RU2474913C1 - Gas-filled discharger and method for its manufacturing - Google Patents

Gas-filled discharger and method for its manufacturing Download PDF

Info

Publication number
RU2474913C1
RU2474913C1 RU2011132769/07A RU2011132769A RU2474913C1 RU 2474913 C1 RU2474913 C1 RU 2474913C1 RU 2011132769/07 A RU2011132769/07 A RU 2011132769/07A RU 2011132769 A RU2011132769 A RU 2011132769A RU 2474913 C1 RU2474913 C1 RU 2474913C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cylinder
solder
volume
insulator
cuff
Prior art date
Application number
RU2011132769/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Петрович Меркулов
Владислав Георгиевич Самородов
Дмитрий Борисович Меркулов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт газоразрядных приборов "Плазма" (ОАО "Плазма")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт газоразрядных приборов "Плазма" (ОАО "Плазма") filed Critical Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт газоразрядных приборов "Плазма" (ОАО "Плазма")
Priority to RU2011132769/07A priority Critical patent/RU2474913C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2474913C1 publication Critical patent/RU2474913C1/en

Links

Landscapes

  • Thermistors And Varistors (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: discharger comprises a metal body in the form of a hollow cylinder with a transverse partition, an insulator in the form of a hollow truncated cone and two electrodes. The first electrode is arranged on the partition, and the second one - on the screen on the smaller base of the insulator. Inside the insulator there is a lead of the second electrode, connected with the second lead arranged in the insulator in the upper part of the cylinder volume by means of conductors stretching via holes in the partition and fixed on the screen in the lower volume of the cylinder and on the transition contact in the upper volume of the cylinder. Connection of the cylinder edge with the insulator in the lower part of the cylinder volume is arranged via a collar by a covering soldered joint from a high temperature solder, and in the upper part of the cylinder volume - via a collar with a covering soldered joint from a high temperature solder and a transition ring in contact with the cylinder. Connections of the lead of the second electrode and the second lead with end surfaces of smaller bases of insulators and screens are made by the second solder with melting temperature below the melting temperature of the high-temperature alloy. Connections of the partition to the cylinder, conductors to the screen and the transition contact are made by the third solder with the melting temperature not higher than the melting temperature of the second solder. External edges of the collar and the cylinder in the lower part of the volume, the collar and the transition ring, the transition ring and the cylinder in the upper part of the volume are connected to each other by means of welding.
EFFECT: higher reliability and tightness.
1 dwg

Description

Группа изобретений относится к газоразрядной технике и может быть использована при разработке высоковольтных приборов, например разрядников-обострителей с субнаносекундной коммутацией для использования в мощных малогабаритных генераторах высоковольтных импульсов напряжения с длительностью фронта менее 0,5 нс.The group of inventions relates to gas-discharge technology and can be used in the development of high-voltage devices, for example, surge arresters with subnanosecond switching for use in powerful small-sized generators of high-voltage voltage pulses with a front duration of less than 0.5 ns.

Известен газонаполненный разрядник с коаксиальным расположением электродов, имеющий оболочку, состоящую из электропроводящего корпуса в виде цилиндра, на внутренней поверхности которого закреплен внешний электрод, имеющий форму тора, два изолятора с осевыми отверстиями, внутри которых проходит электропроводящий стержень с закрепленным на нем внутренним электродом, имеющим форму диска и расположенным относительно внешнего электрода таким образом, что они образуют искровой разрядный промежуток в виде кольца [Патент РФ №64822, H01J 17/00, 2006 г.].Known gas-filled spark gap with a coaxial arrangement of electrodes, having a shell consisting of an electrically conductive housing in the form of a cylinder, on the inner surface of which is fixed an external electrode having the shape of a torus, two insulators with axial holes, inside of which passes an electrically conductive rod with an internal electrode fixed to it, having the shape of the disk and located relative to the external electrode so that they form a spark discharge gap in the form of a ring [RF Patent No. 64822, H01J 17/00, 2006 ]..

В такой конструкции газонаполненного разрядника соотношение диаметров электропроводящих корпуса и стержня обеспечивает согласование разрядника с коаксиальной линией передачи генератора по волновому сопротивлению с одновременной развязкой входа и выхода генератора. Кольцевой обостряющий разрядник при выполнении условий многоканальной коммутации обеспечивает минимальное сопротивление и минимальную индуктивность разрядника, что позволяет получать высоковольтные импульсы напряжения с длительностью фронта менее 0,5 нс. Однако при формировании высоковольтных импульсов напряжения с амплитудой выше 200 кВ с субнаносекундными фронтами невозможо обеспечить равномерный по периметру искровой зазор величиной менее 1 мм, что мешает реализации многоканальной коммутации. В такой конструкции разрядника разряд привязывается к одной точке, что приводит к искажению ТЕМ-волны и затягиванию фронта импульса.In this design of a gas-filled spark gap, the ratio of the diameters of the electrically conductive housing and the rod ensures matching of the spark gap with the coaxial transmission line of the generator along the impedance with simultaneous isolation of the input and output of the generator. When the multichannel switching conditions are fulfilled, the annular sharpening spark gap provides minimum resistance and minimum inductance of the spark gap, which makes it possible to obtain high-voltage voltage pulses with a front duration of less than 0.5 ns. However, when generating high-voltage voltage pulses with an amplitude above 200 kV with subnanosecond fronts, it is impossible to ensure a uniform spark gap of less than 1 mm along the perimeter, which impedes the implementation of multi-channel switching. In this design of the arrester, the discharge is tied to one point, which leads to a distortion of the TEM wave and delaying of the pulse front.

Известен способ изготовления газонаполненного разрядника, включающий сборку элементов конструкции, тренировку, откачку и наполнение рабочим газом [Пат. США №4283747, 361-117, 1981 г.].A known method of manufacturing a gas-filled spark gap, including the assembly of structural elements, training, pumping and filling with working gas [US Pat. US No. 4283747, 361-117, 1981].

Недостатком указанного способа является то, что он не пригоден для изготовления высоковольтных искровых разрядников с водородным наполнением, так как в процессе работы таких разрядников при изготовлении их указанными способами наблюдается напыление токопроводящих продуктов эрозии материала электродов на изоляционную оболочку прибора, приводящее к неравномерному распределению потенциала электрического поля вдоль образующей поверхности изоляционной оболочки, которое по мере напыления продуктов эрозии материала электродов создает на поверхности изоляционной оболочки напряженность электрического поля, превышающую критическую, при которой развивается пробой, приводящий к потере электрической прочности. Механическая прочность разрядников, изготовленных указанным способом, недостаточна, что не позволяет выдерживать давления наполняющего газа порядка единиц МПа, необходимого для получения динамического напряжения пробоя более 100 кВ.The disadvantage of this method is that it is not suitable for the manufacture of high-voltage spark gaps with hydrogen filling, since during the operation of such gaps in the manufacture of these methods, a sputtering of conductive products of erosion of the electrode material on the insulation shell of the device is observed, leading to an uneven distribution of the electric field potential along the generatrix of the surface of the insulating shell, which, as the erosion products of the electrode material are sprayed, creates on the surface of the insulating shell, the electric field exceeds the critical intensity at which breakdown develops, leading to a loss of electric strength. The mechanical strength of the arresters manufactured by this method is insufficient, which does not allow to withstand the pressure of the filling gas of the order of units MPa, necessary to obtain a dynamic breakdown voltage of more than 100 kV.

