RU201009U1 - DISCHARGE GAP WITH INCREASED STABILITY AND DISCHARGE LENGTH - Google Patents
DISCHARGE GAP WITH INCREASED STABILITY AND DISCHARGE LENGTH Download PDFInfo
- Publication number
- RU201009U1 RU201009U1 RU2020123439U RU2020123439U RU201009U1 RU 201009 U1 RU201009 U1 RU 201009U1 RU 2020123439 U RU2020123439 U RU 2020123439U RU 2020123439 U RU2020123439 U RU 2020123439U RU 201009 U1 RU201009 U1 RU 201009U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plate
- spark gap
- electrodes
- spark
- discharge
- Prior art date
Links
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract description 14
- 230000035508 accumulation Effects 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000000752 ionisation method Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
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
Landscapes
- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
Abstract
Заявленное техническое решение относится к разделу основных элементов электрического оборудования, а именно к искровым разрядникам, содержащим вспомогательные средства запуска.Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в повышении долговечности и надежности разрядника, а также в увеличении длины искрового разряда без изменения питающего тока и напряжения.Данная задача решается за счет того, что параллельно двум электродам разрядника устанавливается пластина из твердого диэлектрика с большой диэлектрической проницаемостью. Пластина устанавливается на некотором расстоянии от электродов, чтобы искровые разряды не соприкасались с ней. Такое расстояние позволяет пластине не деформироваться. Важным аспектом является поверхность пластины, имеющая рельеф микронных размеров, где скапливаются поверхностные заряды. Они искривляют электрическое поле в искровом промежутке, при этом образуются области повышенной напряженности поля. Это вызывает падение средней пробивной напряженности газа. Таким образом, диэлектрическая пластина инициирует пробой искрового промежутка без соприкосновения с поверхностью плазменного канала разряда.Результатом, который обеспечивается приведенной совокупностью признаков, является повышение длины стабильного разряда и увеличение срока службы разрядника.The claimed technical solution refers to the section of the main elements of electrical equipment, namely to spark gaps containing auxiliary starting means. current and voltage This problem is solved due to the fact that a plate of solid dielectric with a high dielectric constant is installed in parallel to the two electrodes of the spark gap. The plate is installed at a certain distance from the electrodes so that spark discharges do not come into contact with it. This distance allows the plate not to deform. An important aspect is the surface of the plate, which has a micron-sized relief, where surface charges accumulate. They bend the electric field in the spark gap, thereby forming areas of increased field strength. This causes a drop in the average breakdown voltage of the gas. Thus, the dielectric plate initiates the breakdown of the spark gap without contact with the surface of the plasma discharge channel. The result, which is provided by the above set of features, is an increase in the length of a stable discharge and an increase in the service life of the spark gap.
Description
Область техникиTechnology area
Заявленное техническое решение относится к разделу основных элементов электрического оборудования, а именно к искровым разрядникам, содержащим вспомогательные средства запуска. Устройство может быть использовано в высоковольтной импульсной технике, а также как элемент конструкций электрических запальных устройств.The claimed technical solution relates to the section of the main elements of electrical equipment, namely, spark gaps containing auxiliary starting means. The device can be used in high-voltage impulse technology, as well as a structural element of electrical ignition devices.
Уровень техникиState of the art
Наиболее близким к предлагаемому устройству является «управляемый твердотельный разрядник» (Ru патент №2138893 С1 от 27.09.1999 г., МПК: Н01Т 2/02, Авторы: Бухаров В.Ф., Селемир В.Д., Спиров Г.М., Лобанова И.В.). Это изобретение позволяет уменьшить электрическую прочность главного разрядного промежутка и повысить стабильность пробоя за счет того, что поджигающая искра формируется непосредственно в толще твердого диэлектрика. Недостаток изобретения заключается в износе твердого диэлектрика.Closest to the proposed device is a "controlled solid-state spark gap" (Ru patent No. 2138893 C1 dated 09/27/1999, IPC:
Из существующего уровня техники известно «устройство и способ для отпирания искрового промежутка» (Ru патент №2315406 С2 от 20.01.2008 г., МПК: Н01Т 1/02, Н01Т 2/02, Н02Н 9/06, Авторы: ХАЛЬВАРССОН Пер (SE), ЙЕППССОН Ола (SE), ЙОХАНССОН Ян (SE), ПАУЛЬССОН Ларе (SE)). Это устройство позволяет понизить напряжение пробоя основного искрового промежутка и инициировать его пробой посредством зажигания дуги в дополнительном искровом промежутке. Недостатком устройства является необходимость дополнительного источника энергии для пробоя основного искрового промежутка.From the existing state of the art known "device and method for unlocking the spark gap" (Ru patent No. 2315406 C2 from 20.01.2008, IPC: Н01Т 1/02,
Раскрытие полезной моделиDisclosure of a utility model
Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в повышении долговечности и надежности разрядника, а также в увеличении длины искрового разряда без изменения питающего тока и напряжения.The problem to be solved by the claimed technical solution is to increase the durability and reliability of the arrester, as well as to increase the length of the spark discharge without changing the supply current and voltage.
