Управляемый разрядник с твердым диэлектриком

ОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 28482 Саиз Советских Социалиотических Реопубликавт свпдетепьства Ф -ависпмо аявлсио 10,Х 11,1968 ( 128880812 хл. 21 р, 12/О с пр соединением заявки Чо Комитет по деламоеретений и открытий Прпопптст -.1970. Б юлл степ пуоликова 1 О 7 а зптблпкзвания оп:1:аппп 23 Авторыизобретения, п 1 с- Б 1 1-,.1,111:(;)УПРАВЛЯЕМЫЙ РАЗРЯДНИК С ТВЕРДЫМ ДИЭЛЕКТРИКОМ Включения пз-за плохой Воспроизводимости ее срабатывания.Другой известный тип малоиндукгивного разрядника, коммутирующий ток 1,2 106 а при напряжении 40 кв, представляет собой две медные шины, разделенные листом твердой изоляции, На одной из шпн имсется отверстие, в котором монтируется небольшой заряд взрывчатого вещества. Инициирование разря 1 а осуществляется путем взрыва заряда, разрудающего изоляцию между шинам. ПоВрсжде 1 ный изоля 11 Онный лист после каждого срабатывания разрядника замснястся но- ВЫ М.Недостатком таких разрядников является ткже неудоостВО В экоплуятяции, связ 1 ннОС с 11 сооходимостыо после каждого сряоятыВания ;станявлВать поио НОВого изоля 1 ионного листа заряд взрывчатого вещества. Кроме того, этот шой временной раз час, когда требуетс при малойдесять иналов на элекгрод нис взрывающихся лей детонаторов д броса срабатыван разностях потенц 30 промежутке.Изобретение относится к импульснои технике сильных токов, в частности к управляемым аппаратам, осуществляющим включение нагрузки на напряжение, и преимущественно может быть использовано в тех областях техники, где требуется обеспечить как малый разброс времени вклочения, так и значительную скорость нарастания тока в электрической цепи при больших значениях коммутируемого тока и напряжения.Известен разрядник, коммутирующий токи порядка 2 10, а при напряжении 30 кв, собственная индуктивность которого не превышает 3 см. Его электроды помещаются в вакуумную камеру, которая нспрерьгвно откачивается до давления 10 -- 10 -тор, а запуск разрядника осуществляется с помощью плазменной пушки типа Бостика, инкектируОшейВ екэлектроднос пространсво.Не Остатком,рязрядников этого типа является сложность конструкции и громоздкость, вызванная необходимостью иметь форвакуумную систему, я также систему подачи элегаза, который для усиления наружной изоляции заполняет под избыточным давлением пространство между корпусом и вакуумной камерой. Нспользование в качестве инициирующего устройства пушки типа Босгика не способствует уменьшению разброса во времени его тип разрядника имеет больброс в срабатывании в слуя осуществить коммутацию и вольт) разности потенах разрядника. Прпменепроволочек вместо капсоает большие времена раз,ия даже при больших алов на мсжэлсктродном284182 45 50 э 5 60 65 Цель изобретения - дальнейшее упрощение конструкции и эксплуатации разрядников, улучшение пх эксплуатационных характеристик - ма(ксимальных величин коммутируемого така и напряжения, уменьшения индуктивности и временного разброса при срабатывании. Предлагаемая конструкция разрядника дает возможность коммутировать большие токи такжс при м алых (несколы(0 десяткоВ БОль) напряжения.", что имеет немаловажное значе(ие в осуществлении режимов закоротки, п(унтиру(ощих аппаратуру при пробсе д момент максимума тока в цепи.Цель достиг(ется Рдеденисм В копструкцп.0 разрядников с твердым диэлектриком иии,цпирующего устройства, которое включает в себя электродную систему специальной формы, конденсатор пли батарею конденсатсрод запуска, разрядник поджига и блок Пуска.При разряде конденсаторов запуска на систему электродов специальной формы иницппрующсго устроСтв( внутри последней образуется олагодаря токам выноса пл(Змепная струя и мощная направленная 1;дарная Волн 1, которая, пдая на тверду(о изот(,(цп(о разря;1 ломает ее н однов 1 емепно испаряет, причем 1 спарившиЙся материал аресте с плаз-сной струей вынос(Тся с бОшОй сОрОстью из межэлектроднОГО пространства, В результате разрушения диэлектр ИНа происходит (пастрый пробой, плазменная струя вместе с испарившимся материалом изоляции зал(ыкает электроды разрядника на площади, большейй р азрушенной площа(дн д(эле(ктрка, а потому разрядный ток течет в канале, обладающем очень, низким акгивным сопротивлением и индуктпвпостью.