МАЛОГАБАРИТНЫЙ ДВУХСЕКЦИОННЫЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ ВАКУУМНЫЙ РАЗРЯДНИК

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 один 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. Недостатком данного разрядника является то, что для включения разрядника в электрическую цепь и его работы требуются дополнительные элементы: индуктивность, варистор, полупроводниковые приборы, подсоединенные параллельно основным электродам разрядника и расположенные внутри или/и снаружи изоляционного корпуса разрядника, что значительно увеличивает габариты разрядника.
Известен управляемый вакуумный разрядник, содержащий коаксиальную электродную систему в герметичном диэлектрическом корпусе, выполненную в виде катода и поджигающего электрода, разделенных диэлектрической прокладкой, и анода, выполненного в виде полого стакана, внутри которого осесимметрично расположены стержневой катод и поджигающий электрод, причем корпус выполнен из электроизоляционного материала с наружными выводами анода, катода и поджигающего электрода. Патент РФ №161492. МПК Н01Т 2/02, 20.04.2016. Недостатками разрядника является то, что в корпусе разрядника содержится только один основной разрядный промежуток «катод-анод». Данное обстоятельство приводит к тому, что в возможных схемах применения для коммутации каждого участка цепи требуется отдельный разрядник, соответственно, с отдельным подключением анода разрядника к источнику постоянного напряжения, что усложняет возможную схему применения, а также увеличивает ее габаритные характеристики.
Техническим результатом полезной модели является упрощение конструкции.
Технический результат достигается тем, что в одном герметичном диэлектрическом корпусе располагаются две коаксиальные электродные системы. Коаксиальные электродные системы, состоящие из катода и поджигающего электрода, с плотно зажатой между ними диэлектрической прокладкой, разделены общим анодом. Таким образом, в одном герметичном диэлектрическом корпусе располагаются два малогабаритных управляемых вакуумных разрядника.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где схематично представлен малогабаритный двухсекционный управляемый вакуумный разрядник. Разрядник состоит из двух секций, расположенных в герметичной электроизоляционной оболочке 5. Секции разделены анодом 4. В каждой из секций расположены катод 1 и поджигающий электрод 2 с плотно сжатой между ними диэлектрической прокладкой 3.
Малогабаритный двухсекционный управляемый вакуумный разрядник работает следующим образом.
Катод каждой из секций заземлен, анод до начала процесса коммутации электрического тока находится под постоянным положительным потенциалом 2-4 кВ. В заданный момент времени на любой из поджигающих электродов (разновременно или одновременно) подается импульс положительной полярности амплитудой до 3-4 кВ со скоростью нарастания 10-15 кВ/мкс. По мере роста напряжения на поджигающем электроде растет напряженность электрического поля у катода и достигает значений, при которых возникают токи автоэлектронной эмиссии с катода, вследствие чего происходит искровой пробой по поверхности диэлектрика, плотно сжатого между катодом и поджигающим электродом, сопровождающийся взрывной эмиссией электронов. В завершающей искровой стадии пробоя поджигающего промежутка на катоде возникает первичное катодное пятно, являющееся источником электронов, паров металла катода, ионов и дающее начало пробою основного разрядного промежутка «катод-анод». Таким образом, упрощается конструкция разрядника при осуществлении одновременной или разновременной коммутации электрического тока в зависимости от схемы применения при подключении к одной анодной силовой линии питания постоянного напряжения. Применение двухсекционного разрядника также позволяет при необходимости снизить габаритные характеристики возможных схем применения.