SU1721682A1 - Искровой разр дник - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к высоковольтной импульсной технике. Цель изобретени  - увеличение коммутируемой энергии. Два дисковых электрода разр дника выполнены с радиально расход щимис  выступами . Центральные части электродов снабжены диэлектрическими накладками из эрозионнестойкого материала, а у основани  выступов одного из электродов расположены инициирующие элементы. 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к устройству высоковольтных искровых управл емых разр дников с большой коммутируемой энергией и обеспечивающих высокую долговечность.

Известен искровой разр дник, содержащий установленные соосно на удалении разр дного промежутка друг от друга основные электроды дисковой формы с централь- ными выводами, а также систему инициировани  разр да в виде управл ющего электрода, установленного в межэлектродном промежутке возле одного из основных электродов.

Недостатками известного разр дника  вл етс  мала  величина коммутируемой энергии и низка  долговечность, ограничиваемые эрозионным износом электродов, который  вл етс  следствием невозможности в данной конструкции разделени  разр да на несколько каналов из-за их электромагнитного ст гивани  и отсутстви  мер по перемещению разр да по поверхности электродов. Это предопредел ет боль шие токи разр да, которые при контакте дуги разр да с одними и теми же участками

электродов успевают эффективно их прогреть , интенсивно испар   материал электродов .

Целью изобретени   вл етс  увеличение коммутируемой разр дником энергии при заданном уровне долговечности.

Дл  достижени  этой цели в известном искровом разр днике, содержащем пару установленных соосно и образующих плоско- параллельный промежуток основных электродов дисковой формы с центральными выводами, а также систему инициировани  разр да, рабочие поверхности основных электродов покрыты эрозионно стойким диэлектриком, а сами электроды снабжены радиальными электродами, которые выполнены в виде пластин или стержней и работают попарно, система инициировани  разр да выполнена в виде синхронно срабатывающих поджигающих устройств, которые установлены у основани  одного из радиальных электродов каждой электродной пары, подключены каждое к автономному инициирующему каналу и представл ют собой стержневой управл ющий электроде насаженной на него диэлекч Ј

1 ю

(

00

ю

трической втулкой из плазмообразующего материала, плотно контактирующей с радиальным электродом. При этом диаметр D основных электродов выбирают в соответствии с выражением

D 0,ЗН(п -1),

где Н -межэлектродное рассто ние разр дника;

п - число пар радиальных электродов.

Все это обеспечивает перемещение разр дов под действием электродинамических сил вдоль радиальных электродов наружу .

На фиг. 1 приведен предложенный искровой разр дник, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А-А; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1.

Разр дник представл ет собой два установленных соосно на рассто нии межэлектродного промежутка Н друг от друга электродных узла, содержащих каждый основной электрод 1 дисковой формы и выпол- ненные с ним заодно радиальные электроды 2 в виде пластин или стержней. Основные электроды снабжены центральными выводами 3 дл  включени  прибора в коммутируемую цепь. Рабоча  поверхность основных электродов покрыта эрозионно- стойким диэлектриком 4,

На радиальных электродах 2 одного из электродных узлов возле основного электрода 1 установлены поджигающие устройства 5, представл ющие собой стержневой управл ющий электрод 6 с насаженной на него диэлектрической втулкой 7 из плазмо- орразующего материала, плотно контактирующей с радиальным электродом 2. Дл  обеспечени  одновременного срабатывани  всех поджигающих устройств каждое из них подключено автономному инициирующему каналу генератора поджигающих импульсов , срабатывание которых синхронизировано во времени.

При разработке разр дника число пар радиальных электродов выбирают исход  из величины коммутируемой энергии и заданной долговечности прибора. Значение межэлектродного промежутка принимают таким, чтобы разр дник надежно выдерживал напр жение коммутируемой цепи. Диаметр основных электродов при выбранных межэ/йктродном промежутке и числе пар радиальных электродов определ етс  так, чтобы обеспечить ускоренное движение разр дов вдоль радиальных электродов наружу . Дл  этого необходимо, чтобы ускор ющие разр ды электродинамические силы превосходили по величине электромагнитные силы взаимного прит жени  разр дов. На основании анализа действующих на разр ды сил дл  выбора диаметра D основных

электродов может быть использована зависимость

D 0,3H(n -1), где Н - межэлектродный промежуток разр дника;

п - число пар радиальных электродов. Разр дник работает следующим образом .

