SU764027A1 - Разр дник - Google Patents
Разр дник Download PDFInfo
- Publication number
- SU764027A1 SU764027A1 SU772485585A SU2485585A SU764027A1 SU 764027 A1 SU764027 A1 SU 764027A1 SU 772485585 A SU772485585 A SU 772485585A SU 2485585 A SU2485585 A SU 2485585A SU 764027 A1 SU764027 A1 SU 764027A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- discharge
- gas
- diaphragm
- volume
- expansion chamber
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electrostatic Separation (AREA)
Description
I
Изобретение относитс к высоковольтной импульсной технике, а конкретно - к сильноточным импульсным газонаполненным разр дникам, предназначенным дл использовани в качестве коммутаторов в высоковольт-, ных цеп х при формировании импуль- сов высокого напр жени или большого тока.
Известны разр дники, содержащие два и более электродов, которые дл ускорени срабатывани , уменьшени их индуктивности и увеличени крутизны нарастани тока, -заполнены газом под давлением выше 1 ат (1.
Недостатком таких разр дников вл етс то, что в сжатом газе разр д происходит в узком канале, в результате чего в нем создаютс высокие плотности тока, вызыва ющие более сильную эрозию элек тродов, чем в разр дниках при атмосферном или меньшем давлении. Высока температура в канале способствует разложению газа на активные составл ющие , которые, взаимодейству с продуктами эрозии электродов и с поверхност ми деталей, вызывают их ,кор- , розию и образуют остаточные продукты , дополнительно загр зн ющие поверхности электродов и изол торов. Кроме того, при разр де в сжатом га.зе инициируетс ударна волна, создающа ц дополнение, к механическим статическим нагрузкам импульсное нагружение элементов и узловразр днИка . Перечисленные факторы уменьшают надежность и ресурс работы раз- р дников, особенно при сильноточной
10
коммутации.
Наиболее близким по своей технической сущности к данному изобретению вл етс разр дник, содержащий заполненные га.зом под давлением со15 осно расположенные с6Ь|5щаю1ЩЙесд разр дную камеру и расширительную камеру, разделенные токопровод щей дисковой диафрагмой с отверсти ми, и два электрода, расположенные в
20разр дной камере по оси, причем один из электродов закреплен в центре указанной диафрагмы 2.
В расширительной камере расшир етс газ при поВьпиении давлени в
21разр дном промежутке под действием проход щего через него коммутируемого тока, уменьша тем самым импульсное нагружение несущих элементов конструкции разр дника, а непрерывный поток воздуха под давлением
30
через разр дный промежуток способствует охлаждению изол тора, повьала тем его электрическук прочность, и очищает поверхности изол тора и электродов, удал продукты эрозии электродов и окислы азота.
Недостатком указанного разр дника вл етс сложность его эксплуа тации в св зи с необходимостью принудительной продувки разр дника, .котора не позвол ет поддерживать посто нньп«1 во времени давление воздуха в разр днике, что приводит к разбросу пусковых характеристик разр дника. Такой разр дник и система его газообеспечени не позвол ют продувать через разр дник сильноэлетроотрицательные газы (например, злегаз), улучшающие пусковые и электропрочйостные характеристики коммутаторов , выпуск таких газов в атмосферу нецелесообразен вследствие их высокой стоимости, и потому должна юбеспечиватьс принудительна циркул ци Газа в замкнутом контуре с очисткой и регенерацией газа.
Цель изобретени - повышение надежности , упрощение эксплуатации и повышение срока службы заполн ющего газа.
Цель достигаетс тем, что в известном разр днике, содержащем заполненные газом под давлением соощающиес изол ционную разр дную камеру и расширительную камеру, разделенные токопровод щей дисковой диафрагмой с отверсти ми, и два электрода, расположенные в разр дно камере, один из котогэых закреплен в указанной диафрагме, внутренн бокова поверхнобть разр дной лс амеры выполнена соплообразной и образует с боковой поверхностью электрода, закрепленного на диафрагме, кольцевое сопло, диафрагма снабжена выпусными в расширительную камеру и впусным из расширительной камеры клапанами , установленными в указанных отверсти х, из которых отверсти выпускных клапанов выполнены соплообразными , причем пропускна способность выпускных клапанов выбрана большей,чем пропускна способность впускного клапана, а внутренн поверхность расширительной камеры выполнена с наклоннь1ми в направлении открывани выпускных клапанов ребрги ш, а сообщающиес разр дна . и расишрительна камеры герметизированы .
