Многоканальный разрядник

СОКИ СОВЕТСКИХсоаммйпюетииРЕСПУБЛИК 4 29 9) с 5 а Н 01 Т 3/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н двторСноьЮ СвИДятельСтву ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Авторское свидетельство СССР И 641569, кл, Н 01 Т 5/00, 1976.2. Авторское свидетельство СССР й 612324, кл. Н 01 Т 3/00, 1976.3. Смирнов С.А. и Терещенко Ф.ф. Управляемые разрядники для коммутации больших импульсных токов в высоковольтных установках. - Сборник рефератов за .1945-1961 гг. И., Госатоиздат, 1962.(54)(57) 1, ИН 0 ГОКАНАЛЬНЫй РАЗРЯДНИК, содержащий два основных противостоящих электрода, поле между которыми близко к бднородному, и поджигающие электрически соединенные электроды, отделенные от одного из основных электродов изолятором и подключенные общей точкой к источнику поджига,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и стабильности многоканального срабатцва" ния и уменьшения габаритов, основные электроды выполнены в виде дисков, поджигающие электроды выполнены в виде электрически соединенных в центральной части радиально расходящихся круговых секторов, расположенных на одной стороне изолятора, выполненного в виде диска из материала с высокой диэлектрической проницаемостью, прилегающего другой стороной к указанному первому основному электроду с противоположной от разрядного промежутка стороны, причем первый основной электрод выполнен со сквозными отверстиями, расположенными по периметру указанного изоляционного диска в местах подхода поджигающих электродов к краю изоляционного диска.2. Разрядник по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что поджигающие электроды выполнены из легкоиспаряющегося материала.Изобретение относится к коммутированию больших токов в вакууме, газахи может быть использовано в различныхэлектрофизических установках, а такжедля защиты высоковольтных элеме .тов 5линий электропередач, тиристорныхпреобразовательных блоков и другихэлектротехнических устройств высокогонапряжения от -грозовых и коммутационных перенапряжений.10Одним из основных путей. увеличенияресурса и уменьшения времени коммутации сильноточных высоковольтных коммутаторов является зажигание большогочисла параллельных искровых каналов. 15Известен многоканальный разрядник,состоящий из нескольких искровых промежутков, электроды которых расположе.ны на общем диэлектрическом основании, и общего поджигающего электрода, 20расположенного между основными электродами и снабженного оболочкой из диэлектрика, например кварца.Начальная проводимость в основномразрядном промежутке, приводящая к 25развитию в нем нескольких разрядныхканалов, возникает за счет разрядовэлементарных емкостей, образованныхосновными электродами и поверхностьюдиэлектрика, которые заряжаются при З 0подаче на поджигающий электрод высосоковольтного импульса поджига.В таком разряднике для одновременного поджига нескольких искровшх промежутков применяется барьерный разрядмежду общим поджигающим электродом,покрытым диэлектриком и каждой паройосновных электродов1,К недостаткам этого разрядника следуетотнести малую долю используемой 40мощности поджигающего импульса, таккак разряд происходит, за счет поляризационных зарядов на диэлектрической ,оболочке, присутствие в основном промежутке поджигающего электрода, искажающего электрическое поле основного45промежутка еще до прихода импульсаподжига, а также невозможность работытакого разрядника в вакууме из-за отсутствия плазмообразующего вещества.50Известен также многоканальный разрядник, содержащий полый цилиндрический анод, внутри которого коаксиальноустановлен катодный узел, который вы"полнен в виде нескольких радиально55расходящихся двойных формирующихний, каждая из которых выполнена в ви.де разделенных диэлектриком пластин,причем указанные линии разомкнуты наконцах, обращенных к внутренней поверхности анода, и соединены паралич,лельно в центре, а поджигающее устройство выполнено в виде установленного .в центре искрового промежутка,высоковольтный электрод которого под"ключен к точке соединения центральныхпластин, а заземленный электрод - кодной из точек соединения одноименных внешних пластин двойных формирую"щих линий2.Недостатками такого разрядника являются его принципиальная неуправляемость, так как работа разрядника предполагает одновременную подачу импуль"са на анод и поджигающее устройство,малая мощность вспомогательных разрядов по поверхности диэлектрика, создаваемых емкостными токами, и какследствие слабая подсветка основногопромежутка в газах и невозможностьработы разрядника в вакууме из-за отсутствия плазмообразующего вещества,а также неоднородность поля в основном промежутке, вызванном характерной геометрией разрядника, цто можетслужить причиной самопробоев основного промежутка.