Известен также газонаполненный разрядник, содержащий оболочку, состоящую из изолятора в виде полого усеченного конуса и корпуса в виде стакана, образованного цилиндром и ввинченной в него крышкой, сваренной по месту соединения, два электрода, один из которых закреплен на внутренней поверхности крышки, а второй на торцевой поверхности меньшего основания изолятора, другое основание которого соединено посредством охватывающего спая с манжетой, кромка которой заварена аргонно-дуговой сваркой с нижней частью цилиндра, а на внутренней поверхности цилиндра в месте их пересечения с внутренней поверхностью крышки выполнен шов из припоя, например, ПСр.-72 В, оплавленный после сварки с цилиндром [Патент РФ №2332747, H01J 17/48, 2008 г.].A gas-filled spark gap is also known, containing a shell consisting of an insulator in the form of a hollow truncated cone and a housing in the form of a cup formed by a cylinder and a screw screwed into it, welded at the junction, two electrodes, one of which is fixed to the inner surface of the cover, and the second to the end surface of the smaller base of the insulator, the other base of which is connected by means of a female junction with a cuff, the edge of which is welded by argon-arc welding with the lower part of the cylinder, and on the inside turn In particular, at the point where they intersect with the inner surface of the lid, a weld seam is made, for example, PSR-72 V, melted after welding with a cylinder [RF Patent No. 2332747, H01J 17/48, 2008].

Дополнительный шов из припоя в разряднике усиливает прочность соединения цилиндра и крышки в металлическом стакане, образующем оболочку разрядника, и тем самым повышает механическую прочность. Конструкция такого разрядника выдерживает избыточное давление, превышающее 100 атм.An additional weld seam in the arrester enhances the strength of the connection between the cylinder and the lid in a metal cup forming the arrester shell, and thereby increases the mechanical strength. The design of such a spark gap can withstand excess pressure in excess of 100 atm.

К недостаткам следует отнести недостаточную надежность охватывающего спая манжеты с нижней частью изолятора, так как манжета соединена с корпусом аргонно-дуговой сваркой, то при пайке крышки с корпусом во время подъема температуры в охватывающем спае манжеты с изолятором возникают усилия, вызванные расширением корпуса, и при температурном коэффициенте линейного расширения материала корпуса, значительно большем, чем у изолятора, в спае возникает изгибающий момент, приводящий к разгерметизации прибора. Надежность разрядника тем выше, чем больше разница между температурой плавления припоя при пайке металлокерамического узла и температуры плавления припоя прибора, именно крышки с корпусом. В этом случае усилия, возникающие при нагревании в охватывающем спае, недостаточны для разгерметизации.The disadvantages include the insufficient reliability of the cuff enclosing the junction with the lower part of the insulator, since the cuff is connected to the casing by argon-arc welding, when soldering the lid with the casing during temperature rise in the enclosing joint of the cuff with the insulator, there are forces caused by the expansion of the casing, and when the temperature coefficient of linear expansion of the housing material, much larger than that of the insulator, a bending moment occurs in the joint, leading to depressurization of the device. The reliability of the spark gap is the higher, the greater the difference between the melting point of the solder during brazing of the cermet unit and the melting point of the solder of the device, namely the lid with the body. In this case, the forces arising from heating in the female joint are insufficient for depressurization.

В конструкции разрядника, имеющего один высоковольтный вывод при использовании его в генераторах высоковольтных импульсов с субнаносекундными фронтами, не позволяет сделать развязку входа и выхода, т.е. высоковольтные импульсы подаются на вход генератора, имеющий гальваническую связь с высоковольтным выводом разрядника через центральную жилу коаксиала со стороны нагрузки. Наличие второй цепи генератора для зарядки его емкостного накопителя энергии параллельно его нагрузке приводит к искажению ТЕМ-волны из-за рассогласования и затягивания фронта выходного импульса.In the design of the arrester having one high-voltage output when used in high-voltage pulse generators with subnanosecond fronts, it does not allow decoupling the input and output, i.e. high-voltage pulses are fed to the input of the generator, which is galvanically connected to the high-voltage output of the spark gap through the central core of the coaxial from the load side. The presence of a second generator circuit for charging its capacitive energy storage parallel to its load leads to distortion of the TEM wave due to mismatch and delay of the front of the output pulse.

Известен способ изготовления газонаполненного разрядника, заключающийся в изготовлении анодного узла, включающего изолятор в виде полого усеченного конуса, на меньшем основании которого через анодный вывод припоем ПСр.-72В припаивается анод, и катодного узла, содержащего крышку с катодом на ее внутренней стороне, сборке корпуса, выполненного в виде полого цилиндра с катодным и анодным узлами, соединении их в местах сопряжения торцевыми спаями и дополнительно охватывающим спаем между внутренней поверхностью цилиндра и боковой цилиндрической поверхностью изолятора в их нижних частях [Киселев Ю.В., Черепанов В.П. Искровые разрядники. М., «Советское радио», 1976 г., стр.65].A known method of manufacturing a gas-filled spark gap, which consists in manufacturing an anode assembly comprising an insulator in the form of a hollow truncated cone, on the smaller base of which an anode is soldered through the anode terminal of PSR-72V solder, and a cathode assembly containing a cover with a cathode on its inner side, housing assembly made in the form of a hollow cylinder with cathode and anode nodes, connecting them at the junctions with end junctions and additionally covering the junction between the inner surface of the cylinder and the side cylinder the surface of the insulator in their lower parts [Kiselev Yu.V., Cherepanov VP Spark gaps. M., "Soviet Radio", 1976, p.65].

Недостатком данного способа является то, что его использование не позволяет изготовить разрядники с напряжением пробоя более 200 кВ, так как охватывающий спай, используемый в данном способе, применим для спаивания деталей с небольшими геометрическими размерами - диаметре сопряженных поверхностей деталей не более 50 мм и толщине стенки цилиндра не более 1 мм. Для получения времени коммутации наносекундной и субнаносекундной длительности и напряжения срабатывания 200 кВ требуется высокое давление наполняющего газа порядка единиц МПа, как правило, водорода особой чистоты, что накладывает высокие требования к механической прочности разрядника. Для выполнения требований по механической прочности необходимо толщину стенки цилиндра выбрать более 1 мм, что исключает возможность использования указанного выше способа изготовления. При увеличении толщины стенки цилиндра более 1 мм из-за большой разницы теплового расширения спаиваемых деталей при температуре пайки возникает большой зазор, что снижает качество спая, а после спая деталей - изолятора и цилиндра в массе изолятора возникают сжимающие усилия, пропорциональные толщине стенки цилиндра, приводящие к его разрушению.The disadvantage of this method is that its use does not allow the manufacture of arresters with a breakdown voltage of more than 200 kV, since the covering junction used in this method is applicable for soldering parts with small geometric dimensions - the diameter of the mating surfaces of the parts is not more than 50 mm and the wall thickness cylinder no more than 1 mm. To obtain a switching time of nanosecond and subnanosecond duration and a response voltage of 200 kV, a high filling gas pressure of the order of units of MPa, usually of high purity hydrogen, is required, which imposes high demands on the mechanical strength of the spark gap. To fulfill the requirements for mechanical strength, it is necessary to choose a cylinder wall thickness of more than 1 mm, which eliminates the possibility of using the above manufacturing method. With an increase in the cylinder wall thickness of more than 1 mm due to the large difference in the thermal expansion of the soldered parts at the soldering temperature, a large gap appears, which reduces the quality of the joint, and after the joint parts of the insulator and the cylinder, compressive forces proportional to the cylinder wall thickness arise in the mass of the insulator, resulting in to its destruction.