Дл уравновешивани давлени газа в разр дной к амере и в расширительной камере очередным инициированием .срабатывани разр дника кг1меры соедин йны посредством дополнительного перепускного (дросселирующего ) устройства, например в виде отверсти в раздел ющем
объемы диафрагме, а именно во впускном клапане, причем пропускна способность перепускного отверсти меньше пропускной способности впускного клапана.
Дл улучшени очистки объема разр дника при наполнении его элегазом или в смеси его с другими газами в расширительную камеру помещен селективный поглотитель низших фторидов, например активированный глинозем.
Йа фиг. 1 показан предложенный
-разр дник с трем электродами; на фиг. 2 - разрез по Б-Б; на фиг. 3разрез по А-тА.
Управл ющий электрод 1 герметично установлен во втулке 2 из дизлектрика, и размещен соосно в отверстии основного электрода 3,
.герметично закрепленного в изол ционной разр дной камере 4, другой основной электрод 5 присоединен к токопровод щей диафрагме 6 с отверсти ми , раздел ющей разр дную камеру 4 и расширительную камеру 7. В отверсти х диафрагмы 6 установлены симметрично вокруг электрода 5 выпускные клапаны 8, например в количестве -6 шт., а в электроде 5, расположенном на диафрагме - выпускной клапан 9, тарелка этого клапана выполнена с перепускным отверстием 10. Поверхность разр дной камеры 4 имеет внутри обтекаемую форму и не образует совместно с другими детал ми разр дника п.азух или уступов, где могли бы концентрироватьс продукты эрозии электродов и коррозии поверхностей, а образует совместно с поверхностью основного электрода 5 кольцевое сопло, плавно сопр женное с поверхност ми отдельных , также соплообразной формы, отверстий выпускных клапанов в диафрагме 6. Отверсти разделены ребрами , кра которых, обращенные в расширительную камеру, служатбёдлами выпускных клапанов. Внутренн поверхность расширительной камеры выполнена с наклонными ребрами 11. Каждый из выпускных и впускных клапанов представл ют собой подпружиненИую с нaиkeньшeй массой тарелку в виде полого конуса из тонкого
диэлектрического материала или из провод щего, не приваривающегос к материалу диафрагмы или злектроконтактной сварке, например конус выполнен из титановой фольги, а диафрагма - из. меди. Такое сочетани металлов не позвол ет при протекан разр дного тока по диафрагме свариватьс г им между собой при возможной искрении в местах их контактов или при размыкании контактов; седла клапанов можно выполн ть из диэлектрического материала. При совмещении оси разр дника с вертикалью возврат
впускного клапана в закрытое положение может осуществл тьс только силой собственного веса тарелки. В расширительном объеме помещен поглотитель 12 активных продуктов разложени газа в разр де, например активированный глинозем, при наличии в рабочей смеси газов элегаза, электроды подключены к токонесущим шинам 13. Разр дна и расширительна выполнены разъемными, например имеют болтовое соединение с уплотн ющей прокладкой из резины. Выступ 14 диафрагмы в тело разр дной камеры 4 позвол ет уменьшить напр женность электрического пол в зоне примыкани изол тора к диафрагме.
Принцип действи разр дника состоит в следующем. Разр дник заполн етс рабочей газовой средой до требуемого давлени ( 1 ат) . -При подаче на электрод 1 импульса управл ющего напр жени пробиваетс промежуток между электродами 3 и 5. Под воздействием протекающего через разр дный канал тока происходит нагрев газа как в канале разр да, так и в разр дном объеме за счет иелучёни из канала и теплопроводности газа. Одновременно с возникновением ударной волны, распростран ющейс по направлению от канала, повышаетс давление газа в разр дном объеме, в результате чего открываютс клапаны 8, пропуска в расшири-тельную камеру нагретый газ вместе с взвешенными в газе продуктами эрозии электродов и остаточными про дуктами разложени газа в разр дах. При этом движущийс газ очищает поверхности элементов разр дного объема , что особенно характерно дл сильноточных разр дов, высоких давлений и т желых газов. Направление перемещени газа показано на чертеже стрелками. По мере прохождени расширительной камеры газ остывает, периодически расшир сь в пазухи между ребрами, кинетическа энерги движущегос газа уменьшаетс , взвешенные частицы осаждаютс на поверхност х ребер. При этом максимальное количество загр знений будет концентрироватьс в пазухах из-за .меньших начальных температур поверхностей в них. Чем ниже температура поверхностей ребер и чем больше площадь этих поверхностей, тем эффективней будет очищатьс . Охлаждению разр дной камеры способствует , конвекци окружающей её среды. например жидкого диэлектрика. По ;окончании протекани тока через разр дный канал газа в разр дной камере охлаждаетс за счет отвода тепла детал ми, образующими ее замкнутый объем, давление в объеме снижаетс ,
и по достижении равенства давлений
в камерах - разр дной и расширитель, ной - выпускные клапаны 8 закрываютс . При последующем уменьшении в разр дном объеме давлени открываетс выпуйкной клапан 9 и очищенный газ начинает через него перетекать в разр дную камеру до тех пор , пока не уравновес тс давлени в обеих камерах. Разъемность корпусов разр дного и расширительного
Q объемов позвол ет через определенное число включений разр дника замен ть корпус расширительного объема другим, предварительно подготовленным , а также обеспечивает смену
селективного пйглотител ;или очистку
расширительного объема отнакопившихс продуктов эрозии и коррозии. Кольцевое сопло наиболее целесообразно создавать вокруг ,того основного электрода, наличие гр зи
0 около которого в наибольшей степени критично к возможности неуправл емого пробо Tto объему газа или по поверхности изол тора между основными электродами; при .наполнении
5 элегазом и статическом Напр жении наиболее веро тен пробой с катодного электрода,при импульсном напр жении - с анодного. При необходимости разр дник может быть
0 снабжен и вторым расширительным
объемом со стороны другого основного электрода.
