RU2611579C1 - Method for arrester production - Google Patents
Method for arrester production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2611579C1 RU2611579C1 RU2015140766A RU2015140766A RU2611579C1 RU 2611579 C1 RU2611579 C1 RU 2611579C1 RU 2015140766 A RU2015140766 A RU 2015140766A RU 2015140766 A RU2015140766 A RU 2015140766A RU 2611579 C1 RU2611579 C1 RU 2611579C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- length
- arrester
- link
- final part
- nominal
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T21/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of spark gaps or sparking plugs
- H01T21/06—Adjustment of spark gaps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Spark Plugs (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к газоразрядной технике и может быть использовано при изготовлении высоковольтных газоразрядных приборов, например металлокерамических разрядников для малогабаритных импульсных ускорителей.The invention relates to gas-discharge equipment and can be used in the manufacture of high-voltage gas-discharge devices, for example, cermet dischargers for small-sized pulse accelerators.
Разрядники широко используются в ускорительной технике для коммутации сильноточных высоковольтных цепей. К коммутирующим разрядникам (особенно к тем, которые работают в каскадных генераторах Аркадьева-Маркса, Фитча и др.) предъявляются требования малого разброса среднего значения напряжения пробоев одного разрядника относительно другого, что можно обеспечить при использовании оптимального способа изготовления разрядников.Dischargers are widely used in accelerator technology for switching high-current high-voltage circuits. Switching arresters (especially those operating in cascade Arkadyev-Marx, Fitch, etc.) generators are subject to the requirements of a small spread in the average breakdown voltage of one arrester relative to another, which can be achieved by using the optimal manufacturing method of arresters.
Известен способ изготовления разрядника (Патент RU №2231161 «Способ изготовления разрядника», Зорин A.M., опубликован 20.06.2004, МПК H01J 17/02), который заключается в сборке электродных узлов, размещении каждого узла на отшлифованный по плоскостям цилиндр и накрывании узла фиксирующим стаканом с отверстием. После этого по плоскости электрода, выступающей из отверстия стакана, производят деформацию чашки электрода до устранения кривизны рабочей поверхности электрода, затем впаивают узлы в корпус прибора.A known method of manufacturing a spark gap (Patent RU No. 2231161 "A method of manufacturing a spark gap", Zorin AM, published June 20, 2004, IPC H01J 17/02), which consists in assembling electrode assemblies, placing each assembly on a cylinder polished along planes and covering the assembly with a fixing cup with a hole. After that, along the plane of the electrode protruding from the hole of the glass, the electrode cup is deformed until the curvature of the working surface of the electrode is eliminated, then the nodes are soldered into the device body.
Недостатком данного способа является сложность обеспечения заявленной точности выполнения размеров деталей (указана неплоскостность электродов не более 0.01-0.015 мм). Практически такая точность при изготовлении и корректировке формы штампованных деталей недостижима из-за упругости материала, остаточных напряжений, деформациях при пайке и т.д. Технологические допуски на размеры деталей, изготовленных штамповкой, составляют 0.1-0.2 мм, что приведет к суммарной непараллельности двух электродов 0.2-0.4 мм.The disadvantage of this method is the difficulty of ensuring the claimed accuracy of the dimensions of the parts (indicated non-flatness of the electrodes is not more than 0.01-0.015 mm). In practice, such accuracy in the manufacture and adjustment of the shape of stamped parts is unattainable due to the elasticity of the material, residual stresses, deformations during soldering, etc. Technological tolerances on the dimensions of stamped parts are 0.1-0.2 mm, which will lead to a total non-parallelism of two electrodes of 0.2-0.4 mm.
