Вакуумный разрядник

ОЛ ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических Ресттублик(13)468327 61) Дополнитель (22) Заявлено 06 авт. свид-ву -08,73 (21) 1950566/24 ением заявки %5) М. Кл 1 9/О рисоеди 23)приоритет осударстненныи номнтетСонета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий 53) УДК 621.316,93(088.8) ликоваио 25,04.75, Бюллетень15 Дата опубликования описания 23 О 4 Авторызобретения В. И. Терешин и В. В(71) Заявител 54) ВАКУУМНЬЙ РАЗРЯДН й экрана , Вслед- олей инполем итель ть я триИзобретение относится к высоковольтным вакуумным разрядникам, предназначетпным для коммутации больших импульсных токов в высокочастотных электрическихцй пях. 5Известен вакуумный разрядник, содержаший основные электроды, которые с целью предотврашения воздействия плазмы и паров металла на разделявший их изолятор снабжены глухими металлическими экрана- щ ми, коаксиально входяшими один в другой на расстоянии, обеспечивающем перекрттие зазора между основными электродами. В центре одного из основных электродов располагается поджигающий электрод." Извест 1 а но, что в прямоточном разряде, имевшем место в разряднике, происходит нинчевание, тока, т, е, сжатие тока к диаметру, определяемому отношение газокинетического давления плазмы газового разряда к маг нитному, вследствие взаимодействия тока с собственным магнитным "далем, Если вокруг этого тока расположить металлический цилиндрический экран, то при вьтсокой частоте разряда, когда глуЬнФ И слоя мала по сравнению с толщи в нем индуцируются богцшие ток ствие взаимодействии магнитных дуцированных токов с магнитным разрядного тока происходит додо сжатие токового шнура. В результате сжатии токового шнура происходит увеличение плотности тока в центре разрядника, что приводит к интен-сивной эрозии основных и поджигаюшегэ электродов и, в конечном счете, к сокрашению срока службы разрядника. При этом увеличивается индуктивность разрядника из-за уменьшения диаметра токовго шнура разряда, Кроме того при наличии металлическоГо экрана электрическая прочнос разрядника снижается,так как искажаетс поле в разрядном промежутке (нарушается однородность) в месте торцов экрана.Иель изобретения - повысить алек ческую прочность, увеличить срок службы и уменьшить индуктивность разрядника прн коммутации больших импульсных токов в высокочастотных элМтрйческих цепщ,3Это достигается тем, что экран выполнен из диэлектрика с высокой абляционной способностью (например, из оргстек-.ла), прикреплен к изолятору и профилирован так, что средней частью внутренней 5поверхности входит внутрь разрядногопромежутка и зазоры между экраном иосновными электродами составляют от 0,1до 0,25 величины этого промежутка, аосновные электроды имеют выступающие раОбочие части, причем в центральной частиодного из основных электродов выполнены,каналы для откачки центральной области разрядного промежутка,На чертеже изображен предлагаемый 15разрядник,Диэлектрический экран 1 разрядникапрофилирован так, что средней частью внутренней поверхности входит внутрь разрядного промежутка 2 сф зазором с основными ЯО ".электродами 0,1-0,25 величины его промежутка, Основные электроды 3 и 4 имеютвыступающие плоско-параллельные рабочиечасти, которые входят внутрь экрана суказанным выше зазором так, что разрядный Ипромежуток 2 полностью перекрывается экраном. Зазор устанавливают по возможности минимальным (в указанных выше пределах), но так, чтобы не снижалась электрическая прочность разрядника, ЗО.В основном электроде 3 выполнены каналы 5, предназначенные для откачки области между изолятором 6 и экраном 1 (акрин 1 еекреппнетси е трех точкех к иеолнтору 6 по его окружности), ресположенные по радиусу разрядника симметричноего оси, Диаметр, на котором расположеныканалы 7, служащие для откачки центраразрядного промежутка 2, может составлить 0,1-0,5 диаметра выстунаюшей рабо 40чей части основного электрода 3. Каналы7 располагаются симметрично оси разрядника. В центре основного электрода расположен вакуумпровод, 8, предназначенныйдля общей откачки разрядника, через кото 45рый вводится поджигающий электрод 9,изолируемый изолятором-трубкой 10, Каналы 5 располагаются полностью вышеплоскости торца экрана.