SU838843A1 - Управл емый газонаполненный раз-Р дНиК - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к газоразр дной технике и может быть использовано при создании газоразр дных приборов, например управл емых газонаполненных разр дников с малой величиной напр жени  управлени  .и высокой стабильностью времени запаздывани  срабатывани .

Известен управл емый газонаполненный разр дник «тригатронного типа, содержащий анод, катод и управл ющий электрод, расположенный внутр 1 катода и отделенный от него изол ционной втулкой 1.

Недостатками такой конструкции  вл ютс  большай величина напр жени  управлени .и ограниченный срок службы в сильноточном режиме.

Известен также газонаполненный разр дник , содержащий анод, катод, выполненные в виде колец, и управл ющий электрод между ними, выполненный в виде диска, вывод которого расположен в отверстии катода. Управл ющий электрод находитс  в непосредственной близости от катода. Разр дник такой конструкции имеет большой срок службы при работе в сильноточном режиме и малую величину напр жени  управлени  2.

Недостатками данного разр дника  вл ютс  низка  стабильность времени запаздывани  срабатывани  и узкий диапазон рабочих напр жений.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  управл емый газонаполненный разр дник, содержащий противосто щие анод и катод, в зазоре между которыми расположен управл ющий электрод с выводом, установленным по отношению к нему с зазором в отверстии катода внутри изол ционной втулки. Разр дник такой конструкции имеет широкий диапазон рабочих напр жений и малое врем  запаздывани  срабатывани  3.

Недостатками этого разр дника  вл ютс  больша  величина напр жени  управлени  и низка  стабильность времени запаздывани  срабатывани .

Цель изобретени  - повышение стабильности срабатывани  в широком диапазоне управл ющих напр жений.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что управл емый газонаполненный разр дник, содержащий противосто щие анод и катод, в зазоре между которыми расположен управл ющий электрод с выводом, установленным

по отношению к нему с зазором в отверстии катода внутри изол ционной втулки, снабжен дополнительным электродом, который выполнен в виде двух полых цилиндров, коаксиально установленных снаружи и внутри указанной изол ционной втулки и сопр женных по ее обращенному к управл ющему электроду торцу, и отделен от управл ющего электрода и катода дополнительно введенной изол ционной втулкой, причем внутренний цилиндр дополнительного электрода расположен с искровым зазором по отнощению к выводу управл ющего электрода.

Уменьщение величины напр жени  управлени  и , повыщение стабильности времени запаздывани  срабатывани  достигаютс  за счет переходного процесса, вызванного поочередным пробоем двух зазоров; зазора между дополнительным электродом и выводом управл ющего электрода и зазора между управл ющим электродом и его выводом .

Переходной процесс способствует увеличению величины напр жени  между управл ющим электродом и катодом по сравнению с величиной напр жени , подаваемого на вывод управл юц его электрода, на величину амплитуды колебаний свободной составл ющей переходного процесса.

Повыщение стабильности времени запаздывани  срабатывани  разр дника осуществл етс  из-за больщой крутизны изменени  напр жени  свободной составл ющей переходного процесса.

На фиг. 1 схематически показана конструкци  предлагаемого разр дника; на фиг. 2 эквивалентна  схема замещени  разр дника с учетом межэлектродных емкостей; на фиг. 3 - кривые изменени  во времени t: а) напр жени  Ui между дополнительным электродом и катодом; б) напр жени  U между дополнительным и управл ющим электродами; в) напр жени  Оз между управл ющим электродом и катодом.

Управл емый газонаполненный разр дник содержит анод 1, катод 2, управл ющий электрод 3 между ними, вывод 4 управл ющего электрода, расположенный в отверстии катода 2 и отделенный от него изол ционной трубкой 5, дополнительный электрод 6, выполненный в виде двух коаксиально расположенных цилиндров, сопр женных между собой со стороны управл ющего электрода 3, расположенный между управл ющим электродом 3 и его выводом 4 и отделенный от управл ющего электрода 3 и катода 2 изол ционной втулкой 7. Между управл ющим ..электродом 3 и его выводом 4 имеетс  зазор 8, между дополнительным электродом 6 и выводом 4 управл ющего электрода - зазор 9.

Разр дник работает следующим образом.

При подаче высоковольтного управл ющего импульса напр жени  U на вывод 4

управл ющего электрода происходит зар д конструктивных емкостей разр дника (фиг. 2) образованных электродами разр дника.

Конструктивна  емкость 10 между выводом 4 управл ющего электрода и дополнительным электродом 6 зар жаетс  до напр жени , при котором происходит пробой зазора 9, при этом разность потенциалов на конструктивной емкости 10 нейтрализуетс , и конструктивна  емкость 11 между дополнительным электродом 6 и катодом 2 зар жаетс  до амплитудного значени  импульса напр жени  управлени .

