Вакуумный управляемый разрядник

(54) ВАКУУМНЫЙРЯДНИК (57) Изобретение от электротехнике. Це шение быстродейс службы. Диэлектри в разрядный пром верхностью катодаде двух сопряже участков поверхнос ПРАВЛЯЕМЫИ РАЗ и инстидо ффер 3 - 17 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯ РИ ГКНТ СССР АНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Вакуумные дуги(Под. редти Д. М, М: Мир, 1983, с, 413 - 415Патент США М 3465202, кл1968,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 б 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=0 - 70. Второй участок поверхности б имеет образующую, располоносится к сильноточнои ль изобретения - повывия и увеличения срока ческая втулка выступает ежуток над рабочей по- которая выполнена в винных по окружности тей вращения. 1 ил. у к образующеи участк ранному в соотношени женную под углом а поверхности 5, выби уЭГС 19-Г -20, где Ь - высота выступаюощей части втулки 4; 1 - расстояницы сопряжения участков повкатода до рабочей боковой по р 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 / в пределах 0-70 обеспечивает направленность по крайней мере 507 ь потока ллазмы в сторону ближайшего участка поверхности анода и быстрое заполнение вакуумного промежутка плазмой, что приводит к уменьшению времени включения вакуумного разрядника,1644273 ь Е.УшаковМоргентал Состави ехред М ректор А,Осауленко ашкова ед Заказ 1464 Тираж 285 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, 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 уЭГСЯ-Г - 20 уменьшает заЬ опыление рабочей поверхности диэлектрика 5 парами металла, разбрызгиваемого с анода и катода и тем самым повышает срок служ-. бы разрядника. Таким образом, вынос поджигающего 10промежутка на поверхность катода и использование указанных конструктивныхсоотношений позволили уменьшить среднестатистическое время включения разрядника данной конструкции по сравнению с 15прототипом более, чем в 2 раза за счет более высокой концентрации плазмы пократчайшему расстоянию между узломподжига и анодом. Это время составило0,21+ 0,03 мкс для конструкции разрядника, 20имеющей межэлектродное расстояние0=5 мм, а =90 О, 8=30. у=6, п=0,5 мм,1=1 мм.Расположение же в данной конструкции участка поверхности 5 таким образом, 25что нормаль к этому участку поверхности ирасстояние от точки проведения нормали доанода составили угол70 привело к росту времени включения до 0,3 + 0,05 мкс принеизменом межэлектродном расстоянии и 30энергии импульса поджига и снижениюсрока службы до 1000 включений за счетзакорачивания 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 Ь выступающей части втулки и расстоянияот границы сопряжения указанных участков поверхностей катода до рабочей боковой поверхности втулки в соотношенииагсц гоо