Дуговой разрядник Советский патент 1986 года по МПК H01J17/46 

f

Изобретение относится к электронной технике, в частности к приборам предназначенным для коммутирования электрического тока в технологических и электрофизических устройствах

Целью изобретения является повышение срока службы прибора за счет увеличения коммутационной способности,

На чертеже изображена конструктив ная схема разрядника.

Разрядник содержит коаксиально расположенные наружный 1 и внутренний 2 электроды, которые образуют разрядный промежуток 3. Наружньй эле трод 1 и изолятор 4 образуют оболоч™ KYj герметизирующую разрядник. Наружный электрод 1 обхвачен цилиндрическим магнитопроводом 5, выполненным из магнитомягкого материала. В элек- трическую цепь разрядник включается выводами 6 и 7. Для охлаждения внутреннего электрода используется сис- тема 8 водяного охлаждения. Внутренний объем разрядника заполнен газом при давлении, обеспечивающим требуемую электрическую прочность в соответствии с кривыми Пашена.

При использовании разрядника в качестве управляемого прибора в не- го можно вводить любое средство под- жига, например в виде плазменного инжектора.

ч

Разрядник работает следующим образом.

На электроды разрядника подают напряжение, достаточное для зазкига- ния в нем дугового разряда. Так как минимальное расстояние между электродами 1 и 2 выбирается в области кольцевого разрядного промежутка 3, в последнем возникает дуговой разряд. Ток, протекающий по внутреннему электроду 2, генерирует вокруг электрода 2 азимутальное магнитное поле. Так как магнитная проницаемость и проводимость для магнитного потока материала магнитопровода 5 намного выше проницаемости и проводимости газа в промежутке 3, п эакти чески все силовые линии азимутального магнитного поля замыкаются по ма нитопроводу 5, т.е. магнитопровод 5 выполняет роль магнитного шунта для промежутка 3. Сильное ослабление азимутального поля в промежутке приводит к уменьшению электромагнитной силы, стремящейся переместить столб

do1

.J &

дуги к верхнему торцу внутреннего электрода.. Благодаря этому дуговой разряд равномерно распределяется в промежутке 3 а рабочая поверхность электродов равномерно нагружена« Погледнее позволяет повысить амплитуду и длительность импульсов коммутируемого тока без снижения долго- вв шости разрядника о

Возмояны различные варианты конкретных конструкций разрядника. Например ; наружную оболочку может образовывать не. электрод 1, а цилиндрический магнитопровод 5, Электрод и магнитопровод 5 можно выполнять в виде цельного элемента из магнитомягкого материала. Так как не всякий магнитомягкий материал обладает требуемой эрозионной стойкостью, целесообразно на внутреннюю поверхность магнитопр овода напаивать фольгу из эрозионностойкого материала, например молибдена Изготовление наружного электрода и магнитопровода в виде цельного элемента обеспечивает более эфсЬективный теплоотвод от рабочей поверхности электрода и ее охлаждение. Охлаж,п;ение наружного электрода и магнитопровода может быть естественным или принудительным в зависимости от работы разрядника.

Аналох ично выбирают способ охлаждения внутреннего электрода. Для примера на чертеже изображена система 8 водяного охлаждения внутреннего электрода 2.

Для п1)оверки э Фективности предлагаемого изобретения проведены испыта- КИ.Я трех приборов: с коаксиальной ко яструкцией электродов без внешнего магнитопровода; с коаксиальной конструкцией электродов без внешнего магнитопровода j ко с внутренним электродом в виде двух полых цилиндров; с коаксиаптзной конструкцией электродов и вкеюним магнитопроводом в соответ- ствкпи с изобретением.

Электроды выполняют из стали XISHIOT; магнитопровод изготовлен из низкоуглеродистой стали и плотно обхватывает наружный электрод. Разрядники наполняются водородом.

Разрядники коммутируют импульсы тока амп.питуды 5 кА и длительностью 400 мкс„ Срок службы первого прибора 2-10 срабатываний, второго 10 а третьего З Ю срабатываний. Срок службы п)иборов ограничивается поте12265524

повысить е го коммутирующую способность в 2,5-5 раз по сравнению с известными,

5 Формула изобретения

Дуговой разрядник, содержащий гер- метизирукяцую оболочку и ко аксиально расположенные электроды, о т л и - 10 чающийся тем, что, с целью повьппения срока его службы, электрод обхвачен цилиндрическим маг- Таким образом, конструкция предла- нитопроводом, выполненным из магниторей ими электропрочности более 20%. У первого прибора наблюдается сильная эрозия и деформация верхних торцовых частей электродов, у второго - проплавление и деформация внешнего цилиндра внутреннего электрода, у третьего наблюдается равномерная эро зия электродов, а потеря электропроч ности обусловлена запьшением изолятора и эрозией места спая изолятора с электродами.

гаемого дугового разрядника поэв ггяет

Редактор А.Шандор Заказ 2142/53

Составитель В.Апександров

Техред Н.ВонкалоКорректор, М.Демчик

Тираж 643Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

мягкого материала.

Изобретение относится к электронной технике, в частности к приборам, предназначенным длд кoм fyтиpoвa- ния электрического тока в технологических и электрофизических устройствах. Цель изобретения - повьппение срока службы прибора. При подаче напряжения между коаксиапьно расположенными электродами 1 и 2 возникает дуговой разряд, ток, протекающий по электроду 2, генерирует вокруг него азимутальное магнитное поде. Функции электрода может выполнять магнитопро- вод 5, вьтолненньш из магнитного материала. МагнИтопровод 5 выполняет роль магнитного шунта, а потому дуговой разряд равномерно распределяется в промежутке 3. Благодаря этому поверхность электродов равномерно нагружена, что позволяет повысить амплитуду и длительность импульсов коммутирующего тока без снижения долговечности разрядника. 1 ил. (Л I у,-5 ю to о ел СП to