RU2535883C2 - Коммутирующее устройство - Google Patents
Коммутирующее устройство Download PDFInfo
- Publication number
- RU2535883C2 RU2535883C2 RU2013115140/07A RU2013115140A RU2535883C2 RU 2535883 C2 RU2535883 C2 RU 2535883C2 RU 2013115140/07 A RU2013115140/07 A RU 2013115140/07A RU 2013115140 A RU2013115140 A RU 2013115140A RU 2535883 C2 RU2535883 C2 RU 2535883C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrodes
- switching device
- discharge
- main
- gap
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
- Spark Plugs (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области разрядной техники и может быть использовано при создании устройств, предназначенных для коммутации высоких уровней энергии, защиты аппаратуры и линий связи от постоянного или переменного перенапряжений.
Технический результат, достигаемый изобретением - повышение стабильности работы коммутирующего устройства при защите от разнополярного перенапряжения.
Коммутирующее устройство содержит первый и второй основные электроды, разделенные разрядным промежутком, средства инициирования разряда в разрядном промежутке , выполненные в виде поджигающих электродов, и дополнительное коммутирующее устройство, выполненное в виде разрядника . Поджигающие электроды касаются своими торцами боковых поверхностей электродов, соответственно, с образованием катодных и анодных пятен при пробое разрядника. В результате катодные пятна, являющиеся основными инициаторами возникновения разряда в промежутке, генерируются на одном из основных электродов, который при данной полярности напряжения на электродах является катодом. 3 з.п. ф-лы,1 ил.
Description
Изобретение относится к области разрядной техники и может быть использовано при создании устройств, предназначенных для коммутации высоких уровней энергии, защиты аппаратуры и линий связи от постоянного или переменного перенапряжений.
Известно коммутирующее устройство, имеющее два основных электрода, разделенные разрядным промежутком, и расположенный в разрядном промежутке пусковой электрод. Пусковой электрод соединен с основными электродами через сопротивления, величины которых подобраны таким образом, чтобы отношение пробивного напряжения в промежутке между пусковым электродом и торцом одного основного электрода к напряжению в промежутке между пусковым электродом и торцом другого основного электрода находилось в диапазоне от 0,5 до 2,0 (патент Франции №2084184, МПК H01IT 1/00, 1972 г.).
К недостаткам данного устройства относятся достаточно высокие требования к амплитуде и фронту запускающего импульса, используемого для обеспечения стабильной работы устройства.
В качестве ближайшего аналога заявляемого технического решения принято коммутирующее устройство, содержащее два основных электрода, разделенных разрядным промежутком, средства инициирования разряда в разрядном промежутке, выполненные в виде поджигающего электрода, и дополнительное коммутирующее устройство, выполненное в виде газового разрядника. Поджигающий электрод расположен с зазором в отверстии, выполненном в первом основном электроде, и касается одним своим концом второго основного электрода. Другим своим концом поджигающий электрод связан через газовый разрядник с первым основным электродом (патент РФ №2327265, МПК H01T 1/20, 2008 г.).
Недостатком коммутирующего устройства, принятого в качестве ближайшего аналога, является нестабильная работа при защите от разнополярного перенапряжения.
Указанный недостаток объясняется следующим. При подаче положительного напряжения на первый основной электрод (анод) и срабатывании дополнительного коммутирующего устройства в месте контакта поджигающего электрода и второго основного электрода (катод) образуется катодное пятно, которое быстро формирует разряд в основном разрядном промежутке. При подаче отрицательного напряжения на первый основной электрод (катод) и срабатывании дополнительного коммутирующего устройства, катодное пятно на первом основном электроде не образуется вследствие отсутствия прямого контакта первого основного электрода с поджигающим электродом. Формирование разряда в основном разрядном промежутке в этом случае происходит или за счет пробоя зазора между поджигающим электродом и первым основным электродом, или за счет формирования анодного пятна в месте контакта поджигающего электрода и второго основного электрода, что значительно повышает время срабатывания и увеличивает нестабильность работы устройства.
Технический результат, достигаемый изобретением - повышение стабильности работы коммутирующего устройства при защите от разнополярного перенапряжения.
Указанный технический результат достигается тем, что в коммутирующем устройстве, содержащем первый и второй основные электроды с токовводами, разделенные разрядным промежутком, дополнительное коммутирующее устройство и средства инициирования разряда в разрядном промежутке, упомянутые средства инициирования разряда в разрядном промежутке выполнены в виде первого и второго поджигающих электродов, электрически соединенных между собой через дополнительное коммутирующее устройство и касающихся, соответственно, первого и второго основных электродов, при этом поджигающие электроды выполнены из полупроводникового материала.
Указанный технический результат достигается также тем, что первый и второй поджигающие электроды касаются, соответственно, первого и второго основных электродов вне области разрядного промежутка.