Наиболее близким к предлагаемой конструкции в группе изобретений является газонаполненный разрядник, содержащий металлический корпус в виде полого цилиндра с поперечной перегородкой, разделяющей его внутренний объем на верхнюю и нижнюю части, в каждой из которых расположен изолятор в виде полого усеченного конуса, соединенный большим основанием, с краем соответствующей части объема цилиндра, два электрода, расположенные напротив друг друга в нижней части объема цилиндра - первый на перегородке, второй - на экране на меньшем основании изолятора, внутри которого проходит вывод второго электрода, соединенный со вторым выводом, расположенным в изоляторе в верхней части объема цилиндра посредством проводников, проходящих через отверстия в перегородке и закрепленных на экране в нижнем объеме цилиндра и на переходном контакте в верхнем объеме цилиндра [Патент РФ №2379781, H01J 17/02, H01T 1/00, 2010 г. - прототип].Closest to the proposed design in the group of inventions is a gas-filled spark gap containing a metal housing in the form of a hollow cylinder with a transverse partition dividing its internal volume into upper and lower parts, in each of which there is an insulator in the form of a hollow truncated cone connected by a large base, with the edge of the corresponding part of the volume of the cylinder, two electrodes located opposite each other in the lower part of the volume of the cylinder - the first on the partition, the second on the screen on a smaller base and a zolator, inside of which the lead of the second electrode passes, connected to the second lead located in the insulator in the upper part of the volume of the cylinder by means of conductors passing through the holes in the partition and mounted on the screen in the lower volume of the cylinder and on the transition contact in the upper volume of the cylinder [RF Patent No. 2379781, H01J 17/02, H01T 1/00, 2010 - prototype].

Основным преимуществом данного разрядника перед известными является возможность его использования в генераторах высоковольтных импульсов напряжения с субнаносекундной длительностью фронта с развязкой его входа и выхода и отсутствие рассогласования в самом разряднике, а это будет обеспечиваться тогда, когда наименьший диаметр корпуса на выходе разрядника будет не более, чем на 10% меньше внутреннего диаметра цилиндра. Недостатком разрядника является низкая надежность спаев изоляторов прибора, особенно торцевых спаев меньших оснований.The main advantage of this arrester over the known ones is the possibility of its use in generators of high-voltage voltage pulses with a subnanosecond front duration with isolation of its input and output and the absence of mismatch in the arrester itself, and this will be ensured when the smallest case diameter at the arrester output is no more than 10% less than the inner diameter of the cylinder. The disadvantage of the arrester is the low reliability of the junctions of the insulators of the device, especially the end junctions of smaller bases.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному способу в группе изобретений является способ изготовления газонаполненного разрядника, заключающийся в изготовлении металлического корпуса в виде полого цилиндра, изготовлении металлокерамического узла, включающего изолятор в виде полого усеченного конуса, большее основание которого соединено с манжетой охватывающим спаем, а на меньшем основании расположен экран с электродом, вывод которого проходит в изоляторе, сборке цилиндра с металлокерамическим узлом и соединении цилиндра с манжетой их внешними краями, например, аргонно-дуговой сваркой [Патент РФ №2332747, H01J 17/18, 2008 г. - прототип].The closest method of the same purpose to the claimed method in the group of inventions is a method of manufacturing a gas-filled spark gap, which consists in the manufacture of a metal housing in the form of a hollow cylinder, the manufacture of a ceramic-metal assembly comprising an insulator in the form of a hollow truncated cone, the larger base of which is connected to the cuff enclosing the junction, and on a smaller base there is a screen with an electrode, the output of which passes in the insulator, the assembly of the cylinder with a ceramic-metal assembly and the connection of cyl ndra cuffed their outer edges, for example, argon arc welding [RF patent №2332747, H01J 17/18, 2008 - The prototype].

Недостатком данного способа является низкая надежность охватывающего спая манжеты с нижней частью изолятора. Так как манжета соединена с корпусом аргонно-дуговой сваркой, то в процессе пайки крышки с корпусом во время подъема температуры в охватывающем спае возникают растягивающие усилия, вызванные расширением корпуса, и при температурном коэффициенте линейного расширения материала корпуса, значительно большем, чем у изолятора, в спае возникает изгибающий момент, приводящий если не к разгерметизации прибора, то к значительному снижению надежности спая.The disadvantage of this method is the low reliability covering the junction of the cuff with the lower part of the insulator. Since the cuff is connected to the housing by argon-arc welding, during soldering of the lid with the housing during temperature rise, tensile forces arise in the enclosing joint caused by the expansion of the housing and when the temperature coefficient of linear expansion of the material of the housing is much larger than that of the insulator, junction a bending moment arises, leading, if not to depressurization of the device, to a significant decrease in the reliability of the junction.

Задачей заявленной группы изобретений является создание газонаполненного разрядника и способа его изготовления, обеспечивающих высокую и надежную герметичность прибора.The task of the claimed group of inventions is to create a gas-filled spark gap and a method for its manufacture, providing high and reliable tightness of the device.

Указанный единый технический результат при осуществлении группы изобретений по объекту-устройству достигается тем, что в известном газонаполненном разряднике, содержащем металлический корпус в виде полого цилиндра с поперечной перегородкой, разделяющей его внутренний объем на верхнюю и нижнюю части, в каждой из которых расположен изолятор в виде полого усеченного конуса, соединенный большим основанием, с краем соответствующей части объема цилиндра, два электрода, расположенные напротив друг друга в нижней части объема цилиндра - первый на перегородке, второй на экране на меньшем основании изолятора, внутри которого проходит вывод второго электрода, соединенный со вторым выводом, расположенным в изоляторе в верхней части объема цилиндра посредством проводников, проходящих через отверстия в перегородке и закрепленных на экране в нижнем объеме цилиндра и на переходном контакте в верхнем объеме цилиндра, соединение края цилиндра с изолятором в нижней части объема цилиндра выполнено через манжету охватывающим спаем из высокотемпературного припоя, например, медного, а в верхней части объема цилиндра выполнено через манжету охватывающим спаем из высокотемпературного припоя, например, медного и переходное кольцо, соприкасающееся с цилиндром, соединения вывода электрода и второго вывода с торцевыми поверхностями меньших оснований изоляторов и экранов выполнены вторым припоем с температурой плавления, меньшей, чем температура плавления высокотемпературного припоя, например, ПСр.-МПД, а соединения перегородки с цилиндром, проводников с экранами и переходным контактом выполнены третьим припоем с температурой плавления не выше, чем температура плавления второго припоя, например, ПСр.-72В, при этом внешние края манжеты и цилиндра в нижней части объема, манжеты и переходного кольца, переходного кольца и цилиндра в верхней части объема соединены друг с другом, например, аргонно-дуговой сваркой.The specified single technical result in the implementation of the group of inventions for the object device is achieved by the fact that in the known gas-filled spark gap containing a metal housing in the form of a hollow cylinder with a transverse partition dividing its internal volume into upper and lower parts, in each of which there is an insulator in the form a hollow truncated cone, connected by a large base, with the edge of the corresponding part of the volume of the cylinder, two electrodes located opposite each other in the lower part of the volume of the cylinder is the first located on the partition, the second on the screen on the smaller base of the insulator, inside of which there is a terminal of the second electrode connected to the second terminal located in the insulator in the upper part of the cylinder volume by means of conductors passing through the holes in the partition and mounted on the screen in the lower cylinder volume and on transition contact in the upper volume of the cylinder, the connection of the edge of the cylinder with the insulator in the lower part of the volume of the cylinder is made through a cuff covering the junction of high-temperature solder, for example, copper, and the upper part of the cylinder volume is made through the cuff covering the junction of high-temperature solder, for example, copper and a transition ring in contact with the cylinder, the connection of the electrode lead and the second output with the end surfaces of the smaller bases of the insulators and screens are made of the second solder with a melting temperature lower than the melting temperature high-temperature solder, for example, PSr.-MPD, and the connection of the partition with the cylinder, the conductors with the shields and the transition contact are made by the third solder with tempera the melting point is not higher than the melting temperature of the second solder, for example, PSR-72V, while the outer edges of the cuff and cylinder in the lower part of the volume, the cuff and transition ring, transition ring and cylinder in the upper part of the volume are connected to each other, for example, argon arc welding.

