Многозазорный разрядник Советский патент 1979 года по МПК H01T5/04 

Изобретение относится к области высоковольтной импульсной техники и может быть использовано, например,в высоковольтных генераторах импульсных напряжений и токов. Известны многозазорные управляемые разрядники, содержащие ряд искровых промежутков, высокоомный резистивный делитель для равномерного распределения рабочего напряжения по искровым промежуткам., цепочку последовательно соединенных конденсаторов, непосредственно подключенную к крайним электродам через резисторы или индуктивности ко всем остальным электродам разрядника, запускающий генератор 1 Недостатком разрядников этого типа является то, что они могут коммутировать напряжение- не менее 50% от стати.ческого пробивного. Наиболее близким из известных технических решений к данному предложению является многозазорный разрядник, содержащий ряд последовательно расположенных основных электродов с омическим делителем напряжения, укрепленных на изоляторе, в теле которого расположен протяженныи управляющий электрод, соединенный с промежуточными основными электродами с помощью конденсаторов поперечной емкости, распределенных в теле изолятора, и запускающий генератор, подключенный между одним из крайних основных электродов и соответствующим концом управляющего электрода121. Рабочее напряжение, приложенное к разряднику, равномерно распределяется по искровым промежуткам посредством высокоомного резистивного делите.чя напряжения. Каждый из электродов разрядника соединен с кольцом, расположенным внутри литого компаундного блока; управляющгл электрод, выполненный в виде цилиндрического стержня, располо/i-ceii но оси BbiUieyiuwisiнутых колец и изолирован от них литым компаундом. Один из концов управляющего электрода через вспомогательный -генератор подключен к одному из крайних электродов разрядника, и поэтому по мере приближения к свободному концу управляющего электрода рабочее напряжение, воздействующее на изоляцию между LHMK п кольцами, возрастает. На изоляцию между крайним кольцом и свободным концом управляющего электрода воздействует полное рабочее напряжение. Длительное воздействие рабочего напряжения на изоляцию приводит к ускоренному старению, и, следовательно, повышению вероятности ее пробоя. В свою очередь, пробой изоляции в любом месте приводит к неуправляемому срабатыванию разрядника и выходу его из строя. Кроме того, переход на более высокое рабочее напряжение требует усиления изоляции, т.е. разработки новой конструкции разрядника, а в отдельных случаях может оказаться невозможным, например, из-за значительного увеличения габаритов разрядника. Цель изобретения - повышение надежности работы, увеличение срока службы изолятора и обеспечение возможности увеличения рабочего напряжения разрядника без существенного изменения его конструкции. Это достигается тем, что в известном многозазорном разряднике, содержащем ряд последовательно расположенных электродов с омическим делителем напряжения, укрепленных на изоляторе, в телекоторого расположен протяженный управляющий электрод соединенных с промежуточными основными электродами с помощью конденсаторов поперечной емкости, распределенных в теле указанного изолятора вдоль управляющего электрода, и запускающий генератор, подключенный между одним из крайних основных электродов и соответствующим концом управляющего электрода, согласно данному предложению, управляющий электрод выполнен в виде цепочки последовательно соединенных управляющих конденсаторов, а подключение конденсаторов поперечной емкости к управляющему электроду осуществлено в общих точках управляющих конденсаторов, причем между другим крайним основным электродом и вторым концом управляющего электрода включен дополнительно введенный резистор. Выполнение управляющего электрода в виде цепочки последовательно включенных конденсаторов позволяет снизить величину рабочего напряжения, воздействующего на внутреннюю изоляцию между соответствующими кольцами конденсаторов поперечной емкости до нуля, что увеличивает срок службы и исключает возможность неуправляе мого срабатывания разрядника при нарушении этой изоляции. Исключение воздействия рабочего напряжения на внутреннюю изоляцию между кольцами снижает требования к ней, что упрощает конструктивное выполнение разрядника и позволяет изготовлять его сборным. На фиг. 1 показано конструктивное выполнение разрядника; на фиг. 2 - электрическая схема. Разрядник содержит цепочку последовательно соединенных управляющих конденсаторов 1, например, типа К-15-4, один из концов : которой подключен к запускающему генератору 2, а второй конец соединен с высокоомным резистором 3, например, типа ТВО, подключенным к крайнему основному электроду 4 устройства. Равномерное распределение рабочего напряжения по цепочке управляющих конденсаторов 1 обеспечивается путем подбора конденсаторов с равными сопротивлениями утечки, либо, в случае необходимости, путем установки высокоомного резистивного делителя. Искровые промежутки разрядника зашунтированы резисторами 5, например, типа КЭВ, высокоомного делителя напряжения. Резисторы залиты изолирующим компаундом, кольца 6, подключенные непосредственно к основным электродам 4 и кольца 7, подключенные к вь(водам управляющих конденсаторов 1, попарно образуют конденсаторы поперечной емкости 8. Между кольцами 7 установлены втулки 9 изолятора рассчитанные на максимальное рабочее напряжение отдельного исKDOBoro промежутка. Изоляционный ци- - Р обеспечивает жесткость конструкции и усиливает внутреннюю изоляцию разрядника. На цилиндр 10 насажены изоляционные втулки 11, на которых закреплены кольца 6. На изоляционной подставке 12 закреплены основные электроды 4. Устройство работает следующим образом. При подаче на разрядник рабочего напряжения, которое посредством резисторов 5 делителя равномерно распределяется по искровым промежуткам, заряжаются управляющие конденсаторы 1 через резистор 3 и запускающий генератор 2. Вследствие этого напряжение, приложенное к изоляции между соответствующими кольцами 6 и 7, равно нулю. Напряжение между соседними кольцами 6-6 и 7-7 равно разности потенциалов между соседними электродами разрядника. Для запуска разрядника на цепочку управляющих конденсаторов 1 от запускающ,его генератора подается импульс напряжения, амплитуда которого много больще статического разрядника напряжения отдельного искрового промежутка. Так как емкость цепочки управляющих конденсаторов 1 выбирается много большей поперечной емкости конденсаторов 8, которая,. в свою очередь, должна быть много больщей межэлектродной емкости 13, импульс напряжения практически полностью прикладывается к крайнему искровому промежутку. Носле пробоя этого промежутка импульс напряжения прикладывается к соседнему искровому промежутку и вызывает его пробой. Этот процесс продолжается до срабатывания всех искровых промежутков. При