Наиболее близким к заявляемому является способ изготовления разрядника (Киселев Ю.В., Черепанов В.П. Искровые разрядники. - Москва: Советское радио, 1976. - С. 65-66), согласно которому изолятор соединяют с коваровым корпусом с помощью охватывающего спая; анод припаивают к торцу малого основания изолятора; катодный узел приваривается аргонодуговой сваркой к корпусу. Катодный узел представляет собой крышку, сквозь отверстие в которой проходит вывод со штенгелем, а с внутренней стороны припаян катод. Длины всех деталей и межэлектродного зазора образуют многозвенную замкнутую размерную цепь, а длина межэлектродного зазора является замыкающим звеном этой цепи.Closest to the claimed is a method of manufacturing a spark gap (Kiselev Yu.V., Cherepanov VP Spark gaps. - Moscow: Sovetskoe Radio, 1976. - S. 65-66), according to which the insulator is connected to the insidious body using a covering junction ; the anode is soldered to the end of the small base of the insulator; the cathode assembly is welded by argon-arc welding to the housing. The cathode assembly is a cover, through which an outlet with a plug passes through the hole, and the cathode is soldered on the inside. The lengths of all parts and the interelectrode gap form a multi-link closed dimensional chain, and the length of the interelectrode gap is the closing link of this chain.
Недостатком данного способа является то, что независимо от порядка сборки разрядника, поле допуска длины межэлектродного зазора определяется как сумма допусков на длины всех деталей разрядника (число которых в приведенном примере равно семи). Для обеспечения точных зазоров требуется уменьшать эту сумму, что приведет к ужесточению допусков на отдельные детали вплоть до 6-7 квалитета, усложнению процесса изготовления и сильному удорожанию деталей и всего разрядника.The disadvantage of this method is that regardless of the order of assembly of the arrester, the tolerance field for the length of the interelectrode gap is defined as the sum of the tolerances on the lengths of all parts of the arrester (the number of which in the example is seven). To ensure accurate clearances, it is necessary to reduce this amount, which will lead to tightening tolerances on individual parts up to 6-7 quality levels, complicating the manufacturing process and greatly increasing the cost of parts and the entire spark gap.
Задачей данного изобретения являлось создание высокопроизводительного способа изготовления разрядников с хорошей повторяемостью средних значений напряжения пробоя.The objective of the invention was to provide a high-performance method for the manufacture of arresters with good repeatability of the average values of the breakdown voltage.
Техническим результатом является снижение поля допуска на длину межэлектродного зазора при изготовлении деталей разрядника с точностью размеров по 12-14 квалитету.The technical result is to reduce the tolerance field on the length of the interelectrode gap in the manufacture of parts of the arrester with dimensional accuracy of 12-14 quality.
Указанный технический результат достигается тем, что по сравнению с известным способом изготовления разрядников, согласно которому детали разрядника соединяют таким образом, что длины A0…AN всех деталей и межэлектродного зазора образуют многозвенную замкнутую размерную цепь, где N - количество деталей, длина A0 межэлектродного зазора является замыкающим звеном этой цепи, новым является то, что в первую очередь собирают два промежуточных узла разрядника, в состав которых входят все детали разрядника, кроме завершающей детали длиной Am, где 1≤m≤N, длины узлов являются размерными звеньями с фактическими величинами L1 и L2, номинальное значение длины Amном завершающей детали выбирают исходя из равенства , где A0ном - номинальная длина межэлектродного зазора, размер звена положительный, если это звено является увеличивающим межэлектродный зазор A0, и отрицательный, если звено является уменьшающим, завершающую деталь с фактической длиной Amфакт соединяют с промежуточным узлом длиной L1, замеряют размер , рассчитывают фактическую длину A0факт межэлектродного зазора, равную , затем осуществляют окончательную сборку разрядника путем соединения завершающей детали со вторым промежуточным узлом и производят закачку разрядника рабочим газом, причем давление газа рассчитывают по формуле , где Pном - номинальное давление газа. The specified technical result is achieved in that, in comparison with the known method of manufacturing arresters, according to which the details of the arrester are connected in such a way that the lengths A 0 ... A N of all parts and the interelectrode gap form a multi-link closed dimensional chain, where N is the number of parts, length A 0 the interelectrode gap is the closing link of this circuit, it is new that, first of all, two intermediate nodes of the arrester are assembled, which include all the details of the arrester, except for the final part with the length A m ,
Сборка двух узлов с известными фактическими длинами и наличие завершающей детали, длина которой рассчитывается по приведенной формуле, позволяет уменьшить поле допуска длины межэлектродного зазора до величины только одного допуска на длину завершающей детали. При этом величины допусков на длины всех остальных деталей разрядника выбираются по 12-14 квалитету согласно только технологическим требованиям на пайку, сварку и т.д., что значительно снижает трудозатраты изготовления деталей по сравнению с выполнением их длины по 6-7 квалитету. Затраты времени на замер фактических размеров узлов в условиях мелкосерийного, единичного и экспериментального производства незначительны и несравнимо меньше времени изготовления деталей и сборки разрядника.The assembly of two nodes with known actual lengths and the presence of a final part, the length of which is calculated according to the above formula, reduces the tolerance field for the length of the interelectrode gap to only one tolerance on the length of the final part. At the same time, the tolerances for the lengths of all other parts of the spark gap are selected according to 12-14 quality standards only according to the technological requirements for soldering, welding, etc., which significantly reduces the labor costs of manufacturing parts compared to their lengths of 6-7 quality. The time spent on measuring the actual dimensions of the nodes in small-scale, single and experimental production is insignificant and incomparably shorter than the time of manufacture of parts and assembly of the spark gap.
