Управляемый разрядник Советский патент 1982 года по МПК H01T3/00 

(5) УПРАВЛЯЕМЫЙ РАЗРЯДНИК

1

Изобретение относится к электро- технике и может быть использовано для коммутации в высоковольтных установках при получении импульсов напряжения и тока, а также в устройствах для защиты от перенапряжений.

Основными требованиями, предъявляемыми к искрбвым разрядникам, являются: малое время запаздывания срабатывания при одновременной высокой стабильности этого времени и большой срок службы элементов рязрлдника и, в первую очередь, электродной системы. Одним из способов повышения надежности электродной системы является использование вращения дуги электрического разряда магнитным полем.

Известен искровой разрядник, состоящий из двух основных электродов, в одном из которых выполнен поджигающий тригатронный узел и размещена катушка электромагнита. При взаимодействии поля электромагнита с полем коммутируемого тока происходит вращение дуги электрического разряда. Вследствие этого вращения и использования электродов специальной формы уменьшается эрозия электродов, определяющая срок их службы 1J.

Однако этот разрядник характеризуется сравнительно большим време Q нем запаздывания и невысокой стабильностью срабатывания.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является управляемый разрядник, содержащий два про15 тивостоящих основных электрода, в одном из которых размещены управляющий цили-ндрический электрод, отделенный от основного электрода изоляционной втулкой, выступающей в зазор

20 между основными электродами, и катушка электромагнита, установленная коаксиально с управляющим электродом 2. К недостаткам этого разрядника от носят незначительный срок службы изо ляционной втулки, которая разрушается от термического и механического воздействия дуги электрического разряда основного коммутируемого тока, особенно при заполнении разрядной камеры газом под высоким давлением, либо жидким диэлектриком. Целью изобретения является повышение срока службы изоляционной втул ки . Указанная цель достигается тем, что в управляемом разряднике, содержащем два противостоящих основных электрода, в одном из которых размещены управляющий цилиндрический электрод, отделенный от основного электрода изоляционной втулкой, выступающей в зазор между основными электродами,-и к-атушка электромагнита, установленная коаксиально с управляющим электродом, указанная изол ционная втулка выполнена в поперечно сечении с различной .толщиной стенки. При таком выполнении втулки разрядника, управляющая искра возникает при перекрытии изоляционной втулки в месте ее наименьшей толщины. Потом дуга основного разряда вместе с управляющей искрой магнитным полем перемещается по втулке в область, где толщина изоляционной втулки максимальна. При дальнейшем движении дуга полностью отрывается от втулки.Вслед ствие этого уменьшается термическое и механическое воздействие на втулку дуги основного разряда, что, с учето большей толщины втулки в месте, где на нее воздействует дуга, приводит к увеличению срока службы втулки и всего разрядника. На фиг. 1 изображен предлагаемый разрядник, общий вид; на фиг. 2 разряд А-А на фиг. 1. Разрядник (фиг. 1) содержит высоковольтный электрод 1 и заземленный 2, в котором размещена катушка элект ромагнита 3 и управляющий цилиндрический электрод i, отделенный от заземленного электрода изоляционной втулкой 5. Втулка выполнена с различной толщиной стенки по периметру, например внутреннее отверстие круглое а наружная поверхность имеет вид эллипса (фиг. 2). Толщина стенки втулки между точками А и В в несколь КО раз меньше толщины стенки между точками С и D. Разрядник работает следующим образом. Перед запуском разрядника к электродам 1 и 2 прилагается высокое напряжение, на катушку электромагнита включается питание. При подаче поджигающего импульса на управляющий электрод происходит перекрытие изоляционной втулки 5 между точками А и В, где расстояние между электродами 2 и 4 и толщина стенки втулки наименьшие. Управляющая искра инициирует основной разряд между электродами 1 и 2. Дуга основного разряда вместе с управляющей искрой под действием магнитного поля перемещаются по втулке в точку С, где толщина втулки максимальная. При дальнейшем движении дуга полностью отрывается от втулки и уже не касается ее. Таким образом, уменьшается время термического и механического воздействия дуги на втулку. Причем дуга перемещается по поверхности втулки, где толщина ее и, следовательно, механическая прочность выше, чем в месте перекрытия втулки управляющей искрой. При этом время срабатывания разрядника и стабильность его запуска по сравнению с известным разрядником остаются на том же уровне, но срок службы возрастет в 2-3 раза. Формула изобретения Управляемый разрядник, содержащий два противостоящих основных электрода, в одном из которых размещены управляющий цилиндрический электрод, отделенный от основного электрода изоляционной втулкой, выступающей в зазор между основными электродами, и катушка электромагнита, установленная коаксимально с управляющим электродом, отличающийся тем, что, с целью ровышения срока службы, указанная изоляционная втулка выполнена в поперечном сечении с различной толщиной стенки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Англии № 822000, кл. 39 (1), 1959. 2.Авторское свидетельство СССР № /UtyS, кл. Н 01 Т 3/00, 1978.

X

±

mm

К