Герметичный вращающийся разрядник

 

Изобретение относится к сильноточной импульсной технике. Цель изобретения - повышение надежности и стабильности срабатывания. Разделение вентиляционного зазора между корпусом и изоляционным цилиндром на два входных и два выходных канала, выполнение поперечной перегородки корпуса с входными отверстиями для подачи воздуха в каналы и с выходными отверстиями для приема воздуха и продуктов эрозии, позволяет обеспечить продувку промежутков между поджигающими и основными электродами через прорези и в направлении, совпадающем с направлением вращения поджигающего электрода и повысить эффективность удаления продуктов эрозии из разрядного промежутка. 3 ил.

Изобретение относится к сильноточной импульсной технике и предназначено для коммутации токов, возникающих при включении предварительно заряженных конденсаторных батарей на нагрузку, и может быть использовано при разряде конденсаторных батарей на первичные обмотки импульсных и резонансных трансформаторов для получения высоких импульсных напряжений, при разряде конденсаторных батарей на катушки электромагнитов для получения высоких импульсных напряжений, при разряде конденсаторных батарей на катушки электромагнитов для получения сильных магнитных полей и в электрогидравлических установках, работающих на принципе электрического разряда в жидкости и используемых для штамповки, развальцовки труб, очистки проката от окалины, выбивки стержней из отливок и т.п. Целью изобретения является повышение надежности и стабильности срабатывания. На фиг.1 показан герметичный вращающийся разрядник, продольное сечение; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1. Герметичный вращающийся разрядник (см. фиг.1) содержит корпус 1, выполненный в виде полого цилиндра, на оси которого установлены вал 2 с поджигающим электродом 3 с поперечным сечением овальной формы, привод 4 и редуктор 5, основные электроды 6, укрепленные на внутренней поверхности полого изоляционного цилиндра 7, установленного коаксиально корпусу 1 с вентиляционным зазором по отношению к его внутренней боковой поверхности для подачи воздуха к промежуткам 8 между электродами 6 и 3. Основные электроды 6 выполнены в поперечном сечении в виде треугольниа (см. фиг.2) и укреплены на внутренней боковой поверхности изоляционого цилиндра 7, который снабжен металлическими накладками 9, установленными на его поверхности по обе стороны от каждого из основных электродов 6. Устройство подачи воздуха выполнено в виде вентилятора с турбиной 10, имеющей отверстия и лопатки (на фиг.1 не показаны). На внутренней поверхности корпуса 1 напротив турбины 10 вентилятора установлен приемник продуктов эрозии электродов, выполненный в виде кармана 11. Изоляционный цилиндр 7 имеет четыре прорези 12-15, которые размещены напротив промежутков между основными 6 и поджигающими 3 электродами и имеют длину, равную длине поджигающего электрода 3. Вентиляционный зазор между изоляционным цилиндром 7 и корпусом 1 разделен на два входных и два выходных канала 16-19 дополнительно введенными продольными вставками 20. Корпус 1 разделен поперечной газораспределительной перегородкой 21 а два отсека, в одном из которых расположена турбина 10 вентилятора, а в другом - система электродов 3 и 6. Перегородка 21 выполнена с входными отверстиями 22 и 23 для подачи воздуха в каналы и выходными отверстиями 24 и 25 для приема воздуха и продуктов эрозии электродов 3 и 6 (см. фиг.3). Основные электроды 6 соединены с выводами 26, которые изолированы один от другого изолятором 27 и герметизированы в корпусе 1 с помощью уплотнительных резиновых колец 28. Корпус 1 имеет съемное днище 29. Приемник продуктов эрозии 11 снабжен отбойником 30 в виде перфорированного цилиндра для задержки продуктов эрозии электродов. Для улучшения направленности воздушного потока цилиндр 7 снабжен направляющими планками 31 (см. фиг.2). Изолятор 32 защищен от попадания продуктов эрозии электродов отражателем 33. Изоляционный цилиндр 7 закрыт упорной конусной шайбой 34 с отражателем 35. Герметичный вращающийся разрядник работает следующим образом. Подают питание 220 В, 50 Гц на привод 4 через герметично вмонтированный в днище 29 кабель (на фиг. не показан), при этом вал привода вращается со скоростью 2700 об/мин. Турбина 10 соответственно вращается с указанной скоростью и приводит в движение воздушную среду разрядника. При этом воздух, находящийся перед турбиной 10, направляется через отверстия 22 и 23 газораспределительной перегородки 21 в каналы 17 и 19 к прорезям 12 и 13 и через них - к межэлектродному промежутку. Одновременно воздух, находящийся за турбиной, засасывается через отверстия в нем, создавая разряжение, распространяющееся через отверстия 24 и 25 газораспределительной перегородки 21 в каналы 16 и 18 и к прорезям 14 и 15. Происходит отсос газовой среды, находящейся между электродами 3 и 6, а на место его поступает свежий воздух. Поджигающий электрод 3 установлен на оси привода через редуктор с передаточным отношением, равным 90, и соответственно вращается со скоростью 3,0 об/с, что соответствует частоте коммутации тока разрядником 6 имп/с. При подаче высокого напряжения на основные электроды 6 между ними образуется пробой в момент подхода к ним поджигающего электрода 3. Образовавшееся возле основных электродов ионизованное облако вместе с продуктами эрозии отсасывается вентиляционным устройством, охлаждается при обтекании корпуса 1 и попадает в приемник продуктов эрозии, где частицы оседают в кармане 11 приемника, а воздух через отбойник 30 поступает в камеру вентилятора. Отражатели 33 и 35 защищают изоляторы поджигающего электрода 3 от попадания на него продуктов эрозии электродов. Треугольная конструкция основных электродов 6 обеспечивает направление потока плазмы дуги во внешнее по отношению к дуговому промежутку пространство, что обеспечивает эффективное перемещение потока плазмы и соответственно вынос энергии из межэлектродного промежутка. Металлические накладки 9, расположенные у основания электродов 6, защищают электроизоляционный цилиндр 7 от ударной волны, светового излучения, напыления и других факторов. Выполнение герметичного вращающегося разрядника с поперечным направлением продувки позволяет эффективно отводить продукты эрозии электродов из разрядного промежутка, уменьшить запыление изоляторов и тем самым повысить надежность и стабильность срабатывания разрядника.