этом на изоляцию между кольцами 6-7 воздействуют только импульсное напряжение от запускающего генератора.

Использование изобретения исключает воздействие на изоляцию между кольцами 6--7 рабочего напряжения и возможность неуправляемого срабатывания разрядника, что повышает надежность устройства. Рабочее напряжение разрядника может быть увеличено без усиления его впутренн.ей изоляции путем набора соответствующего чис,ia одинаковь. элементов, В случае пробоя изоляции между кольцами 6-7, поврежденные элементы могут быть легко заменены. Благодаря этому увеличивается срок службы всего устройства.

Формула, изобретения

Мно озазорцый разрядник, содержащий РИД последовательно расположенных основных электродов, с омическим делителем напряжения, укрепленных на изоляторе, в теле которого расположен протяженный управ-, ляющий электрод, соединенный с промежу13 ;з /3 3 П J 3

1

о

k

Iгf г/

ТОЧНЫМИ основными электродами с помогцью конденсаторов поперечной емкости, распределенных в теле указанного изолятора вдоль управляющего электрода, и запускающий генератор, подключенный между одним из крайних основных электродов и соответствуЮЩ.ИМ концом управляющего электрода. отличомшийся тем, что, с целью иовьииения надежности работы и увеличения срока службы изолятора, управляющий электрод выполнен в виде цепочки последовательно соединенных управляющих конденсаторов, а подключение конденсаторов поперечной емкости к управляющему электроду осуществлено в общих точках управляющих конденсаторов, причем между дрчтгл; краГп-им основным электродом и nrophiN ко;,цсм. управляющего электрода включен дополнительно введенный резистор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Швейцарии 535508, Н 02 М 3/06, 1973.

2.Патент США .о 3501646. кл. 307-110, 1970.

4

.А.

mm

VI

ill, 4

IhHhHHHhH

.2