RU197338U1 - Малогабаритный низковольтный управляемый вакуумный разрядник - Google Patents
Малогабаритный низковольтный управляемый вакуумный разрядник Download PDFInfo
- Publication number
- RU197338U1 RU197338U1 RU2019140191U RU2019140191U RU197338U1 RU 197338 U1 RU197338 U1 RU 197338U1 RU 2019140191 U RU2019140191 U RU 2019140191U RU 2019140191 U RU2019140191 U RU 2019140191U RU 197338 U1 RU197338 U1 RU 197338U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cathode
- anode
- electrode
- voltage controlled
- ignition
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T2/00—Spark gaps comprising auxiliary triggering means
- H01T2/02—Spark gaps comprising auxiliary triggering means comprising a trigger electrode or an auxiliary spark gap
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области электротехники, а именно к силовой коммутирующей аппаратуре, представляет собой малогабаритный низковольтный управляемый вакуумный разрядник и может быть использована для коммутации электрических цепей. Разрядник состоит из поджигающего электрода, анода, катода и вывода катода, а также плотно зажатой между катодом и поджигающим электродом диэлектрической вставкой толщиной 1,2 мм, выполненной из керамики ВК94-1, с напыленной на ее поверхность магниевой пленкой. Катод, анод и поджигающий электрод располагаются в полом цилиндрическом стакане, выполненном из электроизоляционного материала, который герметично соединяется с анодом, поджигающим электродом и выводом катода методом диффузионной сварки в вакууме. Техническим результатом является снижение импульсного напряжения пробоя поджигающей системы до величины 100-200 В и сохранение данных показателей в течение всего жизненного цикла. 1 ил.
Description
Полезная модель относится к области электротехники, а именно к силовой коммутирующей аппаратуре, и может быть использована для коммутации электрических цепей.
Известен разрядник, содержащий не менее двух электродов, образующих с изоляционным корпусом вакуумно-плотную оболочку, и по меньшей мере один инициатор пробоя (поджигающий электрод), который совместно с элементами сопротивления образует электрическую цепь, включенную параллельно основным электродам разрядника. Патент РФ №2227951, МПК Н01Т 1/20, Н01Т 2/02, 27.04.2004. При этом поджигающий электрод выполнен на дополнительной вставке, расположенной в зоне основного разрядного промежутка и проходящей через углубление или центральное отверстие хотя бы в одном из основных электродов. В качестве элементов сопротивления использованы активные и/или реактивные элементы, а зазор между вставкой и основным электродом не превышает межэлектродного расстояния. Недостатком данного разрядника является то, что для включения разрядника в электрическую цепь и его работы требуются дополнительные элементы, например индуктивность, варистор, полупроводниковые приборы, подсоединенные параллельно основным электродам разрядника и расположенные внутри или/и снаружи изоляционного корпуса разрядника, что значительно увеличивает габариты разрядника.
Известен макет управляемого вакуумного разрядника, представляющий собой трехэлектродную коаксиальную систему (анод, катод, поджигающий электрод и разделительные изоляторы), элементы которой образуют герметичный откачанный объем. Катод, поджигающий электрод и плотно сжатая между ними диэлектрическая вставка толщиной 0,1 мм, выполненная из слюды, образуют поджигающую систему. Катод выполнен из алюминия. Величина зазора в вакуумном промежутке «катод-анод» составляет 1 мм. Давыдов С.Г., Долгов А.Н., Якубов P.X. и др. Процесс эрозии в малогабаритном управляемом разряднике с искровым поджигом. - Прикладная физика, 2016, №1, с. 53-60. Данное техническое решение принято в качестве прототипа.
Недостатками прототипа является то, что диэлектрическая вставка, выполненная из слюды, имеет толщину 0,1 мм. Данное обстоятельство приводит к тому, что импульсное напряжение пробоя поджигающей системы, предназначенной для инициирования пробоя и коммутации тока в промежутке «катод-анод», в начале жизненного цикла разрядника находится в диапазоне 2-3 кВ и имеет тенденцию к монотонному снижению в течение жизненного цикла, что может являться недопустимым в областях применения, где необходима величина импульсного напряжения пробоя 100-200 В и важна высокая стабильность импульсного напряжения пробоя в течение всего жизненного цикла.
Техническим результатом полезной модели является снижение импульсного напряжения пробоя поджигающей системы до величины 100-200 В и сохранение данных показателей в течение всего жизненного цикла.
Технический результат достигается тем, что диэлектрическая вставка выполняется из керамики ВК94-1 толщиной 1,2 мм, а в качестве материала катода используется магний (Mg), который при срабатывании напыляется на керамику и снижает импульсное напряжение пробоя поджигающей системы, т.е. реализуется принцип инициирования пробоя и коммутации тока в промежутке «катод-анод» плазмой низковольтного (100-200 В) пробоя по поверхности диэлектрической вставки из керамики ВК94-1, покрытой пленкой магния. Напыление пленки на диэлектрическую вставку и возобновление ее убыли при работе разрядника производится электродуговым способом - осаждением паров материала катода (магния) соответственно в процессе первоначальной тренировки и далее в процессе жизненного цикла разрядника. Устанавливающееся динамическое равновесие между процессами напыления и испарения магния на поверхности диэлектрической вставки позволяют сохранять напряжение пробоя поджигающей системы на уровне 100-200 В в течение всего жизненного цикла.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где схематично представлен разрядник.
