The triggered vacuum switch (TVS) discharges high current through two processes. In the first process, an igniting plasma is generated at a trigger system, and the next process that a main discharge is taken place sequentially at a six-gap rod electrode within a few microsecond. In general, a triggered voltage producing the igniting plasma is increased. However, after several hundred shots, it goes down and stable, in our experiment the trigger voltage is about 5 kV after 250 shots. This triggered characteristics comes from the ceramic insulator which is covered by an electrode material, therefore we have focused on the first igniting plasma process. The igniting plasma has been generated at the surface of a ceramic insulator under a strong electric field. The electric field can be increased through modifying geometries of trigger components which compose of a trigger pin, a ceramic insulator and an enclosed holder. We fabricated not only two types of trigger pin which are a plane head and an umbrella head type, but two different holders which are a concave and a convex type. In this paper the result that the dependency of geometries for these four combined types is included, but the study of the ceramic insulator is not. The research of the ceramic insulator will be announced in the other paper.
Design and test results of a VRAG(Vacuum Rotary Arc Gap) switch were presented. To control the damage of electrodes caused by the vacuum arc, Lorentz's force by the radial magnetic field between spiral electrodes was used to rotate the vacuum uc. VRAG switch electrodes were made of the material of CuCr and OFHC. Gap distance between two spiral type electrodes for the rotation of the arc discharge is 8, 10, 12mm. In the cathode, one trigger electrode was inserted into each spiral wing. Normal operation of the VRAG switch was confirmed with 10.6[$mutextrm{s}$]of trigger delay and 2~3[$mutextrm{s}$] of the jitter time. The speed of the vacuum arc was measured to be 0.6 ~ 1[km/s] by a motion analyzer.
The triggered vacuum switch (TVS) is widely used as a high power switch in the field of pulsed power application. TVS can produce current of higher than 100 kA within a microsecond after being triggered. A triggering high voltage pulse generator supplies a high voltage signal to the trigger system to initiate the discharge between a trigger pin and one of main electrode. The trigger system, which consists of a tungsten trigger electrode and cylindrical ceramic insulator around it, is normally installed at the center of main cathode electrode. The discharging characteristics of the trigger system strongly depend on the geometry, electrode material, vacuum pressure and so on. In addition, we especially will focus on the developing a triggering pulse generator, which can vary not only value of voltage but also pulse duration, because its properties gives pivot influences on the TVS discharge. To verify such effects, we made a 3.3 kJ TVS set-up initially. Thus we will discuss some of prominent results from 3.3 kJ TVS system. In parallel we will show on the design of 300 kJ TVS system for the high current in the future.
The triggered vacuum switch(TVS) is a one of the important component in consisiting high power control systems(HPCS). The operating condition is depended on material, geometry, operating power and so on. Our research is focused on the effects of thses basic properties and ptimized condition, because these are critical conditons in understanding the TVS operation. Our experiment is accomplished with a copper electrode and a tungsten trigger pin after being assembled into a vacuum chamber. The operating voltage in our system is more than dozens of kV at the 5kV trigger pulse. Our goal is up to 300kJ, therefore the currents should be more optimized in additional experiments,
Crowbar system is usually applied to a pulsed power system in which a capacitor bank is discharged into a load. This provides a free wheeling path for the load current and prevents the capacitor from recharging due to a reverse voltage. Usually diodes have been used as a crowbar switch, but it is not a practical system because the cost of the diodes goes up enormously with increasing the system voltage and current. This paper presents a novel protection scheme of a charging and discharging system of a 300 kJ capacitor bank using a low-cost crowbar system which consists of a crowbar switch and resistors. Triggered vacuum switch(TVS) was used for a crowbar switch, and Rogowski coil was used to determine a trigger time of TVS. When this crowbar system is applied to our pulsed power system which consists of capacitor bank($123muF$), inductor() for forming a pulse, load resistor$(100 m\Omega)$, and a closing switch, instantaneous reversal voltage of capacitor bank could be limited less than 1.8 ㎸ until capacitor bank was charred to 17 ㎸.
