Управляемый разрядник

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<»> 720598

Союз Советски к

Социалистическик

Реслублик

-1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.03.78 (21) 2584251/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. К .

Н 01 Т 3/00

Гооударстееииый комитет

СССР (53) УДК 621.316..933 (088.8) по делам иэобретеиий и открытий

Опубликовано 05.03.80. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 15.03.80 (72) Авторы изобретения

Н. P. Абрамов и И. Н. Романенко

Чувашский государственный университет имени И. Н. Ульянова (71) Заявитель (54) УПРАВЛЯЕМЫЙ РАЗРЯДНИК

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике, в частности, к управляемым газонаполненным разрядникам, и может быть использовано для коммутации импульсов тока в емкостных накопителях энергии.

В настоящее время для коммутации высоковольтных цепей с емкостными накопителями энергии используются различного типа искровые и дуговые разрядники, содержащие системы основных и поджигающих электродов (1).

Известны также вакуумные разрядники, работающие при остаточном давлении газа в разрядной камере порядка 10 — 10 тор (2).

Однако, если разрядник должен работать в таком режиме, когда необходимо обеспечить наносекундный диапазон времени срабатывания разрядника, большую пропускную способность разрядника по току (порядка

10 — 10 А) при малой собственной индук; тивности разрядника несколько нГн, большое число разрядов (10 — 10 разрядов) с частотой следования порядка 10 — 1000Гц, ни один из известных типов разрядников не может удовлетворить всем перечисленным требованиям.

Известен управляемый разрядник, содержащий установленные в разрядной камере высоковольтный и заземленный электроды, поле между которыми слабонеоднородное и поджигающий электрод, покрытый ди5 электрической оболочкой (3).

Разрядник обеспечивает наносекундный диапазон времени срабатывания, но имеет ограниченную пропускную способность потоку и не позволяет коммутировать импульсы с большой частотой. тО

Целью изобретения является повышение пропускной способности разрядника по току и частоты следования разрядов.

Эта цель достигается тем, что известный разрядник снабжен управляющим электродом, выполненным в виде сетки, электрически соединенной с поджигающим электродом и расположенной между указанными высоковольтным и заземленным электродами параллельно им, а заземленный электрод выполнен с пазами на торце, в которых уложен указанный поджигающий электрод, причем разрядная камера заполнена смесью элегаза и легкого газа при атмосферном давлении.

720598

Формула изобретения

1 .ех нг лЩги а у

ЦИ И И П И Заказ 10237143 Тираж 844 Подинсное

Филиал ПП П е 11àòåíò», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

На чертеже схематически представлен предлагаемый разрядник.

Поджигающий электрод 1 представляет собой проволоку, покрыгую диэлектрической оболочкой (полиэтиленовой изоляцией) 2, уложенную бифилярно в пазы заземленного электрода 3 и соединенную с управляющим электродом 4, вьпюлненным в виде сетки и ра сположе иным в разрядном промежутке между высоковольтным 5 и заземленным 3 электродами. Основные электроды высоковольтный 5 и загземленный 3, с целью создания поля, близкого к однородн:)My, имеют форму профиля Ро "oncKQH., электроды поме. цены в замкнутую разрядную камеру., изготовленную из оргстекла и заполненную смесью элегаза и гелия (например, 15% элегаза и 85% гелия) при атмосферном давлении. На этом же чертеже изображены делитель напряжения на высокоомных резисторах 6 — 7, с помощью которого задается потенциал на управляющем электроде-сетке, и емкостной накопитель 8 энергии.

Разрядник работает следующим образом.

При подаче на поджигающий электрод 1 крутых импульсов напряжения противоположной полярности по отношению к напряжению накопителя 8 энергии происходит предварительная ионизация газового объема путем заряда частичных емкостей, образованных изолированной проволочкой поджигающего электрода и заземленным электродом, а между сеткой и основными электродами создается равномерное по всему объему перенапряжение. Происходит диффузный разряд — - однородный разряд по всему объему газового промежутка. В проведенных исследованиях в смеси элегаза и гелия (15оj0 элегаза и 85% гелия) при атмосферном давлении отшнуровывания объемного разряда в искровой канал не наблюдалось.

Предварительная ионизация газового объема, равномерное распределение перенапряжения по всему объему, а также значительно увеличившаяся активная площадь основных электродов позволяют резко снизить статистическое время запаздывания разряда и, следовательно, уменьшить время срабатывания разрядника. Объемный однородный характер разряда позволяет обеспе чить повышение пропускной способности разрядника по току за счет резкого снижения плотности разрядного тока, снижение собственной индуктивности разрядника за счет значительно увеличившихся размеров разряда по сравнению с искрой, увеличить срок о службы разрядника благодаря значительному уменьшению эрозии электродов и повысить частоту следования разрядов за счет уменьшения времени деионизации разрядного промежутка.

Управляемый разрядник, содержащии установленные и разрядной камере высоко26 вольтный и заземленный электроды, поле между которыми слабонеоднородное, и поджигающий электрод. покрытый диэлектрической обол очко,":и о rëèûàþè èé ñÿ тем, что, с целью повышения пропускной способности

2$ по току и частоты следования разрядов, он снабжен управляющим электродом, выполненным в виде сетки, элекз рически соединенной с поджигающим электродом и расположенной между указанными высоковольтным и 3:-:.-емленным электродами параллель3Q но им, а заземленный электрод выполнен с пазами на горце., в к.,торых уложен указанный поджигающий электрод, причем разрядная камера зачолнcnа смесью элегаза и легкого газа при атмосферном давлении.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 329613, кл. 11 01 Т 3/00, 1972.

2, !(омальков В. С. Техника больших импульс",nix тс ков и ма нитных полей. 1т ., 4о Атомиздат, 1970, ". 131.

3. Патент Франции № 1513577.,,л ° 1-j Оj T 1968