RU177485U1 - Управляемый вакуумный разрядник - Google Patents
Управляемый вакуумный разрядник Download PDFInfo
- Publication number
- RU177485U1 RU177485U1 RU2017129640U RU2017129640U RU177485U1 RU 177485 U1 RU177485 U1 RU 177485U1 RU 2017129640 U RU2017129640 U RU 2017129640U RU 2017129640 U RU2017129640 U RU 2017129640U RU 177485 U1 RU177485 U1 RU 177485U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cathode
- diffusion welding
- spark gap
- electrodes
- controlled vacuum
- Prior art date
Links
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 10
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 13
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 6
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N Raney nickel Chemical compound [Al].[Ni] NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000012772 electrical insulation material Substances 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T2/00—Spark gaps comprising auxiliary triggering means
Landscapes
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
Управляемый вакуумный разрядник предназначен для использования в силовой коммутирующей аппаратуре для подключения электрической цепи к нагрузке, в частности в шунтирующих быстродействующих коммутирующих устройствах, обеспечивающих защиту электрооборудования от воздействия токов короткого замыкания. Элементы электродной системы разрядника изготовлены из биметаллической заготовки, изготовленной методом диффузионной сварки. Это позволяет при сборке разрядника методом диффузионной сварки отказаться от промежуточных прокладок, имеющих возможность сдвига относительно друг друга. Техническим результатом является упрощение конструкции, что способствует стабилизации геометрии прибора и технологии его изготовления на финишном этапе. 2 ил.
Description
Полезная модель относится к области электротехники, а именно к силовой коммутирующей аппаратуре, и может быть использована для подключения электрической цепи к нагрузке, в частности в шунтирующих быстродействующих коммутирующих устройствах, обеспечивающих защиту электрооборудования от воздействия токов короткого замыкания.
Известен разрядник, содержащий коаксиальную электродную систему в герметичной диэлектрической оболочке: катод и поджигающий электрод, разделенные цилиндрической диэлектрической прокладкой, и анод, выполненный в виде полого стакана. Снаружи герметичной диэлектрической оболочки установлены постоянные магниты для формирования магнитного поля, силовые линии которого параллельны оси электродов и диэлектрической прокладки. Патент РФ №143138, МПК Н01Т 2/02, 20.07.2014. Недостатком разрядника является использование алюминиевого сплава в качестве материала для изготовления электродов, что значительно снижает ресурс работы разрядника по сравнению с предлагаемым. Кроме того, наличие внешних магнитов приводит к увеличению габаритов разрядника, что препятствует использованию его в малогабаритных установках и системах.
Известен вакуумный разрядник, содержащий герметичный корпус, по крайней мере, с двумя электродами, расположенными друг напротив друга, причем катод покрыт активирующим веществом из титана Ti или палладия Pd, в кристаллическую решетку Ti или Pd введен водород в количестве не менее 0,1 ат/ат. Активация катода внедренными атомами водорода способствует движению катодных пятен, образующихся при замыкании тока на катоде, более равномерному их распределению на поверхности, что уменьшает эрозию и катодное падение напряжения. Патент РФ №2050653, МПК Н01Т 1/22, 20.12.1995. Недостатком разрядника является то, что управление разрядника осуществляется подачей высоковольтного импульса на основной межэлектродный промежуток, что ограничивает области его применения.
Известен управляемый вакуумный разрядник, содержащий коаксиальную электродную систему в герметичном диэлектрическом корпусе в виде катода и поджигающего электрода, разделенных диэлектрической прокладкой, и анода, выполненного в виде полого стакана, внутри которого осесимметрично расположены стержневой катод и поджигающий электрод, корпус выполнен из электроизоляционного материала с наружными выводами анода, катода и поджигающего электрода. Анод, катод и поджигающий электрод с соответствующими выводами выполнены из тугоплавкого сплава на основе никеля, а все выводы электродной системы в местах контакта со стенками корпуса снабжены промежуточными прокладками, выполненными из сплава на основе алюминия. Патент РФ №161492, МПК Н01Т 2/02, 20.04.2016. Данное техническое решение принято в качестве прототипа.