При таком выполнении разр дника отпадает необходимость в присоединении к нему громоздких газопро1аодов - дл непрерывной подачи и отвода газа, так как разр дник может быть поставлен на рабочее место , будучи предварительно наполненд ным рабочим газом до требуемого давлени и загерметизированным; возникающие при срабатывании разр дника и оседсш дие -на поверхност х продукты эрозии электродов и коррозии пое верхностей деталей будут срыватьс С; поверхностей ударной волной и взвешиватьс в газе, который, расшир сь в расширительный объем, будет там очищатьс , причем твердые частицы будут концентрироватьс на
0 поверхност х расширительного объема, особенно в пазухах, например между ребрами; замена газа при таком выполнении разр дника необходима только после серии его запусков,
Claims (2)
- 5 например в количестве До нескольких тыс ч раз; сокращаетс также к рас .ход газа в св зи с периодическим наполнением разр дника, а это дает возможность использовать в нем силь0 ноэлектропрочные т желые дорогосто щие газы, а также смеси из сильноэле1 троотрицательных т желых и легких газов, ибо длина соединительных участков между разр дным и расшириS тельным объемами сведена к минимуму и разделени компонентов смеси не будет. Соплообразность поверхносте разр дного объема и плавное сопр жение их с отверсти ми выпускных клапанов (то есть отсутствие по на правлению движени газа каких-либо уступов или пазух) позвол ет зффек тивно очищать поверхности изолирую его корпуса и электродов от загр нений, повыша электрическую прочно изол ции разр дника, понижа тем салолм веро тность его неуправл емо го пробо с числом включений и увели1ива ресурс его стабильных срабатываний . Размещение отверстий кла панов около того электрода, вёро тйость самопробо которого больше позвол ет дополнительно увеличить электропрочность коммутатора за счёт особо эффективной очистки этог электрода и поверхности примыкани изолирующего корпуса к раэдел кицей объемы диафрагме., . Авторами быди проведены с положительным результатом испытани макета предложенного разр дника,тригатронного типа. Разр дник, запол .ненный смесью 30% SP, + 70%N2 до давлени 20 ат, коммутировал емкост ной накопитель с запасйемой энергией -2 ,5 кДж, импульсно зар жаемый ,7 МКС до напр жени 500 кВ, г1мплитуда- разр дного тока составл ла «-100 КА, то есть зар д и энергоемкость накопител были рйвны максимальным аналогичным парайетрам накопител при испытании, прототипа в рабочем режиме. Исследовани показали, что после, заполнени тригатрона газом, герметичного уплотне ни его объема и последующего подсоединени в разр дную цепь пусковые и электропрочностные характерис тики тригатрона не изменились в течение З.Ю срабатываний. Осмот тригатрона показал, что поверхности деталей в разр дном промежутке не загр знены, в то врем как загр знени сосредоточены на поверхност х расширительного объема при этом толщина отложений продуктов э розии и коррозии в пазухах этого объема достигала 3 мм. За врем испытаний наблюдалось случаев каких-либо пробоев по поверхности или по объему изолирующего корпуса разр дника. Формула изобретени 1.Разр дник, содержащий заполненные газом под давлением сообщгиощиес изол ционную разр дную камеру и расширительную камеру, разделенные токопровод щей дискрвой диафрагмой с отверсти ми, и два электрода, расположенные в разр дной камере, один из которых закреплен в указанной диафрагме,отличающийс тем, что, с целью повышени надежностИ и срока службы заполн ющего газа и упрощени эксплуатации, внутренн бокова поверхность разр дной камеры выполнена соплообразной и образует с боковой поверхностью электрода , закрепленного на диафрагме, кольцевое сопло, диафрагма снабжена выпускными в расширительную камеру и впускным из расширительной камеры клапанами, установленными в указанных отверсти х, из которых отверсти выпускных клапанов выполнены соплообразными , причем пропускна способность выпускных клапанов выбрана большей, гем пропускна способность впускного клапана, внутренн поверхность расширительной камеры выполнена с наклонными в направлении открывани выпускных клапанов ребрами, а сообщающиес разр дна и расширительна камеры герметизированы. 2.Разр дник по п. 1, о т л и ч аю щ и и с тем, что диафрагма выполнена с перепускным отверстием, йропускна способность которого выбрана меньшей, чем пропускна способность впускного клапана. 3.Разр дник по пп. 1 и 2, о тличающийс тем, что при выборе в качестве заполн ющего газа элегаза или его смеси с другими газами, он снабжен поглотителем низших фторидов, помещённым в расширительной камере. Источники информации, прин тые во.внимание при экспертизе 1.Комельков B.C. Книга. Техника больших импульсных токов и магнитных полей. М., Атомиздат, 1970, с. 322.
