Искровой разрядник

) Д о ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР У СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) 4660392/072) 09,03.89(71) Куйбышевский авиационный институт им, акад. С,П. Королева(56) Месяц Г.А, Генерирование мощных наносекундных импульсов, М,; Сов, радио, 1974, с. 92.Дашук П,Н. и др. Эрозия диэлектриков при коммутации больших импульсных токов скользящим разрядом, ЖТФ, 1981, т. 51, вып, 2, с, 324-333. Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике, а именно к устройствам для сокращения длительности фронта нарастания передаваемого к нагрузке импульсного напряжения, в частности к разрядникам-обострителям, быстроподключающим нагрузку кисточнику, когда напряжение на источнике достигает значений, близких к максимальному,Целью изобретения является повышение электрической прочности и обеспечение возможности регулирования рабочего напряжения искрового разрядника без изменения длины зазорэ между основными электродами,На чертеже показаны искровой разрядник и электрические схемы его включения,Высоковольтньленный электрод 2,й электрод 1 и заэемвыполненные в виде по 54) ИСКРОВОЙ РАЗРЯДНИК(57) Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике, Цель изобретения - повышение электрической прочности и обеспечение возможности регулирования рабочего наприкения, Над поверхностью диэлектрика, на которой расположены два основных эпектро да, установлен коронирующий электрод с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном поверхности диэлектрика, При подаче на коронирующий электрод отрицательного потенциала от ис точника постоянного напряжения на по. верхности диэлектрика осакдаютс я отрицательные ионы, препятствующие возникновению разряда между основными электродами разрядника, 1 ил,лос, установлены на диэлектрике 3, с обратной стороны которого расположена тока- проводящая пластина 4. электрически соединенная с заземленным электродом 2, К высоковольтному электроду 1 подключен импульсный. выход накопителя 5 энергии, собранного, например, по схеме Аркадьева. Маркса, К заземленному электроду 2 и пластине 4 подключена нагрузка б, Над поверхностью диэлектрика 3 по всей ширине разрядного промежутка. установлен коронирующий электрод 7, например, в виде набора острий. Электрод 7 соединен с цепью подачи постоянного зарядного напряжения накопителя энергии 5. Сам электрод 7 выполнен с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном рабочей поверхности диэлектрика 3.Разрядник работает следукщим абраПри зарядке накопителя 5 энергии на коронирующий электрод 7 подается постоянное зарядное напряжение (-Озар) 8 резуль)ате между электродом 7 и поверхностью диэлектрика 3 возникает коронный разряд, Поскольку рабочая среда разрядника - воздух электроотрицательныЙ газ), при отрицательной короне В нем происходит образование отрицательных ионов, подВижность которых нз два-три порядка меньше подвижности свободных электронов, Отрицательные ионы из чехла короны двигаются по силовым линиям и осаждаются иа поверхность диэлектрика 3, образуя поверхностный заряд, При срабатывании накопителя 5 энергии потенциал на высоковольтном электроде 1 возрастает до значения, определяемого электрической прочностью разрядного промежутка, Появление же Отрицательных ионов затрудняет формирование пробоя разрядника, существенно повышая пробивное напряжение,Повыщени 8 электрической прочности разрядного промежутка Определяетс: - , плот. ностью поверхностых зарядов о и начинает с казь)Ваться и ри условии 7Окр Уров 8 нь Окр зависит От состнош 8-ия плотности пот эка осаждаемь,х на диэлектрике 3 Отрицательных ионов и величины поверхностнол утечки заряда на электродыи 2. Эти параметры Определя)отся соответст - венно напряженностью электрического поля Е у корониру)ощего электрОда 7 и удельным поверхностным сопротивлением рБ диэлектрика 3. Эффект "запирания" разрядного г)ромежутка надежно проявляется, если баланс между этими величинами позволяет выполнить условие сг= с)кр, Условие о = о,р справедливо для диэлектриков с Ъ 10Ом при напряженно 1 гстях поля Е = 3 10 8/см, Последнее требование позволяет определить радиус г коронирующего электрода 7 по приложенному к нему напряжению с): Для регулирования порога пробоя разрядника коронирующий электрод 7 выполнен с возможностью перемещения над поверхностью диэлектрика 3, тем самым40 45 50 5 10 15 20 25 меняется интенсивность потока Отрицательных ионов, осаждающихся на поверхность диэлектрика 3. Перемещение коронирующего электрода 7 В горизонтальной плоскости относительно поверхности диэлектрика 3 не приводит к изменению порога пробоя разрядника. Единственное требование по месту расположения коронирующего электрода 7 в горизонтальной плоскости - отсутствие прямых пробоев по воздуху между высоковольтным электродом 1 и коронирующим электродом 7 при срабатывании накопителя 5 энергии,Использование предлагаемого искро. вого разрядника позволяет при сохранении всех достоинств применения скользящего разряда для коммутации больших импульсных токов существенно повысить злект рическую прочность разрядного промежутка и обеспечить возможность регулирования рабочего напряжения, расширяя область применения данного разрядника В мегавольтных генераторах и сильноточных наносекундных ускорителях,Формула изобретения Искровой разрядник, содержащлй высоковольтный и заземленный основные протяженные электроды, размещенные на одной стороне диэлектрика, толщина которого меньше минимального расстояния между основными электродами, и токопроводящую пластину, установленную на другой стороне диэлектрика и подключенную к заземленному основному электроду, о тл и, ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения электрической прочности и обеспечениявозможности регулирования рабочего напряжения без изменения длины зазора между основными электродами, он снабжен протяженным коронирующим электродом с отрицательной короной, установленным над поверхностью диэлектрика в промежутке между основными электродами с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном рабочей поверхности диэлектрика, причем указанный диэлектрик выполнен с удельным поверхностным сопротивлением р10 Ом, а радиус кри 1 гвизны коронирующего электрода выбран из условия обеспечения напряженности Е электрического поля на поверхности электрода Е3 10 В/см,1653041Составитель 8,Гомзинактор А.Лежнина Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова аказ 1775 Тираж 287 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101