Вакуумный управляемый разрядник

 

Изобретение относится к сильноточной электротехнике. Цель изобретения - повышение быстродействия и увеличения срока службы. Диэлектрическая втулка выступает в разрядный промежуток над рабочей поверхностью катода, которая выполнена в виде двух сопряженных по окружности участков поверхностей вращения. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s))s Н 01 Т 2(02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4353297(07 (22) 31.12.87 (46) 23.04,91, Бюл. hf 15 (71) Всесоюзный электротехнический институт им, В. И, Ленина (72) В, А. Воздвиженский и В. А, Сидоров (53) 621.316.933(088,8) (56) Вакуумные дуги/Под. ред. Лафферти Д. М, M: Мир, 1983, с. 413 — 415.

Патент США М 3465202, кл. 313 — 174, 1968.

Изобретение относится к сильноточной электротехнике, в частности к устройствам, обеспечивающим подключение импульсного высоковольтного источника энергии к нагрузке.

Цель изобретения — повышение быстродействия и срока службы.

На чертеже представлена конструкция разрядника, разрез.

Разрядник содержит противостоящие анод 1 и катод 2, в отверстии которого установлен поджигающий электрод 3, отделенный от него диэлектрической втулкой 4, Рабочая поверхность катода состоит из двух сопрягающихся по окружности участков 5 и

6 поверхностей вращения. Участок поверхности 5, ближайший к поджигающему электроду, имеет образующую, расположенную под углом а к образующей рабочей наружной боковой поверхности втулки 4, нормаль

7 к участку поверхности 5, проведенная из точки на границе втулки 4 и этого участка поверхности 5, расположена к кратчайшему расстоянию 8 от этой точки до поверхности анода 1 под углом /3 =0 — 70 . Второй участок поверхности 6 имеет образующую, располо,, Ж„„1644273 А1 (54) ВАКУУМНЫЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ РА3РЯДНИК (57) Изобретение относится к сил ьноточной электротехнике. Цель изобретения — повышение быстродействия и увеличения срока службы. Диэлектрическая втулка выступает в разрядный промежуток над рабочей поверхностью катода, которая выполнена в виде двух сопряженных по окружности участков поверхностей вращения. 1 ил. женную под углом у к образующей участка поверхности 5, выбранному в соотношении у > Bract -1- -20, где г1 — высота выступаюIl o щей части втулки 4; I — расстояние от границы сопряжения участков поверхностей катода .до рабочей боковой поверхности втулки 4.

Устройство работает следующим образом. При подаче импульса напряжения на поджигающий электрод 3 происходит пробой по наружной боковой поверхности втулки 4 и образование катодных пятен на поверхности 5 катода 2. Плазма катодных струй закорачивает вакуумный промежуток между участком 5 катода и ближайшим к нему участком анода. По мере роста разряда катодные пятна перемещаются к периферии рабочей поверхности катода 2 на ее участок 6, Выбор угла j3 в пределах 0-70 обеспечивает направленность по крайней мере 507ь потока ллазмы в сторону ближайшего участка поверхности анода и быстрое заполнение вакуумного промежутка плазмой, что приводит к уменьшению времени включения вакуумного разрядника.

1644273

Составитель Е.Ушакова

Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор А.Осауленко

Редактор Л.Лашкова

Заказ 1464 Тираж 285 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Как показали эксперименты, выбор угла а в пределах 90-120 и угла у согласно соотношению y ) агар- - — 20 уменьшает зао пыление рабочей поверхности диэлектрика 5 парами металла, разбрызгиваемого с анода и катода и тем самым повышает срок служ-. бы разрядника.

Таким образом, вынос поджигающего 10 промежутка на поверхность катода и использование указанных конструктивных соотношений позволили уменьшить среднестатистическое время включения разрядника данной конструкции по сравнению с 15 прототипом более, чем в 2 раза за счет более высокой концентрации плазмы по кратчайшему расстоянию между узлом поджига и анодом. Это время составило

0,21+.0,03 мкс для конструкции разрядника, 20 имеющей межэлектродное расстояние

d=5 мм, а =90О, /=30 . y=60, h=0,5 мм, 1=1мм.

Расположение же в данной конструкции участка поверхности 5 таким образом, 25 что нормаль к этому участку поверхности и расстояние от точки проведения нормали до анода составили угол Jg > 70 привело к росту времени включения до 0,3 0,05 мкс при неизменом межэлектродном расстоянии и 30 энергии импульса поджига и снижению срока службы до 1000 включений за счет закорачивания рабочей поверхности диэлектрика металлической пленкой.

Формула изобретения

Вакуумный управляемый разрядник, содержащий противостоящие анод и катод, выполненный с отверстием, в котором установлен поджигающий электрод, отделенный от катода диэлектрической втулкой, о тл ича ющи йс ятем, что, с целью повышения быстродействия и срока службы, диэлектрическая втулка выступает в разрядный промежуток над рабочей поверхностью катода, которая выполнена в виде двух соосных с втулкой и сопряженных по окружности участков поверхностей вращения, один из которых примыкает к рабочей наружной боковой поверхности втулки, образующая ближайшего к диэлектрической втулке участка поверхности катода расположена под углом а=90 — 120 к образующей рабочей боковой поверхности втулки, нормаль к этому участку поверхности катода, проведенная из точки на границе этого участка поверхности катода с диэлектрической втулкой, расположена под углом /3 =0-70 к кратчайшему расстоянию от этой точки до поверхности анода, а образующие указанных участков поверхностей катода расположены друг к другу под углом у, выбранным в зависимости от высоты h выступающей части втулки и расстояния I от границы сопряжения указанных участков поверхностей катода до рабочей боковой поверхности втулки в соотношении

y arctg -1- -го . о