Указанный единый технический результат при осуществлении группы изобретений по объекту-способу достигается тем, что в известном способе изготовления газонаполненного разрядника, заключающемся в изготовлении металлического корпуса в виде полого цилиндра, изготовлении металлокерамического узла, включающего изолятор в виде полого усеченного конуса, большее основание которого соединено с манжетой охватывающим спаем, а на меньшем основании расположен экран с электродом, вывод которого проходит в изоляторе, сборке цилиндра с металлокерамическим узлом и соединении цилиндра с манжетой их внешними краями, например, аргонно-дуговой сваркой, при изготовлении металлокерамического узла большее основание изолятора и манжету спаивают высокотемпературным припоем, например, медным, проводят сборку спаянного с манжетой изолятора с выводом электрода, экраном и электродом с расположением в местах их соединения второго припоя с температурой плавления, меньшей, чем температура плавления высокотемпературного припоя, например, ПСр.-МПД, проводят оплавление второго припоя, затем после установки металлокерамического узла в цилиндре и соединения его с манжетой на экране располагают проводники и размещают в месте их соединения третий припой с температурой плавления не выше, чем температура плавления второго припоя, например, ПСр.-72В, устанавливают поперечную перегородку, разделяющую объем цилиндра на верхнюю и нижнюю части, через отверстия в которой проходят проводники, размещают в месте соединения перегородки и цилиндра третий припой, устанавливают на проводниках переходной контакт и размещают в местах их соединения третий припой, проводят пайку третьего припоя, после чего в верхней части объема цилиндра устанавливают, соединяя с переходным контактом, второй металлокерамический узел, изготовленный путем соединения охватывающим спаем высокотемпературным припоем манжеты с большим основанием изолятора, выполненного в виде полого усеченного конуса, размещения на меньшем основании изолятора экрана, а внутри изолятора второго вывода и размещения в местах их соединения второго припоя с температурой плавления, меньшей, чем температура плавления высокотемпературного припоя, например, ПСр.-МПД, последующего соединения внешних краев манжеты и переходного кольца, например, аргонно-дуговой сваркой, затем после установки второго металлокерамического узла в верхней части объема соединяют внешние края цилиндра и переходного кольца, например, аргонно-дуговой сваркой.The specified single technical result in the implementation of the group of inventions according to the object-method is achieved by the fact that in the known method for manufacturing a gas-filled spark gap, which consists in manufacturing a metal body in the form of a hollow cylinder, manufacturing a ceramic-metal assembly comprising an insulator in the form of a hollow truncated cone, the larger base of which is connected to a cuff covering the junction, and on a smaller base there is a screen with an electrode, the output of which passes in the insulator, the assembly of the cylinder with metalloker by connecting the cylinder with the cuff with their outer edges, for example, argon-arc welding, in the manufacture of the cermet assembly, the larger base of the insulator and the cuff are soldered with high-temperature solder, for example, copper, the soldered with the cuff insulator is assembled with the electrode outlet, the shield and the electrode with the location in the places of their connection of the second solder with a melting temperature lower than the melting temperature of a high-temperature solder, for example, PSr.-MPD, the second solder is melted, then f the installation of the ceramic-metal assembly in the cylinder and its connection with the cuff, the conductors are placed on the screen and a third solder with a melting point not higher than the melting point of the second solder, for example, ПСр.-72В, is placed at the place of their connection, a transverse partition dividing the cylinder volume is installed on the upper and lower parts, through the holes in which the conductors pass, place a third solder at the junction of the partition and the cylinder, establish a transition contact on the conductors and place them at the junction the third solder, solder the third solder, and then in the upper part of the cylinder volume install, connecting with the transition contact, the second cermet assembly made by joining a high-temperature solder of the cuff with a large base of the insulator made in the form of a hollow truncated cone, placed on a smaller base screen insulator, and inside the insulator of the second output and placement in the joints of the second solder with a melting point lower than the melting temperature is high solder, for example, PSr.-MTD, the subsequent connection of the outer edges of the cuff and the adapter ring, for example, by argon-arc welding, then after installing the second cermet unit in the upper part of the volume, the outer edges of the cylinder and the adapter ring, for example, by argon-arc welding .

Высокие требования к механической прочности и надежности разрядника заявленной конструкции вызваны необходимостью получения времени коммутации менее 0,5 нс, что обеспечивается малым межэлектродным расстоянием и высоким давлением наполняющего газа, как правило, водорода особой чистоты (более 10 МПа).High requirements for the mechanical strength and reliability of the spark gap of the claimed design are caused by the need to obtain a switching time of less than 0.5 ns, which is ensured by the small interelectrode distance and high pressure of the filling gas, as a rule, of high purity hydrogen (more than 10 MPa).