The purpose of this experiment was to develope Triggered Vacuum Switch (TVS) for the high voltage and high current. The TVS has an array of rods of alternate polarity in which a fixed gap spacing is maintained between the rods. The cross section of each rod has trapezoidal shape. It consists of electrode, ceramic chamber, getter and trigger. Currently, triggered vacuum switch (TVS) with seal-off has been designed and fabricated at PAL. An experimentation and trigger devices for TVS were designed for testing characteristics of electricity. For making the prototype of TVS, it is developed of fabrication process and fined of electrode material. The fabrication of the TVS is a lot of process which have manufacturing of part, chemical clean, ceramic brazing and metal welding. The fabricated TVS is tested of leak for vacuum, hold-off voltage and conditioning of trigger system. The TVS has pinch-off after it is removed of gas in the TVS and activated of getter in degassing furnace. The prototype TVS tested about 20 kV, 75 kA, 83 ${\mu}s$ with 100 kJ capacitor bank and inductance 5 ${\mu}H$. This paper describes the results of tests and the characteristics of the switch.
Closing switch, key component of pulsed power system, is constructed simply and used frequently due to the easy control and manufacture of one. The kind of one are spark-gap, triggered vacuum switch, pseudo-spark switch and INPIStron. But the electrode of spark gap switch is damaged with the hot spot by Z-pinch and then the life of one become short. INPIStron with inverse pinch effect has long life but it is difficult trigger system to provide uniform discharge between cathode and anode. In this paper, the design and manufacturing of INPIStron with gas puffing trigger method in order to supply uniform discharge inter-electrode and the performance of the developed INPIStron applied to 500[kA]-2[MJ] pulsed power system is presented.
본 논문은 트리거 시간을 조절하여 펄스 성형이 가능한 150 MW 펄스 파워 시스템의 설계와 동작특성을 알아보았다. 이 시스템은 2개의 커패시터 뱅크 모듈로 구성되어 있고, 각 커패시터 뱅크 모듈은 병렬로 연결되어 있다. 그리고 커패시터 뱅크 모듈은 메인스위치, 커패시터, 에너지 덤프회로, 크로바 회로, 펄스 성형 인덕터로 구성되어 있다. 또한 이 시스템의 모듈 선택과 트리거 시간은 트리거 제어부에서 조정된다. Pspice 시뮬레이션은 실험회로의 결과를 예측하고, 시스템의 구성품의 파라미터를 결정하기 위한 것으로 사용하였다. 실험 결과, 시뮬레이션은 실험결과와 잘 일치하였다. 출력 전류의 펄스폭은 커패시터 뱅크 모듈에서의 순간적 점화 시간 제어로 300~650 us의 펄스폭이 형성되었다. 그리고 최대 전류값은 2개의 커패시터 뱅크 모듈이 동시에 트리거 되었을 때 약 40 kA 정도이다. 이 150 MW 펄스 파워 시스템은 파암 전원, Rail Gun, Coil Gun, 나노분말 제조, HPM 등과 같은 대전류 펄스 파워 시스템에 적용할 수 있다.
A TVS(triggered vacuum switch) use in high-power, high-current, and high-frequency conversion and switching circuits. The TVS has a six-gap trapezoidal rod electrode system. The electrode system consists of three cathode and anode rods which are made with OFHC. The trigger unit of the TVS is located at the cathode base center. To obtain a wide variety of characteristics this paper describes the results of tests.
Eight 300kJ modularized capacitor-banks have been constructed. These modules have been installed and assembled to make a 2.4MJ pulse power system (PPS). This 2.4MJ PPS was developed to be used as a driver of an electrothermal-chemical (ETC) gun. Each capacitor bank has six 22kV, 50kJ capacitors connected in parallel. A triggered vacuum switch (TVS-43) was adopted as a main pulse power-closing switch in each module. The module also contains a crowbar circuit made of three high-voltage diode-stacks, a multi-tap inductor and an energy-dumping resistor. Various current shapes have been formed by a sequential firing of multiple capacitor banks. Resistive dummy load has been used and various combinations of experimental parameters, such as charging voltage, trigger time and inductance, were tested to make flexible current shapes.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.