Управляемый искровой разрядник

 

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике. Цель изобретения - повышение срока службы. Заземленный основой электрод выполнен полым и установлен внутри изоляционной втулки, снаружи которой расположен поджигающий электрод. Под действием магнитного поля катушки дуга коммутируемого тока перемещается к полости заземленного электрода и затем перемещается вдоль края полости. 1 ил.

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике и может быть использовано для коммутации больших импульсных токов в мощных импульсных установках, а также для защиты электротехнических установок и сооружений от перенапряжений. Целью изобретения является повышение срока службы. На чертеже изображена схема предлагаемого разрядника. Разрядник состоит их высоковольтного 1 и заземленного 2 основных электродов. Заземленный электрод 2 выполнен в виде полого цилиндра и размещен внутри изоляционной втулки 3, которая находится внутри катушки 4 электромагнита и выступает одним своим концом в разрядный промежуток. Поджигающий электрод 5 охватывает изоляционную втулку 3. Основные параметры испытанного разрядника следующие: диаметр высоковольтного электрода 1 составляет 120 мм; наружный диаметр заземленного электрода 2 составляет 100 мм, внутренний - 40 мм; промежуток между основными электродами составляет 15 мм; втулка 3 выполнена из органического стекла, ее наружный диаметр 100 + 0,5 мм, толщина стенки 3 мм; высота, на которую выступает втулка 3 в промежуток между основными электродами, равна 4 мм; напряжение запуска 20 кВ, рабочее напряжение 40 кВ. Работает разрядник следующим образом. К высоковольтному основному электроду 1 приложено постоянное или импульсное высокое напряжение. Основной электрод 2 заземлен. При поступлении на поджигающий электрод 5 поджигающего импульса изоляционная втулка 3 перекрывается искрой, вызывая в данном месте пробой межэлектродного промежутка между высоковольтным электродом 1 и заземленным электродом 2. Катушка 4 электромагнита при этом запитана от источника постоянного тока. Под действием магнитного поля катушки 4 электрическая дуга коммутируемого тока перемещается к общей оси симметрии катушки и основных электродов 1 и 2, доходит до полости в заземленном электроде 2 и начинает перемещаться вдоль ее края до тех пор, пока дуга не оборвется. При этом термическое воздействие дуги на все части изоляционной втулки одинаково и ослаблено. При этом отсутствуют места локального разогрева основных электродов, что приводит к их равномерному износу. Поскольку срок службы разрядника определяется сроком службы изоляционной втулки, то при одинаковой толщине стенки втулки и одинаковой величине коммутируемого тока срок службы втулки в первую очередь определяется величиной периметра ее поперечного сечения. При коммутируемом токе 3,5 кА и длительности импульса этого тока 0,5 мкс срок службы без изменения временных характеристик составляет 3,8˙10⁷ срабатываний, а у прототипа 1,1˙10⁷, т. е. в 3,5 раза меньше. При дальнейшей работе данный разрядник остается работоспособным, но увеличиваются время задержки срабатывания и разброс времени срабатывания. При наличии продувки межэлектродного промежутка сжатым газом через полость в заземленном электроде и водяном охлаждении электродов разрядник может работать с высокой частотой срабатывания. (56) Авторское свидетельство СССР N 930460, кл. Н 01 Т 2/02, 1973. Авторское свидетельство СССР N 1032502, кл. Н 01 Т 2/02, 1980.

Формула изобретения

УПРАВЛЯЕМЫЙ ИСКРОВОЙ РАЗРЯДНИК, содержащий два противостоящих основных электрода и поджигающий электрод, отделенный от заземленного основного электрода изоляционной втулкой, выступающей в промежуток между основными электродами и расположенной коаксиально поджигающему электроду, и катушку электромагнита, установленную снаружи указанной изоляционной втулки, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы, поджигающий электрод выполнен в виде кольца, установленного снаружи указанной изоляционной втулки, заземленный электрод выполнен в виде полого цилиндра, коаксиально установленного внутри указанной изоляционной втулки, а катушка электромагнита расположена соосно поджигающему электроду.

РИСУНКИ

Рисунок 1