Управляемый многоканальный твердотельный разрядник Советский патент 1980 года по МПК H01T5/04 

(54) УПРАВЛЯЕМЫЙ МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ТВЕРДОТЕЛЬНЫЙ РАЗРЯДНИК

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для коммутации токов в мощных накопителях энергии.

В качестве коммутаторов в мощных накопителях энергии находят применение разряднини с твердым диэлектриком, позволяющие снизить индуктивность разрядника ввиду машого изоляционного зазора L1.

Однако при пропускании больших импульсов тока (1 МА), электроды разрядника подвергаются интенсивному разрушению, что вызывает необходимость увеличения числа канало разрядника.

Наиболее близким известным техническим решением к изобретению является управляемый многоканальный твердотельный разрядник, содержащий два основных электрода, расположенный между ними поджигающий электрод отделенный от одного из,основных электродов, с которым он образует поджигающие искровЕле промежутки, твердым диэлектриком с отверстиями, а от другого основного электрода - разрушаемым твердым диэлектриком, и запускающий кабель 2.

Недостатком этого разрядника является большой разброс в срабатывании каналов, зависящий от скорости нарастания тока в цепи поджига, что

приводит к их ненадежной коммутации.

Цель изобретения - поввпдениё надежности многоканального срабатывания разрядника.

Это достигается тем, что в известном разряднике количество отверстий в твердом диэлектрике выбрано четным, поджигающий электрод выполнен состоящим из отдельных элементов по числу указанных отверстий,

напротивкоторых они расположены, оболочка запускающего кабеля выполнена с разрывами, а элементы поджигающего электрода образуют пары, причем составные элементы каждой

пары подключены к соседним участкам оболочки кабеля, образующим ее разрыв,

На чертеже представлена принципиальная схема предложенного разрядника.

Разрядник содержит основные электроды 1, выполненные из отдельных секций, один из которых находится под высоким напряжением, а второй заземлен; разрушаемый твер.цый Диэлектрик 2, отделяющий основной электрод от поджигающего, йыполнен нрго в виде отдельных элементов 3; твердый диэлектрик 4 с четным коли чеством отверстий, изолирующий под жигающий электрод, от другого основ ного электрода, и запускающий кабель 5, в разрывы оболочки которог включены парами элементы 3 поджига ющего электрода. Конденсаторы 6 на схеме представляют емхостной накопитель, который через разрядники соединяется с нагрузкой (на чертеже не показана). Конденсатор 7 и разрядник 8 являются элементами схемы запуска. Разрядник работает следующим образом. Нижний электрод находится под напряжением, до которого заряжен конденсатор 6, верхний электрод - под потенциалом земли. Твердый диэлектрик 2 рассчитан на полное :зарядное напряжение конденсатора б При срабатывании разрядника 8 ток Запуска .течет по оболочке запускаюЩёго кабеля 5 на один из элементов поджигающего электрода, через отверстие в твердом диэлектрике 4 на основной электрод 1 и даЛее через соседнее отверстие на следующий элемент 3 поджигающего электрода и на оболочку кабеля, и т.д. до последнего обрезка кабеля, где ток запуска с оболочки попадает на жилу При этом в отверстиях твердого диэлектрика 4 горит дуга, под действием которой происходит выброс металла sfteMeHTjoB 3 поджигающего электрода (медная фольга) и разрушёние твердого диэлектрика 2 (полиэтиленовая пленка), что приводит к срабатыванию всех каналов разрядника от одного тока запуска. Для того, чтобы не происходило шунтирование промежуточных каналов крайними, разрыв в оболочке, кабеля и пбдвод тока к элементам поджйггиощего электрода Должен быть выполне достаточно малоиндуктивным. 4 Таким образом, число каналов В разряднике зависит от числа разрывов запускающего кабеля и может быть достаточно большим. При использовании разрядника с Двенадцатью каналами временная развязка между каналами по схеме контура составляла десятки наносекунд. Возможен вариант исполнения разрядника Не с секционированными, а сплошными основными электродами. Формула изобретения Управляекый многоканальный твердотельный разрядник, содержащий два основных электрода, расположенных между ними поджигающий электрод , отделенный от одного из основных электродов, с которым он образует поджигающие-искровые промежутки, твердым диэлектриком с отверстиями, а от другого основного электрода разрушаемым твердым диэлектриком, и запускающий кабель, подключенный к поджигающему электроду, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения надежности многоканального срабатывания, количество отверстий в твердом диэлектрике выбрано четным, поджигающий электрод выполнен состоящим из отдельных элементов по числу указанных отверстий, напротив которых они расположены, оболочка запускающего кабеля выполнена с разрывами, а элементы поджигающего электрода образуют пары, причем составные элементы каждой пары подключены к Соседним участкам оболочки каб.еля, -образующим ее разрыв. Источники информации, принятые во внимание При экспертизе л . Патент США № 3364390, кл.3153.26, 1968. 2. Андрезен А.Б. и др. Исследование временных характеристик пробоя разрядника с твердым диэлектриком,- ЖТФ, т.45, № 2, 1975, с.294.

г ц...,

±