Управляемый разрядник

Управляемый разрядник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсинх

Социалистических

Республик

< 1;,989637 (6l ) Дополнительное к авт. спид-ву (22) Заявлено 22.04.81 (2l ) 3278747/24-07 (51)М. Кл.

Н 01 Т; 5/00 с присоединением заявки № ф (23) П риорнтет

Гооударстоеиицй комитет

СССР

Опубликовано 15.01 83. Бюллетень № 2 ио яелен изобретений и открытий (53) УЛ Кб21. .3 16.933 (088.8) Дата опубликования описания 15.01.83 ин и B. М. Пайгин (72) Авторы изобретения

Т. Е. Колотова, Г. C. Коршунов, В. И.

Научно-исследовательский институт высоких при Томском ордена Октябрьской Революции

Трудового Красного Знамени политехническом им. С. М. Кирова (7!) Заявитель (54) УПРАВЛЯЕМЫЙ РАЗРЯДНИК

Изобретение относится к высоковолы ной импульсной технике, а именно к искровым разрядникам, и может быть применено. при создании импулвсных устройств с емкостными накопителями энергии

- в различных электрофизических установках, используемых для получения высокотемпературной плазмы, в силыюточных наносекундных ускорителях, электротех-, нологии и т.д.

Известен разрядник, содержащий основ- о ные электроды и поджигающий электрод, расположенный между основными и овделенный от них слоями твердой изоля ции (1).

Однако с увеличением толщины ди15 электрической прокладки и рабочего нать, ряжения при неизменной амплитуде импульса запуска стабильность срабатывания такого разрядника ухудшается. го

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является управляемый разрядник, содержащий разделенные диэлектрической прокладкой высо

2 ковольтный и заземленный электроды и поджигающий электрод, помещенный в жидкий диэлектрик Г2 3 .

В указанном разряднике поджигающий электрод и один из основных электродов установлены на одной из сторон указанной диэлектрической прокладки, на другой стороне которой установлен второй основ ной электрод. После подачи напряжения на основные электроды подается импульс запуска на поджигающий электрод, что в системе электродов, расположенных на одной поверхности твердого диэлектрика, приводит к формированию канала разряда непосредственно в твердом диэлектрике. При этом происходит резкое искажение электрического поля основного разрядного промежутка, что приводит к значительному. увеличению напряженности электрического полн и быстрому пробно листа твердого диэлектрика. После срабатывания разрядника осуществляется протяжка листа твердого диэлектрика с заданной скоростью. Время задержки

989 срабатывания разрядника относительно момента подачи на пусковой электрод залускающего импульса порядка 10 с."

Однако в таком разряднике с ростом прикладываемого напряжения к основным электродам следует увеличивать толщину диэлектрической прокладки. При значительном увеличении толщины диэлектрической прокладки (в несколько раз) и сохранении геометрии поджигающего про межутка и амплитуды импульса запуска, величина выноса инициируюшей искры вглубь диэлектрика та же, что и при малых толшинах диэлектрической прокладки. Это приводит к увеличению времени запаздывания (на 50% и более) и разброса срабатывания твердотельного разрядника. Для сохранения малых времен запаздывания срабатывания и высокой стабильности работы искрового раз-" ядника необходимо увеличить величину поджигающего зазора и амплитуду запускающего импульса. С ростом поджигающего зазора увеличивается неоднородность электрического поля между основными электродами, что приводит к снижению электрической прочности диэлектрической прокладки на 15-20%, а следовательно, и к уменьшению рабочего напряжения твердотельного разрядника при,. данной толщине диэлектрической прокладки.

Бель изобретения — повышение стабильности и уменьшение времени запаздывания срабатывания в широком диапазоне рабочих напряжений.

Поставленная цель достигается тем, что управляемый разрядник, содержащий разделенные диэлектрической прокладкой высоковольтный и заземленный электроды и поджигающий электрод, помещенные в жидкий диэлектрик, снабжен дополнительным поджигающим электродом, а диэлектрическая прокладка выполнена в виде двух разделенных жидким диэлектриком пластин, между которыми установлены указанные поджигающие электроды, зазор между которыми со стороны высоковольтного основного электрода выбран большим зазора между ними со стороны заземленного основного электрода.