Недостатком данного устройства является то, что наличие промежуточных прокладок может приводить к сдвигу их относительно выводов электродов, что в свою очередь может приводить к нарушению геометрии и, как следствие, нарушению технологии изготовления прибора при финишном этапе его изготовления - диффузионной сварке корпуса и электродов, что может привести к забракованию прибора.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является совершенствование технологии изготовления прибора путем применения деталей из биметаллического сплава, предварительно изготовленных с применением технологии диффузионной сварки.
Техническим результатом является упрощение конструкции вследствие исключения переходных прокладок из сплава АМц, применяемых при диффузионной сварке корпуса прибора с электродами прибора, путем замены электрода и переходной прокладки на единую деталь, выполненную из биметаллического сплава.
Технический результат достигается тем, что в управляемом вакуумном разряднике, содержащем корпус из керамики, электроды из никеля с переходными прокладками из сплава АМц, герметично сваренный с использованием технологии диффузионной сварки, электроды с переходными прокладками выполнены в виде единых деталей из биметаллического сплава Ni-АМц, предварительно изготовленных с применением технологии диффузионной сварки.
На фиг. 1 схематично представлен внешний вид биметаллической заготовки (в разрезе), состоящей из сплава АМц (1) и никеля (2), образующих сварное соединение (3). Заготовка предназначена для изготовления деталей, которые предназначены для дальнейшего использования при изготовлении разрядника без промежуточных прокладок, имеющих возможность сдвига относительно друг друга. Это позволит стабилизировать геометрию прибора и технологию его изготовления на финишном этапе.
Сущность полезной модели поясняется чертежом. На фиг. 2 схематично представлен прибор с применением деталей из биметалла (4, 5, 6), изготовленных из заготовки, представленной на фиг. 1.
Разрядник представляет собой трехэлектродную систему, состоящую из катода 7, анода 6 и поджигающего электрода 5, которая расположена внутри герметичного корпуса, выполненного из электроизоляционного материала. Катод, поджигающий электрод и плотно сжатая между ними прокладка из диэлектрика 8 образуют поджигающую систему.
Корпус разрядника состоит из керамических деталей (9, 10, 11), соединенных между собой методом диффузионной сварки с деталями, выполненными из биметалла (4, 5, 6).
В основе работы разрядника лежит пробой и кратковременное замыкание вакуумного промежутка «катод - анод», разделяющего коммутируемую электрическую цепь и именуемого основным разрядным промежутком. При этом в рабочем состоянии на анод подается постоянное напряжение. Замыкание инициируется так называемым поджигающим пробоем по поверхности диэлектрика, разделяющего катод и поджигающий электрод, причем следует отметить, что без поджигающего пробоя промежуток катод-анод сохраняет электропрочность.
Обычно на поджигающий электрод разрядника подается импульс напряжения положительной полярности с амплитудой в несколько киловольт. По мере роста напряжения напряженность электрического поля у катода достигает значений, при которых возникают токи автоэлектронной эмиссии с катода, происходит искровой пробой по поверхности диэлектрика с ионизацией молекул сорбированного на ее поверхности газа и испарением микроострий на катоде, сопровождающийся взрывной эмиссией электронов. В завершающей искровой стадии пробоя поджигающего промежутка на катоде возникает первичное катодное пятно, являющееся источником электронов, паров металла катода, ионов и дающее начало пробою основного разрядного промежутка. Электронный ток с катода приводит к испарению металла анода и его ионизации.
Преимуществом данной конструкции является исключение переходных прокладок из сплава АМц, применяемых при диффузионной сварке керамики (корпуса разрядника) и никеля (электроды разрядника), путем замены на биметаллическое соединение алюминий-никель. Исключение переходных прокладок из сплава АМц, применяемых при диффузионной сварке корпуса прибора с электродами прибора, путем замены электрода и переходной прокладки на единую деталь, выполненную из биметаллического сплава, приводит к существенному упрощению конструкции разрядника. Это позволяет исключить сдвиг прокладок из АМц относительно выводов электродов, что в свою очередь исключает нарушение геометрии разрядника и, как следствие, не приводит к нарушению технологии изготовления прибора при финишном этапе его изготовления - диффузионной сварке корпуса и электродов.
