Тригатронный разрядник

Тригатронный разрядник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

) ТРИГАТРОННЫЙ РАЗРЯДН К по авт..св. № 792391, о t л и ч а ю щ и и с я тем,что, с целью расширения диапазона рабочих напряжений при неизменных временных характеристиках , на торце основного электрода с отверстием установлена дополнителыю введенная кольцевая накладка,высота , h которой выбрана равной высоте h выступающей части стержня управляющего электрода, а внутренний диаметр D кольцевой накладки и диаметр D2 отверстия в основном электроде выбраны в соотношении 1,2iD-j:D2 1 5. j СВИДЕТЕЛЬСТВУ 8

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

09) <11>

ЗСЮ H 01 Т 3 Оо

OllH0AHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙ (61 ) 79239 ) (21) 3514543/24-07 (22) 26. 11. 82 (46) 23.03. 84. Бюл. )) 11 (72) Н. К. Капишников (71) Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени политехническом институте им, С; М.Кирова (53) 621.316.933(088.8) (56)1;Авторское свидетельство СССР

Ф 792391, кл. H 0) T 3/00, 1978. (54) (57) ТРИГАТРОННЫ11 РАЗРЯДННК по авт.. св. В 792391, о т л и ч а— ю шийся тем,что, с целью расшире. ния диапазона рабочих напряжений при неизменных временных характеристиках, на торце основного электрода с отверстием установлена дополнительно введенная кольцевая накладка, высота, Ь.) которой выбрана равной высоте h выступающей части стержня управляющего электрода, а внутренний диаметр

D< кольцевой накладки и диаметр D2 отверстия в основном электроде выбра ны в соотношении 1,2И . D2C),5.

1081718

Изобретение относится к высоко— вольтной импульсной технике,а именно к устройствам формирования высоковольтных импульсов, и может быть использовано в генераторах импульсных напряжений, в сильноточных нано— секундных ускорителях и генераторах . импульсов специальной формы для формирования заднего фронта импульса.

По основному авт. св. И 792391 из- 10 вестен тригатронный разрядник,содержащий расположенные внутри корпуса два противостоящих основных электрода, один из которых выполнен с продольным отверстием, в котором установлен управляющий электрод,выполненный составным в виде полого цилиндрического держателя,в котором расположен с воэможностью осевого перемещения токопроводящий стержень, выступающий над рабочей поверхностью основного электрода, причем торец держателя установлен на одном, уровне с рабочей поверхностью основного электрода, а высота h выступающей части стержня и диаметр D стержня выбраны в зависимости от длины d промежутка между основными электродами в следующих соотношениях:

0,10 < --„- 0,15; 0,05 < — — (0,10 (lj.

Однако, как показали экспериментальные исследования, при работе на по стоянном напряжении и на длинных импульсах прямоугольной формы токопдоводящий стержень, выступающий над поверхностью основного электрода, приводит к существенному разбросу кап= ряжения неуправляемого пробоя разрядника,что,в конечном итоге, ведет к уменьшению диапазона рабочих кап ряжений за счет снижения верхней границы диапазона до уровня 0,7 от найряжения неуправляемого пробоя при однородном поле в разряднике.

Целью изобретения является расширение диапазона рабочих напряже45 ний при неизменных временных характе-! ристиках тригатронного разрядника.

Поставленная цель достигается тем, что в тригатронном разряднике на торце основного. электрода с отверстием установлена дополнительно введенная кольцевая накладка, высота

h êîòoðîé выбрана равной высоте h выступающей части стержня управляющего электрода, а внутренний диаметр

Р.1 кольцевой накладки и диаметр 02 отверстия в основном электроде выбра ны в соотношении 1,2<0,„: D<$1,5.

Благодаря наличию кольцевой накладки, основные размеры которой выбираются из оптимального соотношения,. удается существенно расширить диа— назон неперестраиваемой работы раз— рядни к а бе з ухудшения временных х арактеристик,что достигается за счет э кр ани рующе го де и ст вия кольцевой накладки до подачи управляюцего напряжения и отсутствия экранирования ею токопроводящего стержня при подаче. пускового импульса.

