Разрядник

 

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике. Цель изобретения - повышение стабильности срабатывания путем повышения эффективности очистки заполняющего газа. За счет выполнения конического раструба 5 корпуса с радиальными сквозными отверстиями 9 и установки напорного элемента 17 напротив малого выходного отверстия раструба 5 обеспечивается замкнутая циркуляция заполняющего газа из разрядной камеры 4 в расширительную камеру 8 и наоборот. Охлаждение и очистка газа обеспечивается на перфорированных ребрах 11 съемного стакана 10 и в фильтрующих элементах 12 и 13 двухступенчатого газопоглотителя. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике, а именно к конструкциям сильноточных импульсных газонаполненных разрядников, предназначенных для использования в качестве коммутаторов в высоковольтных цепях при формировании импульсов высокого напряжения или большого тока. Цель изобретения - повышение стабильности срабатывания путем повышения эффективности очистки заполняющего газа. На чертеже представлена конструкция предлагаемого разрядника, разрез по оси. Разрядник содержит систему из двух основных электродов 1 и 2 и поджигающего электрода 3, установленную соосно с разрядной камерой 4, представляющей собой внутреннюю полость конического раструба 5 корпуса, сопряженного по одному из торцов с цилиндрическим стаканом 6 корпуса, выполненным с дном и торцовой крышкой 7. Между боковыми стенками стакана 6 и раструба 5 образована расширительная камера 8, сообщающаяся с разрядной камерой через малое выходное отверстие раструба и через радиальные сквозные отверстия 9 в стенке раструба 5. В расширительной камере 8 расположен съемный стакан 10 с перфорированными ребрами 11 для улавливания продуктов эрозии электродов и двухступенчатый поглотитель, состоящий из фильтрующего элемента 12 для очистки газа от механических примесей и фильтрующего элемента 13 для очистки газа от продуктов его разложения при разрядах. Корпус разрядника герметизирован и заполнен газом под давлением. Основные и поджигающие электроды 1-3 имеют выводы 14-16 из корпуса. В дне стакана 6 установлен напорный элемент 17 в виде вентилятора. Угол раскрытия внутренней конической поверхности раструба 5 выбран равным 12-15^о, что обеспечивает быстрое удаление газа, загрязненного продуктами эрозии электродов и активными составляющими разложения газа, из зоны разряда и полную очистку объема разрядного промежутка. Внутренняя поверхность разрядной камеры покрыта термостойкой керамикой 18. Фильтрующий элемент 12 двухступенчатого поглотителя выполнен из материала, обладающего высокой термостойкостью, например из спеченного порошка бронзы марки БР ОФ 10-1, а фильтрующий элемент 13 для очистки газа - из материала, обладающего высокими адсорбционными свойствами, например из активированного угля. Поглотитель прикреплен к съемному стакану 10 с перфорированными ребрами 11 и расположен вблизи сквозных отверстий 9. Крышка 7 корпуса и дно цилиндрического стакана 6 корпуса выполнены разъемными и имеют, например, болтовые соединения с уплотняющими прокладками из резины. Разрядник работает следующим образом. Корпус заполняется рабочей газовой средой до требуемого давления. Включается напорный элемент 17, обеспечивающий принудительную циркуляцию в замкнутом контуре газа из разрядной камеры 4 в расширительную камеру 8 и опять в разрядную и т.д. При подаче на электрод 3 импульса управляющего напряжения пробивается промежуток между электродами 1 и 2. Под воздействием протекающего тока происходит нагрев газа как в канале разряда, так и в разрядном объеме за счет излучения из канала и теплопроводности. Под действием принудительной циркуляции, создаваемой напорным элементом 17, нагретый газ вместе со взвешенными в газе продуктами эрозии электродов и остаточными продуктами разложения газа поступает в расширительную камеру 8. При этом принудительная циркуляция газа и конусообразная внутренняя поверхность разрядной камеры 4, снижающая сопротивление потоку газа, обеспечивают полную смену газа в разрядном промежутке. Одновременно движущийся газ очищает поверхности электродов и стенки камеры 4. Направление движения газа показано на чертеже стрелками. По мере прохождения газа в расширительной камере 8 через перфорированные ребра 11 он остывает, а взвешенные частицы осаждаются на ребрах 11 и между ребрами на стенках съемного стакана 10. Кроме того, перфорированные ребра 11 снижают уровень шума работающего разрядника. Окончательную очистку газа от взвешенных частиц выполняет фильтрующий элемент 12 двухступенчатого поглотителя, а очистку газа от продуктов разложения - фильтрующий элемент 13 поглотителя. Съемный стакан 10 с ребрами 11 позволяет через определенное число включений разрядника снимать его и чистить или заменять другим, а также обеспечивает смену двухступенчатого поглотителя. При этом отпадает необходимость в чистке внутренней поверхности самой расширительной камеры 8, которая остается практически чистой. Возможность изменять частоту вращения напорного элемента 17 позволяет регулировать скорость движения газа при изменении частоты срабатывания разрядника, тем самым достигается нужная скорость очистки газа в расширительной камере 8 и синхронность подачи очищенного газа в разрядный промежуток с частотой срабатывания разрядника. Таким образом, предлагаемый разрядник по сравнению с известным позволяет улучшить продувку разрядной камеры, одновременно увеличить скорость продувки, повысить эффективность очистки заполняющего газа и, как следствие указанных преимуществ, стабилизировать работу разрядника в целом.

Формула изобретения

1. РАЗРЯДНИК, содержащий заполненный газом под давлением герметизированный корпус, образованный сопряженными по одному из торцов коаксиально расположенными внешним цилиндрическим стаканом с дном и разъемной торцовой крышкой и внутренним коническим раструбом, установленным с зазором по отношению к дну стакана, между боковыми стенками которого и обращенными к ним стенками раструба образована расширительная камера, систему из двух основных и поджигающего электродов, установленную соосно с полостью указанного раструба и кольцевые ребра для улавливания продуктов эрозии электродов, расположенные в полости расширительной камеры, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности срабатывания путем повышения эффективности очистки заполняющего газа, конический раструб выполнен с цилиндрической наружной боковой поверхностью, а внутренняя коническая поверхность раструба выполнена сходящейся в направлении к дну стакана, на котором соосно закреплен дополнительно введенный напорный элемент, причем кольцевые ребра выполнены перфорированными, расположены перпендикулярно оси разрядника и закреплены на стенках дополнительно введенного съемного стакана, наружная поверхность которого прилегает к внутренней поверхности цилиндрического стакана корпуса, в полости расширительной камеры установлен дополнительно введенный поглотитель, закрепленный на стенках съемного стакана, а в стенках конического раструба выполнены радиальные сквозные отверстия, расположенные между сопряженными торцами цилиндрического стакана и раструба, с одной стороны, и поглотителем, с другой стороны. 2. Разрядник по п.1, отличающийся тем, что угол раскрытия внутренней конической поверхности раструба выбран в пределах от 12 до 15^o. 3. Разрядник по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что поглотитель выполнен двухступенчатым и состоит из последовательно расположенных фильтрующего элемента для очистки газа от механических примесей, обладающего высокой термостойкостью, и фильтрующего элемента для очистки газа от продуктов разложения при разрядах, обладающего высокими адсорбционными свойствами. 4. Разрядник по пп.1 - 3, отличающийся тем, что напорный элемент выполнен с возможностью регулирования частоты вращения.

РИСУНКИ

Рисунок 1