Формула изобретения

ГЕРМЕТИЧНЫЙ ВРАЩАЮЩИЙСЯ РАЗРЯДНИК, содержащий полый цилиндрический корпус, по оси которого установлен поджигающий электрод с поперечным сечением овальной формы, закрепленный на валу вращения, механически связанном через редуктор с валом вентилятора, два стержневых основных электрода, выполненных каждый в поперечном сечении в виде треугольника и закрепленных диаметрально противоположно вдоль образующих на внутренней поверхности изоляционного цилиндра, установленного коаксиально корпусу с вентиляционным зазором по отношению к его внутренней боковой поверхности, и приемник продуктов эрозии электродов, выполненный в виде кармана, установленного на внутренней поверхности корпуса напротив турбины вентилятора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и стабильности срабатывания, он снабжен продольными вставками, разделяющими указанный вентиляционный зазор между изоляционным цилиндром и корпусом на два входных и два выходных вентиляционных канала, корпус разделен дополнительно введенной газораспределительной поперечной перегородкой на два отсека, в одном из которых расположена указанная турбина вентилятора, а в другом - указанная система электродов, перегородка выполнена с отверстиями, соединяющими входные каналы вентиляционного зазора с отсеком турбины вентилятора, а выходные каналы вентиляционного зазора - с приемником продуктов эрозии электродов, причем указанный изоляционный цилиндр имеет продольные прорези в боковой стенке с длиной, равной длине поджигающего электрода, расположенные попарно с противоположных сторон напротив промежутков между основными и поджигающими электродами и соединенные с соответствующими входными и выходными каналами вентиляционного зазора так, что направление обдува промежутков совпадает с направлением вращения поджигающего электрода.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3