SU997132A1 - Gas-filled protective discharger - Google Patents

Gas-filled protective discharger Download PDF

Info

Publication number
SU997132A1
SU997132A1 SU813276274A SU3276274A SU997132A1 SU 997132 A1 SU997132 A1 SU 997132A1 SU 813276274 A SU813276274 A SU 813276274A SU 3276274 A SU3276274 A SU 3276274A SU 997132 A1 SU997132 A1 SU 997132A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
gas
oxygen
voltage
carbon dioxide
mixture
Prior art date
Application number
SU813276274A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Марат Агубечирович Хузмиев
Эдуард Михайлович Беляев
Владимир Васильевич Тимофеев
Original Assignee
Предприятие П/Я А-3609
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-3609 filed Critical Предприятие П/Я А-3609
Priority to SU813276274A priority Critical patent/SU997132A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU997132A1 publication Critical patent/SU997132A1/en

Links

Description

Изобретение относитс  к газоразр дным приборам с твердыми катодами, а именно к составу газового наполнител  защитных разр дников, и может . быть использовано на предпри ти х, выпускающих подобные прибоЕ 4. .Одним из основных требований, предъ вл емых к защитным разр дникам,  вл етс  стабильность напр жени  пробо  при большой долговечности прибора .This invention relates to gas discharge devices with solid cathodes, namely to the composition of the gas filler of protective dischargers, and it can. to be used in enterprises producing similar gears. 4. One of the basic requirements for protective discharges is the stability of the breakdown voltage with a long device durability.

Известен газонаполнительный защитгный разр дник, содержащий алюминиевые электроды, помещенные в герметрэированный корпус, заполненный смесью аргона и.водорода. Прочна  окисна  пленка , покрывающа  алюминиевые электроды , устойчива к бомбардировке ионами, поэтому электрические параметры данного разр дника при эксплуатации в режиме тлеюгцего разр да стабильны 1J .A gas-filling surge is known, containing aluminum electrodes placed in a hermetically sealed casing filled with a mixture of argon and hydrogen. Durable oxide film covering aluminum electrodes is resistant to ion bombardment, therefore, the electrical parameters of this detector are stable for 1J.

Однако при импульсных пробо х с повышенной энергией окисна  пленка быстро разрушаетс , эмиссионные свойства поверхности электродов измен ютс , что приводит к недопустимому изменению напр жени  пробо  разр дников и ВЕЛходу их из стро .However, in pulsed high-energy breakdowns, the oxide film quickly collapses, the emission properties of the surface of the electrodes change, which leads to an unacceptable change in the voltage of the discharges and their output.

Наиболее близким техническим реше нием к изобретению  вл етс  газонаполнительный защитный разр дник, содержащий алюминиевый катод и по крайней мере один анод, расположенные в герметизированном корпусе, заполненном газовой смесью, включающий кислород и углекислый газ. Кроме данных газов в состав наполнител  входит азот при следующих соотношени х компонентов , %: кислород 9-10; углекис10 лый газ 40-45; азот 45-51. Наличие в газовой смеси кислорода способствует поддержанию сло  окиси на электродах при работе разр дника в импульсном режиме, а згглекислый газ, разла15 га сь при импульсном разр де на окись углерода и кислород, восполн ет убыль кислорода, расходуемого на окисление электродов 2.The closest technical solution to the invention is a gas-filled protective discharge containing an aluminum cathode and at least one anode located in a sealed enclosure filled with a gas mixture comprising oxygen and carbon dioxide. In addition to these gases, the filler contains nitrogen at the following ratios of components,%: oxygen 9-10; carbon dioxide gas 40-45; nitrogen 45-51. The presence of oxygen in the gas mixture helps to maintain the oxide layer on the electrodes when the discharge device is operating in a pulsed mode, and the sour-dioxide gas, which decomposes during a pulsed discharge to carbon monoxide and oxygen, compensates for the loss of oxygen consumed to oxidize the electrodes 2.

