Дуговой разрядник

 

Изобретение относится к электронной технике, в частности к приборам , предназначенным длд кoм fyтиpoвa- ния электрического тока в технологических и электрофизических устройствах . Цель изобретения - повьппение срока службы прибора. При подаче напряжения между коаксиапьно расположенными электродами 1 и 2 возникает дуговой разряд, ток, протекающий по электроду 2, генерирует вокруг него азимутальное магнитное поде. Функции электрода может выполнять магнитопровод 5, вьтолненньш из магнитного материала . МагнИтопровод 5 выполняет роль магнитного шунта, а потому дуговой разряд равномерно распределяется в промежутке 3. Благодаря этому поверхность электродов равномерно нагружена , что позволяет повысить амплитуду и длительность импульсов коммутирующего тока без снижения долговечности разрядника. 1 ил. (Л I у,-5 ю to о ел СП to

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

n»< H 01 J 17/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Вода

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (21) 3821516/24-21 (22) 06.12.84 (46) 23.04.86. Бюл. 11 15 (71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) А.С.Воробьев, С.Ш,Зайдман, В.И.Крижановский, А.И.Кузьмичев, А.И.Шендаков, В.M.Ртищев, В.А.Лапшин и Е.Е.Худякова (53) 621.387(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 293518, кл . Н 01 J 17/46, 1972. (54) ДУГОВОЙ РАЗРЯДНИК (57) Изобретение относится к электронной технике, в частности к приборам, предназначенным для коммутирования электрического тока в технологиÄÄ SUÄÄ 1226552 ческих и электрофиэических устройствах. Цель изобретения — повышение срока службы прибора. При подаче напряжения между коаксиально расположенными электродами 1 и 2 возникает дуговой разряд, ток, протекающий по электроду 2, генерирует вокруг него азимутальное магнитное поле. Функции электрода может выполнять магнитопронод 5, выполненный из магнитного материала. Иагнитопровод 5 выполняет роль магнитного шунта, а потому дуговой разряд равномерно распределяется в промежутке 3. Благодаря этому поверхность электродов равномерно нагружена, что позволяет повысить амплитуду и длительность импульсов коммутирующего тока без снижения долговечности разряцника. 1 ил. С.

1226552.

Изобретение относится к электронной технике, в частности к приборам, предназначенным для коммутирования электрического тока в технологичесгпту и электрофизических устройствах. «к

Целью изобретения является повышение срока службы прибора за счет увеличения коммутационной способносtH

На чертеже изображена конструктив-, 16 ная схема разрядника, Разрядник содержит коаксиально расположенные наружнъпЪ 1 и внутренний 2 электроды, которые образуют разрядный промежуток 3. Наружнь>й элек- 1 трод 1 и изолятор 4 образуют оболочку, герметизирующую разрядник. Наружный электрод l обхвачен цилиндрическим магнитопроводом 5, выполненным нз магнитомягкого материала. В элек- 20 трическую цепь разрядник включается выводами 6 и 7. Для охлаждения внутреннего электрода используется система 8 водяного охлаждения. Внутренний объем разрядника заполнен газом д при давлении, обеспечивающим требуемую электрическую прочность в соответствии с кривыми Пашена.

При использовании разрядника в качестве управляемого прибора в него можно вводить любое средство поджига, например в виде плазменного о инжектора.

Разрядник работает следующим образом. 35

На электроды разрядника подают напряжение, достаточное для зажигания в нем дугового разряда. Так как минимальное расстояние между электродами 1 и 2 выбирается в области <0 кольцевого разрядного промежутка 3, в последнем возникает дуговой разряд. Ток, протекающий по внутреннему электроду 2, генерирует вокруг электрода 2 азимутальное магнитное 43 поле. Так как магнитная проницаемость и проводимость для магнитного потока материала магнитопровода 5 намного выше проницаемости и проводимости газа в промежутке 3, практи — 56 чески все силовые линии азимутального магнитного поля замыкаются по магнитопроводу 5, т.е. магнитопровод 5 выполняет роль магнитного шунта для промежутка 3. Сильное ослабление 5% аэимутального поля в промежутке приводит к уменьшению электромагкчтной силы, стремящейся переместить столб дуги к верхнему торцу внутреннего электрода. Благодаря этому дуговой разряд равномерно распределяется в промежутке 3, а рабочая поверхность электродов равномерно нагружена.

Последнее позволяет повысить амплитуду и длительность импульсов комтугируемогс тока без снижения,цолговечносщи разрядника, Возможны различные варианты конкретных конструкций разрядника. Например, наружную оболочку может образовывать не электрод 1, а цилиндрический магнитопровод 5, Электрод 1 и магнитопровод 5 можно выполнять в виде цельного элемента из магнитомягкого материала. Так как не всякий магнитомягкий материал обладает требуемой эрозионной стойкостью, целесообразно на внутреннюю поверхность магнитопровода напаивать фольгу из эрозионностойкого материала, например молибдена. Изготовление наружного электрода и магнитопровода в виде цельного элемента обеспечивает более эффективный теплоотвод от рабочей поверхности электроца и ее охлаждение.

Охлаждение наружного электрода и магнитопровода может быть естественным или принудительным в зависимости от режима работы разрядника.

Аналогично выбирают способ охлаждения внутреннего электрода. Для примера на чертеже изображена система 8 водяного охлаждения внутреннего электрода 2.

Для проверки эффективности предлагаемого изобретения проведены испытания трех приборов: с коаксиальной конструкцией электродов без внешнего магнитопровода, с коаксиальной конструкцией электродов без внешнего магнитопровада, но с внутренним электродом в виде дв>х полых цилиндров1 с коаксиальной конструкцией электродов и внешним магнитопроводом в соответствии с изобретением, Электроды выполняют иэ стали

Х!8Н!07. магнитопровод изготовлен из низкоуглеродистой стали и плотно обхватывает наружный электрод, Разряд— ники наполняются водородом.

Разрядники коммутируют импульсы тока амплитуды 5 кА и длительностью

400 мкс. Срок службы первого прибора

2 10 срабатываний, второго 10", а третьего 5 10 срабатываний. Срок службы приборов ограничивается поте1226552

Составитель В.Александров

Техр ед Н . Бо нк ало Корректор М.Лемчик

Редактор А.Шандор

Заказ 2142/53 Тираж 643 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r Ужгород, ул. Проектная, 4 рей ими электропрочности более 20 .

У первого прибора наблюдается сильная эрозия и деформация верхних торцовых частей электродов, у второго— проплавление и деформация внешнего цилиндра внутреннего электрода, у третьего наблюдается равномерная эрозия электродов, а потеря электропрочности обусловлена запыпением изолятора и эрозией места спая изолятора с электродами.

Таким образом, конструкция предлагаемого дугового разрядника пазв пяет повысить еro коммутирующую способность в 2,5-5 раз по сравнению с известными, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Дуговой разрядник, содержащий герметизирующую оболочку и коаксиально расположенные электроды, о т л и—

10 ч а ю шийся тем, что, с целью повышения срока его службы, наружный электрод обхвачен цилиндрическим магнитопроводом, выполненным иэ магнитомягкого материала.