SU1677754A1 - Защитный разр дник - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике . Цель изобретени  - повышение надежности , снижение расходов тугоплавких металлов и уменьшение габаритов. Держатели электродов выполнены в виде пластин, ширина которых непрерывно уменьшаетс  в направлении от электродов к наружным выводам. Свободные концы держателей образуют остри . 2 ил. t

Description

фиг.2.

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к конструкции искровых разр дников , предназначенных дл  защиты аппаратуры и линий св зи от опасных перенапр жений , и может быть использовано в производстве малогабаритных защитных разр дников.

Цель изобретени  - повышение надежности , снижение расхода тугоплавких металлов и уменьшение габаритов.

На фиг.1 схематически изображен предлагаемый разр дник с двум  электродами, аксонометри ; на фиг.2 - разр дник с трем  электродами, продольный разрез.

Защитный разр дник содержит герметичный баллон 1 из диэлектрического материала , в котором с заданным рабочим зазором установлены электроды 2 из материала , устойчивого к воздействию сильноточного газового разр да, укрепленные на параллельных друг другу (в пределах технологических допусков) держател х 3, к которым присоединены проволочныетоковводы 4, герметично установленные в ножке 5 баллона 1, снаружи которого они продолжены выводами 6. Со стороны выводов 6 держатели 3 оканчиваютс  остри ми 7, от которых их ширина непрерывно увеличиваетс  к электродам 2, выше которых держатели 3 другими концами 8 укреплены в изол торе 9, при помощи которого электродный узел фиксируетс  внутри баллона 1.

В трёхэлектродном варианте разр дника (фиг.2) средний электрод 2 образует с двум  боковыми электродами два разр дных промежутка, в остальном конструкции по фиг,1 и фиг.2 одинаковы.

Количество токовводов 4, при необходимости подвода больших токов, может быть дл  каждого электрода 2 больше одного , в этом случае соответствующие наружные выводы 6 соедин ютс  параллельно.

В примерах конкретного выполнени , на которых экспериментально выбрана оптимальна  конструкци ,стекл нный баллон 1 диаметром 12-18 мм наполнен аргоном под давлением 8-15 КПа. Электроды 2 выполнены в виде таблеток из прессованной и спеченной смеси порошков вольфрама, скандата бари  и алюмосиликата цези  с некоторыми добавками. Электроды 2 приварены к держател м 3 из ленты толщиной 0,1-0,2 мм, материал-сталь, никель, другие ферромагнитные сплавы. К держател м 3 приварены токовводы 4 из платинитовой проволоки диаметром 0,3-0,5 мм, герметично запа нные в стекл нную ножку 5, в которой укреплены наружные никелевые выводы 6, рассчитанные на стандартную панель.

Ширина держателей 3 у электродов 2 равна 2-5 мм, непрерывно уменьшаетс  к концам держателей со стороны ввода тока в разр дник, где эти концы представл ют

собой остри  7. Если ширина держател  3 уменьшалась ступенчато, наблюдались случаи фиксации разр дного канала в промежутке между острием 7 и электродом 2, при этом держатель 3 в месте указанной фикса0 ции плавилс . На другом конце 8 держатели 3 отогнуты так, что электродный узел закрепл етс  на слюд ном или керамическом изол торе 9, который, в свою очередь, закреплен в баллоне 1 при помощи пружин 5 щих элементов.

Така  конструкци  обеспечивает посто нство межэлектродного зазора, наименьшее значение которого, определ ющее напр жение пробо , в опытных образцах

0 было равно 1 мм. При таком зазоре его технологический разброс относительно мал, поэтому повтор емость пробивного напр жени  у разных образцов достаточно высока , вто же врем  давление рабочего газа не

5 приходитс  снижать до значений, ограничивающих срок службы разр дника, при обеспечении заданного заказчиком напр жени  пробо  350 В.

