Ein Trigatron ist ein Typ eines auslösbaren Funkenstreckenschalters, der für hohe Ströme und hohe Spannungen (normalerweise 10-100 kV und 20-100) ausgelegt ist kA, obwohl auch Geräte im Megaampere-Bereich existieren). Es hat einen sehr einfachen Aufbau und ist in vielen Fällen die kostengünstigste Hochenergie-Schaltoption. Es kann im Freien arbeiten, es kann abgedichtet sein oder mit einem anderen dielektrischen Gas als Luft oder einem flüssigen Dielektrikum gefüllt sein. Das dielektrische Gas kann unter Druck gesetzt werden oder ein flüssiges Dielektrikum (z. B. Mineralöl) kann eingesetzt werden, um die Betriebsspannung weiter zu erhöhen. Trigatrons können für die wiederholte Verwendung (über 10.000 Schaltzyklen) bewertet werden oder sie können Single-Shot sein und bei einer einzigen Verwendung zerstört werden.
Ein Trigatron hat drei Elektroden. Die schweren Hauptelektroden sind für den Hochstromschaltpfad und eine kleinere dritte Elektrode dient als Auslöser. Während des normalen Betriebs ist die Spannung zwischen den Hauptelektroden etwas niedriger als die Durchbruchsspannung, die ihrem Abstand und dem Dielektrikum zwischen ihnen entspricht (normalerweise Luft, Argon-Sauerstoff, Stickstoff, Wasserstoff oder Schwefelhexafluorid). Zum Umschalten des Geräts wird ein Hochspannungsimpuls an die Auslöseelektrode abgegeben. Dies ionisiert das Medium zwischen ihm und einer der Hauptelektroden und erzeugt einen Funken, der die Dicke des nichtionisierten Mediums zwischen den Elektroden verkürzt. Der Zündfunke erzeugt außerdem ultraviolettes Licht und freie Elektronen in der Hauptlücke. Diese führen zu einem schnellen elektrischen Durchbruch des Hauptspaltes, der in einem niederohmigen elektrischen Lichtbogen zwischen den Hauptelektroden mündet. Der Lichtbogen wird weiter leiten, bis der Stromfluss ausreichend abfällt, um ihn zu löschen.
Die Auslöseelektrode wird meistens durch ein Loch in der Mitte der positiven Hauptelektrode montiert. Die ungebohrte Hauptelektrode ist die negative Elektrode. Beim Schalten hoher Ströme unterliegen die Elektroden einer erheblichen Wärmebelastung, da sie direkt am Lichtbogen beteiligt sind. Dies führt dazu, dass die Oberflächen allmählich verdampfen, so dass einige Konstruktionen Methoden enthalten, um den Abstand zwischen den Elektroden leicht einzustellen oder die Elektroden tatsächlich auszutauschen. Die Hauptelektroden werden typischerweise aus Messing oder Legierungen aus Kupfer und Wolfram hergestellt, um die Lebensdauer der Elektrode zu verlängern.
Glas-Trigatrons werden häufig in ein Drahtgeflecht eingeschlossen, um einen Schutz vor Fragmentierung zu bieten, wenn das Gerät durch internen Überdruck explodiert.
Trigatrons finden in gepulsten Energieanwendungen viele verschiedene Anwendungen. Beispielsweise wurden sie in frühen Radarmodulatoren verwendet, um die Hochleistungsimpulse in die Magnetrons einzuspeisen, zur Verwendung mit Slapper-Detonatoren oder zum Auslösen eines Marx-Generators.
Siehe auch [ edit ]
Referenzen
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