RU1788546C - Управл емый разр дник - Google Patents

Abstract

Использование: в высоковольтной импульсной технике. Сущность: в щелевом пазу одного из основных электродов установлен управл ющий электрод, выполненный в виде диска с кольцевой острой кромкой на боковой поверхности. Торцовые поверхности диска расположены параллельно противосто щим стенкам паза. Диск установлен на валу вращени , расположенном на геометрической оси диска. 1 з. п. ф-лы, 5 ил. 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к высоковольтной импульсной технике, а именно, к устройствам дл  формировани  импульсов напр жени  и тока и может быть использовано в высоковольтных генераторах, в сильноточных ускорител х зар женных частиц и в источниках тормозного рентгеновского излучени .

Известен управл емый разр дник, содержащий два противосто щих электрода, в одном из которых в продольном отверстии установлен стержневой управл ющий электрод , торцева  часть которого выполнена с продольным отверстием. Данный разр дник прост в изготовлении и эксплуатации, имеет высокие временные характеристики и широкий диапазон рабочих напр жений при умеренных параметрах поджигающего напр жени .

Известен также выбранный нами за прототип управл емый разр дник, содержащий два противосто щих основных электрода , один из которых выполнен с

продольным отверстием, в котором расположен управл ющий электрод, выполненный с рабочей острой кромкой, закрепленный на валу вращени , установленном с возможностью поворота в держателе.

Недостатком данного управл емого разр дника в услови х коммутации сильноточных электрических цепей  вл етс  невысокий срок службы, обусловленный быстрым эрозионным износом рабочей сети управл ющего электрода.

Целью изобретени   вл етс  повышение срока службы управл емого разр дника .

Указанна  цель достигаетс  тем, что в управл емом разр днике, содержащем дза противосто щих основных электрода, один из которых выполнен с продольным отверстием , в котором расположен управл ющий электрод, выполненный с рабочей острой кромкой, закрепленный на валу вращени . установленном с возможностью поворота в держателе, согласно за вл емого предлоVI

сэ

00

к

Os

жени , продольное отверстие основного электрода выполнено в виде щелевого паза, управл ющий электрод выполнен в виде диска с кольцевой острой кромкой на боковой поверхности, установленного в указанном щелевом пазу так, что торцевые поверхности диска расположены параллельно противосто щим стенкам паза, а остра  кромка обращена в промежуток между основными электродами, причем вал вращени  расположен по геометрической оси. диска. Кроме того, основной электрод с продольным отверстием выполнен с дополнительными продольными отверсти ми, выполненными также в виде щелевых пазов, в которых установлены дополнительно введенные аналогичные дисковые управл ющие электроды с острыми кромками, закрепленные на указанном валу вращени .

На фиг. 1 показана конструкци  управл емого разр дника; на фиг. 2 - основной электрод, в котором установлен управл ющий электрод (вид А); на фиг. 3 - разрез Б-Б управл ющего электрода с держателем; на фиг. 4 - конструкци  управл емого разр дника по п. 2 формулы изобретени ; на фиг. 5 - основной электрод, в котором установлены в отдельных щелевых пазах дисковые управл ющие электроды (вид В).

Управл емый разр дник содержит два противосто щих основных электрода 1, 2, изготовленных из латуни (диаметр электродов 6 см). В щелевом пазу в одном из электродов 2 установлен управл ющий электрод 3, выполненный в виде заостренного диска, обращенного острой кромкой в основной разр дный промежуток. Диаметр дискового управл ющего электрода 3-2 см, толщина 0,2 см, радиус скруглени  острой кромки 0,03 см. Управл ющий электрод 3 установлен в держателе 4. выполненном в виде вилки и расположенном в проходном изол торе 5. Управл ющий электрод 3 и держатель 4 изготовлены из стали, ось 6, на которой закреплен управл ющий электрод 3, изготовлена из меди. Рабочей средой в разр днике служит смесь азота с криптоном (20 % Кг + 80 % N2) при давлении 0,5 МПа. Длина основного промежутка разр дника 0,9 см, основное напр жение Ua 50 кВ, что составл ет 0,6 от напр жени  направл емого пробо  1)Сл. Запуск разр дника осуществл етс  импульсом напр жени  положительной пол рности Un (пол рность Us отрицательна ) амплитудой 20 кВ с длительностью переднего фронта 20 не.

