Разрядник Советский патент 1980 года по МПК H01T1/00 

- . t . . Изобретение относится к области техники высоких напряжений и может быть применено в качестве коммутирующего элемента для разрядки мощных малоиндуктивных конденсаторных батарей. Известны разрядники для коммутации сильных импульсных токов, содержащие электроды, сплошные токоподврды к ним и изоляторы, крепящие электроды 1. Основными недостатками таких разрядвиков являются низкие надежность и точность работы, вызванные тем, что продукты горения Дуги; зажигающейся в процессе срабатывания разрядника на его электродах попадают в замкнутое пространство между сплошными токоподводами и оседают на поверхности изоляторов. Применение известных экранов с целью защиты от загрязнений поверхности изоляторов в данном случае малоэффективно, так как экраны по необходимости должны быть размещены между СПЛОЦ1НЫМИ токоподводящими деталями, препятствующими удалению от поверхности изоляции продуктов горения дуги. Кроме того, для .известных устройств характерны загрязнение и повреждение поверхности изоляторов и снижение их элект(54) РАЗРЯДНИК рической прочности по мере наработки ресурса, что приводит к увеличению вероятности самопроизвольного срабатывания, т. е. к снижению надежности. Наиболее близким из известных технических решений к данному изобретению является разрядник, содержащий образующие искровой промежуток электроды, соединенные с разделенными изолятором токоподводами, выполненными с окнами (2J. Через окна в токоподводе происходит 4actH4Hoe удаление продуктов горения дуги. Однако, в указанном разряднике движение облака загрязненных газов будет иметь сугубо турбулентный характер, что определяется формой перемычек между окнами. В результате будет происходить непрерывное смецшвание загрязненного газа с незагрязненным и оседание продуктов эрозии на поверхности изолятора. Цель изобретения - повышение стабильности работы разрядника в процессе длительной эксплуатации путем повышения эффективности удаления продуктов эрозии от поверхности изолятора. Поставленная цель достигается тем, что токоподводы выполнены в виде отдельных параллельно включенных дискретно расположенных стержней имеющих в сечении обтекаемую форму, изогнутых в направлении от искрового промежутка. Предусматривается также ycfaHoTBKa flat пути движени я продуктов горения дуги экранов, с поперечным сечением обтекаемой формы, Направляющих движение загрязненных газов в оптимальном направлении и препятствующих попаданию излучений дуги на поверхность изоляторов. Экраны могут быть выполнены в поперечном сечении в форме Треугольника со скругленными углами или : бЫтБ вйПолнены в виде пластины со скругленными краями, установленной под углом к искровому промежутку. Экран может быть снабжен токоподводом для задания .ему потенциала или может быть установлен на одНом из электродов и составлять с ним единое целое.Л Йа фиг. 1 представлен вариант разрядника в разрезе, в котором изолятор расположен вне зоны действия дуги; на фиг. 2 -вид А на фиг. 1; на фиг. 3 -- разряДник в разрезе с экраном на изоляторе, имеющем в поперечном сечении форму треугольника со скругленными углами; на фиг. 4 - разрядНик is разрезе с экраном в виде пластины со скругленными краями; на фиг. 5 - вариант разрядника в разрезе, в котором экран снабжен токоподводом; на фиг. 6--разрез разрядника .с экраном, установленным на. одном из электродов и составляющим с ним единое целое. . . Электроды 1 и 2 разрядника (фиг. 1 и 2) связаны токоподводами 3 со схемой, в которой находится разрядник (на чертежах не показана). Токоподводы 3 разделены и зафиксированы на определенных расстояниях д|эуг от друга изолятором 4. Дуга располагается в зазоре 5 между электродами 1 и 2. Токоподводы 3 состоят из отдельных па заллельно включенных стержней, установл(енных с друг от друга промежутками. Стержням токоподводов 3 придана, как это показано на фиг. i, в поперечном сечении обтекаемая форма. Электрод 2 расположен так, чтобы Поверхность изолятора 4 находилась в его тени и не попадала в зону, облучаемую дугой, горячей в зазоре 5 между электродами I и 2. Разрядник может быть снабжен экраном 6 (см. фиг. 3-6).; Разрядник по настоящему изобретению работает следующим образом: одним из известнь1х способов (например, способом прямого перенапряжения) зажигается дуга в зазоре; 5 между электродами 1 и 2. В процессе горения дуги образующиеся газообразные продукты и пыль (равно как и ультрафиолетовое излучение) распространяются в cYOpotiy от дуги по направлениям, обозначенным на чертеже стрелками. ТокОпОдВоды не препятствуют проходу продуктов горения дуги и удалени1ю их от поверхности изолятора 4. В разряднике по фиг. I и 2 излучение Дуги также не Попадает на поверхность изолятора 4, поскольку последний.расположен В тени электрода 2. Поверхность изолятора 4 не загрязняется и не повреждается излучениями дуги.. присутствие экрана в разрядниках по фиг. 3-6 позволяет улучщить защиту от загрязнений поверхности изолятора 4 и уменьшить индуктивность разрядника в целом.. Электроды разрядн| ка имеют произвольную форму, как Например - щаровую и подобную ей (электроды Роговского и др.), прямолинейную (в форме параллельных цилиндров и др., как изображено на фиг. 16) и криволинейную (например - в форме коаксиальных торов и др.).. .. Работа разрядника по фиг. 3 отличается тем, что открыт проход для продуктов горения дуги в обе стороныОТ экрана, сквозь промежутки между стержнями обоих токоподводов., . . . .. .. Работа разрядника по фиг. 4 отличается от предыдущих тем, что продукты горения дуги направляются в одну сторону, что целесообразно при несимметричной конструкций разрядника.,. .Работа разрядника по фиг. 5 отличается тем, что экран 6 одновременно служит третьим электродом. . Две дуги зажигаются в зазорах 5, рбразованных электродом 1 и экраном 6 и электродом 2 и экраном 6. В остальном работа разрядника не отличается от описанных ранее. . . . Работа разрядника По фиг. 6 отличается TieM, что функции экрана выполняет электрод 2, .. .;;. : . . Основным преймуществОй предлагёемого разрядника, по сравнению с известными, является практически полное исключение загрязнений в процессе работы поверхности изолятора 4, что приводит к исключению самопроизвольного срабатывания разрядников в процессе поднятия напряжения на их электродах, вызванного перекрытием ло поверхности изоляции внутри разрядников. Кроме того, для разрядников, выполненных но настоящему изобретению, размеры изоляторов 4 выбираются существенно меньщими относительно известных разрядников, так как к йим применяются нормы для чистой, а не загрязненной изоляции. Индуктивность разрядников снижается, что Также является преимуществом настоящего изобретения как само по себе, так и достигаемым в этом случае повышением их быстродействия и точности работы, что обуславливается возможностью приложения к менее индуктивному разряднику более крутого (при прочих равных условиях) управляющего импульса.

