Вращающийся разрядник

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено19.12.75 (21) 2304343/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано15.04.78Бюллетень № 14 (4б) Дата опубликования описания Ь. л. .

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 603030 (51) M. Кл.

Н 01 Т 7/00

Государственный комитет

Совета Иннистров СССР оо делам изооретеннй н открытий (53) УДК 621,316. .9 33 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. С. Коршунов и В. В. Хмырев

Научно-исследовательский институт высоких напряжений при

Томском ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового

Красного Знамени политехническом институте им, С. М. Кирова (71) Заявитель (54) ВРАЩАЮЩИЙСЯ РАЗРЯДНИК

Изобретение относится к области коммутации больших токов, протекающий при включении предварительно заряженных конденсаторных батарей на нагрузку, и может быть использовано при разряде конденсаторных батарей на первичные обмотки импульсных и резонансных трансформаторов для получения высоких импульсных напряжений, при разряде конденсаторных батарей на катушки электромагнитов для получения сильных магнитных полей, при электрогидравлической обработке материалов (штамповка, развальцовка труб, освобождение проката от окалины, обеззараживание сточных вод и пр.).

Во многих практических случаях (например испытания высоковольтной - золяции, электрогидравлическая обработка материалов н др.) )5 для увеличения производительности работы установки желательно использовать искровые разрядники, способные работать с большой частотой срабатывания. При этом нет необходимости использовать управляемые искровые разрядники, требующие специального пускового устройства, которое усложняет и удорожает установку.

В отмеченных случаях обычно используют разрядники, работающие при самопробое искрового промежутка. 25

Известны вращающиеся разрялппкп. у котоpbIx искровой промежуток остается пспзм llным при вращении, а менястся апряжсппс па накопителе, и прп достижении значения напряжения самопробоя разрялнпк срабатывает (! ) .

Нелостаток известных разрядников — и loxoe использование повып ампс-выпрями сяьного устройства прп изменении частоты срабатывания.

Известны также самопробпвающиеся разрядники, у KQTopbix переменной является величина искрового промежутка, причем олин электрод неподвижный, а другой вращается на лпэлектрическом диске илп стержнс (2).

Недостатки разрядников с вращающимся электродом — малая величина коммутируемого тока, плохие условия охлаждения электродов, обгорание набегающих концов электродов. так как дуга горит между одними и теми жс точками от разряда к разряду. Прп частоте срабатывания от нескольких Гц и выше при больших значениях тока эти точки имеют значительную температуру, что прпволит к более быстрому износу электродов, а средняя тсмпсратура электродов может стать опасной лая диэлектрическпх несущих частей.

603030

Формула изобретения

Известен многозазорный искровой разрядник с вращающимися электродами, охлаждаемыми проточной водой (3) . Межэлектродные промежутки предварительно облучаются ультрафиолетовым светом и продуваются воздухом.

Указанный разрядник используется для частотных режимов работы импульсных установок (до 200 Гц) и является надежным и долговечным, имеет хорошие эксплуатационные характеристики, но относительно сложен и требует специального блока управления, вырабатывающего поджигающие импульсы довольно высокого напряжения (20 — 25 кВ), что усложняет и удорожает установку.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является вращающийся разрядник, содержащий два основных электрода, выполненных в виде цилиндров, оси которых параллельны, и расположенный между ними поджигающий электрод с поперечным сечением овальной формы, выполненный с возможностью вращения относительно своей геометрической оси, параллельной осям основных электродов и расположенной с ними в одной плоскости (4).

Недостаток этого разрядника — низкий срок службы из-за сильного износа (эрозия) основных электродов.

С целью повышения срока службы в предлагаемом разряднике основные электроды выполнены с возможностью вращения относительно своих геометрических осей, причем скорость вращения основных электродов выбрана не равной и не кратной скорости вращения поджигающего электрода.

