Управляемый разрядник Советский патент 1978 года по МПК H01T3/00 

(54)

УПРАВЛЯЕМЫЙ РАЗРЯДНИК

1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для запуска быстродействующих генераторов коммутации в разрядных ципях имульсных токов, например для закорачивания разрядного промежутка в плазменных установках и т.д.

Известен управляе юлй разрядник, содержащий высоковольтный и заземленный электроды, причем в теле заземлен ного электрода запрессована изоляционная втулка, в которой установлен поджигающий электрод 1.

Указанный разрядник работает при больших давлениях в камере поджига. Однако формирование плазменной струи, замыкающей промежуток между высоковольтным и заземленным электродакш, происходит в свободном.пространстве за пределами камеры поджига.

Такое устройство обладает низкой степенью преобразования энергии заЛУскающего импульса в кинетическую энер7 гию струи, а высоковольтный электрод является препятствием струйному потоку

Это приводит к тому, что в момент срабатывания поджигающего устройства вместе с заполнением основногомежэлектродного пространства газопламен

ным образованием, уменьшающим пробивное напряжение, одновременно в этом же месте образуется область повышенного давления, ухудшающая условия пробоя.

Наиболее близким к данному изобретению является управляемый разрядник, содержащий соосно установленные противостоящие высоковольтный электрод и з 1земленный электрод, выполненный с расположенным по оси {)асширяющимся в направлении к высоковольтному электроду соплом, изоляционную втуу1ку, установленную в теле заземленного электрода, в отверстии которой, расположенном напротив входа, в указанное сопло установлен поджигающий электрод, торец которого сдвинутотносительно Торца изоляционной втулки в направлении от высоковольтного электрода 2

Недостаток такого разрядника заключается в том, что при срабатывании поджигающего .устройства в межэлектродном промежутке образуется область повышенного давления, что ухудшает условия пробоя, и сужает диапазон рабочих напряжений, в котором разрядник обладает достаточной надежностью и быстродействием.

Цель i-i sOGptltSHii-i - nO/ibiiiieiHUe СЫСТ .ас:М ;-1.;г,Л и ..i«....::. i/i,-; 3 miipC,.:.i ДЯдHdiouj jc,6xj4:if4 ;-idij;./.rstiEhHi i

.; : .. ;i. ilu H r --:; ii4. ts y;;;,ic.id

v-bv-iO;.; .. 3 -Л ;i ил G i . О А3р/;,,э .,.: ij, ..:i-U у ./J.i-; .- upO ;,:):; L.сГ ьiJС;Оi О ЕОЛ1.-г1::;:.о,и .:..111.i p С Д i Э u Я e/-iJJ t; H Г; йЛеК po.a, Lib-LioJi :л.-,ribHi с .о/:ол;енным по сии, r.:;a;;iiiiipMfOii,H::i;,:.: в H.J i :;/аЕ;;аь:;-и i;

BfiJCG COi:О-лЬ in--L.iy. .;:.f V- ;ч ,; 1АУ ..:-,: :-I.-- ; i -v

лЯ5-)Ионнуо й/у-п-у, уJ:;u: OБJie. .. ..;-ле 3aoc.i;ioU:iOi о йл-;; ; .i рода , в олч ьси-тки л1:.7. эоой , paci, .;к:;Н емном ;.;,-;трс: iид ЕХСД5,; i:, yf:icariHos covjio, :,:;х-31 -йлен :;орл::.:Г ;;;:{:.;й элекгрол; тог:-,.., .- .сг:,,i :.:

СДБйлуТ относительно rcpria И;;и... STV-SK;; в нзирг зле;:ни ,:: Г:1;с: л; вольтнсго электроцз, зь1с;С:КОБОльг:- Ый

электрод с ра:,;;ПО;:а;КОИЕ-5:лП 1 fFO оси CKSJoнш-i отверстием, диаметр п которого выбрн;-:: в с pc;cc-rG :jiieH ,иу ::- :с;окозолЬл F,::. ; ::i apemieHHi..-.; . з/ ег:тр.-.;.-м .

i.,j-i -. -v; J C,ri7;3 H м ;j FJ- pXHOC ,. :: - J..

3eN J;eKHorc з;1б1ггрояа и угпом об paciвора сопла ь jooTiiCLaeia.ii;

.2Htgf.