Формула изобретения

1.Разрядник, содержащий образующие искровой промежуток электроды, соединенные с разделенными изолятором токопод водами, выполненными с окнами, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности срабатывания путем повышений эффективности удаления продуктов эрозии от поверхности изолятора, по крайней мере один из указанных токоподводов выполнен

в виде параллельно включенных дискретно расположенных стержней, которые имеют поперечное сечение обтекаемой формы и изогнуты в направлении от искрового промежутка. :. .

2.Разрядник по п. I, отличающийся тем, что он снабжен экраном, установленным между изолятором и искровым промежутком

и выполненным в поперечном сечений обтекаемой формы.

3.Разрядник rto п. 2, отличающийся тем, что экран закреплен на изоляторе к выполнен с поперечным сечением в форме треугольника со скругленными углами, обращенного одной из вершин к искровому про межутку.

4.Разрядник по п. 2, отличающийся тем, что экран выполнен b виде пластины со скругленными краями, установленной наклон НО: по отнощению к искровому промежутку.

5.Разрядник по п. 3, отличающийся тем, что экран снабжен токоподводом.

6.Разрядник по.п. 4, отличающийся тем, что экран установлен на одном из электродов, с которым он составляет единое целое.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 371645, кл. Н 01 Т 3/00, f971.

2.Авторское свидетельство СССР № 265269, кл. Н 01 Т 3/00. 1968.

Я

Ш П

фиг i