Данная задача решается за счет понижения пробивной напряженности искрового промежутка. Для этого параллельно двум электродам разрядника устанавливается пластина из твердого диэлектрика с большой диэлектрической проницаемостью. Диэлектрическая пластина устанавливается на таком расстоянии от электродов, чтобы искровые разряды не соприкасались с пластиной и не деформировали ее. Поверхность пластины имеет рельеф микронных размеров, где скапливаются поверхностные заряды, индуцированные электрическим полем источника. Скопления поверхностных зарядов искривляют электрическое поле в искровом промежутке, при этом образуются области повышенной напряженности поля, что вызывает падение средней пробивной напряженности газа. Таким образом, диэлектрическая пластина инициирует пробой искрового промежутка без соприкосновения с поверхностью плазменного канала разряда. Падение напряжения пробоя обеспечивает стабильность разряда и позволяет увеличить расстояние между электродами разрядника.This problem is solved by lowering the breakdown tension of the spark gap. For this, a solid dielectric plate with a high dielectric constant is installed parallel to the two electrodes of the spark gap. The dielectric plate is installed at such a distance from the electrodes that spark discharges do not come into contact with the plate and do not deform it. The surface of the plate has a micron-sized relief, where surface charges induced by the electric field of the source accumulate. Accumulations of surface charges distort the electric field in the spark gap, thus forming areas of increased field strength, which causes a drop in the average breakdown strength of the gas. Thus, the dielectric plate initiates the breakdown of the spark gap without contact with the surface of the plasma discharge channel. The drop in the breakdown voltage ensures the stability of the discharge and makes it possible to increase the distance between the spark gap electrodes.
Результатом, который обеспечивается приведенной совокупностью признаков, является простота и надежность конструкции разрядника, который не требует дополнительного источника энергии для инициации разряда. Кроме того, благодаря увеличению длины разряда, повышается эффективность его поджигающей способности.The result, which is provided by the above set of features, is the simplicity and reliability of the arrester design, which does not require an additional source of energy to initiate the discharge. In addition, due to the increase in the length of the discharge, the efficiency of its igniting ability is increased.
Краткое описание чертежаBrief description of the drawing
Полезная модель поясняется чертежом. Чертеж представлен в объеме, достаточном для понимания полезной модели специалистами, и ни в какой мере не ограничивает объема полезной модели. На чертеже одинаковые элементы обозначены одинаковыми позициями.The utility model is illustrated by a drawing. The drawing is presented in a volume sufficient for specialists to understand the utility model, and in no way limits the scope of the utility model. In the drawing, like elements are designated with like reference numbers.
На фиг. 1 изображен чертеж разрядника с повышенной стабильностью и длиной разряда.FIG. 1 shows a drawing of an arrester with increased stability and discharge length.
Осуществление полезной моделиImplementation of the utility model
Разрядник представляет собой два симметричных электрода в форме усеченных вогнутых конусов 1, разделенных искровым промежутком 2. Такая форма электродов придает электрическому полю большую неоднородность в области искрового пробоя. Это позволяет в разы сократить зазор между электродами и диэлектриком благодаря тому, что разряд вырывается из одной точки - вершины конуса 6. Конусы являются усеченными для увеличения срока их службы. Конусообразные электроды расположены на общей оси симметрии и направлены противоположно друг к другу. Параллельно оси симметрии электродов установлена пластина 3 из твердого диэлектрика, диэлектрическая проницаемость которого во много раз превышает диэлектрическую проницаемость газа в искровом промежутке. Это требуется для наибольшей поляризации пластины. Пластина установлена на таком расстоянии 4 от нижних оснований конусообразных электродов, которое не позволяет разряду пройти по поверхности твердого диэлектрика, но, в то же время, позволяет диэлектрической пластине оказывать существенное влияние на ионизационные процессы в искровом промежутке. На поверхности пластины, обращенной к электродам, создано множество микротрещин 5. В данном микрорельефе и происходит концентрация поверхностных зарядов. Конфигурация микротрещин подобна двумерной проекции модели силовых линий электрического поля в аналогичном искровом промежутке при стержневых электродах, равных по диаметру нижним основаниям конусов 1 разрядника. Глубина и концентрация микротрещин убывает по мере удаления от оси электродов. Длина 7 пластины твердого диэлектрика равна расстоянию между нижними основаниями конусов. Ширина 8 пластины превышает диаметр электродов. Жесткую фиксацию взаимного положения пластины 3 и электродов 1 обеспечивает каркас 9, изготовленный из твердого диэлектрического материала с высокой механической прочностью.The spark gap consists of two symmetric electrodes in the form of truncated concave cones 1, separated by a
