Разрядник

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик 748605 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.05.78 (21) 2611669/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) M. Кл

Н 01 Т 3(00

Государственный комитет

СССР (53) УДК 621.316..933 (088. 8) Опубликовано 15.07.80. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 25.07.80 но делам изобретений и открытий

Э. А. Шелехов и А. Г. Ровенский (72) Авторы изобретения

Харьковский ордена Ленина политехнический институт имени В. И. Ленина (71) Заявитель (54) РАЗРЯДНИК

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике и предназначено для коммутации в разрядных цепях накопителей энергии, например, конденсаторных батарей. Оно может быть использовано в экспериментальной физике и промышленной технологии, в частности, в проблеме управляемого термоядерного синтеза, при создании сильных импульсных магнитных полей.

Известен разрядник, содержащий главный искровой промежуток, электроды которого разделены изолятором, и подсвечиваю- го щий искровой промежуток. За счет подсвет-ки главного искрового промежутка фотоизлучением подсвечивающего искрового промежутка в разряднике достигается высокая стабильность времени срабатывания и малый разброс пробивных напряжений (1).

Однако продукты горения дуги главного искрового промежутка выбрасываются при:., разряде в окружающее пространство и оседают на поверхности изолятора, что приводит к снижению электрической прочности изоляции и к самопроизвольным срабатываниям разрядника, вызываюшим аварии в экспериментальных физических установках и простои дорогостоящего оборудования, или производство брака при использовании разрядника в промышленной технологии.

Известен также разрядник, содержащий основные электроды, разделенные изолятором, и устройство продувки, которое обеспечивает эвакуацию продуктов горения дуги из разрядника посредством прокачки газа через разрядный промежуток (2).

Устройство продувки позволяет значительно снизить вероятность самопроизвольных срабатываний разрядника.

Недостатком разрядника является низкая стабильность срабатывания и значительный разброс пробивных напряжений.

Наиболее близким известным техническим решением к предлагаемому изобретению является разрядник, содержащий электроды главного искрового промежутка, разделенные изолятором с отверстием для продувки, и поджигающие электроды, образующие подсвечивающий искровой промежуток (3) .

Недостатком разрядника является ограниченный срок службы из-за напыления материала электродов главного искрового промежутка на поверхность изолятора, что приводит к снижению его электрической проч748605 ности и к самопроизвольному срабатыванию разрядника. Кроме того, материал электродов тлавного искрового промежутка, осаж даясь Ah "поджигающих электрбдах, Ъриводит к изменению пробивного напряжения подсвечиваюшего искрового промежутка, что сказывается на стабильности срабатывания всего разрядника.

Целью изобретения является повышение срока службы и стабильности срабатывания разрядника.

Цель достигается тем, что известный разрядник (3) снабжен перфорированным экраном; отношение площади всех отверстий которого к его общей площади выбрано в пределах 0,7 — 0,8, расположенным между изолятором и главным искровым промежутком, а поджигающие электроды установлены между изолятором и указанным экраном, причем экран выполнен выпуклым в сторону главного искрового промежутка.

На чертеже схематически изображен предлагаемый разрядник.

Он содержит два электрода 1 и 2 главного искрового промежутка 3, поджигаюшие электроды 4 и 5, образуюшие подсвечиваюший искровой промежуток 6, изолятор 7 с отверстием 8 для продувки и (зашитный) перфорированный экран 9, расположенный

= йод " тглом к направлению движения ударной волны и потока 10 продуктов горения дуги из главного искрового промежутка 3 и от деляюший подсвечиваюший искровой промежуток 6 и изолятор 7 от главного искрового промежутка 3.

Разрядник работает следующим образом.

При увеличении напряжения на разряднике до пробивного первым срабатывает подсвечиваюший искровой промежуток 6. При этом происходит интенсивное облучение и фотоионизация газа главного искрового промежутка 3 излучением разряда подсвечивающего искрового промежутка 6, которое попадает в главный искровой промежуток, проходя сквозь отверстия в экране 9. Следовательно, интенсивность облучения главного искрового промежутка 3 зависит от интен- " сивности излучения разряда подсвечивающего искрового промежутка 6 и от коэффициента живого сечения f перфорированного экрана, определяемого отношением площади всех отверстий в экране к плошади всего экрана. промежутка и в нем разовье гся дуга. При этом в пространстве вокруг горяшей дуги начнет распространяться со скоростью порядка 1 — 2 км/с ударная волна разряда, представляющая собой поток сжатого газа со взвешенными в нем продуктами горения дуги. Для двигающегося со столь высокой скоростью потока газа перфорированный экран с коэффициентом живого сечения

0,7 — 0,8 и отверстиями небольших диаметров представляет собой практически непроницаемую преграду. Поток 10 загрязненного в результате горения дуги газа, встретив на своем пути перфорированный экран 9, отбрасывается им на нерабочую поверхность

fS изолятора и электродов, так как перфорированный экран 9 расположен под углом к направлению движения потока 10 загрязненного газа. При этом возможное частичное загрязнение поверхности перфорированного экрана 9 продуктами горения дуги прак2î тически не влияет на его коэффициент живого сечения.

Для эвакуации продуктов горения дуги из разрядника осуществляется продувка главного искрового промежутка через отверстие

8 в изоляторе и отверстие экрана. Причем

2$ перфорировапныи экран с коэффициентом живого сечения 0,8 1 0,7 не представляет преграды для прокачиваемого газа, так как коэффициент сопротивления при низких скоростях газа очень мал.

2в Таким образом, данный разрядник по сравнению с известными за счет установки перфорированного экрана позволяет снизить запыляемость изолятора и поджигаюших электродов, что приводит к повышению срока службы разрядника и стабильности его срабатывания.

Формула изобретения

Разрядник, содержащий электроды главного искрового промежутка, разделенные изолятором с отверстием для продувки, и

40 поджигающие электроды, образуюгцие подсвечиваюший искровой промежуток, oTëèчающийся тем, что, с целью повышения срока службы и стабильности срабатывания, он снабжен перфорированным экраном, от4 ношение плошади всех отверстий которого к его общей площади выбрано в пределах

0,7 — 0,8, расположенным между изолятором и главным искровым промежутком, а поджигаюшие электроды установлены между изолятором и указанным экраном; причем экран выполнен выпуклым в сторону главного искрового промежутка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании ¹ 147440, кл. Н 1 Х, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 265269, кл. Н 01 Т 3/00, 20.05.68.

3. Авторское свидетельство СССР, № 371645, кл. Н 01 Т 3/00, 10.05.71.

Величина коэффицие н та живог о сечения перфорированного экрана меньше 0,7 для целей подсветки сквозь отверстия в нем нецелесообразна, так как в этом случае теряется более ЗОО/о мощности подсвечиваюшего

"ймпульса "и, "как йоказали эксйерименты, "влияние подсвечиваюшего искрового промежутка на срабатывание главного искрового промежутка значительно ослабляется. При коэффициенте живого сечения перфорированного экрана f .: 0, срабатывание подсвечиваю щего искрового промежутка приводит к надежному срабатыванию главного искрового

748605

Составитель В. Гомзин

Редактор Т. Кузнецова Техред К. Шуфрич Корректор Г. Назарова

Заказ 4252/43 Тираж 844 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушскан наб., д. 4/5

<Ьилиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4