- 2.Бабыкин М.В. Долговечные малоиндуктивные разр дники с непрерывным потоком газа.-ПТЭ, 1974, № 2, с. 105-107.е-вФиг.Ъ
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU772485585A SU764027A1 (ru) | 1977-05-11 | 1977-05-11 | Разр дник |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU772485585A SU764027A1 (ru) | 1977-05-11 | 1977-05-11 | Разр дник |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU764027A1 true SU764027A1 (ru) | 1980-09-15 |
Family
ID=20708815
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU772485585A SU764027A1 (ru) | 1977-05-11 | 1977-05-11 | Разр дник |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU764027A1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2640090A1 (fr) * | 1988-12-06 | 1990-06-08 | Technomed Int Sa | Dispositif formant eclateur comprenant un chemisage interieur en materiau refractaire electriquement isolant et appareil generateur d'ondes de choc, notamment pour la lithotritie hydraulique, pourvu d'un tel dispositif |
RU2553290C1 (ru) * | 2014-01-23 | 2015-06-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Устройство для получения окиси азота |
-
1977
- 1977-05-11 SU SU772485585A patent/SU764027A1/ru active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2640090A1 (fr) * | 1988-12-06 | 1990-06-08 | Technomed Int Sa | Dispositif formant eclateur comprenant un chemisage interieur en materiau refractaire electriquement isolant et appareil generateur d'ondes de choc, notamment pour la lithotritie hydraulique, pourvu d'un tel dispositif |
RU2553290C1 (ru) * | 2014-01-23 | 2015-06-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Устройство для получения окиси азота |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2757261A (en) | Circuit interrupters | |
US3261954A (en) | Current interruption and separation electrode structure for vacuum switching apparatu | |
SU764027A1 (ru) | Разр дник | |
US4080521A (en) | Quenching contact arrangement for a compressed-gas circuit breaker | |
US4280098A (en) | Coaxial spark gap switch | |
CN109698682B (zh) | 一种纳秒前沿高压脉冲产生装置 | |
US1965551A (en) | Electric circuit breaker | |
Guile | Electric arcs: their electrode processes and engineering applications | |
EP2985775A1 (en) | Circuit Breakers | |
US4233480A (en) | Low voltage vacuum switch with three internal contacts including a center floating contact | |
US3356894A (en) | Multiple stage cascaded triggered vacuum gap devices | |
US3739124A (en) | Blast piston circuit breaker | |
US3889083A (en) | Gas circuit breaker insulating tube support and high pressure vessel | |
US4146763A (en) | Compressed gas circuit breaker | |
CN1022270C (zh) | 中压大额定电流断路器 | |
US6037715A (en) | Spark switch having coaxial electrodes with increased electrode surface area exposure | |
Hammon et al. | High-Coulomb spark gap for electric guns (pulsed power supply) | |
US4475066A (en) | High-coulomb transfer switch | |
CA1065373A (en) | High current capacity rod array vacuum arc discharge device | |
US3151273A (en) | Current limiting lightning arrester with porous gap structure | |
Rieder | Circuit breakers Physical and engineering problems III-Arc-medium considerations | |
US3614357A (en) | Gas blast circuit interrupter using main movable contact as blast valve | |
RU10015U1 (ru) | Частотный разрядник | |
Selzer | Vacuum interruption-A review of the vacuum arc and contact functions | |
SU245191A1 (ru) | Высоковольтный газовый выключатель |