Экспериментально вы влено, что если

0 длина I держателей 3 от электрода 2 до остри  7 была меньше 5 мм, наблюдались случаи пробо  на токовводы 4 с их расплавлением и выходом разр дника из стро . Если указанна  длина держател  была

5 больше 8 мм, в некоторых случа х внеэлек- тродный пробой происходил не между остри ми 7, а в верхней части электродного узла, например между концами 8, при этом разр д не перебрасывалс  на электрод 2, а

0 фиксировалс  в месте возникновени  и крепежный узел разрушалс . Если указанна  длина I была в пределах 5-8 мм, пробои вне межэлектродного зазора происходили только между остри ми 7 с перебросом на

5 электроды 2. Исход  из этих экспериментальных данных, оптимальной прин та длина I держателей от электрода до заостренного конца 7, равна  5-8 величинам d минимального межэлектродного рассто 0 ни . При этом условии, но если рассто ние h между остри ми 7 (соответствующее минимальному рассто нию между держател ми 3) было больше 5 мм, отмечены случаи пробоев на токовводы 4. Если указанный

5 зазор был меньше 3 мм, частота пробоев между остри ми 7 по отношению к общему числу пробоев разр дника заметно увеличивалась по сравнению со статистикой таких пробоев дл  других образцов и образцы не выдерживали испытаний нч долговечность,

так как на держател х 3 постепенно по вл лись неровности, впоследствие преп тствующие перебросу разр дного канала с электродам 2, т.е. надежность такой конструкции снижалась. На основании указанных экспериментальных данных признано оптимальным рассто ние h между остри ми 7, равное 3-5 величинам d межэлектродного рассто ни .

Разр дник работает следующим обра- зом.

Электроды 2 выводами б подключаютс  параллельно защищаемым или элементам аппаратуры, а при защите линий св зи один электрод подключаетс  к линии, дру- гой - к заземлению (трехэлектродный разр дник подключаетс  средним электродом к заземлению, а двум  другими к двум лини м ). При возникновении перенапр жени  между электродами 2 по вл етс  напр же- ние, превышающее напр жение пробо  разр дника, и он пробиваетс . При этом сопротивление разр дного промежутка падает до долей ома и защищаема  цепь шунтируетс , т.е. предохран етс  от по- вреждений. После прохождени  тока разр дник гаснет, напр жение его пробо  восстанавливаетс  и он вновь готов к срабатыванию . Как правило, пробой происходит между электродами 2, но иногда (примерно в 5% случаев перенапр жени ) пробой происходит вне электродов - между нерабочими детал ми. Однако в данной конструкции при этом нарушени  работоспособности разр дника не происходит.

Данный защитный разр дник не имеет деталей из тугоплавких металлов, кроме электродов, что упрощает и удешевл ет производство разр дников в услови х серийного производства. Однако при сниже- нии габаритов примерно в два раза по

Claims (1)

1. сравнению с прототипом данный разр дник надежнее, чем прототип, в котором даже использование тугоплавких металлов дл  изготовлени  держателей электродов не исключает разрушени  держателей при пробое на них, так как неактивированный тугоплавкий металл недостаточно устойчив к воздействию сильноточного разр да, В случае же данного разр дника разрушени  держателей или других вспомогательных деталей при внеэлектродном пробое не происходит, что подтверждено при испытани х опытных образцов на долговечность. Формула изобретени  Защитный разр дник, содержащий наполненный рабочим газом баллон, в котором расположены по меньшей мере два электрода из активированного материала, установленные на держател х, расположенных параллельно друг другу и соединенных с расположенными внутри указанного баллона токовводами, герметично соединенными с наружными выводами, отличаю- щ и и с   тем, что, с целью повышени  надежности, снижени  расхода тугоплавких металлов и уменьшени  габаритов, в нем держатели выполнены в виде пластин из ферромагнитного материала, ширина которых на участках, не перекрывающихс  с соответствующими электродами и обращенных в сторону расположени  токовводов, непрерывно уменьшаетс  в направлении к наружным выводам так, что держатели образуют на концах указанных участков остри , причем длина I, указанных участков держателей и рассто ние h между остри ми соседних держателей выбраны в зависимости от величины d межэлектродного рассто ни  в соотношени х

   J d

   5-8; 4г 3-5. d