Управляемый разрядник

Управляемый разрядник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕДЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11)i 527786 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.02.73 (21) 1883182/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.09.76. Бюллетень № 33 (45) Дата опубликования описания 28.06.77 (о1) М 1гл 2

Н 01 Г 5/00

Государственный камнтет

Соввтв Мнннатрав СССР аа делам нзаарвтеннй н атнрытнй (53) УДК

621. 316.93.4 (088.8) ,72) Автор изобретения

П. Н. Дашук (71) Заявитель Ленинградский ордена Ленина лолтггехиическнй институт нм. М. И. Калинина (54) УПРАВЛЯЕМЫЙ РАЗРЯДНИК

Изобретение относится к электрофизике и может применяться при создании емкостных накопителей энергии в различных электрофизических установках, используемых для получения высокотемпературной плазмы в импульсных источниках света и электротехнологии.

Для включения импульсного источника энергии на нагрузку в современных накопителях используются управляемые разрядники, содержащие токоподводящие шины, два основных электрода и 10 один управляющий, расположенный между основными, диэлектрик и канал инициирующего импульса, например кабель, подключенный одним полюсом к управляющему электроду.

Недостаток таких разрядников заключается в 1в их относительно большой индуктивности. Эти разрядники при рабочем напряжении 30 — 50кв и атмосферном давлении воздуха имеют индуктивность 30 — 50нгн. Из-за одноканального характера пробоя разрядники имеют низкую пропускную 20 способность по току, обычно не превышающую

200 — 300ка. Диапазон управляемости таких разрядников по напряжению также ограничен и составляет 0,2 — 1 от пробивного статического напряжения.

Целью изобретения является уменьшение ин- 2б

2 дуктивности, расширеите диапазона управляемости по напряжению практически до максимально воз- можного (Π— 1) 0 и увеличение пропускной способности по току за счет снижения эрозии электродов.

Поставленная цель достигается тем, что электроды разрядника размещены на одной стороне диэлектрика с толщиной, меньшей, чем ьатнимальные расстояния между электродами, а другая сторона диэлектрика снабжена токопроводом, электрически соединенным с одним из основных электродов и другим полюсом канала;инициирующего импульса.

Разрядник с электродами, расположенными вдоль поверхности диэлектрика в направлении, перпендикулярном направлению тока, дает возможность сформировать многоканальный скользящий разряд, переходящий в плазменньп слой между электродами вдоль всего периметра электродов, Благодаря малой толщине диэлектрика между слоем разрядной плазмы и обратным токопроводом резко снижается индуктивность разрядника.

Развитие разряда с протяженной плоской или кольцеобразной поверхности электрода обеслс птвает малые плотности тока на электроде, высокую эро527786 зийную стойкость и соответственно высокую пропускную способность разрядника.

Мехатызм формирования скользящего разряда по поверхности твердого диэлектрика включает предлагаемьп разрядник при любом напряжении на основных электродах (от 0 до Ц,).

На фиг. 1 показан предлагаемьй разрядник многоканальным скользящим разрядом по поверхности диэлектрика, являющегося продолжением изоляции токопроводя1цих шин; на фиг. 2— разрядник, в котором электроды расположены на дополнительном сменном слое изоляции; на фиг. 3 — разрядник, в котором в качестве токопроводящей поверхности, Обеспечивающей формиро ВаННе скользящего разряда, использован не обратный токопровод, а проводящий лист, присоединенHbIA к одному из злект.одоп, (На фиг. 1 — 3 изображены конструкции плоских разрядников, вьгполненньтх на листовом диэлектрике и имеющих основные и управляющие электроды в форме длииНЫХ ПОЛО ) э управлямь1Й разряшгик JIepBGIT два ocHosных BJI0KTporra 1 H 2 N управляюцгий 3 электроды в

Виде полос, Обратный ToKolrposoJI, 4, изоляцию между токопроводящими шииами и канал (кабель) 5 инициирующего (поджигающего) импульса напряжения. Позициями б и 7 Обозначены, соответственно, источник питания и нагрузка накопителя энергии. Позицией 8 обозначен допошштельБьй смениьй слой изОляции.

Управляемый разрядник работает следующим

Обр330м. Иьа1ульс инициируюгцегО напряжения, имеющий крутой фронт, падает на разрядгик Но управляющему каналу, присоединенному непосредствеш10 к управляющему электроду и участку токопровода, paclloJIQN<0HHO На другой стороне диэлектрика, между основными электродами 1 и 2. OT управляющего электрода 3 B обе стороны, по направлеипо к основпым электродам 1 и 2, развиваются искры скользящих разрядов.

Разряды формируются в виде многоканальной сетки вниду малой толщины диэлектрика (много меньшей, чем расстояние между электродами) и высоких напряженностей электрического поля,, достигаемьlx в головках искр. После завершения пробоя скользящего разряда с электрода 3 на основные электроды 1 и 2 последние Оказываются 1 замкнутыми, и по многоканальному пути, которьй в некоторых случаях (при соответствующем выборе давления и рода газа) превращается в сплошной плазменньй слой, идет ток разряда основного контура накопителя.

Та с как инициирующий скользящий разряд развивается от электрода 3 в Обе стороны одновременно, то разрядник включается при любом (в том числе и равном О) напряжении между основными электродами, причем время включения и разброс, 10 запаздываний остаются минимальными во всем диапазоне рабочих напряжений разрядника, так как они определяются условиями развития разряда OT инициирующего импульса напряжения.

Развитие многоканального разряда, равномерно

15 распределенного вдоль протяженных плоских илп кольцевых электродов, Обусловливает снижение эрозии электродов и дает возможность увеличить пропускную способность разрядников, доводя ее до

НЕСКОЛЬКИХ МЕГ33МПЕР.

Поверхность диэлектрика, по которой развивается разряд, при взаимодействии с нлазмой испаряется и самоочищается от продуктов разряда.

Причем при токовых нагрузках до 30 — 40 ка на 1 см периметра электрода и длительностях до

100--200 мксек разрушение диэлектрика незначчтельно, что обеспечивает многократную работу разрядника без смены диэлектрика.

Формула изобретения

Управляемый разряд ык, содержащий токоподводяцтие шины„два основных электрода и один управляющий, расположенньй между Основными, диэлектрик и канал инициирующего импульса, например кабель, подключенньй одним полюсом к управляющему электроду, о т л ич а ю щи и с я тем, что, с целью уменьшения его индуктнвности, 4О расширения диапазона управляемости и увеличения пропускной способности ло току, электроды разрядника размещены на одной стороне диэлектрика с толиной, меньшей, чем минимальные расстояния

:.1ежду основными электродами, а другая сторона диэлектрика снабжена токопроводом, электрически соединенным с одним из основных электродов и другим полюсом канала иьпщиирующего импульса.

527786

Составитель 4,. Иванов

Техрел Н. Бабурка:

Редактор B. Фелщман

Корректор С. Шекмар

Закаэ 719/58

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

Тираж Подписное

flHHHfIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5