Защитный разрядник

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ РЕСПУБЛИК(51)5 Н 01 Т 1/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ОП К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) ЗАЩИТНЫЙ РАЗРЯДНИК (57) Изобретение относится к эле ке. Цель изобретения - повышен ности, снижение расходов ту металлов и уменьшение габарито тели электродов выполнены в вид .ширина которых непрерывно ум в направлении от электродов к выводам, Свободные концы держ разуют острия, 2 ил,%34рукторское бюро при Орм заводе газоразрядных д, П.И,Челикиди, В.Г.ФиХодосевич, Е.А.Попов, ,А.Хузмиев88.8)В 3522570, кл. 337-28,исилев Ю.В. и Черепанов В.П. Искр азрядники.М,: Сов. радио, 1976,с,3(56) Патент СШ1970;Квые р Ы 16777 тротехниие надежоплавких в. Держае пластин, еньшается наружным ателей об20 лона 1, снаружи которого ани продолжены 25выводами 6, Со стороны выводов 6 держа 30 40 45 50 55 Изобретение относится к электротехнике, а именно к конструкции искровых разрядников, предназначенных для защиты аппаратуры и линий связи от опасных перенапряжений, и может быть использовано в производстве малогабаритных защитных разрядников.Цель изобретения - повышение надежности, снижение расхода тугоплавких металлов и уменьшение габаритов.На фиг.1 схематически изображен предлагаемый разрядник с двумя электродами, аксонометрия; на фиг.2 - разрядник с тремя электродами, продольный разрез,Защитный разрядник содержит герметичный баллон 1 из диэлектрического материала, в котором с заданным рабочим зазором установлены электроды 2 из материала, устойчивого к воздействию сильно- точного газового разряда, укрепленные на параллельных друг другу (в пределах технологических допусков) держателях 3, к которым присоединены проволочные токовводы 4, герметично установленные в ножке 5 балтели 3 оканчиваются остриями 7, от которых их ширина непрерывно увеличивается к электродам 2, выше которых держатели 3 другими концами 8 укреплены в изоляторе 9, при помощи которого электродный узел фиксируется внутри баллона 1.В трехэлектродном варианте разрядника фиг.2) средний электрод 2 образует с двумя боковыми электродами два разряд.ных промежутка, в остальном конструкциипо фиг,1 и фиг,2 одинаковы,Количество токовводов 4, при необходимости подвода больших токов, может быть для каждого электрода 2 больше одного, в этом случае соответствующие наружные выводы 6 соединяются параллельно.В примерах конкретного выполнения, на которых экспериментально выбрана оптимальная конструкция, стеклянный баллон . 1 диаметрам 12-18 мм наполнен аргоном под давлением 8 - 15 КПа, Электроды 2 выполнены в виде таблеток из прессованной и спеченной смеси порошков вольфрама, скандата бария и алюмосиликата цезия с некоторыми добавками. Электроды 2 привЛ- рены к держателям 3 из ленты толщиной 0,1 - 0,2 мм, материал - сталь, никель, другие ферромагнитные сплавы, К держателям 3 приварены токовводы 4 из платинитовой проволоки диаметром 0,3-0,5 мм, герметично запаянные в стеклянную ножку 5, в которой укреплены наружные никелевые выводы 6, рассчитанные на стандартнуюпанель. 5 10 15 Ширина держателей 3 у электродов 2 равна 2 - 5 мм,. непрерывно уменьшается к концам держателей со стороны ввода тока в разрядник, где эти концы представляют собой острия 7. Если ширина держателя 3 уменьшалась ступенчато, наблюдались случаи фиксации разрядного канала в промежутке между острием 7 и электродом 2, при этом, держатель 3 в месте указанной фиксации плавился. На другом конце 8 держатели 3 отогнуты так, что электродный узел закрепляется на слюдяном или керамическом изоляторе 9, который, в свою очередь, закреплен в баллоне 1 при помощи пружинящих элементов,Такая конструкция обеспечивает постоянство межэлектродного зазора, наименьшее значение которого, определяющее напряжение пробоя, в опытных образцах было равно 1 мм. При таком зазоре его технологический разброс относительно мал, поэтому повторяемость пробивного напряжения у разных образцов достаточно высока, в то же время давление рабочего газа не приходится снижать до значений, ограничивающих срок службы разрядника, при обеспечении заданного заказчиком напряжения пробоя 350 В,Экспериментально выявлено, что если длинадержателей 3 от электрода 2 до острия 7 была меньше 5 мм, наблюдались случаи пробоя на токовводы 