Разрядник состоит из поджигающего электрода 1, анода 2, катода 4 и вывода катода 3, плотно зажатой между катодом и поджигающим электродом диэлектрической вставкой 6 с напыленной на ее поверхность магниевой пленкой. Катод, анод и поджигающий электрод располагаются в полом цилиндрическом стакане 5, выполненном из электроизоляционного материала, который герметично соединяется с анодом, поджигающим электродом и выводом катода методом диффузионной сварки в вакууме.
Малогабаритный низковольтный управляемый вакуумный разрядник работает следующим образом. Вывод катода заземлен, анод до начала процесса коммутации находится под положительным потенциалом 200-400 В. На поджигающий электрод подается импульс положительной полярности амплитудой 350-400 В со скоростью нарастания 100 В/мкс. Происходит пробой по поверхности диэлектрика с напыленной магниевой пленкой, в результате чего происходит испарение пленки магния с поверхности диэлектрической вставки в основной промежуток между анодом и катодом, что приводит далее к пробою этого промежутка. При коммутации основного импульса тока в промежутке «катод-анод» происходит эрозия и испарение магниевого катода, испарившейся материал оседает (напыляется) в виде пленки магния на поверхность диэлектрической вставки. Данные процессы: испарения и напыления, происходят при каждом срабатывании разрядника в процессе его жизненного цикла. Динамическое равновесие между процессами напыления и испарения магния на поверхности диэлектрической вставки позволяют сохранять импульсное напряжение пробоя поджигающей системы на уровне 100-200 В в течение всего жизненного цикла.
Claims (1)
- Малогабаритный низковольтный управляемый вакуумный разрядник, включающий анод, катод, поджигающий электрод и плотно сжатую между катодом и поджигающим электродом диэлектрическую вставку, расположенные в полом герметичном цилиндрическом стакане, выполненном из электроизоляционного материала, отличающийся тем, что катод выполнен из магния, а диэлектрическая вставка выполнена из керамики ВК94-1 и имеет толщину 1,2 мм.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019140191U RU197338U1 (ru) | 2019-12-09 | 2019-12-09 | Малогабаритный низковольтный управляемый вакуумный разрядник |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019140191U RU197338U1 (ru) | 2019-12-09 | 2019-12-09 | Малогабаритный низковольтный управляемый вакуумный разрядник |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU197338U1 true RU197338U1 (ru) | 2020-04-21 |
Family
ID=70415715
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019140191U RU197338U1 (ru) | 2019-12-09 | 2019-12-09 | Малогабаритный низковольтный управляемый вакуумный разрядник |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU197338U1 (ru) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4680665A (en) * | 1985-12-03 | 1987-07-14 | Reliance Comm/Tec Corporation | Gas discharge arrester |
RU2227951C2 (ru) * | 2001-06-15 | 2004-04-27 | Рязанская государственная радиотехническая академия | Разрядник |
-
2019
- 2019-12-09 RU RU2019140191U patent/RU197338U1/ru active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4680665A (en) * | 1985-12-03 | 1987-07-14 | Reliance Comm/Tec Corporation | Gas discharge arrester |
RU2227951C2 (ru) * | 2001-06-15 | 2004-04-27 | Рязанская государственная радиотехническая академия | Разрядник |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Прикладная физика, 2016, N 1, c.53-60. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3087092A (en) | Gas generating switching tube | |
US3359422A (en) | Arc discharge atomic particle source for the production of neutrons | |
RU134697U1 (ru) | Генератор высокочастотного излучения на основе разряда с полым катодом | |
US3949260A (en) | Continuous ionization injector for low pressure gas discharge device | |
CN112582884A (zh) | 一种基于低工作系数低抖动触发的气体开关结构 | |
RU161492U1 (ru) | Управляемый вакуумный разрядник | |
US3323002A (en) | Triggered vacuum gap device having field emitting trigger assembly | |
RU197338U1 (ru) | Малогабаритный низковольтный управляемый вакуумный разрядник | |
US3207947A (en) | Triggered spark gap | |
CN108063079B (zh) | 能够抑制闪弧的多间隙赝火花电子束源 | |
US3612937A (en) | Low-pressure controlled discharge device with trigger electrode within hollow cathode | |
RU196890U1 (ru) | Управляемый разрядник | |
RU198751U1 (ru) | Управляемый вакуумный защитный разрядник | |
Kovalchuk et al. | Stability of triggering of the switch with sharply non-uniform electric field at the electrode with negative potential | |
US3394281A (en) | Triggered vacuum gap device having field emitting trigger assembly | |
RU196930U1 (ru) | Малогабаритный двухсекционный управляемый вакуумный разрядник | |
Vorobyov et al. | The multiarc plasma cathode electron source | |
CN103021768A (zh) | 一种高压强流放电开关管 | |
RU199340U1 (ru) | Устройство поджига импульсных разрядников | |
CN111668080B (zh) | 一种金属离子源发射装置 | |
RU196815U1 (ru) | Отпаянная камера для газоразрядного генератора высокочастотных импульсов | |
RU2759425C1 (ru) | Плазменный эмиттер импульсного форвакуумного источника электронов на основе дугового разряда | |
SU528386A1 (ru) | Сорбционный вакуумный насос | |
RU196889U1 (ru) | Управляемый разрядник | |
RU121813U1 (ru) | Устройство для модифицирования поверхности твердого тела |