Устройство работает следующим образом: на два электрода 1 подается напряжение и создается электрическое поле, которое поляризует пластину 3 из твердого диэлектрика. На острых гранях микрорельефа 5 пластины индуцируются поверхностные заряды, что приводит к деформации электрического поля между электродами. В областях повышенной напряженности поля начинается ионизация, продукты которой усиливают ударную ионизацию во всем искровом промежутке 2, что приводит к падению средней пробивной напряженности газа. Из вершины 6 конусообразного электрода вырывается разряд.The device works as follows: voltage is applied to two electrodes 1 and an electric field is created, which polarizes the
Достоинством предлагаемого устройства является понижение напряжения, при котором происходит пробой, благодаря чему можно увеличить как расстояние пробоя искрового промежутка, так и срок службы разрядника.The advantage of the proposed device is a decrease in voltage at which breakdown occurs, due to which it is possible to increase both the breakdown distance of the spark gap and the service life of the spark gap.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020123439U RU201009U1 (en) | 2020-07-15 | 2020-07-15 | DISCHARGE GAP WITH INCREASED STABILITY AND DISCHARGE LENGTH |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020123439U RU201009U1 (en) | 2020-07-15 | 2020-07-15 | DISCHARGE GAP WITH INCREASED STABILITY AND DISCHARGE LENGTH |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU201009U1 true RU201009U1 (en) | 2020-11-23 |
Family
ID=73549032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020123439U RU201009U1 (en) | 2020-07-15 | 2020-07-15 | DISCHARGE GAP WITH INCREASED STABILITY AND DISCHARGE LENGTH |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU201009U1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1110258A (en) * | 1965-09-22 | 1968-04-18 | Reyrolle A & Co Ltd | Improvements relating to electrical spark-gaps |
| RU2138893C1 (en) * | 1997-10-16 | 1999-09-27 | Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики | Controlled solid-body discharger |
| EP1542323A2 (en) * | 2003-11-28 | 2005-06-15 | Dehn + Söhne Gmbh + Co Kg | Overvoltage protection device, based on spark gaps, comprising at least two main electrodes arranged in an enclosed housing |
| RU2315406C2 (en) * | 2002-05-13 | 2008-01-20 | Абб Аб | Device and method for enabling spark gap |
-
2020
- 2020-07-15 RU RU2020123439U patent/RU201009U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1110258A (en) * | 1965-09-22 | 1968-04-18 | Reyrolle A & Co Ltd | Improvements relating to electrical spark-gaps |
| RU2138893C1 (en) * | 1997-10-16 | 1999-09-27 | Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики | Controlled solid-body discharger |
| RU2315406C2 (en) * | 2002-05-13 | 2008-01-20 | Абб Аб | Device and method for enabling spark gap |
| EP1542323A2 (en) * | 2003-11-28 | 2005-06-15 | Dehn + Söhne Gmbh + Co Kg | Overvoltage protection device, based on spark gaps, comprising at least two main electrodes arranged in an enclosed housing |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8174814B2 (en) | Wire electrode type ionizer | |
| JP5926283B2 (en) | Corona igniter with shaped insulator | |
| EP2908393A3 (en) | Method and apparatus for operating traveling spark igniter at high pressure | |
| DE112011102588B4 (en) | Barrier discharge device | |
| RU201009U1 (en) | DISCHARGE GAP WITH INCREASED STABILITY AND DISCHARGE LENGTH | |
| US5590629A (en) | Spark ignition system of an internal combustion engine | |
| CN102025094A (en) | Transverse discharge device for pulsed gas laser | |
| RU2009125996A (en) | MICROWAVE GENERATOR | |
| RU2010114721A (en) | HIGH VOLTAGE INSULATOR SYSTEM AND ION ACCELERATOR SYSTEM WITH SUCH HIGH VOLTAGE INSULATOR SYSTEM | |
| RU111359U1 (en) | DISCHARGE, HIGH VOLTAGE INSULATOR WITH DISCHARGE AND HIGH VOLTAGE ELECTRIC TRANSMISSION LINE USING THIS INSULATOR | |
| US1754158A (en) | Lightning arrester | |
| US6559580B1 (en) | Compact multistage spark gap switch | |
| CN218216104U (en) | Multi-gap lightning protection device with pilot trigger electrode | |
| US4485334A (en) | Spark gap apparatus comprising a plurality of pairs of electrodes in parallel | |
| US2623192A (en) | Spark gap device | |
| EP0120905B1 (en) | Spark plug | |
| CN115275786A (en) | Multi-gap lightning protection device with pilot trigger electrode | |
| CN104617489B (en) | Track switch with edge of a knife ultraviolet preionization and triggering circuit thereof | |
| RU2013136119A (en) | GAS DISCHARGE EXIMER LASER | |
| KR20190117909A (en) | Electomagnetic accelerator by using the trigered spakr gap | |
| RU119164U1 (en) | GAS-FILLED DISCHARGE | |
| RU2009117942A (en) | DEVICE FOR INFLUENCE ON A BIO-OBJECT | |
| SU890500A1 (en) | Controllable discharger | |
| JP2011512248A (en) | Electrostatic filtering device with optimal emission area | |
| CN217981702U (en) | Experimental device suitable for along surface flashover research under fast pulse |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20201210 |