Указанный технический результат достигается также тем, что дополнительное коммутирующее устройство выполнено в виде газового разрядника.
Указанный технический результат достигается также тем, что дополнительное коммутирующее устройство и поджигающие электроды размещены в корпусе, снабженном отверстиями для вывода поджигающих электродов.
Заявляемое изобретение, по мнению заявителя, не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку заявителем не выявлены решения, в которых для обеспечения стабильной работы коммутирующего устройства при защите от разнополярного перенапряжения используются два поджигающих электрода, возбуждающих на основных электродах одновременно анодные и катодные пятна независимо от полярности напряжения.
Таким образом, заявляемое изобретение удовлетворяет требованию «изобретательский уровень».
Изобретение иллюстрируется чертежом. На фиг.1 схематически показано заявляемое устройство.
Коммутирующее устройство содержит первый 1 и второй 2 основные электроды с токовводами 3 и 4, соответственно, расположенные в корпусе 5. Электроды 1 и 2 разделены разрядным промежутком 6. Электроды 1 и 2 выполнены из металла и имеют идентичную конструкцию. Коммутирующее устройство снабжено средствами инициирования разряда в разрядном промежутке 6, выполненными в виде поджигающих электродов 7 и 8.
Электроды 7 и 8 электрически соединены друг с другом через дополнительное коммутирующее устройство, выполненное, например, в виде газового разрядника 9, имеющего стабильный порог срабатывания (в этом случае разброс напряжения пробоя разрядника 9 составляет менее 10%). Поджигающие электроды 7 и 8, выполненные из полупроводникового материала, расположены таким образом, что они касаются, соответственно, основных электродов 1 и 2. В предпочтительном варианте поджигающие электроды 7 и 8 касаются своими торцами боковых поверхностей электродов 1 и 2, соответственно. В этом случае области касания поджигающими электродами 7 и 8 основных электродов 1 и 2 находятся за пределами разрядного промежутка 6.
Таким образом, поджигающие электроды 7 и 8 одним концом электрически соединены с основными электродами 1 и 2, а другим - с разрядником 9.
Поджигающие электроды 7 и 8 и газовый разрядник 9 размещены в отдельном, изолированном от корпуса 5 корпусе 10. Корпус 10 выполнен из диэлектрического материала, например, из керамики, и снабжен отверстиями для вывода поджигающих электродов.
Заявляемое устройство работает следующим образом.
При достижении на токоотводах 3 и 4 определенного значения напряжения происходит пробой разрядника 9. В местах касания поджигающими электродами 7 и 8 основных электродов 1 и 2 вследствие значительной разности в проводимости материалов электродов 1 и 2 и электродов 7 и 8 имеет место большая напряженность поля.
Если на основной электрод 1 подан отрицательный потенциал (электрод 1 является катодом), а на основной электрод 2 подан положительный потенциал (электрод 2 является анодом), то в местах касания поджигающими электродами 7 и 8 основных электродов 1 и 2 возникает, соответственно, катодное и анодное пятно (дуга). Катодное пятно под действием сил Лоренца, возникающих при протекании тока по основным электродам 1 и 2, быстро перемещается в разрядный промежуток 6. При возникновении катодного пятна образуются свободные электроны с большой энергией, которые двигаются к аноду и ионизируют разрядный промежуток 6. Про возникновении анодного пятна электроны остаются в анодной области, а ионизация (пробой) разрядного промежутка 6 происходит за счет движения от анода к катоду положительных ионов, которые более инерционны. Таким образом, основным инициатором возникновения разряда в разрядном промежутке 6 является катодное пятно, образующееся в данном случае между поджигающим электродом 7 и основным электродом 1.
В том случае, если на основной электрод 1 подан положительный потенциал (электрод 1 является анодом), а на основной электрод 2 подан отрицательный потенциал (электрод 2 является катодом), то в местах касания поджигающими электродами 7 и 8 основных электродов 1 и 2 возникает, соответственно, анодное и катодное пятно, и основным инициатором возникновения разряда в разрядном промежутке 6 является катодное пятно, образующееся между поджигающим электродом 8 и основным электродом 2.
Предложенное коммутирующее устройство за счет выполнения средств инициирования разряда в разрядном промежутке в виде двух поджигающих электродов, генерирующих катодные пятна при различной полярности напряжений на основных электродах (на основном электроде, который при данной полярности является катодом), позволяет надежно защищать как от постоянного, так и переменного перенапряжения при значительном сокращении времени пробоя.
Claims (4)
1. Коммутирующее устройство, содержащее первый и второй основные электроды с токовводами, разделенные разрядным промежутком, дополнительное коммутирующее устройство и средства инициирования разряда в разрядном промежутке, отличающееся тем, что упомянутые средства инициирования разряда в разрядном промежутке выполнены в виде первого и второго поджигающих электродов, электрически соединенных между собой через дополнительное коммутирующее устройство и касающихся, соответственно, первого и второго основных электродов, при этом поджигающие электроды выполнены из полупроводникового материала.