На чертеже представлена конструктивная схема предлагаемого тригатронного разрядника, Устройство состоит из корпуса 1, в котором установлены два основных электрода 2 и 3 и управляющий электрод, выполненный составным в виде полого цилиндрического держателя 4, в котором установлен с возможностью осевого перемещения токопроводяций стержень 5. На торце основного электрода 3, в котором установ— лен составной управляющий электрод, предусмотрена кольцевая накладка 6.

Изоляцией в разряднике служит азот при давлении 4,5 атм либо смесь азота с элегазом при давлении 4 атм (10 элегаза и 90 азота}.Электроды разрядника выполнены иэ нержавеющей стали. Токопроводящий стержень из— готовлен из вольфрама. Кольцевая накладка выполнена из кирита (70% вольфрама и 30 меди). Толщина Ь.1 накладки 6 равна высоте h выступающей части стержня 5 управляющего электрода, а внутренний диаметр D накладки 6 и диаметр D> отверстия в основном электроде 3 выбраны в соотношении 1,2 4 D 0 <1 5

Разрядник работает следующим об— разом.

После зарядки накопительного-.кон- денсатора до номинального напряжения промежуток между основными электродаьм 2 и 3 разрядника оказывается под полным рабочим напряжением, после чего на составной управляющий электрод разрядника подается импульс управляющего напряжения, благодаря чему вблизи окончания токопроводяцего стержня

5 реализуется существенное усиление электрического поля. Вследствие искажения электрического поля пробивается сначала зазор между токопроводя щим стержнем 5 и основным электродом

2, после чего пробивается зазор между цилиндрическим держателем 4 и оса б л и ц а 1

Ь.1/Ь L, н q !

Число испытаний, и, нс

0,8 10 1,2 1,.0 7 1,1 1,2 7 1 5 (О,5-0»8) Псп 12 (0 5-0o,9) сп (о,5-о,9) и,„ 18

П р и м е ч а и и е . Ucä- напряжение самопробоя разрядника.

Таблица2

Число испытаний,! и,нс

1 2

3»

1,6

1,2 (0,5-0, 9) 11 (0»5 0»9)Ucn 13 (0,5-0,9)ц 12 (0 5-0,9)Uc„12 (О 5-0,8)Uс 11

1,2

1 5

1,2

1,7

1,2

2,0

BHHHIIH Заказ 1558/48 Тираж 591 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1081 новным электродом 3. Кольцевая наклад.ка 6 экранирует токопроводящий стержень 5 до подачи управляющего напряжения, чем обеспечивается квазиоднороцное поле в основном разрядном проме5 жутке между электродами 2 и 3.

Данные, иллюстрирующие влияние толщины накладки h, на индуктивность L разрядника, диапазон рабочих напряжений Q, время запаздывания сраба- to тывания t3 и его разброс 6 приве3 дены в табл.1.

Разрядник заполнен азотом.Длина межэлектродного зазора 4-6 мм,напряжение самопробоя приблизительно

60 кВ, D D2= 1,2.

Из табл. 1 следует, что минимальная индуктивность и максимальный диапазон рабочих напряжений без ухуд.шения временных характеристик разряд- 2 ника имеют место при h /h 1.При

Ь.1/h > 1 существенно возрастают tg и 6 за счет экранирования кольце3

1... вой накладной токопроводящего стержня

5 при подачи импульса управляющего напряжения

Результаты LÄ »t и 4 в зависимости от соотношения внутреннего ди,аметра П 1 кольцевой накладки 6 и диа)

718 4 метра 02 отверстия в основном электроде 3 приведены в табл.2.

Разрядник заполнен азотом. Длина межэлектродного зазора 4-5 мм.

Из табл.2 видно,что наименьшее и наибольший при наилучших временных характеристиках имеют место при выполнении соотношения 1,2 < D :D

2 (1,5. При D„: D (1,2 за счет экранирования кольцевой накладкой 6 токопроводящего стержня 5 при подаче им. пульса управляющего напряжения ухудшаются временные характеристики срабатывания .При D: 02l 1,5 ухудшаются и Я за счет уменьшения экранирующего действия кольцевой накладки

6 без приложения импульса управляющего напряжения к управляющему электроду.

Предлагаемый тригатронный разрядник обеспечивает расширение диапа— .зона рабочих напряжений почти в

1,5 раза. При этом по временным характеристикам предлагаемый разрядник практически не уступает известному, что делает весьма перспективным его применение в высоковольтных импульс)ных устройствах с малой длительностью фронта импульса.