Предлагаемая конструкция разрядника позволяет выполнить вышеуказанные требования за счет использования для пайки металлокерамических узлов и прибора в целом припоев с разной температурой плавления. Цилиндрическая поверхность нижней части большего основания изолятора паяется с манжетой высокотемпературным припоем, например, медным с температурой плавления 1083°С, а соединения вывода электрода и второго вывода с торцевыми поверхностями меньших оснований изоляторов и экранов паяются припоем с температурой плавления, меньшей, чем температура плавления высокотемпературного припоя, например, ПСр.-МПД с температурой плавления 850°С. В практике разработки и производстве металлокерамических узлов разрядников не используется двухступенчатая пайка одного изолятора с деталями прибора. В предлагаемой конструкции это связано с тем, что в разряднике перегородка, проводники, обеспечивающие гальваническую связь двух выводов, переходной контакт паяются низкотемпературным припоем, что вызывает внутренние усилия в охватывающем спае изолятора с манжетой из-за механической связи цилиндра с краем манжеты (цилиндр и манжеты сварены аргонно-дуговой сваркой) и расширением металла цилиндра в процессе нагревания при пайке. Эти усилия будут минимальны и прочность охватывающего спая максимальна при условии, если нижнее основание изолятора первоначально спаяно высокотемпературным припоем, например, медным, а элементы конструкции разрядника (перегородка и проводники) спаяны низкотемпературным припоем, например, серебряным ПСр.-72В с температурой плавления 780°С. Пайка всего металлокерамического узла высокотемпературным припоем, например, медным не обеспечивает качественного спая торцевой поверхности меньшего основания изолятора, так как в спае возникают усилия из-за недокомпенсации (тангенсальная составляющая) после пайки в процессе остывания, величина которых пропорциональна температуре пайки, приводящие к разгерметизации спая. Охватывающий спай высокотемпературного припоя, например, медного достаточно прочный, так как тангенсальная составляющая усилий в спае из-за разницы температурных коэффициентов линейного расширения манжеты и керамики компенсируется нормальной составляющей, возникающей в спае под действием сжимающего усилия манжеты в процессе остывания.The proposed design of the spark gap allows you to fulfill the above requirements due to the use of solders with different melting points for soldering metal-ceramic units and the device as a whole. The cylindrical surface of the lower part of the larger base of the insulator is soldered with a sleeve of high-temperature solder, for example, copper with a melting point of 1083 ° C, and the connections of the electrode lead and the second output with end surfaces of smaller bases of insulators and screens are soldered with solder with a melting temperature lower than the melting temperature of the high-temperature solder, for example, PSR-MPD with a melting point of 850 ° C. In the practice of development and production of cermet assemblies of arresters, two-stage soldering of one insulator with the parts of the device is not used. In the proposed design, this is due to the fact that in the arrester the baffle, the conductors providing galvanic connection of the two terminals, the transition contact are soldered by low-temperature solder, which causes internal forces in the enclosing joint of the insulator with the cuff due to the mechanical connection of the cylinder with the edge of the cuff (cylinder and cuffs welded by argon-arc welding) and expansion of the cylinder metal during heating during soldering. These efforts will be minimal and the strength of the covering junction is maximized provided that the lower base of the insulator is initially soldered by high-temperature solder, for example, copper, and the construction elements of the arrester (septum and conductors) are soldered by low-temperature solder, for example, silver PSR-72V with a melting point of 780 ° FROM. Soldering the entire ceramic-metal assembly with high-temperature solder, for example, copper, does not provide a high-quality junction of the end surface of the smaller base of the insulator, since efforts arise due to undercompensation (the tangential component) after brazing during cooling, the magnitude of which is proportional to the soldering temperature, leading to depressurization of the junction . The covering junction of high-temperature solder, for example, copper, is strong enough, since the tangential component of the efforts in the joint due to the difference in temperature coefficients of the linear expansion of the cuff and ceramics is compensated by the normal component that occurs in the joint under the compressive force of the cuff during cooling.

Предлагаемая последовательность сборочных операций и пайки в процессе изготовления газонаполненного разрядника в сочетании с используемыми материалами припоев, имеющих разные температуры плавления, позволяет получить надежные спаи в разряднике и тем самым обеспечить высокую и надежную герметичность прибора.The proposed sequence of assembly operations and soldering in the process of manufacturing a gas-filled spark gap in combination with the used materials of solders having different melting points, allows to obtain reliable junctions in the spark gap and thereby ensure high and reliable tightness of the device.

Заявленная группа изобретений соответствует требованию единства изобретения, поскольку группа разнообъектных изобретений образует единый изобретательский замысел, причем один из заявленных объектов группы изобретений - способ изготовления газонаполненного разрядника предназначен для осуществления другого заявленного объекта группы - газонаполненного разрядника, при этом оба объекта заявленной группы изобретений направлены на решение одной и той же задачи с получением единого технического результата.The claimed group of inventions meets the requirement of unity of invention, since the group of diverse inventions forms a single inventive concept, moreover, one of the claimed objects of the group of inventions - a method of manufacturing a gas-filled spark gap is designed to implement another claimed object of the group - a gas-filled spark gap, both objects of the claimed group of inventions are aimed at solving the same task with obtaining a single technical result.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленной группы изобретений как для объекта-устройства, так и для объекта-способа, позволяет установить, что заявителем не обнаружены аналоги как для устройства, так и для способа, заявленной группы, характеризующихся признаками, идентичными всем существенным признакам как устройства, так и способа, заявленной группы изобретений, а определение из перечня выявленных аналогов прототипов, как наиболее близких по совокупности признаков аналогов, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков для каждого из заявленных объектов группы, изложенных в формуле изобретения.The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information, and the identification of sources containing information about analogues of the claimed group of inventions for both the device object and the object method, allows us to establish that the applicant has not found analogues as for the device and for the method of the claimed group, characterized by features identical to all the essential features of both the device and the method of the claimed group of inventions, and the definition from the list revealed These analogues of prototypes, as the closest in the totality of the characteristics of analogues, allowed us to identify the set of essential distinctive features for each of the claimed objects of the group set forth in the claims in relation to the technical result perceived by the applicant.

Следовательно, каждый из объектов заявленной группы изобретений соответствует требованию"новизна".Therefore, each of the objects of the claimed group of inventions meets the requirement of "novelty."

Для проверки соответствия каждого из объектов заявленной группы изобретений требованию изобретательского уровня был проведен дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от выбранных прототипов признаками для газонаполненного разрядника и способа его изготовления, заявленной группы изобретений, результаты которого показывают, что каждый из объектов заявленной группы изобретений не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, так как не выявлены технические решения, позволяющие создать разрядник с развязкой входа и выхода, используемый в генераторах высоковольтного импульсного напряжения с высокой герметичностью за счет того, что в заявленной конструкции разрядника соединение края цилиндра с изолятором в нижней и верхней частях объема выполнены через манжеты посредством охватывающего спая высокотемпературным припоем, например, медным, соединения вывода электрода и второго вывода с торцевыми поверхностями меньших оснований изоляторов и экранов выполнены вторым припоем с температурой плавления, меньшей, чем температура плавления высокотемпературного припоя, например, ПСр.-МПД, а соединения перегородки с цилиндром, проводников с экраном и переходным контактом выполнены третьим припоем с температурой плавления не выше, чем температура плавления второго припоя, например, ПСр.-72В, а при изготовлении разрядника, за счет последовательности проведения операций пайки элементов конструкции разрядника припоями с различной температурой плавления, а именно при изготовлении металлокерамического узла, боковую поверхность большего основания изолятора и манжету спаивают высокотемпературным припоем, например, медным, проводят сборку спаянного с манжетой изолятора с выводом электрода, экраном и электродом с расположением в местах их соединения второго припоя с температурой плавления, меньшей, чем температура плавления высокотемпературного припоя, например, ПСр.-МПД, проводят оплавление второго припоя, затем после установки металлокерамического узла в цилиндре и соединения его с манжетой, на экране располагают проводники и размещают в месте их соединения третий припой с температурой плавления не выше, чем температуры плавления второго припоя, например, ПСр.-72В, устанавливают поперечную перегородку, разделяющую объем цилиндра на верхнюю и нижнюю части, через отверстия в которой проходят проводники, размещают в месте соединения перегородки и цилиндра третий припой, устанавливают на проводниках переходной контакт и размещают в местах их соединения третий припой, проводят пайку третьего припоя, после чего в верхней части объема цилиндра устанавливают, соединяя с переходным контактом, второй металлокерамический узел, изготовленный путем соединения охватывающим спаем высокотемпературным припоем манжеты с боковой поверхностью большего основания изолятора, выполненного в виде полого усеченного конуса, размещения на меньшем основании изолятора экрана, а внутри изолятора второго вывода и размещения в местах их соединения второго припоя с температурой плавления, меньшей, чем температура плавления высокотемпературного припоя, например, ПСр.-МПД, последующего соединения внешних краев манжеты и переходного кольца, например, аргонно-дуговой сваркой, затем после установки второго металлокерамического узла в верхней части объема соединяют внешние края цилиндра и переходного кольца, например, аргонно-дуговой сваркой.To check the compliance of each of the objects of the claimed group of inventions with the requirements of the inventive step, an additional search was carried out for known solutions in order to identify features that match the distinctive features of the selected gas-filled spark gap and the method of its manufacture, the claimed group of inventions, the results of which show that each of the objects the claimed group of inventions does not follow for the specialist explicitly from the prior art, as it is not technically identified f solutions allowing to create a spark gap with input and output isolation used in high-voltage pulse generators with high tightness due to the fact that in the claimed design of the spark gap the connection of the cylinder edge with the insulator in the lower and upper parts of the volume is made through cuffs using high-temperature solder covering the junction, for example, copper, the connection of the electrode lead and the second lead with the end surfaces of the smaller bases of the insulators and screens is made by a second solder with a temperature melting point lower than the melting point of high-temperature solder, for example, PSr.-MPD, and the connection of the baffle with the cylinder, the conductors with the shield and the transition contact are made by the third solder with a melting point no higher than the melting temperature of the second solder, for example, PSr-72V and in the manufacture of the arrester, due to the sequence of operations of soldering the design elements of the arrester with solders with different melting points, namely, in the manufacture of a ceramic-metal assembly, the side surface is pain its base of the insulator and the cuff are soldered with high-temperature solder, for example, copper, the soldered insulator with the cuff is assembled with an electrode outlet, a shield and an electrode with a second solder with a melting point lower than the melting point of the high-temperature solder, for example, PSP, at their junction. -MDT, conduct the melting of the second solder, then after installing the ceramic-metal assembly in the cylinder and connecting it to the cuff, conductors are placed on the screen and placed at the place of their connection solder with a melting temperature not higher than the melting temperature of the second solder, for example, PSR-72V, install a transverse partition dividing the cylinder volume into the upper and lower parts, through the holes in which the conductors pass, a third solder is placed at the junction of the partition and the cylinder, establish a transition contact on the conductors and place a third solder at their junctions, solder the third solder, and then, in the upper part of the cylinder volume, connect the second meta to the transition contact a local ceramic assembly made by connecting a high-temperature solder of the cuff to the side of the larger base of the insulator made in the form of a hollow truncated cone, placing the shield insulator on the smaller base, and inside the second output insulator and placing the second solder at the junction points with a melting point lower than the melting temperature of high-temperature solder, for example, PSr.-MPD, the subsequent connection of the outer edges of the cuff and the transition ring, for example, argon by arc welding, then after installing the second cermet unit in the upper part of the volume, the outer edges of the cylinder and the transition ring are connected, for example, by argon-arc welding.

