Управляемый разрядник

Управляемый разрядник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (955307

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.01.81 (21) 3256786/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл,з

Н Ol T 3/00

Гоаудлрстееекык кемнтет

Опубликовано 30.08.82. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 05.09.82 (53) УДК 621.316..933 (088.8) лв делам лэебретений и еткрмтий (72) Автор изобретения

Н. К. Капишников

Научно-исследовательский институт высоких напр жений:при Томском

-ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового 1фйсного Знамени политехническом институте им. С. М. Кирова (71) Заявитель (54) УПРАВЛЯЕМЫЙ РАЗРЯДНИК

0,1< с <02 е

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике, а именно к устройствам формирования импульсов тока и напряжения, и может быть использовано в генераторах импульсных напряжений и в сильноточных наносекундных ускорителях.

Известен управляемый разрядник тригатронного типа, состоящий из корпуса и двух установленных .в нем основных электродов в продольном отверстии одного из которых расположен стержневой управляющий электрод (1) .

Однако и в этом случае временные характеристики (быстродействие и стабильность срабатывания) далеки от предельных.

Наиболее. близким к предлагаемому является управляемый разрядник, содержа- 1s щий установленные в корпусе противостоящие основные электроды, один из которых выполнен с продольным отверстием, в котором расположен стержневой управляющий электрод, и кольцевой дополнительный электрод, установленный в кольцевом зазоре между основным электродом с отверстием и дополнительным электродом. Дополнительный электрод отделен от основного и управляющего электродов керамическими трубками, причем дополнительный электрод подключен к основному электроду, в котором он установлен, через резистор.

Целью изобретения является повышение быстродействия и стабильности срабатывания управляемого разрядника.

Указанная цель достигаетсятем, что в управляемом разряднике, содержащем установленные в корпусе противостоящие основные электроды, один из которых выполнен с отверстием, в котором установлен стержневой управляющий электрод, и кольцевой дополнительный электрод, установленный в кольцевом зазоре между основным электродом с продольным отверстием и управляющим электродом, емкость С между управляющим и дополнительным электродами выбрана в зависимости от емкости С между основным электродом с отверстием и дополнительным электродом в соотношении зазор d< между направляющими и дополнительным электродами выбран в зависимости от зазора d> между дополнительным элект

955307 число испытаний "

0,2 —, < 0,5

0,4 71

0,3 63

0,25 58

0,20 46

6,4

6,0

5,1

4,0

О, 15 48

0,10 45

4,1

4,3

3,8

0,05 53

0,02 47

4,1

01< С1 — <02 с2

69

7,2

Табли ца 1

6,5

0,7

С1 /C2 знс

L Число испытаний и

4 знс

5,1

0,55

6,7

47

0,5

3,9

7,0

15

4,1

0,3

15 родом н основным электродом с отверстием в соотногпепии

В этом случае, как установлено экспериментально, удается значительно повысить быстродействие и стабильность срабатывания управляемого разрядчнка.

На чертеже изображен упра вляемый разрядник.

Разрядник состоит из корпуса 1 и двух основных электродов 2 и 3, в одном из которых (2) в продольном отверстии установлен стержневой управляющий электрод 4, а между ним и основным электродом (3) расположен дополнительный кольцевой электрод 5.

Основное напряжение на разряднике постоянное, амплитуда его 24кВ, что составляет 0,8 от напряжения самопробоя. Рабочей средой в разряднике служит -воздух при атмосферном давлении.

Управляемый разрядник работает следующим образом.

К высоковольтному электроду разрядника (обычно это электрод 2) прикладывается высокое напряжение. В определенный момент времени на управляющий электрод 4 разрядника подается импульс напряжения.

В результате различных емкостей С и С большая разность потенциалов оказывается на промежутке с меньшей емкостью (в данном случае ча промежутке между управляющим

4 и дополнительным 5 электродами) . Вследствие небольшой величины зазора d, он пробивается с минимальным запаздыванием, в результате чего основной промежуток разрядника между электродами 2 и 3 подвергается воздействие двух инициирующий факторов: подсветке искровой, возникающий в зазоре d, и усилению поля в области дополнительного кольцевого электрода 5, что вызывает быстрый пробой основного промежутка, после чего замыкается промежуток

dz между основным электродом 3 и дополнительным электродом 5. Временные характеристики разрядника (время запаздывания и стабильность срабатывания), в значительной степени определяются соотношениями между емкостями Ci, С2, и между зазорами

dz.

Влияние отношения Ci/С2 на время запаздывания tg и стабильность срабатывания

6> приведено в табл. 1. Данные получены при d

Продолжение табл. 1

Из таблицы видно, что улучшение временных характеристик имеет место при соотношении Ci/С2 0,20. При Ci/Cz 020t> иб,практически не изменяются. Однако дальнейшее уменьшение С1/С 0,1 приводит либо к возрастанию габаритов разрядника (если

С2 набирается. увеличением длины дополнительного электрода), либо к уменьшению его срока .службы (если С2 набирается уменьшением толщины изоляции между дополнительным и основным электродами или применением изоляции из диэлектрика с высокой диэлектрической проницаемостью) . Исходя из этого оптимальным с точки зрения получения максимальных временных характерис тик разрядника при небольших габаритах и достаточно большом сроке службы является соотношение

Зависимость t v 6 от соотношения длин промежутков di/d2 приведена в табл. 2. При

С,/C, = 0,15.

955307

Продолжение табл. 2

1 (dg jс1р <:,//r. Д Н С

46

4,0

0,3

4,7

r и, Г2

Формула изобретения

0,1

5,3

20

0,2 (— — а0,5. сиз

Табли ца 3

02< 05 д2

Составитель Е. Бочкова

Редактор И.Михеева Техред А. Бойкас Корректор Л. Бокшан

Заказ 6459/66 Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

При d1/d+0,5 механизм работы разрядника нарушается, что проявляется в пробое зазора д2 до пробоя основного зазора, что и приводит к возрастанию t и бз . При

d /d2<0,2 имеет место; во-первых, слабое инициирующее действие поджигающей искры, а во вторых, экранирование дополнительного электрода управляющим электродом. Все это приводит к ухудшению t и6 0тсюда оптимальным является соотношенйе

Результаты сравнения времени запаздывания t и стабильности срабатывания предлагаемого разрядника (С1/С2 = 0,15; d1/д2

= 0,3) с известным приведены в табл. 3.

Разрядник t3«А.. и

-"c

Предлагаемый 48 4,1

Известный 83 7,2

Таким образом, быстродействие и стабильность срабатывания предлагаемого рязрадника почти в 2 раза выше, чем прототип, что позволяет применять его в схемах с жесткой синхронизацией с другими системами и устройствами.

Управляемый разрядник, содержащий установленные в корпусе противостоящие основные электроды, один из которых выполнен с продольным отверстием, в котором расположен стержневой управляющий электрод, и кольцевой дополнительный электрод, установленный в кольцевом зазоре между основным электродом с продольным отверстием и управляющим электродом, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и стабильности срабатывания, емкость С1 между управляющим и дополнительным электродами выбрана в зависимости от емкости С2 между основным электродом с отверстием и дополнительным электродом в соотношении

0,1< с <02, сна зазор d, между управляющим и дополнительным электродами выбран в зависимости от зазора d2 между дополнительным электро

30 дом и основным электродом с отверстием в соотношении