Однако при таком газовом наполне However, with such a gas full

20 НИИ напр жение пробо  разр дника велико , так как все газовые компоненты имеют большой потенциал ионизации. В то же врем  дл  защиты большинства линий св зи необходимы разр дники с 20 The scientific research institutes, the discharge voltage is high, since all gas components have a large ionization potential. At the same time, to protect most communication lines, dischargers with

25 относительно небольшим напр жением пробо . Снизить пробивное напр жение можно уменьшением межэлектродного рассто ни , однако при чрезмернс уменьшении этого рассто ни  надежность 25 relatively small voltage breakdown. The breakdown voltage can be reduced by decreasing the interelectrode distance, however, if the distance is too short

Claims (2)

30 разр дников падает из-за возможности icopoTKoro замыкани  продуктами электродов. Кроме того, так как в разр днике с таким газовым наполне нием применение.газопоглртител  невозможно , весьма веро тно по вление в газовом наполнении из-за газовыделени  деталей паров, воды, но в этом Ьлучае при импульсных пробо х в jpasр йнике образуютс  высокоактивные соединени  азота, которые взаимодействуют с поверхностным слоем электро дов, измен   их эмиссионные свойства и pcidoTy ВЕэЖода электронов. Поэтому добитьс  существенного повьииени  ста бильности электрических параметров и увеличени  долговечности разр дника при его работе в импульсном режиме не удаетс . Целью изобретени   вл етс  увеличение долговечности защитных разр дников при обеспечении низкого напр жени  пробо . Указанна  цель достигаетс  тем, что в газонаполненном защитном разр днике , содержащем алнминиевый катод и, по крайней мере, один анод, . расположенные в герметизированном корпусе, заполненном газовой смесью, включающей-кислород и углекислый газ в состав газовой смеси дополнительно введен инертный газ, при следукадем . соотношении компонентов, об. %: Кислород 0,3-10,0 Углекислый газ0,3-10,0 Инертный 1азОстальное Содержание в смеси менее 0,3 % кислорода незначительно сказываетс  на стабильности напр жени  пробо  в процессе испытаний в импульсном режи ме, если же содержа1|ие кислорода пре вышает 10% напр жение пробо  разр дника сильно возрастает, что сводит к минимуму положительный эффект от вве дени  инертного газа, При содержании углекислого газа менее 0,3 % уже к середине срока слу бы параметры разр дника станов тс  нестабильными, что следует объ снить полным разложением запаса углекйслого газа.и прекращением его стабилизирукадего действи , укс1занного выше; если же углекислого газа- больше 10%, при содержании кислорода, близком к верхнему пределу, дол  инертного газа слишком уменьиютс , и напр жение пробо  разр дника с предложенным наполнением приближаетс  к напр жению пробо  в случае наполнени  известной смесью, т.е. не достигаетс  попожктельный эффект, заключающийс  в сниже НИИ пробивного напр жени . При содержании в газовой смеси 2,5% кислорода и 5% углекислого газа испытывают смеси, в которых в качест ве инертного газа использовались: ге ЛИЙ,неон,аргон,криптон,ксенон.Разр дники наполн ют до одинакового давлени  (80 мм рт.ст.).При этом относительный разброс напр жени  пробо  опытных образцов разр дников отличалс  мало, но напр жение пробо , по сравнению с разр дниками с известной смесью, составл ет дл  перечисленного р да инертных газов; 0,85, 0,78, 0,52, 0,36, 0,33. Таким образом гелий и неон применимы, если пробивного напр жени  разр дников несущественно . Наименьшие пробивные напр жени  наблюдаютс  при введении криптона и ксенона. В случае применени  аргона напр жение пробо  выше, но большим достоинством аргона,  вл етс  его. значительно меньша  стоимость по сравнению с другими инертными газами. При газовом наполнении следующего объемного состава: криптон - 96-,5%; кислород - 1,5%;углекислый газ - 2%, при давлении газовой смеси мм рт. ст., опытные образцы разр дников с алюминиевыми катодами, дополнительно отформированными во врем  откачки и оттренированными после отпайки приборов , обеспечивают в импульсном режиме долговечность, в 4 раза превышающую установленную техническими усло ВИЯМИ, при этом напр жение пробо  ос-таетс  в пределах 340-500 В. Предлагаемый за11 итный разр дник позвол ет увеличить долговечность при работе в импульсном режиме с обеспечением стабильности электрических , параметров. Разр дник, несмотр  на присутствие в газовой смеси компонентов с высоким потенциалом ионизации, несложно выполнить в услови х серийного производства с невысоким напр жением пробо , пор дка 400 В, при необходимой надежности работы разр дника , что обеспечивает безопасную эксплуатацию большинства типов линий св зи. Формула изобретени  Газонаполненный защитный разр дник , содержащий алюминиевый катод и по крайней мере один анод, расположенные в герметизированном корпусе, заполненом газовой смесью, включающей кислород и углекислый газ, отличающийс  тем, что, с увеличени  долговечности при обеспечении низкого напр жени  пробо , в состав газовой смеси дополнительно введен инертный газ при следующем соотношении компонентов, об.