Claims (1)
- Управляемый вакуумный разрядник, герметично сваренный с использованием технологии диффузионной сварки, содержащий корпус из керамики и электроды из никеля с переходными прокладками из сплава АМц, отличающийся тем, что электроды с переходными прокладками выполнены в виде единых деталей из биметаллического сплава Ni-АМц, предварительно изготовленных с применением технологии диффузионной сварки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017129640U RU177485U1 (ru) | 2017-08-21 | 2017-08-21 | Управляемый вакуумный разрядник |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017129640U RU177485U1 (ru) | 2017-08-21 | 2017-08-21 | Управляемый вакуумный разрядник |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU177485U1 true RU177485U1 (ru) | 2018-02-28 |
Family
ID=61567968
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017129640U RU177485U1 (ru) | 2017-08-21 | 2017-08-21 | Управляемый вакуумный разрядник |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU177485U1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3727545A1 (de) * | 1987-08-18 | 1989-03-02 | Siemens Ag | Ueberspannungsableiter fuer hohe strombelastungen |
RU143138U1 (ru) * | 2014-03-04 | 2014-07-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") | Управляемый вакуумный разрядник |
RU161492U1 (ru) * | 2015-12-07 | 2016-04-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Управляемый вакуумный разрядник |
-
2017
- 2017-08-21 RU RU2017129640U patent/RU177485U1/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3727545A1 (de) * | 1987-08-18 | 1989-03-02 | Siemens Ag | Ueberspannungsableiter fuer hohe strombelastungen |
RU143138U1 (ru) * | 2014-03-04 | 2014-07-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") | Управляемый вакуумный разрядник |
RU161492U1 (ru) * | 2015-12-07 | 2016-04-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Управляемый вакуумный разрядник |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3087092A (en) | Gas generating switching tube | |
CN101779349B (zh) | 用于防雷电及过压保护的装置和模块 | |
JPH0343759B2 (ru) | ||
RU161492U1 (ru) | Управляемый вакуумный разрядник | |
US3465205A (en) | Vacuum gap devices with metal ionizable species evolving trigger assemblies | |
US3014110A (en) | Alternating current vacuum circuit interrupter | |
US3323002A (en) | Triggered vacuum gap device having field emitting trigger assembly | |
RU177485U1 (ru) | Управляемый вакуумный разрядник | |
US3188514A (en) | Gas generating electric discharge device | |
US3207947A (en) | Triggered spark gap | |
US3366825A (en) | Vacuum gap discharge device having grooved electrodes for thermal insulation | |
CN108063079B (zh) | 能够抑制闪弧的多间隙赝火花电子束源 | |
US3303376A (en) | Triggered vacuum gap device employing gas evolving electrodes | |
US3093766A (en) | Gas generating electric discharge device | |
US3612937A (en) | Low-pressure controlled discharge device with trigger electrode within hollow cathode | |
RU198751U1 (ru) | Управляемый вакуумный защитный разрядник | |
US3290542A (en) | Triggered vacuum discharge device | |
RU196930U1 (ru) | Малогабаритный двухсекционный управляемый вакуумный разрядник | |
US3394281A (en) | Triggered vacuum gap device having field emitting trigger assembly | |
US20070297479A1 (en) | Triggered spark gap | |
US3509405A (en) | Coaxial vacuum gap devices including doubly reentrant electrode assemblies | |
RU196815U1 (ru) | Отпаянная камера для газоразрядного генератора высокочастотных импульсов | |
RU210126U1 (ru) | Управляемый вакуумный искровой разрядник с плёночными электродами | |
US3331988A (en) | Triggered vacuum gap device with rare earth trigger electrode gas storage means and titanium reservoir | |
RU197338U1 (ru) | Малогабаритный низковольтный управляемый вакуумный разрядник |