Газонаполненный защитный разрядник

Сфвз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЯЬСТВУ(23) ПриоритетГосударственный комитет СССР но делам изобретений н открытийДата опубликования описания 1502 ВЗ(54) ГАЗОНАПОЛНЕННЫЙ ЗАЩИТНЫЙ РАЗРЯДНИК Изобретение относится к газоразрядным приборам с твердьми катодами,а именно к составу газового наполнителя защитных разрядников, и может,быть использоваио иа предприятиях,выпускактцих подобные приборы.Одним иэ основных требований,предъявляемыхк эащитньм разряцникам,является стабильность напряжения пробоя при большой долговечности прибора.Известен гаэоиаполнительный защитный разрядник, содержащий алкииниевыеэлектроды помещенные В герметпзированный корпус, заполненный смесью аргона и.водорода. Прочная окисная плен"ка, покрывающая алюминиевые электроды, устойчива к бомбардировке ионами,поэтому электрические параметры данно,го разрядника при эксплуатации в режиме тлеющего разряда стабильны (1) .Однако при импульсных пробоях с повышенной энергией окисная пленка быстро разрушается, эмиссионные свойстваповерхности электродов изменяются,что приводит к недопустимому изменению напряжения пробоя разрядников ивыходу их из строя,Наиболее близким техническим решением к изобретению является газонаполнительный защитный разрядник, содержащий алкщиниевый катод ицо крайней мере один анод, расположенные в герметизированном корпусе, заполненном газовой смесью, включающий кисло род и углекислый гаэ. Кроме данных газов в состав наполнителя входит азот при следующих соотношениях компонентов, Ъ: кислород 9-10 углекислый газ 40-45 т азот 45-51. Наличие в газовой смеси кислорода способствует поддержанию слоя окиси на электродах при работе разрядника в импульсном режиме, а углекислый газ, разлагаясь при импульсном разряде на окись углерода и кислород, восполняет убыль кислорода, расходуемого на окисление электродов (2)Однако при таком газовом наполнев нии напряжение пробоя разрядника ве" лико, так как все газовые компоненты имеют большой потенциал ионизации. В то же время для защиты большинства ливий связи необходимы разрядники с относительно небольшим напряжением пробоя. Снизить пробивное напряжение можно уменьшением межэлектродного расстояния, однако при чрезмерном уменьшении этого расстояния надежность разрядников падает из-за воэможностикороткого замыкания продуктами эрозии электродов. Кроме того, так какв разряднике с таким газовым наполнением применение газопоглотителя невозможно, весьма вероятно появлениев газовом наполнении из-за газовыделения деталей паров, воды, но в этомлучае при импульсных пробоях в разяднике образуются высокоактивныесоединения азота, которые взаимодействуют с поверхностным слоем электродов, изменяя их эмиссионные свойстваи работу выхода электронов. Поэтомудобиться существенного повышения стабильности электрических параметров иувеличения долговечности разрядникапри его работе в импульсном режимене удается.Целью изобретения является увеличение долговечности защитных разрядников при обеспечении низкого напряжения пробоя,Указанная цель достигается тем,что в газонаполненном защитном разряднике, содержащем алюминиевый катод и, по крайней мере, один анод,.расположенные в герметизированномкорпусе, заполненном газовой смесью,включающей кислород и углекислый газ,в состав газовой смеси дополнительновведен инертный газ, при следующем .соотношении компонентов, об. : 30Кислород 0,3-10,0Углекислыйгаз 0,3-10,0Инертныйгаз Остальное 35Содержание в смеси менее 0,3кислорода незначительно сказываетсяна стабильности напряжения пробоя впроцессе испытаний в импульсном режиме, если же содержание кислорода превышает 10 напряжение пробоя разрядника сильно возрастает, что сводит кминимуму положительный эффект от введения инертного газа. Формула изобретения Газонаполненный защитный разрядник, содержащий алюминиевый катод и по крайней мере один анод, расположенные в герметизированном корпусе, заполненом газовой смесью, включающей кислород и углекислый гаэ, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с цеюью увеличения долговечности при обеспечении низкого напряжения пробоя, в состав газовой смеси дополнительно введен инертный газ при следующем соотношении компонентов, об.Кислород 0,3-10,0Углекислыйгаэ О, 3-10, 0Инертныйгаз Остальное При содержании углекислого газа45 менее 0,3уже к середине срока.служ" бы параметры разрядника становятся нестабильными, что следует объяснить полным разложением запаса углекислого гаэа.и прекращением его стабилизирующего действия, указанного выше; если же углекислого газа больше 10, при содержании кислорода, близком к верхнему пределу, доля инертного газа слишком уменьшится, и напряжение пробоя, разрядника с предложенным наполнением приближается к напряжению пробоя в случае наполнения известной .смесью, т.е. не достигается положи-, тельный эффект, заключающийся в сниже 60 нии пробивного напряжения.При содержании в газовой смеси 2,5 кислорода и 5 углекислого газа испытывают смеси, в которых в качестве инертного газа использовались: гелий,неон, аргон, криптон,ксенон.Разрядники наполняют до одинакового давления (80 мм рт.ст,).При этом относительный разброс напряжения пробоя опытных образцов разрядников отличалсямало, но напряжение пробоя, по сравнению с разрядниками с известнойсмесью, составляет для перечисленного ряда инертных газов: 0,85, 0,78,0,52, О,Зб, О,ЗЗ. Таким образом гелий.и неон применимы, если снижение пробивного напряжения разрядников несущественно, Наименьшие пробивные напряжения наблюдаются при введении криптона и ксенона. В случае примененияаргона напряжение пробоя выше, нобольшим достоинством аргона. являетсяего значительно меньшая стоимость посравнению с другими инертными газами.При .газовом наполнении следующегообъемного состава: криптон - 96,5кислород - 1,5;углекислый газ - 2,при давлении газовой смеси 70-90 ммрт. ст., опытные образцы разрядниковс алюминиевыми катодами, дополнительноотформированными во время откачки иоттренированными после отпайки прибо"ров, обеспечивают в импульсном режиме долговечность, в 4 раза превышающую установленную техническими условиями, при этом напряжение пробоя остается в пределах 340-500 В,Предлагаемый зашитный разрядник позволяет увеличить долговечность при работе в импульсном режиме с обеспечением стабильности электрических параметров. Разрядник, несмотря на присутствие в газовой смеси компонентов с высоким потенциалом ионизации, несложно выполнить в условиях серийного производства с невысоким напряжением пробоя, порядка 400 В, при необходимой надежности работы разрядника, что обеспечивает безопасную эксплуатацию большинства типов линий связи.Заказ 946/72 Мираж 7 Р 1 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 11.3035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Тягунов Г.А. Электровакуумные и полупроводниковые . приборй, М., -Л., Госзнергоиздат, 1962; с. 344.2. Авторское свидетельство СССР В 303673, кл. Н 01 Л 17/20, 1962.