Выбор номинального значения длины Amном завершающей детали из равенства позволяет в качестве завершающей детали использовать любую удобную для данной конструкции разрядника деталь и рассчитать ее длину, при которой обеспечивается требуемая длина межэлектродного зазора.The choice of the nominal value of the length A mn the final part from the equality allows you to use any part that is convenient for the given design of the arrester as a final part and calculate its length at which the required length of the interelectrode gap is provided.
Корректировка давления рабочего газа по формуле позволяет компенсировать изменение размеров деталей и узлов разрядника при их деформации после соединения методами пайки и сварки.Correction of working gas pressure by the formula allows you to compensate for the dimensional changes of parts and components of the spark gap during their deformation after connection by soldering and welding.
Таким образом, в данном изобретении использование перечисленных отличительных признаков приводит к реализации указанного технического результата.Thus, in this invention, the use of these distinctive features leads to the implementation of the specified technical result.
На фиг. 1 показан компактный металлокерамический разрядник и его размерная цепь, где:In FIG. 1 shows a compact cermet spark gap and its dimensional chain, where:
1 - фланец;1 - flange;
2 - манжета;2 - cuff;
3 - изолятор;3 - insulator;
4 - переходник;4 - adapter;
5 - электрод (катод);5 - electrode (cathode);
6 - электрод (анод);6 - electrode (anode);
7 - крышка;7 - a cover;
8 - корпус;8 - case;
A1-A8 - длины деталей;A 1 -A 8 - lengths of parts;
А0 - длина межэлектродного зазора.And 0 is the length of the interelectrode gap.
На фиг. 2 и фиг. 3 показаны два варианта сборки разрядника при выборе в качестве завершающей детали поз. 8 и поз. 6 соответственно, где:In FIG. 2 and FIG. Figure 3 shows two options for assembling a spark gap when selecting pos. 8 and pos. 6, respectively, where:
L1 - длина первого узла;L 1 is the length of the first node;
L2 - длина второго узла;L 2 is the length of the second node;
L3 - размер, замеряемый перед окончательной сборкой.L 3 - the size measured before final assembly.
Согласно фиг. 2, где в качестве завершающей детали используется корпус поз. 8, в равенстве его членами являются:According to FIG. 2, where the body pos. 8, in equality Its members are:
- Amном (A8ном) - увеличивающее звено (поскольку с его увеличением длина межэлектродного зазора A0 растет) с положительным значением;- A mnom (A 8nom ) - an increasing link (since with its increase the length of the electrode gap A 0 grows) with a positive value;
- L1 - уменьшающее (с его увеличением длина межэлектродного зазора A0 уменьшается) с отрицательным значением;- L 1 - decreasing (with its increase, the length of the interelectrode gap A 0 decreases) with a negative value;
- L2 - тоже уменьшающее с отрицательным значением.- L 2 - also decreasing with a negative value.
В этом случае равенство приобретает вид и, соответственно, .In this case, equality takes the form and correspondingly, .
Справедливость полученного равенства иллюстрируется рисунком на фиг. 2, где размер (A8ном является длиной корпуса и, как это видно из рисунка, равен сумме абсолютных значений длин L1, L2 промежуточных узлов и длины A0ном межэлектродного зазора.The validity of the obtained equality is illustrated by the figure in FIG. 2, where the size (A 8nom is the length of the casing and, as can be seen from the figure, is equal to the sum of the absolute values of the lengths L 1 , L 2 of the intermediate nodes and the length A 0nom of the electrode gap.