Работа за вл емого разр дника осуществл етс  следующим образом. К основному разр дному промежутку, образованному электродами 1 и 2. прикладываетс  посто нное напр жение U3отрицательной пол рности . На управл ющий электрод 3, выполненный в виде заостренного диска и установленный в держателе 4, отделенном от 5 основного электрода 2 изол тором 5, подаетс  поджигающее напр жение Un с пол рностью , противоположной пол рности основного напр жени  U3. В результате чего вблизи участка острой кромки управл ющего

0 электрода 3, обращенного в основной разр дный промежуток, реализуетс  существенное усиление электрического пол , привод щее сначала к пробою промежутка между электродами 1 и 3, а затем (или одновременно с

5 этим) и к пробою промежутка между электродами 2 и 3, что и оканчивает замыкание между электродами 1 и 2, соответствующее срабатыванию разр дника. После износа участка острой кромки электрода 3. наход щегос  в

0 рабочей зоне разр дника, производитс  поворот дискового управл ющего электрода 3, закрепленного на оси 6, таким образом, чтобы в рабочий промежуток был обращен еще неизношенный участок острой кромки уп5 , равл ющего электрода 3. По мере износа и этого участка острой кромки производитс  очередной поворот диска и т. д. до тех пор, пока не произойдет износ всей острой кромки . Этим существенно повышаетс  срок

0 службы разр дника при сохранении на всем прот жении его работы высоких временных характеристик.

Однако при увеличении энергии, коммутируемой управл емым разр дником, суще5 ственноувеличиваетс  износ острой кромки управл ющего электрода 3, что приводит к уменьшению срока службы управл емого разр дника. Поэтому дл  повышени  срока службы за вл емого разр дника в этих ус0 лови х на оси 6 устанавливаютс  дополнительные дисковые управл ющие электроды 7, каждый из которых размещаетс  в отдельном продольном отверстии в виде щелевого паза. Все управл ющие электроды (и 3, и 7)

5 закреплены на одной оси 6 и при ее вращении наблюдаетс  одновременный поворот электродов 3, 7. Благодар  наличию дополнительных управл ющих электродов 7 в зависимости от режима работы управл емого

0 разр дника происходит либо многоканальный пробой разр дника, либо поочередное участие в коммутации управл ющих электродов 3 и 7. И в том, и в другом случае заметно снижаетс  эрозионный износ уп5 равл ющих электродов.

В таблице приведены результаты измерени  срока службы N за вл емого разр дника по п. 1,и по п. 2 формулы изобретени  и дл  разр дника прототипа. Коммутируема  разр дниками энерги  составл ет 45 Дж за

импульс, а управл ющие электроды изготавливались из дюралюмини .

Как следует из таблицы, за вл емый разр дник, выполненный по п. 2 формулы изобретени ,, имеет более чем в 1,5 раза более высокий срок службы;чем разр дник по п. 1 формулы изобретени ми более чем в 8 раз более высокий срок службы.,чем разр дник-прототип .

Таким образом как показали проведенные испытани , за вл емый управл емый разр дник имеет в 6-8 раз более высокий срок службы в сравнении с разр дником прототипом, что позвол ет использовать управл емый разр дник в системах, рассчитанных на длительную работу, например, в устройствах с повышенной частотой включени .

Claims (2)

1. Управл емый разр дник, содержащий два противосто щих основных электрода, один из которых выполнен с продольным отверстием , в котором расположен управл ющий электрод, выполненный с рабочей

острой кромкой, закрепленный на валу вращени , установленном с возможностью поворота в держателе, отличающийс  тем, что, с целью повышени  срока службы,

продольное отверстие основного электрода выполнено в виде щелевого паза, управл ющий электрод выполнен в виде диска с кольцевой острой кромкой на боковой поверхности , установленного в указанном щелевом пазу так, что торцевые поверхности диска расположены параллельно противосто щим стенкам паза, а остра  кромка обращена в промежуток между основными электродами, причем вал вращени  расположен по геометрической оси диска.

2. Разр дник поп. 1,отличающий- с   тем, что основной электрод с продольным . отверстием выполнен с дополнительными продольными отверсти ми,

выполненными также в виде щелевых пазов , в которых установлены дополнительнс введенные аналогичные дисковые управл  ющие электроды с острыми кромками, закрепленные на указанном валу вращени .

Фиг. 5

Редактор Н. Пигина

Составитель Н. Капишников

Техред М.МоргенталКорректор И. Шмакова