4 с их расплавлением и выходом разрядника из строя, Если указанная длинадержателя была больше 8 мм, в некоторых случаях внеэлектродный пробой происходил не между остриями 7, а в верхней части электродного узла, например между концами 8, при этом разряд не перебрасывался на электрод 2, а фиксировался в месте возникновения и крепежный узел разрушался. Если указанная длинабыла в пределах 5-8 мм, пробои вне межэлектродного зазора происходили только между остриями 7 с перебросом на электроды 2, Исходя из этих экспериментальных данных, оптимальной принята длинадержателей от электрода до заостренного конца 7, равная 58 величинам б минимального межэлектрадноо расстояния. При этом условии, но если расстояние Ь между остриями 7 (соответствующее минимальному расстоянию между держателями 3) было больше 5 мм, отмечены случаи пробоев на токовводы 4. Если указанный зазор был меньше 3 мм, частота пробоев. между остриями 7 по отношению к общему числу пробоев разрядника заметно увеличивалась по сравнению со ста 1 истикой таких пробоев для других образцов и образцы не выдерживали испытаний нв долговечность, 1677754так как на держателях 3 постепенно появлялись неровности, впоследствие препятствующие перебросу разрядного канала сэлектродам 2, т.е. надежность такой конструкции снижалась, На основании указанных 5экспериментальных данных признано оптимальным расстояние й между остриями 7,равное 3 - 5 величинам б межэлектродногорасстояния,Разрядник работает следующим абразом.Электроды 2 выводами 6 подключаются параллельно защищаемым или элементам аппаратуры, а при защите линий связиодин электрод подключается к линии, другой - к заземлению (трехэлектродный разрядник подключается средним электродомк заземлению, а двумя другими к двум линиям). При возникновении перенапряжениямежду электродами 2 появляется напряжение, превышающее напряжение пробояразрядника, и он пробивается. При этомсопротивление разрядного промежутка падает до долей ома и защищаемая цепьшунтируется, т,е. предохраняется от по- .25вреждений. После прохождения тока разрядник гаснет, напряжение его пробоявосстанавливается и он вновь готов к срабатыванию, Как правило, пробой происходитмежду электродами 2, но иногда примерно 30в 5 случаев перенапряжения) пробой происходит вне электродов - между нерабочими деталями, Однако в данной конструкциипри этом нарушения работоспособностиразрядника не происходит. 35Данный защитный разрядник не имеетдеталей из тугоплавких металлов, кромеэлектродов, что упрощает и удешевляетпроизводство разрядников в условиях серийного производства. Однако при снижении габаритов примерно в два раза по сравнению с прототипом данный разрядник надежнее, чем прототип, в котором даже использование тугоплавких металлов для изготовления держателей электродов не исключает разрушения держателей при пробое на них, так как неактивированный тугоплавкий металл недостаточно устойчив к воздействию сильноточного разряда, В случае же данного разрядника разрушения держателей или других вспомогательных деталей при внеэлектродном пробое не происходит, что подтверждено при испытаниях опытных образцов на долговечность.Формула изобретения Защитный разрядник, содержащий наполненный рабочим газом баллон, в котором расположены по меньшей мере два электрода из активированного материала, установленные на держателях, расположенных параллельно друг другу и соединенных с расположенными внутри указанного баллона токовводами, герметично соединенными с наружными выводами, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, снижения расхода тугоплавких металлов и уменьшения габаритов, в нем держатели выполнены в виде пластин из ферромагнитного материала, ширина которых на участках, не перекрывающихся с соответствующими электродами и обращенных в сторону расположения токовводов, непрерывно уменьшается в направлении к наружным выводам так, что держатели об.- разуют на концах указанных участков острия, причем длина 1, указанных участков держателей и расстояние и между остриями соседних держателей выбраны в зависимости от величины б межэлектродного расстояния в соотношенияхЬ- =5 - 8; - =3 - 5.бб1677754Составитель Е;Ушаковаедактор Т,Клюкина Техред М.Моргентал . Корректор Л,Бескид аказ 3117 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101