SU420030A1 - CONTROLLED DISCHARGE 3 T - Google Patents

Description

-т жттtmt

..

р дной камеры, последние приход т в непосредственный контакт с плазмой разр да, испар ютс  и очищают попавшие па пих в процессе разр да частицы металла электродов и провод щие окислы, которые в дальнейшем, после прекращени  разр да, конденсируютс  на холодных (более быстро остывающих, чем диэлектрик) поверхност х электродов.chamber, the latter come into direct contact with the plasma of the discharge, evaporate and clean the fallen particles of the metal of the electrodes and conductive oxides during discharge, which later, after the discharge stops, condense on the cold than dielectric) electrode surfaces.

Дл  уменьшени  эрозии электродов разр дна  камера может быть занолнена газом при нопижеином давлении. Долговечность работы электродов разр дника можно увеличить, если его камеру заполнить элегазом. Вследствие более высокой (в 2,5 раза) электрической прочности элегаза по сравнению с воздухом давление газа (дл  выбранного межэлектронного рассто ни  и заданного рабочего напр жени ) может быть снижено примерно в 2,5 раза, что приведет к более интенсивному расширению канала разр да в процессе разр да. Известно, что размеры канала разр да определ ютс  как механизмом формировани  пробо , в существенной мере завис щим от начального давлени  газовой среды, так и плотностью газа. Поэтому при необходимости обеспечить дальнейшее увеличение размеров токового канала и соответствующее снижение плотности тока преДоТагаетс  заполн ть разр дную камеру смесью 5% элегаза и 95% воздуха , обладающей электрической прочностью элегаза, но значительно меньшей плотностью, близкой к плотности воздуха. Еще большего уменьщени  плотности тока за счет более интенсивного расширени  токового канала достигают , заполн   разр дную камеру смесью 5% элегаза и 95% гели . Эта смесь, как показали эксперименты, имеет электрическую прочность, равную 60% электрической прочности элегаза, по ее плотность в 16 раз меньше плотности элегаза и в 3 раза меньше плотности воздуха.To reduce the erosion of the discharge electrodes, the chamber may be filled with gas at a pressure below zero. The durability of the discharge electrodes can be increased if its chamber is filled with SF6 gas. Due to the higher (2.5 times) electric strength of the SF6 gas compared to air, the gas pressure (for a selected electron-electron distance and a given operating voltage) can be reduced by about 2.5 times, which will lead to a more intensive expansion of the discharge channel during the discharge process. It is known that the size of the discharge channel is determined by both the mechanism of formation of the breakdown, which depends largely on the initial pressure of the gaseous medium, and the density of the gas. Therefore, if it is necessary to ensure a further increase in the size of the current channel and a corresponding decrease in the current density, it is necessary to fill the discharge chamber with a mixture of 5% SF6 gas and 95% air having an SF6 electrical strength, but a much lower density close to the air density. To further reduce the current density due to the more intense expansion of the current channel, the discharge chamber is filled with a mixture of 5% SF6 and 95% gels. This mixture, as shown by experiments, has an electrical strength equal to 60% of the electrical strength of the gas, its density is 16 times less than the density of the gas and 3 times less than the density of air.

Исследовани  управл емых разр дников с длиной межэлектродных рассто ний 30- 60 мм, проводившиес  при заполнении разр дной камеры воздухом при давлении 40 тор и элегазом при давлении 6-10 тор, показали, что разр дник успешно и многократно коммутировал токи 300-500 ка с длительностью 300 мк сек. Индуктивность разр дника была при этом достаточно малой и при кв составл ла 10 нГн. При наличии поджогов тригатронного типа (с током в поджиге равным ка), инициировавших разр д на одном из основных электродов, было зафиксировано образование посто нных зон протекани  тока, соответствовавших току поджигов.Studies of controlled dischargers with an inter-electrode distance of 30-60 mm, carried out when the discharge chamber was filled with air at a pressure of 40 torr and an SF6 gas at a pressure of 6-10 torr, showed that the discharge successfully and repeatedly switched currents of 300-500 duration 300 microns sec. At the same time, the inductance of the discharge was sufficiently small and was 10 nH at a square meter. With the presence of trigatron-type arsons (with a current equal to k in the ignition), which initiated the discharge on one of the main electrodes, the formation of constant current zones corresponding to the ignition current was detected.