На фиг.пс;(азан предлагаехы р(Зрядпи(к приведена электрическая схема пуска; (на фиг. 2 - п(р 1 ии(п дсй(сидня ини(цнИ(рующего устройства. Сущесгвенной осооснностью дан;(ого типа разрядника является тонкий слой пзолиру(ощего материала 1, помещенный мс.кду высоковольтным электродом разрядника 2 1 электродом 3, Находящв(ся под,нулевым потенциалом. В центре последнего находится электродная система специальной формы, присч внешнпй се электрод (сопло) 4, верхняя "асть 1 оэторОГО представляет сосой цилиндр, а Нжняя - конс, составляет сд(1 ное целое электродом разрядни(ка 3, а центральный электрод 5, с(сттг(е,ко(о(рого находи(вся в на 1(- более узкой части конуса сопла, через разряд;пьк поджига б присоединяется к конденсатору запска . Нагоузка 8, оатарея конденсатород 9 и предлагаемый разрядник образуют рабочую цепь. Конденсатор запуска и рабочая батарея конденсаторов через зарядные сопротивления 10 и 11 присоединяются к источи 1(ку высокого напряжения - к клеммам 12 ( ЩБлок пуска 14 вырабатывает высоковольг. ый импульс, запускающий разрядник поджига, и конденсатор запуска оказывается под(лО(ениь(м непосредственно к электродам 4 и 4э инициирующего устро(1 ства, Пробой происходит вблизи острия центрального электрода, Газ, заполняОщий со(Ило, 1 ионизируется, и разрядный ток соответствующей амплитуды протекает уже не в узком ка(нале, а заполняет все сечение сопла, образуя поршень, который под действием спл магнитного давления создает ударную долну и ускоренно выталкивает газ и плазму по направлению к выходу из сопла. (О При выходе тока за обрез сопла образуетсяплазменная струя, элементами которой являотся плазменный коаксиал 15 и токовый шнур 1 б, между которыми заклОче(но магнит;ос поле. Токовый фронт вместе с фронтом (5 ударной волны действует подобно поршню, который ионизуст и захватывает находящийся впереди него нейтральный таз. При подходе к тонкому слою изолирующего материала 1 фронт ударной долны, давление в котором я Орядка несксльких тьсяч атмосфер, лом(1 етэтот материал, при См последний одновремен.О иоп(1 ряется, Оказываясь В ЗОНГ, Где темпе ратура порядка нескольких десятков тысяч градусов Кельвнна, Материал изоляционного 25 листа в виде паров и осколков вместе с плазменной струей выносится из межэлсктродного прсстранства разрядника со скоростью, близкой скорости ударной ьолны. Поскольку тонкий слой изолируОн(его материала, находится 30 в электрическом поле, натряжснность которо.го соответсгвуст приблизительно его предельной диэлектрической прочности, разрушение изоляционного листа ударной волной вызывает пробо межэлекгродного промежутка за ьремя меньшее или равное времени,про:(ожде.ния ударной волны через листовую изоляциюежэлектродного промежутка. К этому времени плазменная струя вместе с пар,ами изоляционного листа заполняет межэлектродное 40 пространство на площади, обеспечивающейпротекание разрядного тока рабочей батареив канале, облада(ощем очень ниакиз(,акт.(вным сопротивлением и индуктинностью. Досго(Нством предлагаемого разрядни 1(а является его способность коммутировать значитсльные токи при на(пряжении между электродами всего в несколько десятков, вольт, В этом случае из-за низкой напряженностп поля межэлектродный промежуток замыкается плазменной струей, которая выносится из инициирующей системы, Это дает возможность использовать данный разрядник в режимах закоротки, шунтирующих аппаратуру при пробое в момед(т максимума тока в цеп разряда. Предмет изобретения Управляемый разрядпик с твердым диэлектриком, содержащий два плоских электрода, один из которых имеет отверстие, и иницииру(ощее устройство с блоком пуска, отличаюи 1 ийсл тем, что, с целью упрощения конструкции и повышен ия надежности коммутации,. Петров оставите аурова Текред Т. П. Курилко Коррсктор Л. А. Царьков Редассор К, Н,)аис 480 и открытий ушская на ппографпя Костромского управления по печ:.один пз электродов выполнен в виде персхо.-ьящего в плоскость соплавнутренний диа.яетр,которого равен диаметру отверстия в плоской части, а инициирующий электрод выЗаказ 7948 Т ЦН 4 ИПИ Комитета по делам изобрете Москва, Ж-ЗЬ, полнен в виде стержня, острие которого расположено в месте перекода цилиндрической части сопла в конус,Г 1 одппсное ри Совете Министров СССР . 4/5