Газонаполненный разрядник

(51)4 Н 01 Л ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ личество от кранов, кот оложен етно ных металлически ГОСУЛАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) ГАЗОНАПОЛНЕННЫЙ РАЗРЯДНИКУзаполненный газом до давления, соответствующего левой ветви кривойПашена, содержащий электроды, установленные на полых металлическихвыводах, разделяющий электроды изолятор и металлические экраны,закрепленные в изоляторе, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повы-шения величины коммутируемой энергии и долговечности прибора, вдольвнутренней поверхности изолятора,80455 72 рые закреплены на сплошных металлических кольцах, установленных в изоляторе на равном расстоянии одно от другого и от металлических выводов, причем величина зазора между торцами экранов и между экранами и выводами электродов равна высоте рабочего зазора, толщина экранов взята в 2-3 раза больше, чем высота разделяющего их вакуумного промежутка а полости выводов электродов сообщаются посредством отверстий в стенках выводов с тороидальной полостью, СФ образованной стенками выводов "и изолятором, и зазором между электродами,Изобретение относится к области конструирования мощных высоковольт-, ных разрядных устройств, работающих при давлениях газа в разрядной камере, соответствующих левой ветви кри" вой Пашена.Известно высоковольтное гаэоразрядное устройство, содержащее электроды, разделяющий их изолятор, закрепленный. в центральной части иэо О лятора металлический экран, торцы которого приближены к месту сочленения изолятора и металлическими выводами на расстояние от половины . до двух рабочих зазоров между элек тродами; величина радиуса кривизны внутренней поверхности разрядной камеры в местах сочленения изолятора с металлическими выводами в любом сечении составляет не менее 20 величины рабочего зазора, величина же сдвига внутренней поверхности изолятора внутрь разрядной камеры относительно внутренней поверхности металлических выводов меньше вели чины рабочего зазора между электродами. Это устройство работает в области давлений, соответствующих ле,вой ветви кривой Пашена, обеспечивает высокую энергетическую проч- ЗОность Однако оно имеет ограниченнуювеличину максимальной коммутируемойэнергии и малый срок службы.1Цель изобретения - увеличение энергии, коммутируемой газоразрядным прибором, и его долговечности.Цель достигается тем, что в предлагаемом газонаполненном разряднике у внутренней поверхности изолятора расположены (1+21) отдельных металлических экрана, которые закреплены на сплошных металлических кольцах, установленных на изоляторе на равном расстоянии одно от другого и от металлических выводов; вакуумные промежутки между торцами экранов и между экранами и выводами электродов равны высоте рабочего зазора; торцы экрана выполнены шириной в 2-3 раза больше, чем высота разделяющего их вакуумного промежутка; вакуумные полости выводов электродов соединены отверстиями с тороидальной полостью, образованной стенками выводов и изолятором, и с рабочим зазором между электродами. 3540455055 На чертеже схематически изображен предлагаемый газонаполненный разрядник.Разрядная камера имеет вид тороидальной полости 1 с врезанным в нее рабочим зазором 2, Последний отделяет электрод 3 от электрода 4, которые закреплены на полых металлических выводах 5 и 6,имеющих вакуумные полости 7 и 8. Вакуумные полости 7 и 8 соединены соответственно отверстиями 9 и 10 с тороидальной.полостью 1 и отверстиями 11 и 12 - с рабочим зазором 2.Нечетное число (1+2 и), гдеможет принимать значения 1, 2, 3 и т,д. ( в данном случае три), отдельных металлических экранов 13 закреплено на сплошных металлических кольцах 14, которые установлены в изоляторе 15 на равном расстоянии одно от другого и от металлических выводов 5 и 6.Такое закрепление экранов обеспечивает всегда расположение в центральной части изолятора 15 одного из экранов 13, который находится под напряжением, равным половине приложенного напряжения, и перекрывает рабочий зазор 2 между электродами 3 и 4.