Тригатрон - Trigatron

Trigatron CV100, со свободным «носком» для сдерживания любого взрыва

Тригатрон представляет собой тип отпираемого искрового промежутка переключатель предназначен для высокого тока и высокого напряжения (обычно 10-100 кВ и 20-100 кА, хотя устройства в мега-амперной диапазона существуют также). Он имеет очень простую конструкцию и во многих случаях является наиболее дешевым вариантом переключения с высоким энергопотреблением. Он может работать на открытом воздухе, он может быть герметичным или может быть заполнен диэлектрическим газом, отличным от воздуха или жидким диэлектриком . Диэлектрический газ может находиться под давлением, или его можно заменить жидким диэлектриком (например, минеральным маслом ) для дальнейшего увеличения рабочего напряжения. Тригатроны могут быть рассчитаны на многократное использование (более 10 000 циклов переключения), или они могут быть однократными, уничтоженными за одно использование.

Тригатрон имеет три электрода. Тяжелые основные электроды предназначены для сильноточного переключения, а третий электрод меньшего размера служит пусковым механизмом. При нормальной работе напряжение между основными электродами несколько ниже, чем напряжение пробоя, соответствующее их расстоянию и диэлектрику между ними (обычно воздух , аргон - кислород , азот , водород или гексафторид серы ). Для переключения устройства на запускающий электрод подается импульс высокого напряжения. Это ионизирует среду между ним и одним из основных электродов, создавая искру, которая сокращает толщину неионизированной среды между электродами. Запускающая искра также генерирует ультрафиолетовый свет и свободные электроны в основном зазоре. Это приводит к быстрому электрическому пробою основного зазора, что приводит к возникновению электрической дуги низкого сопротивления между основными электродами. Дуга будет оставаться проводящей до тех пор, пока ток не упадет достаточно, чтобы погасить ее.

Пусковой электрод чаще всего устанавливается через отверстие в центре положительного основного электрода. Несверленный основной электрод - это отрицательный электрод. При коммутации больших токов электроды подвергаются значительному тепловому напряжению, так как они непосредственно участвуют в электрической дуге. Это вызывает постепенное испарение поверхностей, поэтому некоторые конструкции включают методы, позволяющие легко регулировать расстояние между электродами или фактически заменять электроды. Основные электроды обычно изготавливаются из латуни , меди или ее сплавов, вольфрама или композита медь-вольфрам для увеличения срока службы электродов.

Триггерный импульс чаще всего доставляется триггерным трансформатором . Некоторые тригатронные блоки имеют встроенные триггерные модули; другие используют внешние. Вторичная обмотка пускового трансформатора может быть гальванически изолирована от первичной обмотки. Некоторые производители предлагают триггерные модули, управляемые оптоволокном, которое изолирует схему управления от воздействия электромагнитных помех резких и интенсивных электрических импульсов. Триггерный импульс с выхода трансформатора обычно представляет собой узкий всплеск очень высокого напряжения с относительно небольшой энергией по сравнению с энергией, контролируемой тригатроном.

Энергия для триггерного импульса обычно получается от конденсатора, который может заряжаться от источника питания собственной цепи тригатрона. В связи с этим, вся схема очень похожа на ксеноновая лампа-вспышка на основе фотовспышкой , где триггер трансформатор обеспечивает ионизацию в трубке и функции трубки одновременно в качестве источника света и переключающего элемента питания для себя. Вспышки с воздушным зазором типом, где вспышка разрыв сам по себе содержит поджигающий электрод и действует как переключатель, является формой тригатрона с одной и той же двойной функцией.

Тригатроны часто заключают в пропитанные смолой "носки" из рыхлой ткани, чтобы удерживать фрагменты, если устройство взорвется из-за внутреннего избыточного давления.

Тригатроны находят множество применений в импульсных источниках питания . Например, они использовались в ранних модуляторах радаров для подачи мощных импульсов в магнетроны , для использования с детонаторами ударного действия или для запуска генератора Маркса .

Смотрите также

Рекомендации

Внешние ссылки