Управляемый искровой разрядник

(72) Н. В, Седов л.28ЕО. А КРасн по кл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬТИЙ ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ(71) Научно-исследовательский институтвысоких напряжений при Томском орденаОктябрьской Революции и ордена Трудо-,вого Красного Знамени политехническоминституте имени С, М. Кирова(56) 1. Патент Англии822000,39 (1) Э , 1959,2. Авторское свидетельство СССРзаявке2990408/24-07,Н 01 Т 3/00, 08.10.80 (прототип),(54) (57) УПРАВЛЯЕМЫЕЕ ИСКРОВОЙРАЗРЯДНИК, содержащий два основныхэлектрода, в одномиз которых расположена катушка электромагнита, охватывающая тригатронный узел, выполненньп ввиде поджигающего электрода, отделенного от этого основного электрода изоляционной втулкой, выступающей за пределы основного электрода, и входящейв разрядный промежуток, о т л и ч а юц и й с я тем, что, с целью увеличениясрока службы, оси симметрии катушкиэлектромагнита и тригатронного узласмещены одна относительно другой, причем изоляционная втулка выполнена содинаковой толщиной стенки в поперечномсечении.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для коммутвции в высоковольтных установках приполучении импульсов напряжения и тока,а также в устройствах для зашитЫ от 5перенапряжений.Основными требованиями, предъявляемыми к искровым разрядникам, являютсямалое время запаздывания срабатыванияпри одновременной высокой стабильности 10этого времени и большой срок службыэлектродной системы. Одним из способов увеличения, срока службы электродной системы является использование вращения дуги электрического разряда магнитным полем,Известен искровой разрядник, содержащий два основных электрода, в одномиз которых размещены поджигающий. электрод и катушка электромагнита, 20При взаимодействии поля электромагнита с полем коммутируемого тока происходит вращение дуги электрическогоразряда. Вследствие этого вращения ииспользования электродов специальной 25формы уменьшается эрозия электродов,определяющаясрок их службы 3..Недостатком этого разрядника является большое время запаздываниясрабатывания и невысокая стабильность, 30поскольку он является по способу управления тригатронным разрядником.Наиболее близким к предлагаемомуявляется управляемый искровой разрядник35 содержащий два основных электрода, в одном из которых расположена катушка электромагнита, охватывающая тригатронный узел, выполненный в виде поджигающего электрода, отделенного от этогоосновного электрода изоляционной втулкой, выступающей за пределы основного электрода и входящей в разрядный промежуток. В данном разряднике изоляцион-, ная втулка выполнена с различной тол 45 шиной стенки в поперечном сечении, а оси симметрии катушки электромагнита и электродной системы совпадают.Разрядник позволяет получать малоевремя запаздывания срабатывания и высокую стабильность запуска. Срок службы подобных разрядников с изоляционной втулкой в основном определяется сроком службы изоляционной втулки, которая изнашивается от термического и меха нического воздействий плазмы управляющей искры и канала коммутируемого тока. В разряднике решена задача защиты втулки от воздействия плазмы каналакоммутируемого тока 2 .Однако отрицательный эффект от плазмы управляющей искры сохранился, таккак управляющая искра перекрывает торец изоляционной втулки только в узкихместах (в местах с наименьшей толщиной стенки втулки, где длина пути поперекрытию минимальна), В этих местахнаблюдается наибольший износ торцавтулки, что снижает срок ее службы.Кроме того, вьполненные втулки с такимпоперечным сечением и соответствующегоотверстия в основном электроде затруднительно,Бель изобретения - повышение срокаслужбы разрядника,Указанная цель достигается,.тем, чтов управляемом искровом разрядникй содержащем два основных электрода, водном из которых расположена катушкаэлектромагнита, охватывающая тригатронный узел, выполненный в виде поджигающего электрода, отделенного от основногоэлектрода изоляционной втулкой, выступающей за пределы основного электрода, ивходящей в разрядный промежуток, осисимметрии катушки электромагнита итригатронного узла смещены одна относительно другой, причем изоляционная втулка выполнена с одинаковой толщинойстенки в поперечном сечении,На чертеже представлен предлагаемыйезрядник, общий вид, разрез по оси,Разрядник содержит два основныхэлектрода 1 и 2, в одном из которыхрасположена катушка электромагнита 3,которая оххватывает тригатронный узел,состоящий из поджигающего электрода4, отделенного от основного электрода2 изоляционной втулкой 5, выступающейза пределы основного электрода и входящей в разрядный промежуток. Ось симметрии тригатронного узла смещена относительно оси симметрии катушки электромагнита 3. Наиболее благоприятносмещать оси симметрии катушки электромагнита тригатронного узла на расстояние большое или равное половине наружного диаметра втулки. Устройство работает следующим образомВ исходном состоянии включено питание накатушку электромагнита 3 и к основным электродам 1 и 2 приложено высокое напряжение, При подаче управляющего импульса на поджигающий электрод 4 происходит перекрытие торна изоСоставитель В. ГомзинРедактор Ю, Середа Техред Т,Маточка Корректор О,ное Подпискомитета СССРи открытийРаушская набд, 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 1032ляционной втулки 5, выступающей в разрядный промежуток. Перекрытие изоляционной втулки управляющей искрой с равнойвероятностью может происходить в любом месте по,периметру торца,5Управляющая искра инициирует основнойэлектрический разряд между электродами1 и 2. При этом канал электрическогоразряда со стороны магнитного поля,созданного электромагнитом, действует 10сила Лоренца, смещающая канал разрядав сторону от втулки. Поскольку каналосновного:электрического разряда с высокой температурой и механическим давлением либо вовсе не соприкасается со 15стенками втулки, либо действие дугина втулку ограничено временем огибаниячетверти периметра втулки, воздействиедуги на изоляционную втулку значительноуменьшается. 20В данном искровом разряднике управляющая искра может перекрывать торецизоляционной втулки в любом месте поее периметру, что обеспечивает равномерный износ торца втулки от воздей з 5412/55 Тираж 590 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, ствия управляющей искры, т. е. повышает ее срок службы в 1,5-2,0 разапо сравнению с разрядником-прототипом).Кроме того, смешение поджигающегоэлектрода с изоляционной втулкой относительно оси катушки электромагнитадает дополнительную возможность параллельного выполнения и включения нескольких подобны поджигающих электродов,расположив их в заземленном электродепо периметру окружности с радиусом,равньц смешению подхигаюшего электрода относительно оси электромагнита,При. этом сила тока в одНом канале разряда уменьшается во столько раз, сколько включено параллельных поджигающихэлектродов. Это позволяет во столькоже раз уменьшить термическое и механическое воздействия на каждую втулку со стороны коммутируемого тока иувеличить соответственно срок службывтулок и разрядника в целом. Такойразрядник будет иметь низкую индуктивность,