% Кислород 0,3-10,0 Углекислый газ0,3-10,0 Инертный газ - Остальное Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Т гунов Г.А. Электровакуумные и полупроводниковые приборы. , м., -Л., Госэнергоиздат, 1962, с. 344. 30 dischargers are dropping due to the possibility of icopoTKoro closure electrodes. In addition, since the use of a gas-assisted gas generator is impossible in a discharge chamber with such gas filling, gas filling of steam and water components is very likely to occur in gas filling, but in this case high-active nitrogen compounds are formed during pulsed breakdowns in the junction box. , which interact with the surface layer of the electrodes, change their emission properties and pcidoTy of electron microscopes. Therefore, it is not possible to achieve a substantial improvement in the stability of the electrical parameters and an increase in the durability of the arrester during its operation in pulsed mode. The aim of the invention is to increase the durability of protective arresters while ensuring low sample voltages. This goal is achieved by the fact that in a gas-filled protective discharge containing an aluminium cathode and at least one anode,. located in a sealed enclosure filled with a gas mixture comprising oxygen and carbon dioxide, an inert gas is additionally introduced into the composition of the gas mixture when we follow. the ratio of components, about. %: Oxygen 0.3–10.0 Carbon dioxide 0.3–10.0 Inert 1az Else The content in the mixture of less than 0.3% oxygen slightly affects the stability of the breakdown voltage in the test process in a pulsed mode, if the oxygen content exceeding 10% of the discharge voltage of the surge greatly increases, which minimizes the positive effect of the introduction of inert gas. When the carbon dioxide content is less than 0.3%, the discharge parameters become unstable by the middle of the service period, which should be explained complete decomposition of the coal stock gas. and the termination of its stabilizing effect, as described above; if carbon dioxide is greater than 10%, with an oxygen content close to the upper limit, the proportion of inert gas decreases too much, and the voltage of the discharge discharge with the proposed filling approaches the voltage of the breakdown when filled with a known mixture, i.e. The post-peak effect is not achieved, which consists in reducing the breakdown voltage research institute. When the content in the gas mixture is 2.5% oxygen and 5% carbon dioxide, mixtures are used in which helium, neon, argon, krypton, xenon were used as inert gas. The dischargers are filled to the same pressure (80 mm Hg). Art.) In this case, the relative voltage spread of prototype prototype samples differed little, but the test voltage, compared to arresters with a known mixture, is for the listed range of inert gases; 0.85, 0.78, 0.52, 0.36, 0.33. Thus, helium and neon are applicable if the breakdown voltage of arresters is unimportant. The lowest breakdown voltages are observed with the introduction of krypton and xenon. In the case of argon, the breakdown voltage is higher, but the great advantage of argon is its. significantly less cost than other inert gases. With gas filling of the following volumetric composition: krypton - 96, 5%; oxygen - 1.5%; carbon dioxide - 2%, with a pressure of the gas mixture mm Hg. Art., prototypes of dischargers with aluminum cathodes, additionally molded during pumping and trained after desoldering the devices, provide in the pulsed mode durability 4 times higher than the established technical conditions of VISS, while the voltage of the breakdown is within 340-500 B. The proposed offset allows to increase the durability when operating in a pulsed mode while ensuring the stability of the electrical parameters. Despite the presence in the gas mixture of components with high ionization potential, it is easy to perform under mass production conditions with a low voltage of up to 400 V, with the necessary reliability of the discharge, which ensures the safe operation of most types of communication lines. Claims of the invention Gas-filled protective gaps containing an aluminum cathode and at least one anode located in a sealed enclosure filled with a gas mixture comprising oxygen and carbon dioxide, characterized in that, with an increase in durability while ensuring low breakdown voltage, the composition of the gas an inert gas was additionally introduced to the mixture in the following ratio of components, vol.% Oxygen 0.3-10.0 Carbon dioxide 0.3-10.0 Inert gas - Other Sources of information taken into account during the examination 1. T Gunov G.A. Electrovacuum and semiconductor devices. , m., -L., Gosenergoizdat, 1962, p. 344. 2. Авторское свидетельствоСССР 303673, кл. Н 01 J 17/20, 19622. Copyright certificate USSR 303673, cl. H 01 J 17/20, 1962
SU813276274A 1981-04-14 1981-04-14 Gas-filled protective discharger SU997132A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813276274A SU997132A1 (en) 1981-04-14 1981-04-14 Gas-filled protective discharger

