"Імпульсне зношення" конденсаторів МБМ

Найбільш поширеною причиною виходу з ладу блоків вихідного формувача (БВФ) високовольтних перетворювачів ПВТ-2 є розплавлення та перегорання остеклених резисторів R2 (ПЕВ-25-330 Ом). Припущення, що причиною цього є пробій тиристора VT1 (ТЧ-40), у більшості випадків не підтверджується, і часто працездатність блоків відновлюється з простою заміною згорілих резисторів. Причиною ж цих пошкоджень БВФ є втрата ємності конденсаторів C2,C3,C4, що входять у формувальну ланцюг L1C2L2C3R4C4. Ця ланцюг служить для отримання потужного імпульсу заданої тривалості на навантаженні (петля зв'язку) і одночасно здійснює зачищення тиристора VT1 по його закінченню. При укороченні імпульсів через втрату ємності конденсаторами тиристор «не встигає» зачищатися. Спрощений фрагмент схеми БВФ показаний на рис.1.

Розтин несправних конденсаторів С2-С4 показало, що у них «розчинилися» станіолєві обкладки (до повної прозорості металу). Конденсатори, звичайно, знаходяться в тяжких умовах, адже імпульси форсування, що виробляються 50 разів на секунду, складають сотні(!) ампер.

Характер зносу нагадує електрокорозію у вологому середовищі, але, незважаючи на наявність поляризуючого напруги 400В, обидві обкладки мають однаковий знос. Те, що цей знос не пов'язаний з «браком при виробництві» конденсаторів, доводить той факт, що з кількох десятків блоків з наработкою ~ 80000 годин УСІ конденсатори мали, хоч і різну, але втрату ємності. Ізоляційні плівки в пошкоджених конденсаторах – чисті та прозорі, враження таке, що йони металу (при великих ударних токах) мігрували на пропаяні торці конденсаторів.
Для спеціалістів, що обслуговують подібну техніку – перевірте, не «попливли» чи ваші конденсатори, хоча б раз на рік. Адже заздалегідь їх замінити простіше і дешевше, ніж у спішці усувати аварію.

Для радіолюбителів-конструкторів високовольтних (10-20кВ) керованих випрямлячів, перетворювачів – зверніть увагу на застосований у цій конструкції (Запорізького заводу перетворювачів) спосіб розмноження керуючих імпульсів для силових тиристорів. Тут замість складних і дорогих високовольтних роздільних трансформаторів застосована петля з дроту з високовольтною ізоляцією, на який надягнуті тороїдальні трансформатори зв'язку. Керуючий імпульс складається з основи з високочастотним (десятки кілогерц) заповненням (виробляється окремою схемою), для покращення трансформації через малу індуктивність первинної обмотки (один виток), в сумі з імпульсом форсування (для синхронізації моменту початку відпирання всіх силових тиристорів). Зняті з тороїдів імпульси випрямляються й подаються на керуючі електроди силових тиристорів. Таким чином можна будувати дуже високовольтні, ізольовані від землі, силові перетворювачі. Або трансформувати, у своїх конструкціях, довгі імпульси через трансформатори з малим числом витків, без скошування їх вершин.

Розрахунок формуючих ланцюгів, подібних використаним у БВФ, можна проводити в програмі для радіорасчетів (меню «Імпульсні схеми).