RU2054729C1 - Высоковольтный вакуумный прибор. - Google Patents
Высоковольтный вакуумный прибор. Download PDFInfo
- Publication number
- RU2054729C1 RU2054729C1 SU5062464A RU2054729C1 RU 2054729 C1 RU2054729 C1 RU 2054729C1 SU 5062464 A SU5062464 A SU 5062464A RU 2054729 C1 RU2054729 C1 RU 2054729C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrodes
- voltage
- vacuum
- vacuum insulation
- powder material
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Abstract
Использование: в электронной технике, а также в других областях науки и техники, где используется вакуумная электроизоляция. Сущность изобретения: высоковольтные вакуумные электроды выполнены из порошкового материала таким образом, что имеют регулярные поры, образованные пустотами между частицами материала диаметром ≥ 300 мкм. Это позволяет увеличить электрическую прочность вакуумной электроизоляции без использования традиционных экологических вредных технологий - химической полировки и электрополировки. Предлагаемая микроструктура поверхности высоковольтных электродов позволяет ослабить влияние ионизационных процессов в микропорах, которые существенным образом влияют на характеристики вакуумной электроизоляции при низких напряженностях внешнего поля. 4 ил.
Description
Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в вакуумных приборах и электрофизических установках с высоким напряжением.
Известны высоковольтные вакуумные приборы с электродами, изготовленными из металлических болванок путем обработки их на станках, штамповки из металлического листа или прессования из порошкового материала. Эти электроды обеспечивают низкие электрические прочности вакуумной изоляции и заметные плотности токов появляются при напряженности внешнего поля 5 · 104 1 · 105 В/см. Для улучшения характеристик вакуумной изоляции эти высоковольтные электроды подвергаются химической полировке или электрополировке, т.е. используются экологически вредные технологии. Лучший эффект можно достичь после облучения высоковольтных электродов ионами инертных газов [1] Однако этот вид обработки довольно трудоемкий, требует сложного оборудования и, более того, низкотемпературный нагрев электродов снижает этот эффект до нуля.
Известны высоковольтные вакуумные приборы, электроды которых анод и катод изготовлены из порошкового материала с регулярными парами. Однако после их изготовления используют те же технологии полировку и электрополировку [2] Они обеспечивают низкий уровень электрической прочности вакуумной изоляции вследствие ионизационных процессов в микропорах поверхности высоковольтных электродов, которые создают предпробойные явления и пробой вакуума.
Цель изобретения повышение электрической прочности вакуумной изоляции достигается тем, что частицы порошкового материала имеют поры размером порядка единиц микрон, а их диаметр ≥300 мкм.
В этом случае ослабляется влияние ионизационных процессов в микропорах. При указанном выше способе изготовления между частицами диаметром ≥ 300 мкм на поверхности электрода создаются поры порядка сотен микрон. Создаваемое давление газа при десорбции его с поверхности пор находится далеко от максимума зависимости предпробойных явлений и пробоя вакуума от давления газа в порах.
При размерах частиц диаметром ⌀ ≥ 300 мкм ослабляется электрическое поле, провисающее в пору, по сравнению с условием, когда стенки пор перпендикулярны поверхности электрода. Ослабление электрического поля способствует снижению процессов ионизации в порах.
Заявленная геометрия поверхности была выбрана экспериментально, исходя из полученных результатов по исследованию характеристик вакуумной электроизоляции с пористыми высоковольтными электродами.
На фиг. 1, 2 показан предлагаемый прибор.
Высоковольтные электроды 1, 2 изготовлены из порошкового материала методом прессования. Поверхности электродов, обращенные друг другу, изготовлены из частиц диаметром 350 ± 50 мкм, которые образуют поры размером сотни микрон, а размер пор в частицах диаметром порядка 5 ∓ 4 мкм. Электроды были выполнены в виде плоских пластинок размером 12 х 32 мм и поставлены друг против друга крестообразно, что отвечает условиям многих действующих высоковольтных установок (ускорительных трубок, анализаторов и т.д.).
На фиг. 3а показано изменение предпробойных токов во времени; на фиг. 3б соответствующее напряжение, при котором фиксировался ток, для предлагаемых электродов. Выбранный параметр вакуумной электроизоляции наиболее надежно характеризует ее электрическую прочность.
На фиг. 4а показано изменение предпробойных токов во времени; на фиг. 4б соответствующее напряжение, при котором фиксировался ток для прототипа.
Сравнение фиг. 3 и 4 показывает, что электрическая прочность предлагаемых электродов значительно выше, чем у прототипа (вакуумный промежуток 1 мм).