Устройство работает следующим образом,1Для замыкания коммутируемой высокочастотной цепи на поджигающий электрод 9подается стартовый импульс, который вызывает пробой разрядного промежутка 2между основными эластродами 3 и 4. Вначальный момент развития разряд интен;сивно излучает жесткий ультрафиолет который при взаимодействии с внутрен .йповерхностью диалектрического акра а 1вызывает эмиссию частиц с поверхности.диэлектрика и их ионизацию, Вследствиеэтого вблизи внутренней поверхности акрана образуется максимально проводящая область разрядника, куда и перебрасываетсяразряд. Разрядный ток начинает касатьсявнутренней поверхности экрана 1 и, вызывая интенсивное ее испарение, еще большеувеличивает число токоносителей и, следовательно, проводимость разрядника в этойобласти. Поскольку максимум проводимостиразрядника вблизи экрана 1 поддерживается непрерывной абляцией диэлектрика экрана вследствие непрерывного воздействии нанего разряда, основной разряд будет длительное время удерживатвся в этой области Длительному удержанию разряда вблйзи,диэлектрического экрана способствует также отсутствие вытеснения тока разряда кцентру разрядника, которое наблюдаетсяпри наличии металлического акрана 1, вкотором при высокой частоте разряда, когда глубина скин-слоя мала по сравнениюс толщиной экрана, индуцируются большиетоки, взаимодействие магнитных полей которых с магнитным полем тока разрядникавызывает указанное вытеснение,Материал экрана 1 должен обладать высокой абляционной способностью и желательно, чтобы в процессе разряда он самоочищался при воздействии на него разряда(например, тефлон). Прямая откачка области между изолятором 6 и экраном 1(через каналы 5) препятствует попаданиюна изолятор 6 частиц, диффундируемых изобласти разрядного промежутка 2 череззазоры основные электроды 3 и 4 - экран1, Чем меньше эти зазоры (в указанныхвыше пределах), тем меньшая во времяразряда диффузия частиц и тем больше;следовательно, задерживается в областивблизи экрана газа, являющегося поставщиком токоносителей что также способствует развитию и удержанию разряда вблизи внутренней поверхности экрана. Откачка по центу (через каналы 7) предотвращает развитие разряда в центре разрядниказа счет 1 обеднения, центральной областиразрядного промежутка потенциальнымитоконосителями, что также предохраняетот разрушения поджигающий электрод 9и его изолятор-трубку 10,Вследствие протекания тока разряда вцилиндрической области акрана 1, диаметр468327 Составитель г, 1-, кда кто р Тфадеева Тех ред Р 1,Карандашов орректор Н.Учакина и .мЯо Тираж,;.,33дарственного комитета Совета Министров СС о делам изобретений и открытийМосква, 113035, Раушская наб., 4 одиспо аказ Ц 1111 ИГИ Г тент, Москва, Г, Бережковская наб едпрнятие 5которой всего в 1,5-1,7 раза меньше диаметра разрядника, уменьшается индуктивность разрядника, Уменьшение инцуктивности разрядника в 2-3 раза достигается также за счет того, что отсутствие искажения по-:о ля в разрядном промежутке 2 при наличии диэлектрического экрана позволяет уменьшить высоту разрядника в 2-3 раза,Предмет изобретения 10 Вакуумный разрядник для коммутации больших импульсных токов в высокочастотных электрических цепях, содержащий основ ные электроды, разделяющий их изолятор, 15 поджигающий электрод, цилийдрический экран, каналы в основном электроде для откачки кольцевого пространства между экраном и изолятором, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью увеличения электрической прочности и срока службы, а также уменьшения индуктивности разрядника при коммутации токов в высокочастотных электрических цепях, экран выполнен из диэлектрика с высокой абляционной способностью, прикреплен к изолятору и профилирован так, что средней частью внутренней 1 поверхности вкодит, внутрь разрядно 7го: промежутка с зазором с основными электродами 0,1-0,25 величины разрядного промежутка, а в центральной части одного из основных электродов выполненыканалы для откачки центральной области раз;рядного промежутка,