Управляемый разрядник

О П И С А Н И Е ( 955307ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51) М. Кл,з Н О 1 Т 3/00 Гфаударствеллый кемнтет Опубликовано 30,08.82. Бюллетень32Дата опубликования описания 05.09.82пв делам лэебретений и открытий(72) Автор изобретения Н. К. Капишников Научно-исследовательский институт высоких напр жений:при Томскомордена Октябрьской Революции и ордена Трудового 1 фйсного Знамениполитехническом институте им. С. М. КироваИзобретение относится к высоковольтной импульсной технике, а именно к устройствам формирования импульсов тока и напряжения, и может быть использовано в генераторах импульсных напряжений и в сильноточных наносекундных ускорителях.5Известен управляемый разрядник тригатронного типа, состоящий из корпуса и двух установленных в нем основных электродов в продольном отверстии одного из которых расположен стержневой управляющий электрод 1.Однако и в этом случае временные характеристики (быстродействие и стабильность срабатывания) далеки от предельных.Наиболее. близким к предлагаемому является управляемый разрядник, содержа-5 щий установленные в корпусе противостоящие основные электроды, один из которых выполнен с продольным отверстием, в котором расположен стержневой управляющий электрод, и кольцевой дополнительный электрод, установленный в кольцевом зазоре между основным электродом с отверстием и дополнительным электродом, Дополнительный электрод отделен от основного и управляющего электродов керамическими трубками,причем дополнительный электрод подключенк основному электроду, в котором он установлен, через резистор. Целью изобретения является повышение быстродействия и стабильности срабатывания управляемого разрядника.Указанная цель достигаетсятем, что в управляемом разряднике, содержащем установленные в корпусе противостоящие основные электроды, один из которых выполнен с отверстием, в котором установлен стержневой управляющий электрод, и кольцевой дополнительный электрод, установленный в кольцевом зазоре между основным электродом с продольным отверстием и управляющим электродом, емкость С между управляющим и дополнительным электродами выбрана в зависимости от емкости С между основным электродом с отверстием й дополнительным электродом в соотношении зазор д, между направляющими и дополнительным электродами выбран в зависимости от зазора д между дополнительным элект0,4 71 0,3 63 10 0 25 580,20 46 6,4 6,0 15 5,1 4,0 О, 15 48150,10 45 4,3 3,8 0,05 53 4,1 15 01( с (0,2 Табл и ца 2 69 7,2 Табли ца 1 66 0,7 С, /С 2 тзнсЧисло испытаний и 4фзнс 5,1 54 6,7 47 0,5 3,9 7,0 0,7 70 15 4,1 15 роном и основным электродом с отверстиемв соотногнепии В этом случае, как установлено экспериментально, удается значительно повысить быстродействие и стабильность срабатывания управляемого разрядчика.На чертеже изображен управляемый разрядник.Разрядник состоит из корпуса 1 и двух основных электродов 2 и 3, в одном из которых (2) в продольном отверстии установлен стержневой управляющий электрод 4, а между ним и основным электродом (3) расположен дополнительный кольцевой электрод 5. Основное напряжение на разряднике постоянное, амплитуда его 24 кВ, что составляет 0,8 от напряжения самопробоя, Рабочей средой в разряднике служит воздух при атмосферном давлении.Управляемый разрядник работает следующим образом.К высоковольтному электроду разрядника (обычно это электрод 2) прикладывается высокое напряжение. В определенный момент времени на управляющий электрод 4 разрядника подается импульс напряжения. В результате различных емкостей С и С боль. шая разность потенциалов оказывается на промежутке с меньшей емкостью (в данном случае ча промежутке между управляющим 4 и дополнительным 5 электродами). Вследствие небольшой величины зазора с 1, он пробивается с минимальным запаздыванием, в результате чего основной промежуток разрядника между электродами 2 и 3 подвергается воздействие двух инициирующих факторов: подсветке искровой, возникающий в зазоре с 11 и усилению поля в области дополнительного кольцевого электрода 5, что вызывает быстрый пробой основного промежутка, после чего замыкается промежуток с 1 между основным электродом 3 и дополнительным электродом 5, Временные характеристики разрядника (время запаздывания и стабильность срабатывания), в значительной степени определяются соотношениями между емкостями С С, и между зазорами 1 и 1,.Влияние отношения С,/С на время запаздывания 15 и стабильность срабатывания бз приведено в табл, 1. Данные получены при с 1,/д -- 0,3 и амплитуде угравляющего напряжения 12 кВ. Из таблицы видно, что улучшение временных характеристик имеет место при соотношении С 1/С 0,20. При С 1/С 0,201 з р 5 иб,практически не изменяются. Однако дальнейшее уменьшение С 1/С 0,1 приводит либо к возрастанию габаритов разрядника (если С набирается. увеличением длины дополнительного электрода), либо к уменьшению его срока .службы (если С набирается умень.шением толщины изоляции между дополнительным и основным электродами или применением изоляции из диэлектрика с высокой диэлектрической проницаемостью). Исходя из этого оптимальным с точки зрения получения максимальных временных характерис тик разрядника при небольших габаритах и достаточно большом сроке службы является соотношение Зависимость 1 и 6 от соотношения длин промежутков д 1/д приведена в табл. 2. При С 1 СТаблица 3 Составитель Е. БТехред А. БойкасТираж 630ударственного комиизобретений и отЖ - 35, Раушскаяент, г. Ужгород, у Редактор И.МихееваЗаказ 6459/66ВНИИПИ Гопо дела113035, Москвфилиал ППП Па При 61/620,5 механизм работы разрядника нарушается, что проявляется в пробое зазора д 2 до пробоя основного зазора, что и приводит к возрастанию 1 з и бз . При д,/020,2 имеет место, во-первых, слабое инициирующее действие поджигающей искры, а во вторых, экранирование дополнительного электрода управляющим электродом. Все это приводит к ухудшению 1 з и 60 тсюда оптимальным является соотношенйе Результаты сравнения времени запаздывания 1 и стабильности срабатывания предлагаемого разрядника (С 1/С 2 = 0,15; д 1/д 2 = 0,3) с известным приведены в табл. 3,Разрядник 13 нс ГЗн лфс Предлагаемый 48 4,1 Известный 83 7,2 Таким образом, быстродействие и стабильность срабатывания предлагаемого рязрадника почти в 2 раза выше, чем прототип, что позволяет применять его в схемах с жесткой синхронизацией с другими системами и устройствами,Управляемый разрядник, содержащий установленные в корпусе противостоящие основные электроды, один из которых выполнен с продольным отверстием, в котором расположен стержневой управляющий электрод, и кольцевой дополнительный электрод, установленный в кольцевом зазоре междуосновным электродом с продольным отверстием и управляющим электродом, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и стабильности срабатывания, емкость С 1 между управляющим и дополнительным электродами выбрана в зависимости от емкости С 2 между основным электродом с отверстием и дополнительным электродом в соотношении 250,1( сс 02сна зазор д, между управляющим и дополнительным электродами выбран в зависимости от зазора д 2 между дополнительным электро Зо дом и основным электродом с отверстиемв соотношении очковаКорректор Л. БокшанПодписноетета СССРкрытийнаб., д. 4/5л. Проектная, 4