Газоразрядный прибор

 

Использование: при создании высоковольтных газоразрядных приборов, в част-ности управляемых разрядников. Сущность изобретения: с целью повышения электропрочности, уменьшения массы и габаритов прибора изолятор, разделяющий электроды, выполнен в виде коакси&льно расположенных цилиндра и двух усеченных конусов, меньшие основания которых соединены с цилиндром, а большие основания направлены в противоположные стороны. Размеры усеченных конусов выбираются извыражения 0,4 <D2 -DI2 I< 0.99, где DIнаружный диаметр меньшего основания усеченного конуса; D2 - наружный диаметр большего основания усеченного конуса: I - длина образующей усеченного конуса. 2 ил.tnU--к^-.Изобретение относится к газоразрядной технике и может быть использовано при создании высоковольтных управляемых разрядников.Повышение высоковольтности прибора до 100-130 кВ вызывает значительное увеличение его габаритных размеров и массы. Это связано с тем, что наружная часть цилиндрической поверхности изолятора направлена вдоль силовых линий электрического поля и лишь незначительная ее часть, а именно перемычка и выступающий край изолятора, расположены поперек силовых линий электрического поля.Целью предлагаемого изобретения является увеличение электрической прочности высоковольтного газоразрядного прибора, уменьшение габаритных размеров и его массы.В газоразрядном приборе, содержащем электроды, разделенные изолятором, выполненным в виде соединенных между собой коаксиально расположенных цилиндре! и усеченного конуса, изолятор содержит второй усеченный конус, меньшие основания обоих конусов соединены с цилиндром, а большие основания направлены в противоположные стороны, при этом, раз меры усеченного конуса выбираются из выражения:na^^^-'SilOO0,4 <Da-Pi 2 I< 0,99,где DI - наружный диаметр меньшего основания усеченного конуса керамического изолятора, м;

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s1) 5 Н 01 J 5/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) )

f

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (/ )

1,., „Д

iCG )

| ъ !

04 < — — 099, 0z — Di

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4880554/21 (22) 26.12.90 (46) 07,12.92, Бюл.№ 45 (71) Научно-производственное объединение

"Плазма" (72) В, В, Никитин, Т,Н.Москвичева и Т,А.Карабанова (56) Патент США N 3454811, кл. 313-220, 1969.

Патент Франции ¹ 1467918, кл, Н 01 J, 1967.

Авторское свидетельство СССР N

740058, кл. Н 01 J 17/00, 1979, (54) ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ ПРИБОР (57) Использование: при создании высоковольтных газоразрядных приборов, в частИзобретение относится к газоразрядной технике и может быть использовано при создании высоковольтных управляемых разрядников.

Повышение высоковольтности прибора до 100-130 кВ вызывает значительное увеличение его габаритных размеров и массы.

Это связано с тем, что наружная часть цилиндрической поверхности изолятора направлена вдоль силовых линий электрического поля и лишь незначительная ее часть, а именно перемычка и выступающий край изолятора, расположены поперек силовых линий электрического поля.

Целью предлагаемого изобретения является увеличение электрической прочности высоковольтного газоразрядного прибора. уменьшение габаритных размеров и его массы..,. Ы 1780117 А1 ности управляемых разрядников. Сущность изобретения: с целью повышения электропрочности, уменьшения массы и габаритов прибора изолятор, разделяющий электроды, выполнен в виде коаксиально расположенных цилиндра и двух усеченных конусов, меньшие основания которых соединены с цилиндром, а большие основания направлены в противоположные стороны, Размеры усеченных конусов выбираются из

D2 — Dl выра ени 04 (Ä l (0 99 где 01

2 наружный диаметр меньшего основания усеченного конуса; Рр — наружный диаме" р большего основания усеченного конуса; l— длина образующей усеченного конуса. 2 ил.

