Разрядник

 

Союз Советских

Со капистпиескик

Республик и 71ОО82 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.}0.77 (21) 25б075 }/18 5 с присоединением заявки .%

AIc3I3L3Pcr8 %3FМ .Оммтвт

GCCP (23) Приоритет— ()иубликовано 15 01 80 }=a:::..:ie r=иь Яс,ИО д9лаы иэебратиянЙ и ютщзьбий (о) AK б2}.387 (088.8)

Дата опубликования ои-.:-сяи.":я 25.01,80

E. С. Бутрова, }0. Б. 1 исслев, Г, Т. 1}ожарская, A. Н. Тебелева и Л... Тихомиров (71) Заявитель(5<) РАЗРЯДНИК

Изобретение относится к области гаэоразрядиой техники и может быть использовано при создании газоразрядных приборов, искровых разрядников, предназначенных как для коммутации больших энергий, так и для защиты разной электронной аппаратуры, аппаратуры связи от опасных перенапряжений.

Известен газоразрядный прибор (разрядник), у которого с целью получения высокого потенциала погасания имеется большое количество секций, разделенных одна от другой пластинами f1) .

Недостатками аких разрядников являются .1. сложность конструкции, большие габариты и масса прибора.

}з

Известен газоразрядный прибор, у которого с целью получения высокого потенциала погасяния в качестве наполнения выбран водород (21.

Однако потенциал погасания иои водородном наполнении все же недостаточно высокий. Кроме того коммутация болыти;х энергий в водороде ограничена в силу его жестчения.

Известен также газоразрядиый прибор (искровой разрядник), у которого для увеличения потенциала Погасаиил и сии:.кения напряжения зажигаш1я B качестве наполнения используется двухксмионентная смесь водорода и ксеиоиа. в которой парциальное давлеш е ксеиоиа составляет от 0,5 до 22% or общего давления газовой смеси )31.

Однако в этом приборе ограничеиа коммутация больших знерпп1 в импульсе, ири работе прибора снижается íаприжение пробоя. При êîìмуташ..:: через прибор импульсов большой знер гии гроисходит жестчеиие газового наполнения, и в силу, большого угла наклона правой ветви кривой зависимости пробивного напряжения or произведения давления в приборе на межэлектродное расстояние применяемой смеси резко изме напряжение пробоя.

Известен газоразрядный прибор, содержащий электроды и газовое и.шолиеине из смеси водорода, ксеноиа и аргона (лн гелия) с содержа1имм последнего 70 — 80% (4).

Однако для наполнения разрядников с высоким потенциалом иогасаиия газовая смесь с известным процентным содержанием компонентов неприемлема, так как ири иовьииенном содер10082 4 си Нз + Не и в смесях с парциальным давлением гелия до 40% одинаков, поскольку этот параметр определяется величиной минимума кривой изменения напряжения пробоя в зависимости от произведения давления в приборе на межэлектродное расстояние. Вот почему смесь с процентным содержанием гелия выше 40 применять нельзя, снижается потенциал погасания.

Испытание разрядников, наполненных трех10 компонентной смесью, содержащей 30 Не, 50 o Нз и 20 o Хе, показали, что они могут компенсировать энергии в импульсе до 20 кДж или по количеству электричества до 18 Кл.

При этом потенциал погасания разрядников оста15 ется более 550В. Разброс напряжения пробоя не превышает 10%. Для того, чтобы еще уменьшить разброс напряжения пробоя в разряднике,можно добавить тритий с активностью до

1 мк Кюри. ия

20 Использование предложенного разрядника в коммутационной аппаратуре позволяет сохранить габариты аппаратуры в несколько раз, а применение в системах защиты линий связи с дистанционным питанием повышает надежность и бесперебойность связи на несколько пбрядков.

3 7 жанни Ar (или He) в смеси напряжение пога- сания, определяемое положением минимума кривой Пашена, резко уменьшается.

Целью изобретения является повышение потенциала погасания разряда при коммутации импульсов высоких энергий.

Цель достигается тем, что в предлагаемом приборе компоненты газового наполнения находятся в следующем соотношении%: амелий

20 — 40; водород 42 — 56; ксенон 18 — 24, при этом произведение давления Р газовой смеси на расстояние d между электродами превышает 4 мм рт. ст. ем.

Это позволяет увеличить коммутируемую энергию в импульсе при сохранении высокого потенциала погасапия. и стабильности напряжения пробоя. Габариты и масса прибора при этом минимальны.

На чертеже приведены кривые изменения напряжения пробоя в зависимости от произведен давления газовой смеси па расстояние между злектродамп в следующих смесях:

1. Нз + 30% Хе

2. 10% He + 63% Нз + 27% Хе

3. 20% He + 56% Нз + 24 o Хе

4. 30% Не + 49% Нз + 21% Хе

5. 40% Не + 42% Нз + 18% Хе

6. 50% 11е+ 35% 11 + 15% Хе

Из этих зависимостей видно, что по сравнению со смесью Нз +30 Хе трехкомпонентные смеси с процентным содержанием в них гелия от 20 до 40 предпочтительнее по следующим соображениям: нрп изменении давлештя газовой смеси в пщроком диапазоне напряжение пробоя разрядника измснлется незначительно; в отличие от смеси Нз +Хе для получения одного и того же напряжения пробоя разрядника Ври одинаковом расстоянии между электродами давление смеси Не+ Нз + Не должно быть выбрано значительпо болыпе, Например, чтобы получить напряжение пробоя 630 — 650В, давление смеси с 20% Не должно быть в два раза болыне, чем без гелия. А поскольку скорость распыления материала электродов обратно пропорциональна давлению наполняющего газа, эрозия электродов с увеличением давления уменьшается. Таким образом, увеличивая давление газа в разряднике, можно увеличивать коммутируемую энергию в импульсе с сохранением одной и той же долговечности. Следует заметить также, что потенциал погасания в смеФормула изобретения

Разрядник, содержащий электроды и газовое, наполнение из смеси водорода, ксенона и гелия, отличающийся тем, что, с целью повышения потенциала погасания разряда при коммутации импульсов высоких энергий, указанные компоненты газового наполнения находятся в следующем соотношении%: гелий 20 — 40; водород 42 — 56; ксенон 18 — 24, а произведение. давления газовои смеси на рас40 стояние между электродами нревышает

4 мм рт. ст, ем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CIIIA И 34!2, 273, кл. 31 i — 1, опублик, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР Р 317331, кл. Н 01 У 17/20, 1968.

3. Киеелев Ю, В., Пожарская 1. Т Потенциал погасания искровых разрядников. "Электрон$0 ная техника", сер. 3, 1970, вып. 1, с. 73 — 78.

4. Авторское свидетельство СССР Р 282535, кл. Н 01 3 17/46, 1969 (прототип), 710082

Составитель T. Лакомкина

Редактор Л. Батанова Техред З.Фанта Корректор М. Лемчик

Заказ 8771/51 Тираж 844 Подписное

UHHHllH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/S

Филиал ППГ1 "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4