Способ поджига разрядника Советский патент 1977 года по МПК H01T3/00 

Изобретение относится к способам ноджига разрядников для коммутации больши.х импульсных токов в высоковольтных установка.х.

Известен способ поджпга разрядника с газовым наполнением, заключающийся в том, что перед приходом поджигающего импульса па поджигающий электрод в разряднике осуществляют сброс давления 1. В нромежутке :.:ежду разрядами рабочее пространство разрядника находится иод давлением, обеспсчпБающим достаточный запас электрической прочности разрядника. В момент поджпга для умеиьщения собственного времени срабатывания давление в разряднике снижают до величины, соответствующей самопробою разрядпика. Однако этот способ уменьшения времени срабатывания связан с необходи.мостью наличия дополнительной системы для быстрого сброса давления и последующего зап}ска газа перед каждым разрядом, схемы ciiHхроиизации сброса давления и генератора поджига.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ поджнга разрядника, содержащего два основных электрода, поле между которыми близко к однородному, и по крайней мере один поджигающий электрод, поле между которыми и одним из основных электродов резко неоднородное, заполненного электроотрицательным газом,

иод давлением, заключающийся в том, чр прикладывают необходимое напрям ение к ос новным электродам, а затем подают ющий импульс на поджигающий электрод 2 Недостатками такого способа являются значи тельное время срабатывания и его разброс.

Предлагаемый способ позволяет уменьшить и стабилизировать время срабатывания разрядника. Это достигается тем, что предварительно экспериментально определяют зависимости ) и (P) пробивных напряжений от давления соответственно для промежутков с однородным полем между основными электродами и с резко неоднородным полем между одним из основных электродов и поджигающим электродом, затем по найденным зависимостям определяют критическое давление Ркр, соответствующее махсимальпой разности t/npg - пробивных напряжений указанных промежутков, и устанавливают давление Р в разряднике равным критическому- Ркр.

На фиг. 1 схематично показан разрядник, напрпмер, тригатронного типа, в котором реализуется описываемый способ; на фиг. 2 - кривые, поясняющие работу разрядника.

Разрядник содержит высоковольтный основной электрод 1 и заземленный основной электрод 2, в отверстии которого расположен поджигающий электрод 3, имеющий форму штыря.

При выборе давления в разряднике в соответствии с изобретением механизм пробоя при подаче поджигающего импульса на поджигающий электрод 3 заключается в том, что в начале пробивается промежуток между электродами 1 и 3, а затем закорачивается поджигающий промежуток между электродами 3 и 2. Поскольку длина промежутка между электродами 1 и 3 значительно больще поджигающего промежутка, полное время срабатывания разрядника в основном определяется временем пробоя между электродами 1 и 3, а пробой поджигающего промежутка после перехода высокого потенциала с электрода 1 на электрод 3 происходит за пренебрежимо малое время.

В отсутствие поджигающего импульса разрядник выдерживает основное напряжение, величина которого определяется исходя из зависимости пробивного напряжения от давления в однородном электрическом поле (закон Пащена) )(), которая имеет место для основных электродов 1 и 2. Эта зависимость имеет монотонно возрастающий характер (линия а на фиг. 2).

Для с.истемы высоковольтный основной электрод Л - поджигающий электрод 3 зависимосдь пробивного напряжения от давления .прн./2-() (в случае электроотрицательных газов и положительной полярности штыревого поджигающего электрода 3) имеет вид кривой б на фиг. 2. При некотором критическом давлении Лф эта зависимость имеет минимум.

Очевидно, что разрядник имеет минимальное время срабатывания, если его наполнить электроотрицательным газом под давлением, равным Л;р. В этом случае в отсутствие поджигающего импульса его электрическая прочность определяется зависимостью Lnpo /i(f), а при подаче поджигающего импульса электрическая прочность промежутка между электродами 3 и 1 минимальна и, следовательно, разрядиик пробивается е иаименьщим по сравнению с другими давлениями временем срабатывания.

Предлагаемый способ может быть использован для управления искровым любым разрядником, в котором поджигающий импульс подается на поджигающий электрод, имеющий

острую кромку, на которой происходит искажение электрического поля, например в трехэлектродном разряднике, в котором поджигающий электрод в виде тонкой металлической пластины с острыми кромками установлен в

промежутке между основными электродами.

Формула изобретения

Способ поджига разрядника, содержащего два основных электрода, поле между которыми близко к однородному, и по крайней мере один поджигающий электрод, поле между которым и одним из основных электродов резко неоднородное, заполненного электроотрицательным газом под давлением, заключающийся в том, что прикладывают основное напряжение к основным электродам, а затем подают поджигающий импульс на поджигающий

электрод, отличающийся тем, что, с целью уменьщения и стабилизации времени срабатывания, предварительно экспериментально определяют зависимости пробивных

напряжений от давления про fi() и

f/npj, /2 (/) соответственно для промежутков

с однородным полем между основными электродами и с резко неоднородным полем межд) одним из основных электродов и поджигающим электродом, затем по найденным зависимостям определяют критическое давление Ркр, соответствующее максимальной разности пробивных напряжений f/npo пр„ указанных промежутков, и устанавливают давление Р в

разряднике равным критическому давлению Рк-р.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1- Авторское свидетельство N° 410503, М. Кл.2 Н 01 Т 3/00, 1972.

2. Авторское свидетельство № 420030. М. Кл.2 Н 01Т 3/00, 1970 (прототип).

U

абление газа Фиг.г