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является многоканальный разрядник, содержащий дваосновных противостоящих электрода,поле между которыми близко к однородному, и поджигающие электрическисоединенные электроды, отделенные отодного из основных электродов изолятором и подключенные общей точкойк источнику поджига,Каждый из поджигающих электродовподключен коаксиальным кабелем к общему источнику поджига. Поджигающиеэлектроды установлены в отверстияходного из основных электродов, откоторого они отделены тефлоновымивтулками 3.Недостатками известного разрядника являются большие габариты, а так- .же недостаточно высокие надежностьи стабильность многоканального срабатывания, обусловленная рассо"гласованием волновых сопротивленийкоаксиальных кабелей (линий задержки)и сопротивлений искровых каналов поджигающих промежутков. Цель изобретения .- повышение надежности и стабильности многоканального срабатывания и уменьшение габаритов.3 1014Цель достигается тем, что в много-; канальном разряднике, содержащем два основных противостоящих электрода, поле между которыми близко к .однородному, и поджигающие электрически соединенные электроды, отделенные от одного из основных электродов изолятором и подключенные общей точкой .к источнику поджига, основные электроды выполнены в виде дисков, поджигающие. 10 электроды выполнены в виде электри" чески соединенных в центральной часГи радиально расходящихся круговых секторов, расположенных на одной стороне изолятора, выполненного .в виде 1 диска из материала с высокой диэлектрической проницаемостью, прилагающего другой стороной к указанному первому основному электроду с противоположной от разрядного промежутка стороны, 20 причем первый основной электрод выполнен со сквозными отверстиями, расположенными по периметру указанного изоляционного диска в местах подхода поджигающих электродов к краю изо З ляционного диска.Кроме того, предлагается поджигающие электроды выполнять из легкоиспа- . ряющегося материала. Это способствует увеличению количества плазмообразую- зр щего вещества, выделяемого в процессе поджига, что также повышает надежность и стабильность инициирования многоканального пробоя.На Фиг. 1 представлен многоканальм3 ныи разрядник, разрез; на фиг. 2- катодный узел разрядника со стороны поджигающего электрода.Разрядник содержит дисковые высоковольтный 1 и заземленный 2 основные40 электроды и поджигающее устройство, включающее тонкий изоляционный диск 3большой диэлектрической проницае остью, прилегающий к электроду 2 сротивоположной стороны от разрядцого промежутка, На другой стороне диска43 анесены радиально расходящиеся из центра поджигающие электроды, выполненные в виде сегментов 4 из легкоиспаряющегося металла, например магния, и подсоединенные общей точкой к исгде с - скорость света;Е - диэлектрическая проницаемостьизоляционного диска;1 - длина сегмента.Большое количество каналов, надежно зажигаемых в предлагаемом коммутаторе, позволяет значительно увеличить коммутируемую мощность, получить малое время запаздывания и высокую стабильность работы коммутатора.Предлагаемый разрядник обладает небольшими габаритами и позволяет надежно коммутировать пробои в вакууме и газах с меньшим временем коммутации и увеличить ресурс разрядника за счет полного использования мощности поджигающего импульса, во время которого образуется плазмообразующее вещество,Предлагаемый разрядник может най- . ти широкое применение в высоковольт,ной импульсной технике, в частности для коммутации накопителей энергии или в системах защиты от перенапряже" ний дорогих радиоэлектронных схем, повышает надежность и долговечность их работы. ВНИИПИ Заказ 3032/64Тираж 588 Подписное Филиал ППП "Патент",г. Ужгород, ул. Проектная 079 4точнику поджига. В местах подхода сегментов к краю диска 3 в электроде 2(катоде) имеются отверстия 5.При подаче поджигающего импульсана поджигающие электроды происходитпробой между концами сегментов 4 иэлектродом 2 по торцу изоляционногодиска 3 с большой диэлектрической про- .ницаемостью. При этом вся мощностьподжигающего импульса идет на пробой,,обеспечивая надежное инициированиепробоя разрядного промежутка как ввакууме, так и в газах.Независимость пробоя сегментовобеспечивается выполнением условия2 йпр,где 0 - среднеквадратичный разбросвремени запаздывания зажига.,ния искры;й - время пробега электромагнитной волны от центра .дискадо края сегментаспр -; -