Эрози  электродов была значительно меньше , чем эрози  при аналогичных услови х иThe erosion of the electrodes was significantly less than that of erosion under similar conditions and

атмосферном или повышенных давлени х, а плошадь токовых п тен на электродах - значительно больше, она приближалась к размерам соответствующей площади на электродах вакуумного разр дника , иснытанного вatmospheric or elevated pressures, and the area of the current spots on the electrodes is much larger, it approached the size of the corresponding area on the electrodes of the vacuum discharge measured in

тех же услови х.the same conditions.

Диапазон управл емости разр дника но напр жению был большим: при разр дных напр жени х самоприбо  t/cT 3-20 кв разр дник запускалс  триготронным поджигомThe range of controllability of the discharge but the voltage was large: at discharge voltages the self-resetting t / cT of 3-20 kV the discharge trigger was triggered by ignition

при fy(0,15-1) УСТ. Давление газа в разр днике после нескольких сотен коммутаций тока 300-500 ка не изменилось.with fy (0,15-1) UNIT. The gas pressure in the discharge after several hundreds of switching current of 300-500 ka did not change.

Проведенные исследовани  показали, что при работе разр дника с начальным давлением 10-300 тор как в воздухе, так и в элегазе и коммутации им токов в сотни килоампер получены скорости перемещени  канала искры вдоль электродов, равные 0,5-5 км/сек. При длительности импульса тока пор дкаStudies have shown that when the discharge unit operates with an initial pressure of 10-300 torr, both in air and in SF6 and switching currents of hundreds of kiloamperes, the velocities of movement of the spark channel along the electrodes are 0.5-5 km / s. With a current pulse duration of the order

100 км/сек характерной, например, дл  коммутаторов , используемых в установках дл  магнитно-импульсной обработки металлов, каиал искры перемещаетс  за врем  имиульса вдоль электродов иа 50-500 мм, что приводитThe 100 km / s characteristic, for example, for switches used in installations for magnetic-pulse metal processing, the spark spark moves during the time of the emulsion along the electrodes 50-500 mm, which leads to

к распределению эрозии по поверхности электродов и соответственно увеличивает их долговечность .to the distribution of erosion on the surface of the electrodes and, accordingly, increases their durability.

Предмет изобретени Subject invention

Claims (3)

1.Управл емый разр дник дл  коммутации имнульсных токов, содержащий замкнутую разр дную камеру, присоединенные к ней системы откачки и напуска газа, основные и поджигающие электроды, отличающийс  тем, что, с целью повышени  пропускной способности разр дника по току и улучшени  времени срабатывани  разр дника, его разр дна  камера занолнена смесью элегаза и более легкого газа.1. A controlled spark switch for switching pulsed currents containing a closed discharge chamber, gas pumping and gas inlet systems connected to it, main and firing electrodes, characterized in that, in order to increase the discharge capacity of the discharge current and improve the discharge time of the discharge The bottom, its discharge chamber is filled with a mixture of gas and lighter gas. 2.Разр дник по п. 1, отличающийс  тем, что разр дна  камера заполнена смесью элегаза и азота, например 5% элегаза и2. Discharge according to claim 1, characterized in that the discharge chamber is filled with a mixture of SF6 gas and nitrogen, for example, 5% SF6 gas and 95% азота.95% nitrogen. 3.Разр дник но п. 1, отличаюшийс  тем, что разр дна  камера заполнена смесью элегаза и гели , например 5% элегаза и 95% гели .3. Distribution claim 1, characterized in that the discharge chamber is filled with a mixture of SF6 gas and gels, for example, 5% SF6 gas and 95% gels. i anycKi anycK чh . . ////.у(////////// л///л. . ////у (////////// l /// l ОткачкаPumping out