В результате пробо  зазора 9 конструктивна  емкость 12 между управл ющим электродом 3 и его выводом 4 и конструктивна  емкость 13 между дополнительным электродом 6 и управл ющим электродом 3 соедин ютс  параллельно, поэтому напр жение , до которого стрем тс  зар дитьс  эти конструктивные емкости, определ етс  соотнощением их суммарной величины с одной стороны, и величины эквивалентной емкости, определ емой величинами конструктивных емкостей 14 (между управл ющим электродом 3 и катодом 2), 15 (между управл ющим электродом 3 и анодом 1)

5 и 16 (между анодом 1 и катодом 2). Емкости 15 и 6 соединены последовательно. В реальной схеме включени  параллельно емкости 16 подключаетс  накопитель энергии больщой емкости, поэтому величина эквивалентной емкости определ етс  суммарной

величиной емкостей 14 и 15.

В предлагаемой конструкции разр дника суммарна  величина емкостей 12 и 13 несколько ниже суммарной величины емкостей 14 и 15, поэтому амплитуда напр жени ,

J до которого стрем тс  зар дитьс  емкости 12 и 13, более половины амплитудного значени  напр жени  управлени . При некотором значении напр жени  на емкост х 12 и 13 происходит пробой зазора 8, в результате чего емкость 12 нейтрализуетс , а в контуре,

0 состо щем из емкости 13 и искровых каналов разр да в зазорах 8 и 9, возникает переходной колебательный процесс с амплитудой первой полуволны, равной напр жению пробо  зазора 8.

5,г

Как видно из эквивалентной схемы замещени  (фиг. 2), напр жение между управл ющим электродом 3 и катодом 2 равно суммарному напр жению на конструктивных емкост х 11 и 13. Так как напр жение на

0 емкости 11 достигает амплитудного значени  напр жени  управлени , то увеличение разности потенциалов между управл ющим электродом 3 и катодом 2 происходит за счет свободной составл ющей (напр жение емкости 13) переходного процесса, вызванного

5 пробоем зазора 8 между управл ющим электродом 3 и его выводом 4, что обеспечивает снижение напр жени  управлени  примерно в 1,5 раза.

Представленна  на фиг. 3 форма изменени  напр жени  на отдельных элементах схемы замещени  разр дника по сн ет процессы , происход щие в разр днике при воздействии импульса напр жени  управлени .

Моменты времени to, t, и t, указанные на фиг. 3, соответствуют началу приложени  импульса напр жени  управлени , пробою зазора 9 между дополнительным электродом 6 и выводом 4 управл ющего электрода и пробою зазора 8 между управл ющим электродом 3 и его выводом 4.

Стабилизаци  времени запаздывани  срабатывани  осуществл етс  за счет больщой крутизны изменени  напр жени  на емкости между управл ющим 3 и дополнительным 6 электродами (период колебани  напр жени  составл ет несколько единиц НС), что обеспечивает разброс времени срабатывани  разр дника пор дка дес ти НС.

Таким образом, предлагаема  конструкци  разр дника позвол ет уменьщить величину напр жени  управлени  примерно в 1,5 раза и значительно повысить стабильность времени запаздывани  срабатывани  разр дника (разброс времени запаздывани  срабатывани  составл ет пор дка дес ти НС)

Предлагаемый разр дник найдет широкое применение в специальной аппаратуре в качестве быстродействующего ключа, в системах дл  защиты мощных дорогосто щих изделий и в специальных област х науки и техники.

Claims (3)

1. Формула изобретени 

   Управл емый газонаполненный разр дник , содержащий противосто щие анод и катод, в зазоре между которыми расположен управл ющий электрод с выводом, установленным по отношению к нему с зазором в отверстии катода внутри изол ционной втулки, отличающийс  тем, что, с целью повышени  стабильности срабатывани  в широко.м диапазоне управл ющих напр жений , он снабжен дополнительным электродом который выполен в виде двух полых цилиндров , коаксиально установленных снаружи и внутри указанной изол ционной втулки и сопр женных по ее обращенному к управл ющему электроду торцу, и отделен от управл ющего электрода и катода дополнительно введенной изол ционной втулкой, причем внутренний цилиндр дополнительного электрода расположен с искровым зазором по отношению к выводу управл ющего электрода.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   . .А-вторское свидетельство СССР .NO 605279. кл. Н 01 Т 3/00, 1977.
2. 2.Патент Франции № 1394234, кл. Н 02 D, 1965.
3. 3.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2636680/18-25, кл. Н 05 Н 1/00, 1978.