Следовательно, каждый из объектов заявленной группы изобретений соответствует требованию "изобретательский уровень".Therefore, each of the objects of the claimed group of inventions meets the requirement of "inventive step".

Заявленный газоразрядный разрядник поясняется чертежом. На фиг.1 показан один из вариантов предлагаемого газонаполненного разрядника. Газонаполненный разрядник содержит металлический корпус 1 в виде полого цилиндра с поперечной перегородкой 2, разделяющей его внутренний объем на верхнюю и нижнюю части, в каждой из которых расположен выполненный в виде полого усеченного конуса изолятор - в верхней части 3, в нижней части 3', соединенные большим основанием с краем соответствующей части объема цилиндра 1, два электрода, расположенные напротив друг друга в нижней части объема - первый 4 на перегородке, второй 5 на экране 6 на меньшем основании изолятора 3', внутри которого проходит вывод 7 второго электрода 5, соединенный с выводом 8, расположенным по оси изолятора 3 в верхней части объема цилиндра 1 посредством проводников 9, проходящих через отверстия 10 в перегородке 2 и закрепленных на экране 6 в нижней части объема цилиндра 1 и на переходном контакте 11 в верхней части объема, манжеты 12, 12', соединенные охватывающими спаями 13 и 13' из высокотемпературного медного припоя с большими основаниями изоляторов 3, 3' соответственно с одной стороны, а с другой стороны манжета 12' соединена с краем цилиндра 1 в нижней части его объема, а манжета 12 соединена с краем цилиндра 1 в верхней части его объема через переходное кольцо 14, герметичные соединения вывода электрода 7 и второго вывода 8 с торцевыми поверхностями меньших оснований изоляторов 3 и 3' соответственно выполнены через слои 15, 15' из припоя ПСр.-МПД с температурой плавления меньшей, чем температура плавления медного припоя, а спаи 16, цилиндра 1 с перегородкой 2, спаи 17, 18, проводников 9 соответственно с экраном 6 и переходным контактом 11 выполнены из припоя ПСр.-72В, температура плавления которого меньше, чем температура плавления припоя ПСр.-МПД, при этом внешние края манжеты и цилиндра в нижней части объема, манжеты и переходного кольца, переходного кольца и цилиндра в верхней части объема соединены друг с другом аргонно-дуговой сваркой.The claimed gas discharge gap is illustrated in the drawing. Figure 1 shows one of the variants of the proposed gas-filled spark gap. The gas-filled arrester contains a metal housing 1 in the form of a hollow cylinder with a transverse baffle 2, dividing its internal volume into upper and lower parts, in each of which an insulator made in the form of a hollow truncated cone is located in the upper part 3, in the lower part 3 ', connected a large base with the edge of the corresponding part of the volume of the cylinder 1, two electrodes located opposite each other in the lower part of the volume - the first 4 on the partition, the second 5 on the screen 6 on the smaller base of the insulator 3 ', inside which pass m terminal 7 of the second electrode 5 connected to the terminal 8 located on the axis of the insulator 3 in the upper part of the volume of the cylinder 1 by means of conductors 9 passing through holes 10 in the partition 2 and mounted on the screen 6 in the lower part of the volume of the cylinder 1 and on the transition contact 11 in the upper part of the volume, cuffs 12, 12 'connected by female junctions 13 and 13' of high-temperature copper solder with large bases of insulators 3, 3 ', respectively, on the one hand, and on the other hand, the cuff 12' is connected to the edge of the cylinder 1 in the lower part its volume and the cuff 12 is connected to the edge of the cylinder 1 in the upper part of its volume through the adapter ring 14, the tight connections of the output of the electrode 7 and the second output 8 with the end surfaces of the smaller bases of the insulators 3 and 3 ', respectively, are made through the layers 15, 15' of solder PSr.- MTD with a melting temperature lower than the melting point of copper solder, and junctions 16, cylinder 1 with a baffle 2, junctions 17, 18, conductors 9 with shield 6 and transition contact 11, respectively, are made of PSR-72V solder, the melting temperature of which is lower, than temperatures PSr.-melting solder MTD, the outer edges of the cuff and the bottom of the cylinder volume, the cuff and adapter ring, the adapter ring and cylinder volume at the top connected to each other by argon-arc welding.

Работает газонаполненный разрядник следующим образом.The gas-filled spark gap operates as follows.

