SU930460A1

SU930460A1 - Controllable spark discharger

Info

Publication number: SU930460A1
Application number: SU731875961D
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Федорович Важов; Геннадий Сергеевич Коршунов; Мария Тимофеевна Пичугина; Юрий Федорович Свиридов; Вячеслав Викторович Хмыров
Original assignee: Институт Оптики Атмосферы Со Ан Ссср; Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском политехническом институте им.С.М.Кирова
Priority date: 1973-01-30
Filing date: 1973-01-30
Publication date: 1982-05-23
Also published as: SU503329A1

Description

(54) УПРАВЛЯЕМЫЙ НСКРОВОЙ РАЗРЯДНИК(54) CONTROLLED NON-BLOOD DISASTER

1one

Изобретение относитс к коммутированию больших токов в газах, вакууме и изолирующих жидкост х и может быть использовано в различных электрофизических устройствах , а также дл защиты высоковольтных элементов линий электропередач, станций , подстанций, тиристорных преобразовательных блоков и других электротехнических устройств высокого напр жени от грозовых и коммутационных перенапр жений.The invention relates to the commutation of large currents in gases, vacuum and insulating liquids and can be used in various electrophysical devices, as well as to protect high-voltage elements of power lines, stations, substations, thyristor converter units and other high voltage electrical equipment from thunderstorm and switching overvoltages.

Известен управл емый искровой разр дник тригатронного типа, содержащий высоковольтный и заземленный электроды и управл ющий электрод, расположенный внутри заземленного и отделенный от него изол ционной втулкой 1.A controlled spark trigger of the trigatron type is known, which contains high-voltage and grounded electrodes and a control electrode located inside the grounded one and separated from it by an insulating sleeve 1.

Недостатками известного разр дника вл ютс узкий диапазон коммутируемых напр жений без изменени величины основного зазора разр дника (или без изменени давлени в нем), зависимость стабильности запуска и надежности работы от пол рности коммутируемого напр жени , значительна зависимость стабильности запуска от величины недонапр жени на основном зазоре разр дника. Дл улучшени стабильности запуска тригатронных разр дниковThe disadvantages of the known gage are a narrow range of switching voltages without changing the magnitude of the gaps of the gaps (or without changing the pressure in it), the dependence of starting stability and reliability of operation on the polarity of the switched voltage, gap gap. To improve the stability of trigatron triggering

и улучшени амплитуды пускового импульса используют перекрытие керамической втулки, расположенной между управл ющим и заземленным электродами. При этом управл юща искра; перекрывающа шайбу или втулку, в основной разр дный промежуток не вноситс , так как распростран етс перпендикул рно силовым лини м электрического пол .and improving the amplitude of the starting pulse using the overlap of the ceramic sleeve located between the control and grounded electrodes. In this case, the control spark; the overlapping washer or sleeve is not introduced into the main discharge gap, since it propagates perpendicularly to the power lines of the electric field.

Цель изобретени - повышение стабиль ,Q ности запуска и расширение диапазона коммутируемых напр жений.The purpose of the invention is to increase the stability, Q of the starting power and the expansion of the range of switched voltages.

Цель достигаетс тем, что в управл емом искровом разр днике, содержаще.м высоковольтный и заземленный электроды и управл ющий электрод, расположенныйThe goal is achieved by the fact that in a controlled spark discharge containing high-voltage and grounded electrodes and a control electrode located

15 внутри заземленного и отделенный от него изол ционной втулкой, изол ционна втулка выполнена выступающей в разр дный промежуток за пределы заземленного электрода .15, inside the grounded and separated from it insulating sleeve, the insulating sleeve is made protruding into the discharge gap beyond the grounded electrode.

2Q При этом происходит быстрое превращение первоначально слабонеоднородного электрического пол в зазоре в резконеоднородное , внесением в разр дный промежуток вспомогательной искры, направленной вдоль силовых линий электрического пол .2Q In this case, there occurs a rapid transformation of the initially weakly inhomogeneous electric field in the gap into a highly nonuniform one by introducing into the discharge gap an auxiliary spark directed along the field lines of the electric field.

Вспомогательна искра, вызываема пусковым импульсом, перекрывает диэлектрик, внесенный вглубь разр дного промежутка разр дника.The auxiliary spark caused by the starting pulse overlaps the dielectric introduced into the depth of the discharge gap.

На чертеже представлена конструктивна схема разр дника.The drawing shows a constructive diagram of the surge.

Разр дник содержит высоковольтный электрод 1, заземленный электрод 2 и управл ющий электрод 3, расположенный внутри заземленного и отделенный от него втулкой 4 из изол ционного материала, котора выступает одним своим концом на величину h в разр дный промежуток S. Если диэлектрическа проницаемость втулки 4 невысока , то искажение электрического пол в зазоре, вызываемое материалом втулки 4, будет незначительным даже при - 0,5. При подаче пускового импульса на управл ющий электрод 3 втулка 4 перекрываетс , и первоначально слабонеоднородное электрическое поле в зазоре становитс резконеоднородным , электрическа прочность зазора значительно уменьшаетс и разр дник срабатывает.The discharge contains a high-voltage electrode 1, a grounded electrode 2, and a control electrode 3 located inside the grounded electrode and separated from it by a sleeve 4 of insulating material, which acts as one of its ends by the amount h in the discharge gap S. If the dielectric constant of the sleeve 4 is low then the distortion of the electric field in the gap caused by the material of the sleeve 4 will be insignificant even at –0.5. When a starting pulse is applied to the control electrode 3, the sleeve 4 overlaps, and the initially weakly inhomogeneous electric field in the gap becomes highly heterogeneous, the electrical strength of the gap decreases significantly and the discharge is triggered.

Диапазон рабочих напр жений такого разр дника даже при небольщих - больше двухкратного, cтaбильнoctь срабатывани при достаточно крутом импульсе не хуже 10 с. Пусковой импульс должен иметь амплитуду, достаточную дл перекрыти втулки 4, но мощность источника пусковых импульсов весьма мала. Разр дник показывает хорошие результаты при работе на посто нном напр жении в воздухе при атмосферном давлении и на импульсах с косоугольным фронтом при работе в атмосфере азота с давлением до 15 ат, а также в трансформаторном масле при посто нном коммутируемом напр жении.The range of operating voltages of such a discharge even with small ones is more than twice, the stability of operation at a sufficiently steep pulse is not worse than 10 s. The starting pulse must have an amplitude sufficient to cover the bushings 4, but the power of the source of starting pulses is very small. The discharge shows good results when operating at a constant voltage in air at atmospheric pressure and on pulses with an oblique front when working in a nitrogen atmosphere with a pressure of up to 15 atm, as well as in transformer oil at a constant switching voltage.

Применение управл емого разр дниЛ позвол ет значительно увеличить быстродействие срабатывани системы защиты от перенапр жений и повысить стабильность и надежность ее работы.The use of a controlled discharge allows to significantly increase the response speed of the overvoltage protection system and increase the stability and reliability of its operation.

Claims

Formula isobreni

A controlled spark containing a high-voltage and grounded electrodes and a control electrode located inside the grounded and separated from it by an insulating sleeve, characterized in that, in order to increase the stability of the starting and the spreading of the range of switched voltages, the insulating sleeve is protruding discharge gap beyond the grounded electrode.

Information sources,

taken into account during the examination 1. US patent No. 2.472.115, cl. 250-38, 1949 (prototype).