Jl-v.- -..

,г.:..;,.ц, 1эыпол 5ен с коиусопйг:; i.i-i на uTGHKii ci.jju;jhoi с распсложенным вблизи его

на

:л;.всзкого otSiepcTi;л ,

Иа фкг. 1 1грел;:гавле:;

раЗрЯДШ--К bi рЭЗрЬаи: Hii ;:

тинно показано течение 1лаз

CTpyil;

Разрядник содержггг высок о воль т нкй iiJieKrpo/i I с o6i-eKaeN;t&i Бысгупом 2 внутри сквозного стнерол ; J зазе итениый электрод 3, изоляционную втулку 4, внутри которой размещен поджр гаююий электрод 5-J облаоть 6, в которой расположено ядро 11ла.зменной отрук показана на фиг ;.

Управляем. раэряднлк работает слбдующкм образом. Разрядный про ежуток, образованной высоковольтным 1. и зазамлекным 3 электродами, заряжается до необходимого напрлжакил. При riooTvnлеийи на подхмгакиа.ки электрод 5 т усгкозогО импульса происходит пробой в scQMepe поджига, образованной под жкгающим электродо., изо.г/яииояной агулки -i су;;;аощейоя чаотью сопла,

При этом наблюдаетоя газовыдаление с внутренней поаерхноСти изблящюнной втулки f разог реваике газоплазменного образоБан Я, Давлек;е в камере под :;нга Еоэрастаег. Газоплазменное образование, вытекая из камеры поджига через сверхзвуковое раодиряг дееся оопло ускоряется до сверзвуковыгг скоростей. Достигая зысокоБольтного элегстрода 1, струя попадает в сквозиое отверстие.

Диаметр сквозного отверстия подбирает;::я равным диаметру струи на кромке высоковольтного электрода. Таким образом Гз ocHO-BiiOM разрядном пр Омежутке возникает невозмущенHbifi струйный поток.

Чтобы обтекаег ый выступ имел контакт о ядром струи/высота его выбрана разной радиусу сквозного отверстия в ыысоковольтном электроде.

Осуществляя расчетный режим течеi.Hii ijTpyH, при котором полное давление аа срезе сопла равно окружающему, uoi-bM.uiiT давление в ядре струи на несколько порядкоа от окружающего (в идаальном с,.уч:ае) и тем caivftiiM резко уменьшают электрическую прочность разi.jf;, прО;.-;ежутка при одновременном подс:зет.ке разрядного промежутка запуй (ia5i; iiHM импульсом. Происходит пробой основного разрядного промежутка по пу ти - высокозо; ьтный электрод-обтекав , ьыотуп-ядро струйного потока-за 3 г-1ланиь:й злсЕстрод, После пробоя от-Берстия к высоковольтном электроде способстБует лучшей продувке основного .;ежэлектродного пространства.

Новое конструктивное выполнение уп ;; л пляеМого разрядника - сквозное отБзудстне в высоковольтном электроде с --:.,.:с;трОМ, равным диаметру струи на кромке высоковольного электрода, с обi :;к;1змым BFdCTynorv на входе в отверстие ,1.):. отгпГ-лает предлагае гй управляв i-iiiiu разркдник от известног о.

Созо1;:упное использование сверхзвукоБого сопла в зазе шенном электроде и сквозного отверстия соответствующего цнаметра с обтекаемым выступом в высоковольтном электроде обеспечиаает уменьшение времени срабатывания и расширения диапазона рабочих напряжений.

Формула изобретения

1. Управляемый разрядникfсодержащий соосно установденные противостоящие 7зьзсоковольтный электрод и заземленный злектро,д,- выполненный с pacnonoaeHHfciM по оси расширяющимся в направлении к высоковольтному электроду сверхзвукоБым соплом, изоляционную втулку, устапоЕденную в теле заземленного электрода, в отверстии которой, расположенном напротив входа в указанное сопло, установлен поджигающий электрод, торец которого сдвинут относительно торца изоляционной втулки в направлении ot высоковольтного электрода, отличающийся тем, что, с целью, повышения быстродействия и надежности в широком диапазоне рабочих напряжений, высоковольтный электрод выполнен с расположенным по оси сквозншл Охверстием, диаметр-Qкоторогоi выбран с расстоянием Н между высоковольтным