Торцы экранов 13 имеют ширину в 2-3 раза больше, чем высота разделяющего их вакуумного промежутка 16. Вакуумные промежутки 16 между торцами экранов 13 и между торцами и выводами 5 и 6 имеют высоту, равную высоте рабочего зазора 2 между электродами 3 и 4.Высоту рабочего зазора 2 выбирают исходя из величины требуемой электрической прочности, давления и рода газа, заполняющего прибор, Газоразрядный прибор работает при давлениях, соответствующих левой ветви кривой Пашена.Экраны 13 вместе со сплошными кольцами 14 и внутренней поверхностью изолятора 15 образуют вдоль изолятора вакуумные полости-карманы 17. Снаружи прибора к кольцам 14 и выводам 5 и 6 подсоединен делитель напряжения на резисторах.Отверстия 9 - 12 конструктивно выполнены так, что обеспечивают в области их расположения при давлениях, соответствующих левой ветви кривой Пашена, высокую электрическую прочность. Сочленения изолятора с455672 Редактор О. Филиппова Техред И.Попович Корректор Е. Сирохман Заказ 4146/3 Тираж 643ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Подписное.Производственно-полиграФическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная, 4 выводами 5, 6 и кольцами 14 могут быть выполнены любыми известными средствами.В приборе разряд возникает в рабочем зазоре 2 между основными электродами 3 и 4 в результате самопро" боя или его инициирования каким-нибудь известным устройством .запуска. В момент разряда в рабочем зазоре 2 между электродами 3 и 4 повышается давление газа, возникает ударная волна. Плазма разряда, возникающего в рабочем зазоре 2, через отверстия 11 и 12 устремляется в полости 7 и 8, а также движется из рабочего зазора 2 в тороидальную полость 1, налетая на один из металлических экранов 13 и растекаясь вдоль выводов 5 и 6,Экраны 13, сплошные металлические Ркольца 14, внутренняя поверхность изолятора 15 образуют вдоль изолятора 15 вакуумные полости-карманы 17. Неионизованный газ тороидальной полости 1 под давлением движущейся плазмы из рабочего зазора 2 устремляется в вакуумные полости-карманы 17, в которых давление газа повышается. Повышение давления газа в замкнутых полостях-карманах 17 вдоль поверхности изолятора 15 препятствует дальнейшему поступлению в эти области движущейся плазмы разряда.Кроме того, движение плазмы разряда от рабочего зазора 2 к поверхности изолятора 15 происходит поперек силовых линий электрического поля по каналам между экранами 13 и выводами 5 и 6 и между торцами экранов 13 шириной в 2-3 раза больше высоты вакуумного промежутка 16. Движение по таким каналам очищает поток газа от заряженных частицс 4и паров металла. Заряды снимаютсястенками этих каналов, так как кним приложена разность потенциалов,а пары металла конденсируются на5 ,этих более холодных металлическихстенках. В рабочем зазоре 2 за ударнойволной образуется область разрежения(более пониженного давления газа, чем 10 в остальных частях газоразрядногоприбора). В область разрежения рабочего зазора 2 через отверстия 11 и12 из полостей 7 и 8 начинает поступать газ, выравнивая давление газа 15 в рабочем зазоре 2 и в полостях 7 и8. Так как давление газа вполостях 7 и, 8 меньше, чем в вакуумных полостях-карманах 17, плазма .разряда устремляется не в полости-кар- Ю маны 17 вдоль изолятора 15, где давление газа выше, а через отверстия9 и 10 в полости 7 и 8 более низкогодавления. Таким образом, на протяжении всего времени протекания разря да в приборе предотвращается соприкосновение изолятора 15 с плазмойразряда и парами металла, образующимися в рабочем зазоре 2.Поступление газа через отверстия 30 11 и 12 в рабочий зазор 2 в моментразряда при коммутации больших количеств электрической энергии такжеуменьшает эрозию электродов 3 и 4,так как при этом имеет место меньшеераспыпение металла.Устранение соприкосновения изолятора 15 с плазмой разряда и парамиметалла в гаэоразрядном приборепозволяет повысить величину коммути 4 б, руемой им электрической энергии, атакже увеличить долговечность приборапри коммутации мощных импульсов в, высоКовольтных установках.