВ и емкость 0,16 мкф включаются параллельно по два конденсатора из двух колонн. Электрические параметры генератора: Uмакс=2 100 кВ, Ср =26 800 пф, Wг =60 кВт сек. Удельные технические характеристики генератора: k1=1,5 кВт-сек/м, k2=260 кВ/м, k3=17%.
В Швеции в 1949 г. для испытания аппаратуры электропередачи на 380 кВ построен генератор на 3 600 кВ одноколонной конструкции, состоящий из девяти бумажно-масляных конденсаторов в корпусе из бакелизированной бумаги. Рабочее напряжение конденсатора 400 кВ, емкость 0,125 мкф, размеры конденсатора: диаметр около 1 м., высота 1,05 м. Электрические параметры генератора: Ср= 14 000 пф, Wг=90 кВт-сек. Удельные технические параметры: k1=3 кВт-сек/м; k2=385 кВ/м, k3=24%.
Рис. 4-23. Двенадцатиступенчатый генератор колонной конструкции на напряжение 2 100 кВ.
В 1949 г. в лаборатории компании Дженерал Электрик г. Питсфильд, США, сооружены два импульсных генератора, имеющих максимальное напряжение 7 500 кВ каждый. Амплитуда стандартной волны равна 5 100 кВ. Когда генераторы заряжены до полных напряжений противоположной полярности, удавалось пробить воздушный промежуток между ними длиной 16,8 м. Один из генераторов установлен на тележке и может быть вывезен по рельсовому пути на открытую испытательную площадку. Размеры двери, через которую генератор вывозится из зала, следующие: высота 15,2 м, ширина 4,3 м. Каждый из генераторов состоит из шести колонн высотой 13,5 м. В колоннах расположены конденсаторы, имеющие рабочее напряжение 100 кВ и емкость 0,33 мкф. В каждой ступени последовательно соединено по три конденсатора, таким образом зарядное напряжение ступени равно 300 кВ. Электрические параметры генератора Ср=6 500 пф, Wг=180 кВт-сек. Удельные технические характеристики генератора: k1= 1 кВт/сек/м; k2=550 кВ/м, k3=12%.
Необходимыми элементами каждого генератора импульсных напряжений, обеспечивающими надежную работу ГИН, являются успокоительные, фронтовые, разрядные и зарядные сопротивления, шаровые разрядники.
Сопротивления, используемые в генераторе, должны иметь малую собственную индуктивность, достаточную теплоемкость и стабильность. Сопротивления могут изготавливаться из проволоки с большим сопротивлением, намотанной бифилярно на изолирующем остове из изолирующих трубок, наполненных жидкостью, или из материалов в форме трубок или стержней.
Проволочные сопротивления могут оказаться неудовлетворительными из-за значительной индуктивности и малой теплоемкости, кроме того, имеются трудности в устранении возможности коронирования. Жидкостные сопротивления практически безиндуктивны и имеют большую теплоемкость, однако недостаточно стабильны. Жидкостные сопротивления чаще всего используются в качестве зарядных сопротивлений, поскольку их нестабильность скажется только на изменении времени зарядки ГИН, которое строго не регламентируется. Наиболее удовлетворительными являются сопротивление из твердых материалов (угольные или из полупроводящей керамики), однако стабильность их работы при протекании импульсных токов недостаточна. Успокоительные сопротивления обычно выполняются проволочными и включаются последовательно с шаровыми разрядниками в каждой ступени. Фронтовое сопротивление может быть размешено либо внутри генератора, либо вне генератора, либо частично внутри и вне генератора. Если фронтовое сопротивление размешено внутри генератора, то для устранения возможных колебаний в контурах, образуемых индуктивностью внешних проводов, емкостью объекта и распределенными емкостями на землю требуется включение внешнего успокоительного сопротивления. Однако устройство фронтового сопротивления, распределенного по ступеням внутри генератора, устраняет необходимость в конструировании внешнего сопротивления, способного выдержать полное напряжение генератора. Разрядные сопротивления, регулирующие длину волны, могут одновременно выполнять или роль зарядных сопротивлений и в этом случае они распределены внутри генератора, или роль делителя напряжения, расположенного вне генератора. В последнем случае разрядное сопротивление будет расположено с нагрузочной стороны по отношению к фронтовому и приведет к снижению амплитуды волны напряжения на нагрузке.