Во втором примере, приведенном на фиг. 3, показан вариант сборки, при котором завершающей деталью является электрод поз. 6. В этом случае члены равенства следующие:In the second example shown in FIG. 3, an assembly option is shown in which the final part is the electrode pos. 6. In this case, the members of the equality are as follows:
- Amном (A6ном) - уменьшающее звено с отрицательным значением;- A mnom (A 6nom ) - a reducing link with a negative value;
- L1 - увеличивающее звено с положительным значением;- L 1 - increasing link with a positive value;
- L2 - уменьшающее звено с отрицательным значением.- L 2 - reducing link with a negative value.
Равенство приобретает следующий вид: , и, соответственно, , что наглядно подтверждается рисунком на фиг. 3.Equality takes the following form: , and correspondingly, , which is clearly confirmed by the figure in FIG. 3.
Таким образом, приведенное равенство позволяет рассчитать длину завершающей детали в разряднике любой конструкции. При этом допуск на величину межэлектродного зазора будет равен только допуску на длину Am завершающей детали.Thus, the above equality allows us to calculate the length of the final part in the arrester of any design. Moreover, the tolerance on the magnitude of the interelectrode gap will be equal only to the tolerance on the length A m of the final part.
С применением заявленного способа была изготовлена партия импульсных металлокерамических разрядников с конструкцией, приведенной на фиг. 1. Диаметр разрядников равен 50 мм, длина - 66 мм, длина межэлектродного зазора - 5 мм, номинальное напряжение пробоя разрядников равно 200 кВ. Количество разрядников в партии - 30 шт.Using the inventive method, a batch of pulsed cermet arresters was manufactured with the design shown in FIG. 1. The diameter of the arresters is 50 mm, the length is 66 mm, the length of the interelectrode gap is 5 mm, the nominal breakdown voltage of the arresters is 200 kV. The number of arresters in the party - 30 pcs.
Сборка каждого разрядника производилась при следующей последовательности действий (фиг. 2):The assembly of each spark gap was carried out in the following sequence of actions (Fig. 2):
- изготовление деталей разрядника; при этом завершающая деталь (корпус поз. 8) была выполнена с припуском, который позволял впоследствии доработать ее согласно рассчитанной номинальной длине;- manufacture of spark gap parts; at the same time, the final part (case pos. 8) was made with an allowance, which subsequently made it possible to refine it according to the calculated nominal length;
- пайка и сварка узла катода, состоящего из деталей поз. 1, 2, 3, 4, 5;- soldering and welding of the cathode assembly, consisting of parts pos. 1, 2, 3, 4, 5;
- сварка узла анода, состоящего из деталей поз. 6, 7;- welding of the anode assembly, consisting of parts pos. 6, 7;
- замеры длин узла катода (L1) и узла анода (L2);- measurements of the lengths of the cathode assembly (L 1 ) and the anode assembly (L 2 );
- расчет номинальной длины A8ном корпуса поз. 8, доработка корпуса;- calculation of the nominal length A 8nom case pos. 8, refinement of the housing;
- сварка узла катода и корпуса поз. 8;- welding of the cathode assembly and the housing pos. 8;
- замер размера L3;- measurement of size L 3 ;
- расчет фактической длины межэлектродного зазора;- calculation of the actual length of the interelectrode gap;
- расчет корректированного давления рабочего газа;- calculation of the corrected working gas pressure;
- приварка анодного узла к корпусу;- welding of the anode assembly to the housing;
- заполнение разрядника газом и отпайка.- filling the spark gap with gas and soldering.
