Управляемый разрядник

Управляемый разрядник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИЕВЬСТВУ

<щ 866626 (б1) Дополнительное к авт. сеид-ву 9 527786 (22) Заявлено 200776 (21) 2388543/24-07 с присоединением заявки йо (23) Приоритет—

Опубликовано 230981. Бюллетень Но 35

Дата опубликования описания 2 30981 (51)М. Кл.з

Н 01 T 5/00

Государственный комитет

ССС Р.

А0 делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316. .933(088.8) ..М.. (: « .,:, (П.Н.Дашук, M ° И.Китаев, В.Н.Семенов) $ В.)(4 Синеоко

"""" М : с . «

" "(и ж;, (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УПРАВЛЯЕМЫЙ РАЗРЯДНИК

Изобретение относится к электрофизике, а именно к конструкциям сильноточных разрядников и может быть использовано для высокоскоростного включения импульсных накопителей (емкостных, индуктивных, взрывных и т.д.) энергии на нагрузку в . электрофизических установках, предназначенных для получения сверхсильных магнитных полей, формообразования металлов в электротехнике.

По основному авт. св, Р 527786 известен управляемый разрядник,-содержащий токоподводящие шины, два основных электрода и один управляющий, расположенный между основными, диэлектрик и канал инициирующего импульса, например кабель, подключенный одним полюсом к управляющему электроду, в котором для уменьшения индуктивности, расширения диапазона управляемости и увеличения пропускной способности по току, электроды разрядника размещены на одной стороне поверхности диэлектрика, с толщиной меньшей, чем минимальные расстояния между электродами, а противоположная сторона поверхности диэлектрика снабжена токопроводом, электрически соеди-. ненным с одним из основных электродов и другим полюсом канала инициирующего импульса. Такая конструкция разрядника с электродами, протяженными вдоль поверхности диэлектрика в направлении, перпендикулярном направлению тока, дает возможность сформировать многоканальный скользящий разряд, переходящий в плазменный слой между электродами вдоль всего периметра электродов.

Благодаря малой толщине диэлектрика, между слоем разрядной плазмы и обратным токопроводом обеспечивается резкое снижение индуктивности разрядника. Развитие разряда с протяженной плоской поверхности электрода обеспечивает малые плотности тока на электроде, высокую эрозионную стойкость электродов и диэлектрика и, соответственно, высокую пропускную способность. Разрядник имеет мак" снмальный диапазон управляемости по напряжению и высокую точность синхронизации.

Недостаток этого разрядника проявляется при использовании его в режиме многократной коммутации тока с линейной плотностью 50 кА/см и более. .Если в качестве диэлектрика, по которому развивается многоканальный

866626 разряд, используется оргстекло, стеклотекстолит, полиэтилен или иной органический диэлектрик, то после нескольких сотен коммутаций мегаамперного тока поверхностный слой диэлектрика, контактирующего с плазмой разрушается, что затрудняет формирование многоканального скользящего разряда. Протекание большого тока по уменьшенному числу каналов вызывает рост динамических нагрузок на диэлектрик и разрушает его.

Пель изобретения - повышение надежности многоканального срабатывания и срока службы.

Это достигается тем, что в известном управляемом разряднике содержащем токоподводящие шины, два основных электрода и один управляющий, расположенный между основными, диэлектрик и канал инициирующего импульса, например кабель, подключенный одним полюсом к управляющему электроду, электроды которого размещены на одной стороне поверхности диэлектрика, с толщиной меньшей чем минимальные расстояния между электродами, а противоположная сторона поверхности диэлектрика снабжена токопроводом, электрически соединенным с одним из основных электродов и другим полюсом канала инициирующего импульса, согласно данному изобретению, диэлектрик снабжен слоем вещества на рабочей поверхности, содержащего нитрид бора, например эпоксидной смолы с отвердителем и пластификатором, смешанной с мелкодисперсным порошком нитрида бора в весовом соотношении вес/ч:

Эпоксидная смола с отвердителем и пластификатором 5 вес.ч.