Разр дник своими выводами 3 включен

в коммутируемую цепь и находитс  под напр жением . При включении многоканального генератора поджигающих импульсов на поджигающие устройства 5 синхронно подаютс  высоковольтные инициирующие импульсы , под действием которых пробиваютс  промежутки между управл ющими электродами 6 и радиальными электродами 2. В результате скольз щего разр да по поверхности диэлектрической

втулки 7 образуетс  поджигна  плазма, котора  инжектируетс  в межэлектродный промежуток разр дника, иницииру  разр ды между радиальными электродами 2. Раз- р дник закорачиваетс , замыка 

коммутируемую цепь. Протекающий через разр дник ток раздел етс  на несколько каналов, так что через каждую из п пар радиальных электродов протекает ток разр да

1р

В процессе разр да в местах контакта дуги с поверхностью электродов происходит нагрев и испарение метериала электродов . Пары ионизируютс  и поступают в дугу

разр дов. Действующие на разр ды электродинамическое силы, возникающие в результате взаимодействи  токов разр да с создаваемыми вокруг радиальных электродов магнитными пол ми, преодолева  электромагнитные силы взаимного прит жени  разр дов, перемещают последние вдоль радиальных электродов наружу. При этом по мере увеличени  рассто ни  между разр дами взаимное прит жение их ослабевает. Движущиес  разр ды скольз т по поверхности радиальных электродов и не успевают эффективно прогревать их материал.

Применение блока радиальных электродов с центральными токоподводами в виде

дисковых основных электродов и с поджигающими устройствами у их основани  позвол ет разделить ток через разр дник на несколько самосто тельных симметричных относительно оси разр дника каналов, а выбор диаметра и электрическа  изол ци  рабочей поверхности основных электродов обеспечивают ускоренное движение разр дов вдоль радиальных электродов, снижающее эффективность прогрева и испарени  i материалов. Все это вместе вз тое позвол ет уменьшить эрозию электродов и, следовательно , повысить величину коммутируемой энергии при заданном уровне долговечности разр дника.

Выполнение системы инициировани  разр да в виде установленных на каждой паре радиальных электродов поджигающих устройств, которые подключены к синхронно срабатывающим автономных инициирующим каналам, обеспечивает одновременность срабатывани  всех пар радиальных электродов.

Поджигающие устройства в виде стержневого управл ющего электрода с насаженной на него диэлектрической втулкой из плазмообразующего материала, котора  плотно контактируете радиальным электродом , обеспечивает надежность инициировани  разр да как при газонаполненном, так и при вакуумном исполнении разр дника .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Искровой разр дник, содержащий два противосто щих дисковых электрода с раз5

   0

   5

   мещенными по оси стержневыми токопод- водами и устройство инициирований разр да , установленное в одном из дисковых электродов со смещением относительно его оси, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  коммутируемой .энергии, дисковые электроды выполнены с расположенными по периметру радиально расход щимис  прот женными выступами, расположенными попарно друг против друга, устройство инициировани  разр да выполнено в виде нескольких инициирующих элементов по числу указанных выступов, каждый из которых расположен у основани  соответствую- щего выступа, а на центральных обращенных друг к другу част х торцов дисковых электродов установлены дополнительно введенные диэлектрические закладки из эрозионностойкого материала, диаметр D которых, ширина Н промежутка между дисковыми электродами и число п выступов на дисковом электроде выбраны в соответствии с соотношением D 0,ЗН(п - 1).

   К

   1±

   V/////7//X/S///Y7,

   k 4444 44444

   V/Y/////////77A

   и.

   Г . . . ...1ll.lll.ll II.

   Фиг.1

   Фиг. 1

   Фиг.З