Труды КНЦ вып.39 (ЭНЕРГЕТИКА вып. 5/2016(39))

элементной электротехнической базе — зарядным устройствам по схеме выпрямления переменного напряжения промышленной частоты и генераторам импульсного напряжения Аркадьева-Маркса с простым управлением уровнем рабочего напряжения и частотой следования импульсов, простым техническим обслуживанием. Поэтому предлагаемые к производственному использованию электроимпульсные установки по удельным массо-габаритным характеристикам значительно уступают аналогичным установкам на традиционных механических способах и в основном только поэтому отторгаются производством. Решение проблемы повышения конкурентоспособности электроимпульсных технологий состоит в кардинальном совершенствовании электротехнического оборудования, обеспечивающего реализацию электроимпульсных процессов. Прежде всего, необходима разработка и освоение новых технических решений для создания компактных устройств генерирования высоковольтных импульсов с высокими удельными энергетическими и эксплуатационными характеристиками. Произошедший в последние два десятилетия революционный прорыв в выпрямительной технике, связанный с совершенствованием полупроводниковой элементной базы, созданием новых ферромагнитных материалов и переходом к схемам высокочастотного преобразования напряжения позволил практически на два порядка улучшить удельные энергетические характеристики источников питания выпрямленного напряжения, в том числе высоковольтных. Для улучшения массогабаритных характеристик генераторов высоковольтных импульсов необходимо рассматривать два способа, которые в принципе известны, но из-за определенных сложностей не вовлечены в практическое русло электроимпульсной технологии. Первый способ - переход от способа генерирования высоковольтных импульсов по схеме Аркадьева- Маркса к схеме импульсного трансформирования напряжения. В этом случае многоступенчатый генератор с накопителем энергии, разнесенным по нескольким параллельным ветвям (ступеням), и с протяженной системой высоковольтных проводников с необходимостью выдерживать изоляционные промежутки до заземляемых ограждений заменяется ограниченным числом единичных элементов (базовый накопитель энергии, импульсный трансформатор, коммутаторы первичного и вторичного контура импульсного трансформатора), позволяющих компактно сочленять их в единый электротехнический блок с минимальным путем подключения к технологическому аппарату [7-9]. Второй способ — оптимизация процессов электроимпульсного разрушения за счет использования схемных решений, позволяющих независимо оптимизировать стадию пробоя и стадию разрушения твердого тела, обеспечивая формирование импульсных напряжений с оптимальными параметрами в соответствии с электрофизическими свойствами твердого тела и оптимальное энерговыделение в канале разряда в соответствии с физико-механическими свойствами твердого тела. Этим может быть обеспечено существенное снижение энергоемкости электроимпульсного разрушения, что соответственно позволит снизить потребление энергии для заданной производительности установок и за счет этого уменьшить габариты и вес электротехнического блока. Импульсное трансформирование напряжения и энергии. При разработке генерирующей аппаратуры импульсного трансформирования напряжения учтен предыдущий, не совсем удачный опыт разработки 9