ИСКРОВОЕ РЕЛЕ Советский патент 1969 года по МПК H01T1/20 

Предлагаемое искровое реле относится к имиульсной электротехнике и предназначено для многократного импульсного включения электрических цепей при низковольтном управляющем нанряжении, например для включения генераторов импульсных нанряжении при испытании изоляции высоковольтных выключателей.

Оно может быть использовано в быстродействующих защитах, например для быстрого шунтирования аварийного выключателя или выпрямителя; а также с целью отсечения электрического тока при исследовании электрической дуги, в качестве реле включения или реле задержки при осциллографировании и прочих съемках быстрых процессов. Оно может заменить тиратроны в некоторых импульсных схемах.

Благодаря низкому управляющему напряжению и малым габаритам реле может применяться как в низковольтной, так и в высокoвOv ьтнoй технике.

Для включения импу тьсных схем используются преимущественно тиратроны и управляемью искровые разрядники. Для включения мощных имиульсных схем и схем высокого напряжения параметры разработанных тиратронов недостаточны, а их стоимость и габариты значительны. Кроме того, тиратроны требуют источника тока для накала катода,

имеют ограниченный срок службы из-за постоянного накала катода и сгорания нити накала. Поэтому в схемах на большие имиульсные токи и высокие напряжения применяются искровые управляемые разрядники и искровое реле.

Управляемые искровые разрядники требуют высокого управляющего напряженпя. Кроме того, цоджпгающие электроды подгорают, вследствие чего расстояние между поджигающими электродами увеличивается, что приводит к увеличению поджигающего напряжения при многократной работе разряднпка и к нестабильности времени его включения. Из-за высокого управляющего напряжения искровые управляемые разрядники мало применяются в схемах низкого напряженпя.

Известны искровые реле, в которых импульсное включение цепи происходит путем ионизации воздушного иромежутка с помощью быстрого сгорания плавкой вставки, установленной между управляющпм и главным электродами. Эти реле включаются при низком поджигающем напряжении, равном нескольким сотням вольт, и могут использоваться как в высоковольтной, так и в низковольтной технике. Однако они имеют ограниченное применение из-за их однократного действия, так как требуют установки новой плавкой вставки перед каждым включением реле.

В предлагаемом реле обеспечена возможность многократного его включения при низковольтном управляющем напряжении без смены поджигающего элемента и получение стабильного времени включения реле при меньшем управляющем напряжении. Это достигается тем, что в реле вместо плавкой вставки установлен конус из полупроводящего материала, на:пример карбида кремния, таки. образом, что одной точкой боковой поверхности ои касается управляющего элект.рода, другой - главиого электрода, а вершина его направлена к другому главному электроду.

На чертеже представлено предлагаемое искровое реле.

Конус / прижимается 2 к управляющему электроду 3 и к главному электроду 4. Касание конуса с электродами происходит в точках А и В. Конус направлен вершиной в сторону второго главного электрода 5. Изоляционная планка 6 кренит электроды и служит упором для пружины 2. К электродам 4 п 5 ирисоединяются проводники от включаемой м,епи.

При подаче на электроды 3 и 4 управляющего напряжения, например от заряженного конденсатора, через полупроводящий конус / потечет электрический ток. Этот ток, проходя через точки касания электродов 3 н 4 с боковой поверхностью конуса, имеющие больщое соиротивление но сравнению с телом конуса, вызывает выбрасывание.из них иокр с большой скоростью под некоторым углом к вершине конуса. Пути искр от обеих точек выброса пересекаются в точке С, что приводит к пробою воздушного промежутка между электродами 3 и 4 при низком напряжении.

Возникшая нри этом электрическая дуга включает реле, замыкая электроды 4 и 5.

Через точки касания конуса с электродами ток протекает только в иервоначальный момент, а затем перебрасывается в дугу, возникающую в воздушном иромежутке между управляюн им и главным электродами. Поэтому точки касания обгорают Mavio, обгорание электродов в ноджигающем зазоре в иредлагаемом реле мало влияет на увеличение минимального иоджигаюи1:его напряжения, так как первоначальная ионизация происходит из точек касания. Реле готово к повторному действию немедленно после дионизации промежутка.

При многократной работе реле возможно подгорание электродов и конуса в точках их касания. Несмотря на это, зазор между конусом и электродами не образуется, а сила нажатия конуса на электроды остается постоянной, так как пружина перемещает конус к электродам, тем самым обеспечивается устойчивая многократная работа реле ири низком поджигающем напрял ении.

Предмет изобретения

PIcKpOBoe реле, содержащее управляющий и главные электроды, отличающееся тем, что,

с целью обеспечения многократности действия при низком поджигающем напряжении и повышения стабильности времени срабатывания реле, между электродами установлен конус из полупроводящего материала, например карбида кремния, таким образом, что двумя точками боковой поверхности он касается управляющего и главного электродов, а вершиной направлен на другой главный электрод.