Управляемый разрядник

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИ)РЕСПУБЛИК ОСУДАРСТВ Е Н НО ВЕДОМСТВО СССР ГОСПАТЕНТ СССР) 2/О ТЕНТНОЕ БРЕТЕНИЯ И ОП ВТОРСН ВИ о а больполей230.ССР977. вж(5 б)(57) 1. УПРАВЛЯЕМЫИ РАЗРЯДНИК,содержащий противостоящие анод и катод, выполненный с отверстием, в котором по оси установлен стержневойпервый управляющий электрод диамет"ром Й, отделенный от катода первымизолятором, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения стабильности срабатывания и расширения диапазона коммутируемых напряжений, ваноде также выполнено отверстие, расположенное напротив отверстия в като"де, в котором по оси также установлен дополнительно введенный второй 41(Э-Й. ь двух евым втуы на, ана е Изобретение относится к области техники высоких напряжений и больших , импульсных токов и может быть приме-нено в качестве коммутирующего элемента для разрядки мощных малоиндуктивных конденсаторных батарей, в частности для параллельного включения нескольких секций конденсаторной батареи в установках магнитно-импульс-. ной обработки металлов, а также в ка-.честве кроубара. яется повыше вания и рас ируемых назрядника. равляемый анод 1 и катод 3, отделенный изоляционной 2 и аноде 1 ры ося(56),пашук П,Н. и др. Техникимпульсных токов и магнитныхМ,: Атомиздат, 1970, с, 175 Авторское свидетельство СН 605279, кл, Н 01 Т 3/00,стержневой управляющий электрод тоже диаметра, что и первый управляющий электрод, отделенный от анодавторым изолятором, диаметры П отверстий в аноде и катоде выбраны рными между собой, а расстояние 1между управляющими электродами выбрано в зависимости от разности диаметров 1) и й и от расстояния Я меанодом и катодом в соотношении 2, Разрядник по и.1, о т л ч а ю щ и й с я тем, что, с це повышения надежности, указанные ляторы выполнены, каждый, в вид коаксиально расположенных с кол зазором друг относительно друга лок, внешние из втулок закрепле стенках отверстий катода и анод внутренние из втулок закреплены боковых поверхностях соответств первого и второго управляющих э родов. Целью изобретения яние стабильности срабаширение диапазона коммпряжений управляемогоНа чертеже показанразрядник, разрез.Разрядник содержит2, обратный токопроводот анода 1 и катода 2пластиной 4, В катодевыполнены отверстия, иразмещены соответственно первый ивторой стержневые вольфрамовые управляющие электроды 5. На поверхностях отверстий анода 1 и катода 2 ибоковых поверхностях управляющихэлектродов наклеены керамическиевтулки 6 и 7, предохраняющие поверхности электродов от электроэрозии,Торцы керамицеских втулок 6 и 7 ус Отановлены заподлицо с рабоцими поверхностями соответствующих электродов 1, 2 и 5,Диаметры П отверстий в аноде 1и катоде 2, диаметры й управляющихэлектродов 5, расстояние Б между анодом 1 и катодом 2 и расстояние 1 между управляющими электродами 5 выбраныв соответствии с соотношением П - д1Б, а именно Р = 6 мм, д = 1 мм, 2 ОВ = 1 : 4,5 мм,( аноду 1 и обратному токопроводу3 подключен емкостной накопительэнергии 8, а к катоду 2 и обратномутокопроводу 3 - нагрузка 9, Управляющие электроды 5 подключены к цепизапуска, состоящей из последовательно вклюценных накопительного конденсатора и управляемого коммутатора,В кольцевые каналы между втулками 6 и 7 подаеся спирально закруцен"ный воздух, охлаждающий втулки и рабоцие поверхности анода 1 и катода 2.Разрядник работает следующим образом. 35При подаце из цепи запуска импульса напряжения с амплитудой 10-16 кВна управляющие электроды 5 между нимипроисходит пробой, Образовавшаяся приэтом в виде цилиндра плазма разряда 40взрывообразно и симметрично распространяется в направлении, перпендикулярном каналу разряда. Поскольку края ототверстий анода 1 и катода 2 находятся на небольшом расстоянии от торцовуправляющих электродов 5, то плазмабыстро достигает краев этих отверстий и надежно закорацивает анод 1 икатод 2. В данном случае имеет местои подсветка промежутка между анодом1 и катодом 2 ультрафиолетовым излучением от плазмы разряда между управляющими электродами 5, но главную роль в надежном запуске разрядника при напряжении между анодом 1и катодом 2 равном 10-100 В - напря"жении горения импульсной луги - играет.закорацивание анода 1 и катода 2 электропроводящей плазмой поджигающе" го разряда между управляющими электродами 5.При 10 В между анодом и катодомразрядник запускается через 4-7 мкс.,при 100 В - через 2-4 мкс а при2000 В - церез 0,1-0,2 мкс. с разбросом в 0,05 мкс, Повышением мощностиподжигающего разряда, например, засцет уменьшения инлуктивности его колебательного контура можно резко сократить время запаздывания запускапри малых напряжениях.Малое время запуска разрядникапри небольших напряжениях на основных электродах позволяет вклюцать подобные разрядники параллельно, когда,например, каждая секция из несколькихконденсаторов имеет свой разрядник,атакже в качестве кроубара.Гсли один из нескольких параллель"но включенных разрядников запускается раньше остальных, то напряжениемежду основными электродами другихразрялников резко упадет до величины10-100 В, т е, до напряжения горениядуги, в таких затрудненных для запуска разрядников условиях резко возрастает разброс времени запуска иногдав тысяци раз, цто приводит к срывуэксперимента, ухудшению качества, ато и к браку в изделиях, изготовленных методом магнитно-импульсной обработки металлов,Предлагаемый разрядник свободенот указанных недостатков. При определенной мощности поджигающей искрыразрядник запускается регулярно, безпропусков при небольших напряжениях,в жестко ограниценных пределах запаз"дывания запуска. Причем увелицениемощности поджигающей искры уменьшаетвремя запаздывания запуска. Максимальное время запаздывания срабатывания определяется скоростью разлетающейся плазмы и расстоянием от осиподжигающего промежутка до краев от"верстий анода и катода,Приближение в данном управляемом разряднике обратного токопровода 3 к аноду 1 и катоду 2 позволяет полуцить малоиндуктивную конструкцию разрядной цепи, в которой возникает движение плазмы разряда между анодом и катодом под действием собственного. магнитного поля в направлении от об" ратного токопровода, Это уменьшает термическое воздействие плазмы на уп1295978 СоставительРедактор О.Филиппова Техред М.Моргентал Корректор . А.Мотыль Заказ 2828 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, В, Раушская наб д, 1/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 5равляющие электроды и рабочие поверхности анода и камзола, что увеличивает долговечность разрядника и надежность его работы.