В газоразрядном приборе, содержащем электроды, разделенные изолятором, выполненным в виде соединенных между собой коаксиально расположенных цилиндр и усеченного конуса, изолятор содержит второй усеченный конус, меньшие основания обоих конусов соединены с цилиндром, а большие основания направлены в противоположные стороны, при этом. размеры усеченного конуса выбираются из выражения: где D> — наружный диаметр меньшего основания усеченного конуса керамического изолятора,м; 1 780117

Dz — наружный диаметр большего основания усеченного конуса керамического изолятора,м; ! — длина образующей усеченного конуса керамического изолятора, м.

Предлагаемая конструкция газоразрядного прибора имеет высокую электрическую прочность, меньшие габаритные размеры и массу из-за того, что большая часть поверхности изолятора, а именно поверхности усеченных конусов, расположена поперек силовых линий электрического поля и лишь незначительная цилиндрическая часть вдоль силовых линий, что увеличивает и путь пробоя по поверхности изолятора, и следовательно, электропрочность прибора

Источники информации, в которых были бы описаны отличительные признаки предлагаемого изобретения, не выявлены, На фиг.1 изображен предлагаемый высоковольтный газоразрядный прибор; на фиг.2 приведена кривая изменения напряжения пробоя в относительных единицах !

-!пр!Опр.макс от угла конической поверхно сти изолятора а .

Разрядник {рис.1) содержит два электрода 1 и 2, разделенные изоляторы 3 с выводами 4 и 5.

Изолятор 3 состоит из трех коаксиально расположенных полых тел вращения: цилиндра и двух усеченных конусов, соединенных с цилиндром меньшими основаниями, а большими основаниями направленными в противоположные стороны.

Электрическая прочность изолятора зависит от положения поверхности усеченного конуса по отношению к силовым линиям поля.

Наиболее электрическая прочность изолятора будет в том случае, если поверхность усеченных конусов будет поперек силовых линий электрического поля, Зависимость (рис.2) имеет выраженный экстремум, который соответствует углу а=90 . При изменении угла в обе стороны от 90 напряжение пробоя уменьшается, Причем при уменьшении угла наблюдается более резкое снижение напряжения пробоя, чем при увеличении. Это связано с возрастанием неоднородности поля у краев вывода электродов 1 и 2. В средней части прибора электрическое поле более равномерное, поэтому при увеличении угла уменьшение напряжения пробоя менее выраженоо.

При переходе к геометрическим размерам усеченного конуса в экстремальной точке имеет выражение

Д-- = Я!и а/2

2!

Для газоразрядного прибора (разрядни5 ка) допустимым является снижение электрической прочности на 10 от максимального значения. Этому снижению соответствует угол в и редел ах 45-164О С.

В этом случае для получения наибольшей

10 электрической прочности необходимо соблюдать следующее соотношение между геометрическими размерами усеченного конуса:

0,4 < (0,99, 2! где О! — наружный диаметр меньшего основания усеченного конуса керамического

20 изолятора;

Dz — наружный диаметр большего основания усеченного конуса керамического изолятора;

l — длина образующей усеченного кону25 са керамического изолятора.

Пример конкретного выполнения, Предлагаемая конструкция разрядника на напряжение пробоя 130 кВ выполнена со следующими размерами: диаметр большего

30 основания усеченного конуса Dz -135 мм. диаметр цилиндра 0 =-65 мм. общая высота керамического изолятора 100 мм.

Формула изобретения

Газоразрядный прибор, содержащий

35 электроды, разделенные изолятором, выполненным в виде соединенных между собой коаксиально расположенных цилиндра и усеченного конуса, отличающийся тем, что, с целью повышения электропроч40 ности, уменьшения габаритов и массы прибора, изолятор содержит второй усеченный конус, меньшие основания обоих конусов соединены с цилиндром, а большие основания направлены в противоположные сторо45 ны, при этом размеры усеченного конуса выбраны из выражения

)4 < 2 <099

2!

50 где D< — наружный диаметр меньшего основания усеченного конуса керамического изолятора, м;

Dz — наружный диаметр большего осно55 вания усеченного конуса керамического изолятора,м;

I — длина образующей усеченного конуса керамического изолятора,м.

1780117

Р9

Ю 50 f20 f50

Составитель Т,Лакомкина

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С.Пекарь

Редактор, Заказ 4438 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101