На фиг. 1 изображен предлагаемый разрядник, разрез; на фиг. 2 — сечение А — А фиг. 1.

Рязрядник содержит основные цилиндрические электроды 1 и 2, и поджигающий электрод 3 с овальным поперечным сечением, выполненные из жаростойкого материала и плотно посаженные на пустотелые металлические трубки 4, 5 и 6 соответственно, которые закреплены в подшипниках в изоляционных стойках 7 и 8 и механически связаны между собой шестернями 9 — 11, выполненными из изоляционного материала, и, следовательно, могут вращаться. Кроме того, металлические трубки соединены между собой последовательно резиновыми трубками 12 и 13 через сальниковые уплотнения (на чертеже не показаны). Через трубку 14 подводится охлаждающая электроды вода, а через трубку 15 отводится. Столбики воды в трубках 12 и 13 образуют омический делитель, который распределяет напряжение по зазорам разрядника. Изоляционные стойки закреплены между металлическими пластинами-выводами 16 и 17. Съем тока с основных электродов производится щетками 18 и 19, 20 и 21, закрепленными на щеткодержателях 22 и 23 соответственно. Шеткодержатели закреплены на пластинах-выводах разрядника. Основные электроды (см. фиг. 2) имеют круглое сечение, а средний — вытянутую форму. Изоляционные шестерни выполнены так, что основные электроды вращаются с одинаковой ско5

55 ростью, не равной и не кратной скорости вращения среднего электрода. Для выноса материала электродов и ионизированных частиц газа из зазоров осуществляется продувка воздухом межэлектродных промежутков.

Разрядник работает следующим образом.

Трубки разрядника охлаждаются проточной водой. Межэлектродные промежутки продуваются воздухом. Один вывод разрядника соединен с заряжаемым накопителем электрической энергии, другой — с нагрузкой. При вращении электродов суммарный зазор разрядника меняется от наибольшего значения 2S. до наименьшего 2S, (см. фиг. 2). Разрядник срабатывает при уменьшении величины зазоров до значения, достаточного для самопроизвольного их пробоя. Затем зазоры разрядника увеличиваются до наибольшего значения. В течение этого времени происходит зарядка накопителя и удаление продуктов дуги из зоны разряда. Основные электроды вращаются с одинаковой скоростью, не равной и не кратной скорости вращения среднего электрода. За счет этого к моменту следующего разряда точки ос новных электродов, через которые протекал ток. будут расположены вне зоны разряда. Эти точки от разряда к разряду будут постоянно перемещаться по поверхности электродов.

Таким образом достигается равномерный износ боковых поверхностей основных электродов.

Вращающийся разрядник, содержащий два основных электрода, выполненных в виде цилиндров, оси которых параллельны, и расположенный между ними поджигающий электрод с поперечным сечением овальной формы, выполненный с возможностью вращения относительно своей геометрической оси, параллельной осям основных электродов и расположенной с ними в одной плоскости, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы, основные электроды выполнены с возможностью вращения относительно своих геометрических осей, причем скорость вращения основных электродов выбрана не равной и не крат11ой скорости вращения поджигающего электрода.

Источники, информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Стекольников И. С. Импульсная осциллография и ее применение, изд. АН СССР, 1948, с. 154.

2. Брейдбарш А. Я. Детали и элементы радиолокационных станций. М. «Советское радио», 1952, с. 37.

3. Семин В. Н., Хмыров В. В. Мощный искровой разрядник с большой частотой срабатывания. — Сб. «Электрофизическая аппаратура и электрическая изоляция», М., «Энергия», 1970, с. 464.

4. Патент Великобритании № 146961, Н IX, 1969.

603030

Фиг. 1

Физ. z

Составитель Е. Бочкова

Теехред О. Луговая Корректор Д. Мельниченко

Тираж 960 Подписное

Редактор Е. Я ко вч ик

Заказ 1866/50

LLHHHIlH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открьггий

1l 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4