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813276274A SU997132A1 (en) 1981-04-14 1981-04-14 Gas-filled protective discharger

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU997132A1 true SU997132A1 (en) 1983-02-15

Family

ID=20953632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813276274A SU997132A1 (en) 1981-04-14 1981-04-14 Gas-filled protective discharger

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU997132A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bhalla et al. Measurement of ionization and attachment coefficients in sulphur hexafluoride in uniform fields
Prasad et al. Measurement of Townsend's ionization coefficients and attachment coefficients in oxygen
GB1253948A (en) Metal halide discharge lamp
US3814971A (en) Fill gas mixture for glow lamps
US4636692A (en) Mercury-free discharge lamp
US3740605A (en) High pressure mercury vapor discharge lamp
JPH0216556B2 (en)
Allen et al. Correlation of the formative time lags with the light emitted from spark discharges
SU997132A1 (en) Gas-filled protective discharger
US3860845A (en) Long life proportional counter radiation detector
Jones et al. Electrical breakdown of gases. I. spark mechanism in air
Bartholomew et al. Ignition of the high voltage discharge in hydrogen at low pressures
Hackam et al. Effects of electrode curvature, distance from glass insulator, and addition of hydrogen on field‐emission currents and breakdown voltage in vacuum
US4698550A (en) Hollow cathode lamp
JP3718142B2 (en) Discharge tube
US2752531A (en) Device for reducing the de-ionization time in glow discharge tubes and the like
US5347532A (en) Laser having at least one anode and one cathode for preionization and/or discharge
JP4469255B2 (en) Discharge tube
Cohn et al. Photoinitiated transversely sustained CO2 laser
JPH02267849A (en) Glow discharge lamp containing nitrogen
Austin et al. Analysis of positive ions in CO2 gas laser systems
Farish et al. Impulse breakdown of positive rod-plane gaps in hydrogen and hydrogen-SF 6 mixtures
US3784863A (en) Vapour discharge lamps
JPS61216232A (en) Metal halide lamp
JP2745393B2 (en) Discharge type surge absorbing element