Нитрид бора 1 вес.ч.

Упомянутый защитный слой является диэлектриком с высоким поверхностным сопротивлением порядка 109 ом/см .

Он обладает высокой стойкостью при импульсном кратковременном контакте с плазмой высокотемпературного искрового скользящего: разряда, коммутирующего ток длительностью 10-100 мкс., В качестве основного диэлектрика, на который наносится защитный слой, целесообразно использовать стеклотекстолит марки СТЭФ, так как защитный слой, выполненный на основе эпоксидной смолы и эпоксидная смола, пропитывающая стеклоткань стеклотекстолита, склеиваются с высокой механической прочностью, и создают композицию, обладающую повышенной стойкостью к динамическим нагрузкам, создаваемым ударными волнами мегаамперного разряда.

На фиг. 1 представлен предлагаемый управляемый разрядник с многоканальным пробоем по поверхности диэлектрика, в разрезе; на фиг. 2 вид этого разрядника, сверху.

Разрядник содержит два основных электрода 1 и 2 в виде полос, между которыми расположен управляющий электрод 3 такой же конфигурации, обратный токопровод 4, отделенный от основных и управляющего электродов диэлектриком 5, содержащим на рабочей поверхности, на которой расположены электроды и по.которой развивается скользящий многоканальный разряд, слой 6 вещества, защищающего диэлектрик 5 от .разрушения, источник

7 питания, подключенный к одному иэ основных электродов 1 и обратному

15 токопроводу 4, нагрузку 8, подключенную к другому основному электроду

2 и обратному токопроводу 4 и кабель

9 инициирующего импульса, соединенный с управляющим электродом 3.

Щ Предлагаемый разрядник работает следующим образом.

Импульс инициирующего разряда по дается на управляющий электрод 3, от которого по направлению к основным электродам 1 и 2 развивается сетка каналов скользящего разряда. Каналы скользящего разряда развиваются от управляющего электрода 3 по поверхности диэлектрика 5, покрытого защитным слоем 6 вещества, содержащего нитрид бора, например слоем эпоксидной смолы, смешанной с мелкодисперсным порошком нитрида бора в весовой пропорции 5:1, После завершения прорастания каЗ5 налов скользящего разряда на основные электроды последние оказываются замкнутыми и по сетке каналов идет ток разряда основного контура. Защитный слой предохраняет диэлектрик, 40 по которому развивается скользящий разряд, от испарения под воздействием плазмы, обеспечивая коммутацию 500 разрядов с линейной плотностью тока около 50 кА/см, т.е. увеличивая чис4 ло коммутируемых импульсов {по сравнению со 100-150 импульсами в разряднике без покрытия).

Повышение стойкости диэлектрика при коммутации разрядником больших

5О импульсных токов может быть достигнуто не только нанесением на его поверхность защитного слоя, но и добавлением нитрида бора в состав самой эпоксидной смолы при изготовлении стеклотекстолита. При этом сохраняется основной отличительный признак предлагаемого изобретения: наличие на поверхности диэлектрика контактирующего с плазмой слоя вещества, содержащего нитрид бора и повышаю<0 щего эрозионную стойкость диэлектрика.

Однако сам диэлектрик в этом случае будет более монолитным и при испарении участков, прилегающих к его поверхности, диэлектрик сохранит работоспособность ° Такой диэлектрик

866626

Составитель Е. Бочкова

Редактор A. Шандор Техред Т.Маточка Корректор B. Синицкая

Тираж 637 Подписное вНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 8088/74

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 можно использовать в конструкциях со значительно большим сроком службы и при токовых нагрузках превышающих

50 кА/см.

Формула изобретения

Управляемый разрядник по авт. св.

Р 527786, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности многоканального срабатывания и срока службы, диэлектрик снабжен слоем вещества на, рабочей поверхности, содержащего нитрид бора, например эпоксидной смолы с отвердителем и пластиФикатором, смешанной с мелкодисперсным.порошком нитрида бора в весовом соотношении 5:1.