2. Коммутирующее устройство по п.1., отличающееся тем, что первый и второй поджигающие электроды касаются боковой поверхности, соответственно, первого и второго основных электродов вне области разрядного промежутка.
3. Коммутирующее устройство по п.1., отличающееся тем, что дополнительное коммутирующее устройство выполнено в виде газового разрядника.
4. Коммутирующее устройство по п.1., отличающееся тем, что дополнительное коммутирующее устройство и поджигающие электроды размещены в корпусе, снабженном отверстиями для вывода поджигающих электродов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013115140/07A RU2535883C2 (ru) | 2013-04-04 | 2013-04-04 | Коммутирующее устройство |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013115140/07A RU2535883C2 (ru) | 2013-04-04 | 2013-04-04 | Коммутирующее устройство |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013115140A RU2013115140A (ru) | 2014-10-10 |
RU2535883C2 true RU2535883C2 (ru) | 2014-12-20 |
Family
ID=53286382
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013115140/07A RU2535883C2 (ru) | 2013-04-04 | 2013-04-04 | Коммутирующее устройство |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2535883C2 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2084184A5 (ru) * | 1970-03-06 | 1971-12-17 | Mitsubishiki Denki Kk | |
US3719852A (en) * | 1970-11-23 | 1973-03-06 | Gen Electric | Coaxial electric arc discharge devices |
RU2105402C1 (ru) * | 1993-04-12 | 1998-02-20 | Валентин Ромуальдович Магнушевский | Устройство для получения электрической искры в газообразных и жидких средах |
RU2327265C1 (ru) * | 2007-03-13 | 2008-06-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт газоразрядных приборов "Плазма" (ОАО "Плазма") | Коммутирующее устройство |
RU2366051C1 (ru) * | 2008-06-07 | 2009-08-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт газоразрядных приборов "Плазма" (ОАО "Плазма") | Коммутирующее устройство |
-
2013
- 2013-04-04 RU RU2013115140/07A patent/RU2535883C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2084184A5 (ru) * | 1970-03-06 | 1971-12-17 | Mitsubishiki Denki Kk | |
US3719852A (en) * | 1970-11-23 | 1973-03-06 | Gen Electric | Coaxial electric arc discharge devices |
RU2105402C1 (ru) * | 1993-04-12 | 1998-02-20 | Валентин Ромуальдович Магнушевский | Устройство для получения электрической искры в газообразных и жидких средах |
RU2327265C1 (ru) * | 2007-03-13 | 2008-06-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт газоразрядных приборов "Плазма" (ОАО "Плазма") | Коммутирующее устройство |
RU2366051C1 (ru) * | 2008-06-07 | 2009-08-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт газоразрядных приборов "Плазма" (ОАО "Плазма") | Коммутирующее устройство |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013115140A (ru) | 2014-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2066154B1 (en) | Ablative plasma gun apparatus and system | |
US8873217B2 (en) | Arrangement for igniting spark gaps | |
WO2006130036A1 (fr) | Instrument commande a decharge gazeuse | |
US3312868A (en) | Electrical surge arrester | |
RU2535883C2 (ru) | Коммутирующее устройство | |
RU2366051C1 (ru) | Коммутирующее устройство | |
ATE496413T1 (de) | Überspannungsschutzeinrichtung | |
RU2302053C1 (ru) | Управляемый разрядник | |
US3207947A (en) | Triggered spark gap | |
RU2719630C1 (ru) | Коммутирующее устройство | |
US12015249B2 (en) | Arrangement for firing spark gaps | |
RU2559027C1 (ru) | Управляемый вакуумный разрядник | |
JP2010532912A (ja) | 並列接続された電圧スイッチング式過電圧避雷器におけるパルス電流均等分割のための方法および配列 | |
RU2227951C2 (ru) | Разрядник | |
RU2327265C1 (ru) | Коммутирующее устройство | |
JP6434643B2 (ja) | 避雷器 | |
CN107706074B (zh) | 气体放电管 | |
RU45052U1 (ru) | Вакуумный управляемый разрядник | |
CN111490459B (zh) | 过电压防护放电器 | |
RU198751U1 (ru) | Управляемый вакуумный защитный разрядник | |
CN110999001B (zh) | 过压放电器和确定其电弧通道尺寸的方法 | |
RU2243612C1 (ru) | Управляемый газоразрядный прибор | |
RU223870U1 (ru) | Управляемый вакуумный коммутатор комбинированного типа | |
US9972976B2 (en) | Surge arrester | |
ES2869872T3 (es) | Electrodo compuesto para descargador de sobretensiones de baja tensión con múltiples vías de chispas en serie |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160405 |