При изготовлении разрядников деталей с допусками по 12-14 квалитету, фактическая длина межэлектродного зазора отличалась от номинальной не более чем на ± 0.1 мм. Средние напряжения пробоя в партии составляли 200±8 кВ с вероятностью 0,95. Относительная ошибка напряжений пробоя равна 4%, что примерно в 2-3 раза меньше, чем в устройстве по прототипу.In the manufacture of spark gaps of parts with tolerances of 12-14 qualifications, the actual length of the interelectrode gap differed from the nominal by no more than ± 0.1 mm. The average breakdown voltage in the batch was 200 ± 8 kV with a probability of 0.95. The relative error of the breakdown voltages is 4%, which is approximately 2-3 times less than in the device of the prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015140766A RU2611579C1 (en) | 2015-09-24 | 2015-09-24 | Method for arrester production |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015140766A RU2611579C1 (en) | 2015-09-24 | 2015-09-24 | Method for arrester production |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2611579C1 true RU2611579C1 (en) | 2017-02-28 |
Family
ID=58459148
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015140766A RU2611579C1 (en) | 2015-09-24 | 2015-09-24 | Method for arrester production |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2611579C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
RU2792593C2 (en) * | 2021-09-07 | 2023-03-22 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" | Method for calculating reduction of radial axial force in a linear displacement device based on a ball screw pair (bsc) |
Citations (4)
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 |
DE3401367A1 (en) * | 1984-01-17 | 1985-07-25 | Elektrowerk Mündersbach GmbH, 5419 Mündersbach | Method for producing a spark gap which is encapsulated in a gas-tight manner in a housing |
RU2231161C1 (en) * | 2002-11-01 | 2004-06-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт газоразрядных приборов "Плазма" | Process of manufacture of discharger |
RU2474913C1 (en) * | 2011-08-03 | 2013-02-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт газоразрядных приборов "Плазма" (ОАО "Плазма") | Gas-filled discharger and method for its manufacturing |
-
2015
- 2015-09-24 RU RU2015140766A patent/RU2611579C1/en active
Patent Citations (4)
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 |
DE3401367A1 (en) * | 1984-01-17 | 1985-07-25 | Elektrowerk Mündersbach GmbH, 5419 Mündersbach | Method for producing a spark gap which is encapsulated in a gas-tight manner in a housing |
RU2231161C1 (en) * | 2002-11-01 | 2004-06-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт газоразрядных приборов "Плазма" | Process of manufacture of discharger |
RU2474913C1 (en) * | 2011-08-03 | 2013-02-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт газоразрядных приборов "Плазма" (ОАО "Плазма") | Gas-filled discharger and method for its manufacturing |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
КИСЕЛЕВ Ю.В., Искровые разрядники,Москва, Советское радио, 1976, c. 65-66. * |
КИСЕЛЕВ Ю.В., Искровые разрядники,Москва, Советское радио, 1976, c. 65-66. RU 2231161С1б 20.06.2004. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
RU2792593C2 (en) * | 2021-09-07 | 2023-03-22 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" | Method for calculating reduction of radial axial force in a linear displacement device based on a ball screw pair (bsc) |
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 |
---|---|---|
EP2876752A1 (en) | Spark plug | |
RU2611579C1 (en) | Method for arrester production | |
KR20170130574A (en) | Spark plug | |
CN105842586A (en) | Method for inspecting insulator for spark plug | |
DE2834088A1 (en) | GAS DISCHARGE PIPES, IN PARTICULAR SURGE PROTECTORS | |
Koch et al. | Determination of waiting times between successive breakdown experiments | |
CN110350398A (en) | Spark plug | |
US10256610B2 (en) | Spark plug | |
US9614353B2 (en) | Spark plug | |
KR101579022B1 (en) | Spark plug | |
CN103650103A (en) | High intensity discharge lamp with ignition aid | |
RU2231161C1 (en) | Process of manufacture of discharger | |
JP2013016295A (en) | Spark plug | |
TWI440271B (en) | Surge absorber | |
RU2489765C1 (en) | Method of making gas-filled discharger | |
US10840044B2 (en) | Ceramic insulator for vacuum interrupters | |
US3513516A (en) | Adjustable electrode spark gap assembly | |
JP2586166B2 (en) | Electrolyte resistance type voltage divider | |
CN102891057A (en) | Gas discharging tube with low impact puncture voltage | |
RU196930U1 (en) | SMALL TWO-SECTION CONTROLLED VACUUM DISCHARGE | |
US2924734A (en) | Spark gap device | |
US20180274448A1 (en) | Spark gap assembly with non-radioactive gas fill | |
RU150654U1 (en) | GAS-FILLED DISCHARGE | |
RU111715U1 (en) | GAS-FILLED DISCHARGE | |
Rahaman et al. | Design of a $\hbox {SF} _ {6} $-Gas-Filled Spark Gap Switch for High-Voltage Application |