В результате подачи высоковольтных импульсов напряжения на второй осевой вывод 8, электрически соединенный с осевым выводом 7 через отверстия 10 в перегородке 2, происходит зарядка емкостной накопительной линии совместно с емкостью межэлектродного промежутка, при пробое которого в нагрузке выделяется импульс напряжения с формой, зависящей от коммутационных характеристик разрядника и элементов разрядного контура. При оптимальном согласовании разрядника с накопительной (формирующей) линией и нагрузкой, что обеспечивается данной конструкцией разрядника, имеющей два высоковольтных вывода 7 и 8, расположенных по оси прибора, фронт импульсов напряжения в основном определяется временем коммутации разрядника, которое при давлении наполняющего газа более 10 МПа и межэлектродном расстоянии порядка 1 мм составляет менее 0,5 нс.As a result of the supply of high-voltage voltage pulses to the second axial output 8, electrically connected to the axial output 7 through the holes 10 in the partition 2, the capacitive storage line is charged together with the capacitance of the interelectrode gap, during the breakdown of which a voltage pulse with a shape depending on the switching characteristics of the arrester and elements of the discharge circuit. With optimal coordination of the arrester with the storage (forming) line and load, which is ensured by this arrester design, which has two high-voltage terminals 7 and 8 located along the device axis, the voltage pulse front is mainly determined by the arrester switching time, which at a filling gas pressure of more than 10 MPa and an interelectrode distance of the order of 1 mm is less than 0.5 ns.

Согласно заявленной конструкции и способа изготовления на основе газонаполненного разрядника РО-49 были изготовлены макетные образцы с межэлектродным расстоянием 1,5 и 2 мм с динамическим напряжением пробоя 150 и 250 кВ соответственно. Приборы наполнялись водородом до давления (более 10 МПа), обеспечивающего указанные выше динамические напряжения пробоя при времени нарастания напряжения, равном 100 нс. Проведенные испытания подтвердили высокую механическую прочность и надежность заявленной конструкции газонаполненного разрядника.According to the claimed design and manufacturing method, prototype samples with an interelectrode distance of 1.5 and 2 mm with a dynamic breakdown voltage of 150 and 250 kV, respectively, were made on the basis of a gas-filled spark gap RO-49. The devices were filled with hydrogen to a pressure (more than 10 MPa), which ensures the above dynamic breakdown voltages at a voltage rise time of 100 ns. The tests carried out confirmed the high mechanical strength and reliability of the claimed design of a gas-filled spark gap.

Таким образом, предлагаемая конструкция разрядника с двумя осевыми выводами и способ его изготовления позволяют создать газонаполненный разрядник с высокой механической прочностью и надежностью для использования его в генераторах высоковольтных импульсов напряжения с субнаносекундными фронтами (менее 0,5 нс) и развязкой его входа и выхода, который найдет применение при разработке мощных источников электромагнитных импульсов для проведения исследовательских работ по обеспечению электромагнитной совместимости технических систем, испытания радиотехнических средств на стойкость к воздействию электромагнитных импульсов и других целей.Thus, the proposed design of the arrester with two axial leads and the method of its manufacture make it possible to create a gas-filled arrester with high mechanical strength and reliability for use in high voltage pulse generators with subnanosecond fronts (less than 0.5 ns) and the isolation of its input and output, which will find application in the development of powerful sources of electromagnetic pulses for research on ensuring the electromagnetic compatibility of technical systems, torture of radio equipment for resistance to electromagnetic pulses and other purposes.

Claims (2)

1. Газонаполненный разрядник, содержащий металлический корпус в виде полого цилиндра с поперечной перегородкой, разделяющей его внутренний объем на верхнюю и нижнюю части, в каждой из которых расположен изолятор в виде полого усеченного конуса, соединенный большим основанием с краем соответствующей части объема цилиндра, два электрода, расположенных напротив друг друга в нижней части объема цилиндра - первый на перегородке, второй на экране на меньшем основании изолятора, внутри которого проходит вывод второго электрода, соединенный со вторым выводом, расположенным в изоляторе в верхней части объема цилиндра, посредством проводников, проходящих через отверстия в перегородке и закрепленных на экране в нижнем объеме цилиндра и на переходном контакте в верхнем объеме цилиндра, отличающийся тем, что соединение края цилиндра с изолятором в нижней части объема цилиндра выполнено через манжету охватывающим спаем из высокотемпературного припоя, например медного, а в верхней части объема цилиндра выполнено через манжету охватывающим спаем из высокотемпературного припоя, например медного, и переходное кольцо, соприкасающееся с цилиндром, соединения вывода электрода и второго вывода с торцевыми поверхностями меньших оснований изоляторов и экранов выполнены вторым припоем с температурой плавления, меньшей, чем температура плавления высокотемпературного припоя, например ПСр.-МПД, а соединения перегородки с цилиндром, проводников с экраном и переходным контактом выполнены третьим припоем с температурой плавления не выше чем температура плавления второго припоя, например ПСр.-72В, при этом внешние края манжеты и цилиндра в нижней части объема, манжеты и переходного кольца, переходного кольца и цилиндра в верхней части объема соединены друг с другом, например, аргонно-дуговой сваркой.1. A gas-filled spark gap containing a metal body in the form of a hollow cylinder with a transverse partition dividing its internal volume into upper and lower parts, in each of which there is an insulator in the form of a hollow truncated cone, connected by a large base to the edge of the corresponding part of the cylinder volume, two electrodes located opposite each other in the lower part of the volume of the cylinder - the first on the partition, the second on the screen on the smaller base of the insulator, inside which passes the output of the second electrode connected to the second terminal located in the insulator in the upper part of the cylinder volume, by means of conductors passing through the holes in the partition and mounted on the screen in the lower volume of the cylinder and on the transition contact in the upper volume of the cylinder, characterized in that the connection of the cylinder edge with the insulator in the lower part of the volume the cylinder is made through the cuff covering the junction of high-temperature solder, such as copper, and in the upper part of the volume of the cylinder is made through the cuff covering the junction of high-temperature solder, for example a copper example, and a transition ring in contact with the cylinder, the connection of the electrode output and the second output to the end surfaces of the smaller bases of the insulators and screens are made of a second solder with a melting temperature lower than the melting temperature of a high-temperature solder, for example PSR-MPD, and the septum connections with the cylinder, the conductors with the shield and the transition contact are made of the third solder with a melting temperature not higher than the melting temperature of the second solder, for example ПСр.-72В, while the outer edges of the cuff and the cylinder in the lower part of the volume, the cuff and the transition ring, the transition ring and the cylinder in the upper part of the volume are connected to each other, for example, by argon-arc welding. 2. Способ изготовления газонаполненного разрядника, заключающийся в изготовлении металлического корпуса в виде полого цилиндра, изготовлении металлокерамического узла, включающего изолятор в виде полого усеченного конуса, большее основание которого соединено с манжетой охватывающим спаем, а на меньшем основании которого расположен экран с электродом, вывод которого проходит в изоляторе, сборке цилиндра с металлокерамическим узлом и соединении цилиндра с манжетой их внешними краями, например, аргонно-дуговой сваркой, отличающийся тем, что при изготовлении металлокерамического узла большее основание изолятора и манжету спаивают высокотемпературным припоем, например медным, проводят сборку спаянного с манжетой изолятора с выводом электрода, экраном и электродом с расположением в местах их соединения второго припоя с температурой плавления, меньшей, чем температура плавления высокотемпературного припоя, например ПСр.-МПД, проводят оплавление второго припоя, затем после установки металлокерамического узла в цилиндре и соединения его с манжетой на экране располагают проводники и размещают в месте их соединения третий припой с температурой плавления не выше чем температура плавления второго припоя, например ПСр.-72В, устанавливают поперечную перегородку, разделяющую объем цилиндра на верхнюю и нижнюю части, через отверстия в которой проходят проводники, размещают в месте соединения перегородки и цилиндра третий припой, устанавливают на проводниках переходной контакт и размещают в местах их соединения третий припой, проводят пайку третьего припоя, после чего в верхней части объема цилиндра устанавливают, соединяя с переходным контактом, второй металлокерамический узел, изготовленный путем соединения охватывающим спаем высокотемпературным припоем манжеты с большим основанием изолятора, выполненного в виде полого усеченного конуса, размещения на меньшем основании изолятора экрана, а внутри изолятора - второго вывода и размещения в местах их соединения второго припоя с температурой плавления, меньшей, чем температура плавления высокотемпературного припоя, например ПСр.-МПД, последующего соединения внешних краев манжеты и переходного кольца, например, аргонно-дуговой сваркой, затем после установки второго металлокерамического узла в верхней части объема соединяют внешние края цилиндра и переходного кольца, например, аргонно-дуговой сваркой. 2. A method of manufacturing a gas-filled spark gap, which consists in the manufacture of a metal housing in the form of a hollow cylinder, the manufacture of a ceramic-metal assembly comprising an insulator in the form of a hollow truncated cone, the larger base of which is connected to the cuff enclosing the junction, and on the smaller base of which there is a screen with an electrode, the output of which passes in the insulator, the assembly of the cylinder with a ceramic-metal assembly and the connection of the cylinder with the cuff with their outer edges, for example, argon-arc welding, characterized in that in the manufacture of the ceramic-metal assembly, the larger insulator base and cuff are soldered with high-temperature solder, for example, copper, assembly of the insulator welded with the cuff with the electrode outlet, shield and electrode is arranged with the second solder at the junction points with a melting temperature lower than the melting point of the high-temperature solder , for example, PSR.-MPD, they melt the second solder, then after installing the cermet unit in the cylinder and connecting it to the cuff, they are placed on the screen conductors and place a third solder at their junction with a melting point no higher than the melting temperature of the second solder, for example ПСр.-72В, install a transverse partition dividing the cylinder volume into the upper and lower parts, through which holes the conductors pass, place at the junction the partitions and the cylinder the third solder, establish a transitional contact on the conductors and place the third solder in the places of their connection, solder the third solder, after which they are installed in the upper part of the cylinder volume They connect, with a transition contact, a second ceramic-metal assembly made by joining a high-temperature solder of a cuff with a large base of an insulator made in the form of a hollow truncated cone, placing a screen insulator on the smaller base, and inside the insulator a second terminal and placing them at the joints the second solder with a melting temperature lower than the melting temperature of a high-temperature solder, such as PSR-MPD, the subsequent connection of the outer edges of the cuff and transition th ring, for example, by argon-arc welding, then after installing the second cermet unit in the upper part of the volume, the outer edges of the cylinder and the transition ring are connected, for example, by argon-arc welding.
RU2011132769/07A 2011-08-03 2011-08-03 Gas-filled discharger and method for its manufacturing RU2474913C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011132769/07A RU2474913C1 (en) 2011-08-03 2011-08-03 Gas-filled discharger and method for its manufacturing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011132769/07A RU2474913C1 (en) 2011-08-03 2011-08-03 Gas-filled discharger and method for its manufacturing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2474913C1 true RU2474913C1 (en) 2013-02-10