На фиг. 1 представлена принш пиальная констр ктивная схема предложенного разрядника; на фиг. 2 (а, о и L) — электродная система разрядника в различные моменты формирования пробоя разрядника.

Разрядник состоит из высоковольтного основного электрода 1, заземленного основного электрода 2, поджигающих

55 шине диэлектрических прокладок, а также к снижению амплитуды импульса поджига.

До пробоя диэлектрической прокладки

5 идет формирование канала разряда в электродов 3 и 4, отделенных от основных электродов диэлектрическими пласти нами 5 и 6. Поджигающие электроды 3 и 4 выполнены и установлены таким обS разом, что поджигающий зазор 7 между ними со стороны высоковольтного электрода 1 выбран большим поджигающего зазора 8 между ними со стороны заземленного или находящегося под низким потенциалом электрода 2.

Электродная система помещена в разрядную камеру 9, заполненную жидким диэлектриком 10, который заполняет также зазоры 7 и 8.

Разрядник работает следующим otpaзом.

После подачи напряжения на основные электроды 1 и 2 поджигающие электроды принимают потенциал, соответствующий эквипотенцнальным линиям поля между основными электродами (также этот потеи„пиал может быть задан с помощью распределительных резисторов (не показаны).

В требуемый момент времени к поджигающим электродам 3 и 4 прикладывается импульс поджига, который приводит к формированию каналов разряда непосредственно в обеих пластинах 5 и 6 твердого диэлектрика (фиг. 2а). Однако вследствие меньшей величины поджигающего зазора 8, а следовательно, и большего перенапряжения на этом зазоре ка нал основного разряда в диэлектрической пластине 5 образуется быстрее и приводит к пробою диэлектрической пластины 5

35 (фиг. 2о). Поджигающие электроды принимают потенциал электрода 2. После этого диэлектрическая пластина 5 пробивается с перенапряжением по каналу, который начал формироваться в ней при

4О приложении поджигающего импульса (фиг. 2ц). Происходит срабатывание разрядника4

Применение двух диэлектрических пластин, а следовательно, уменьшение толши45 ны диэлектрика, который первоначально надо пробить с помощью вынесенной вглубь его поджигающей искры, позволяет уменьшить величину выноса поджигающей искры вглубь диэлектрика, что приводит

5О к уменьшению величины поджигающего за зора и в итоге — к выравниванию распределения электрического поля в межэлектродной системе и повышению рабочего напряжения разрядника при данной тол5 0806 диэлектрической прокладке 6, что значительно снижает время срабатывания и повышает стабильность работы искрового управляемого разрядника. После срабатывания разрядника осуществляется протяж- s ка листов твердого диэлектрика с заданной скоростью, Так, например, с ростом рабочего наприкения от 105 кВ до 210 кВ с соответственным увеличением толщины диэлектрической прокладки в два раза жабиль, йость срабатывания разрядника-протожпа ухудшается в 2,2 раза.

В предложенном разряднике при рабочем напряжении 210 кВ стабильность 15 срабатывания остаемся на том же уровне,, что и стабильность нрототипа при рабо- чем напряжении 105 кВ.

Таким образом, предложенный управляемый разрядник позволяет повышать рабо- 20 чее напряжение без снижения стабильности его срабатывания.

Формула изобретения

Управляемый разрядник, содержашнй разделенные диэлектрической прокладкой 25

57 6 высоково п тный и заземленйый- электроды и поджигающий электрод, памещенные в жидкий диэлектржс, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышении стабильности и уменьшения времени за паздьжания срабатьпиния в шнрокам диапазоне рабочих напряжений, он снабжен дополнительным поджигающим апек тродом, а диэлектрическая прокладка выполнена в виде двух разделенных жидким диэлектриком пластин, между которыми установлены указанные поджигающие электроды, зазор между которыми со стороны высоковольтного основного электрода выбран большим зазора между ними со стороны заземленного основного электрода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 492017, кл. Н 01 T 3/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2722831/24-07, кл. Н 01 Т 3/00, 1979.

Составитель E. Бочкова

Редактор Л. Веселовская Техред О,Неце Корректор М. Демчик

Заказ 11140/72 Тираж 588 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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