Шаровые разрядники, используемые в импульсных генераторах, обычно выполняются полыми. Диаметр шаров связан с величиной зарядного напряжения генератора. Обычно считают, что диаметр шара не должен быть меньше величины максимального раздвижения шаров, которая определяется зарядным напряжением. Устройство деталей крепления шаровых разрядников должно обеспечивать малую утечку тока вследствие коронирования; по этой же причине в импульсных генераторах не используются разрядники с несимметричными электродами. Конструкция, на которой укрепляются шаровые разрядники, должна иметь устройство для одновременного раздвижения или сближения шаров. Обычно с одной стороны шары укрепляются неподвижно, а другая половина шаров укрепляется на поворотной изолирующей штанге, управляемой дистанционно. Другим способом, используемым в генераторах многоколонной конструкции, является устройство изолирующего вала с конической передачей. На рис. 4-24 представлен эскиз устройства для раздвижения и сближения шаров. Изолирующий вал 7 приводится во вращение электродвигателем 10.
Рис. 4-24. Устройство подвижной системы шаровых разрядников импульсного генератора колонной конструкции. 1 и 2 — колонны генератора; 3 —конденсаторы; 4 — разделительные изолирующие цилиндры или опорные изоляторы; 5 — промежуточные фланцы; 6 — шаровые разрядники; 7—общая изолирующая штанга; 8— вал; 9 — основание ГИН; 10 — электродвигатель; 11— коническая передача; 12 —гайка; 13 — держатель шара.
Система конической передачи 11 приводит во вращение левые шары разрядников 6, правые шары укреплены неподвижно. Вал конической передачи 1 имеет винтовую нарезку и, ввинчиваясь в гайку 12, скрепленную с держателем шара 13, перемещает в горизонтальном направлении левый шар у каждого разрядника.
Регулярная работа шаровых разрядников в многоступенчатом импульсном генераторе иногда оказывается затруднительной. Как было показано при рассмотрении принципа работы многоступенчатого генератора, величина и длительность перенапряжения на втором и последующих промежутках, после пробоя в первом связана с величиной емкости ступени по отношению к земле и емкости между ступенями. Выполненные исследования показали, что величина и длительность перенапряжений на втором и последующих промежутках малы и зависят от соотношения между величинами емкости шарового разрядника Сш, емкости ступени на землю Сз и емкости между ступенями Сст.
Чем меньше отношение собственной емкости шарового разрядника к сумме емкости ступени на землю и емкости между ступенями, тем выше величина перенапряжения. Поскольку длительность перенапряжения мала (доли микросекунды), расстояние в промежутках, определяющее напряжение пробоя, должно устанавливаться с небольшим превышением по сравнению с первым (запальным) промежутком. Вследствие разброса в пробивных напряжениях пробой может произойти раньше в одном из промежутков следующих ступеней. В связи с этим наличие пыли на шаровых разрядниках и 'отсутствие внешних ионизирующих факторов увеличивают разброс в пробивных напряжениях, а следовательно, затрудняют регулярную работу ГИН. При конструктивном исполнении шаровых разрядников следует их располагать один над другим, для того чтобы ультрафиолетовое излучение от искры в первом промежутке попадало на другие промежутки и способствовало регулярной работе ГИН. Практически регулярная работа многоступенчатого генератора возможна при количестве ступеней не более 50.
Величина напряжения на шаровом промежутке после пробоя первого промежутка может быть определена как
(4-76)
где Uш — начальное напряжение перед пробоем первого промежутка. Из других вспомогательных элементов импульсного генератора следует отмстить необходимость дистанционно управляемых устройств для переключения полярности зарядного напряжения и для заземления и снятия остаточных зарядов с конденсаторов ГИИ после окончания работы на установке.