Family

ID=49120580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011132769/07A RU2474913C1 (en) 2011-08-03 2011-08-03 Gas-filled discharger and method for its manufacturing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2474913C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2543066C2 (en) * 2013-06-19 2015-02-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт газоразрядных приборов "Плазма" (ОАО "Плазма") Gas-filled surge arrester
RU2611579C1 (en) * 2015-09-24 2017-02-28 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Method for arrester production
RU2697264C1 (en) * 2018-10-22 2019-08-13 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт газоразрядных приборов "Плазма" (АО "ПЛАЗМА") Method of producing a hydrogen-filled discharger
RU2697263C1 (en) * 2018-10-22 2019-08-13 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт газоразрядных приборов "Плазма" (АО "ПЛАЗМА") Gas-filled discharger
RU2817387C1 (en) * 2023-11-01 2024-04-15 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Gas-filled cascade generator discharger

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4283747A (en) * 1978-12-21 1981-08-11 Western Electric Co., Inc. Methods of making a gas tube surge protector
JPS6443988A (en) * 1987-08-11 1989-02-16 Hakusan Seisakusho Kk Gas lighting arrester and its manufacture
RU2231161C1 (en) * 2002-11-01 2004-06-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт газоразрядных приборов "Плазма" Process of manufacture of discharger
RU2332747C1 (en) * 2007-01-09 2008-08-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт газоразрядных приборов "Плазма" (ОАО "Плазма") Gas-filled discharger

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4283747A (en) * 1978-12-21 1981-08-11 Western Electric Co., Inc. Methods of making a gas tube surge protector
JPS6443988A (en) * 1987-08-11 1989-02-16 Hakusan Seisakusho Kk Gas lighting arrester and its manufacture
RU2231161C1 (en) * 2002-11-01 2004-06-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт газоразрядных приборов "Плазма" Process of manufacture of discharger
RU2332747C1 (en) * 2007-01-09 2008-08-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт газоразрядных приборов "Плазма" (ОАО "Плазма") Gas-filled discharger

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2543066C2 (en) * 2013-06-19 2015-02-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт газоразрядных приборов "Плазма" (ОАО "Плазма") Gas-filled surge arrester
RU2611579C1 (en) * 2015-09-24 2017-02-28 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Method for arrester production
RU2697264C1 (en) * 2018-10-22 2019-08-13 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт газоразрядных приборов "Плазма" (АО "ПЛАЗМА") Method of producing a hydrogen-filled discharger
RU2697263C1 (en) * 2018-10-22 2019-08-13 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт газоразрядных приборов "Плазма" (АО "ПЛАЗМА") Gas-filled discharger
RU2817387C1 (en) * 2023-11-01 2024-04-15 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Gas-filled cascade generator discharger

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8169145B2 (en) Spark-discharge gap for power system protection device
RU2474913C1 (en) Gas-filled discharger and method for its manufacturing
JP6313745B2 (en) Corona igniter with improved electrical performance
CN101911408B (en) Surge arrester with low-response surge voltage
CN105210248B (en) High pressure for corona ignition coil connects encapsulating method
JP2018514905A (en) Suppression of corona discharge at high voltage joints by introducing a semiconductive sleeve between the center electrode and various insulating materials
US11760068B2 (en) Ceramic insulator
JP6220047B2 (en) High voltage capacitor
CN205900503U (en) Wide -angle pottery metal package's high pressure, high current vacuum interface
CN109273315B (en) Method for fixing shielding cylinder and porcelain shell and vacuum arc-extinguishing chamber
CN202363706U (en) Novel coaxial energy feed-in terminal
RU2489765C1 (en) Method of making gas-filled discharger
CN207398060U (en) Gas-discharge tube
RU2362244C2 (en) Gas-filled discharger
CN106448960A (en) 35KV multi-gap anti-thunder insulator
CN104953470A (en) Gas spark gap switch for nanosecond pulse generator
RU2332747C1 (en) Gas-filled discharger
CN103311808A (en) Triggered pulse vacuum switch with integrated structure
TW200832840A (en) Voltage feed to at least one electric consumer
CN204289043U (en) A kind of integrated multistage high-voltage pulse isolation inductance
RU2423752C1 (en) Gas-filled discharger
RU111715U1 (en) GAS-FILLED DISCHARGE
KR101612342B1 (en) High-voltage high-current discharge device for generating an electromagnetic pulse power
RU2321097C1 (en) Gas-filled spark gaps
CN205828047U (en) High temperature plasma gas superconducting electromagnetic coil and microwave pulse generating means