Для предлагаемых электродов (фиг. 3а) уровень предпробойных токов в течение 10 ч был менее 1 мкА при напряжении 30-35 кВ и затем к 65 ч он увеличился до 30 мкА. Микроразрядов не наблюдалось.
Для известных электродов (фиг. 4а) через 5 ч предпробойный ток увеличился до 70 мкА, появились микроразряды при 30 кВ. Тренировка микропробоями (она отмечена штриховой линией) снизила токи, однако при дальнейшей выдержке при 30 кВ ток возрос за 5 ч уже до 200 мкА и последующая тренировка практически не улучшила электрическую прочность: предпробойные токи резко возрастали. Тренировка микропробоями не всегда возможна в действующих установках.
Сравнение электрической прочности по другому параметру напряжению появления микроразрядов было также в пользу предлагаемых электродов 37-40 кВ, для прототипа 27-28 кВ.
Таким образом, предлагаемые электроды обеспечивают более высокую электрическую прочность вакуумной электроизоляции без использования экологически вредных обработок (химической полировки и электрополировки).
Claims (1)
- ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ВАКУУМНЫЙ ПРИБОР, содержащий катод и анод из частиц порошкового материала с регулярными порами, отличающийся тем, что частицы порошкового материала имеют поры размером порядка единиц микрон, а их диаметр ≥ 300 микрон.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5062464 RU2054729C1 (ru) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | Высоковольтный вакуумный прибор. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5062464 RU2054729C1 (ru) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | Высоковольтный вакуумный прибор. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2054729C1 true RU2054729C1 (ru) | 1996-02-20 |
Family
ID=21613435
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5062464 RU2054729C1 (ru) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | Высоковольтный вакуумный прибор. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2054729C1 (ru) |
-
1992
- 1992-09-21 RU SU5062464 patent/RU2054729C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. R. Latham. Труды 14 Международного симпозиума по разрядам и электрической изоляции и в вакууме. Santa - Fe, 1990, с.8-12. 2. Тезисы XXI Всесоюзной конференции по эмиссионной электронике. Т. 1 Л., 1990 с.251. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SG100695A1 (en) | Electrical component and method for manufacturing the same | |
Mayoux | Partial-discharge phenomena and the effect of their constituents on polyethylene | |
RU2054729C1 (ru) | Высоковольтный вакуумный прибор. | |
Hackam et al. | Electrical breakdown of a point‐plane gap in high vacuum and with variation of pressure in the range 10− 7− 10− 2 Torr of air, nitrogen, helium, sulphur hexafluoride, and argon | |
CN108948400B (zh) | 一种提升绝缘材料真空沿面闪络强度的方法 | |
US3378471A (en) | Anodized tantalum and niobium and method of forming an oxide coating thereon | |
CN110136899B (zh) | 一种绝缘子及其制备方法 | |
RU2665315C1 (ru) | Способ обработки электродов изолирующих промежутков высоковольтных электровакуумных приборов | |
KR20020083565A (ko) | 유해가스 제거장치 | |
US3073943A (en) | Manufacture of electrical capacitors | |
CN113141700B (zh) | 大气压空气均匀介质阻挡放电的电极结构和方法 | |
Megahed et al. | Conduction current pulses in transformer oil | |
CN104446650A (zh) | 一种提高聚合物和氧化铝陶瓷真空沿面闪络特性的方法 | |
US4145101A (en) | Method for manufacturing gas insulated electrical apparatus | |
Nosseir | Effect of Dissolved Gases, Stress, and Gap Spacing on High-Field Conductivity in Liquid Insulants | |
RU1407384C (ru) | Способ обработки металлических деталей импульсной плазмой | |
Maley | Effects of particles on high-voltage vacuum breakdown and interelectrode current | |
JP4778674B2 (ja) | アルカリ電池用セパレーターの製造方法 | |
CA1048164A (en) | Method and apparatus for improved focusing of ion currents in quadrupole mass filters | |
RU2075129C1 (ru) | Холодный эмиттер для вакуумных приборов | |
SU333728A1 (ru) | Электростатическая вакуумная линза | |
SU1359805A1 (ru) | Способ сборки секционированного изол тора | |
Pillai et al. | Effects of glow discharge conditioning and addition of gases on surface flashover | |
RU1824624C (ru) | Способ получени электрографического изображени объектов плоской формы с рельефными или структурными неоднородност ми | |
Shioiri et al. | Influence of electrode shape and electron beam treatment on conditioning in vacuum gap breakdown |