High-voltage gas-discharge current limiter-interrupter using high-density glow discharge

Abstract

The features of operation of a high-voltage gas-discharge switch device with two control electrodes (grids) are considered. The high-density crossed fields low-pressure glow discharge of magnetron type with a cold cathode is used. The device is able to switch electric current at high voltages in three modes: either in the thyratron mode (as a closing switch), or in the tacitron mode (as a closing/opening switch with controllable current interruption), or as a current limiter-interrupter device (as a tacitron with automatic restriction of maximal value of the anode current in the case of shorted load circuit). Such features of device operation are realized due to small gaps between the microperforated control grids and the anode and employing specific pulse operation modes of the control grids.

Рассмотрены особенности работы высоковольтного газоразрядного коммутирующего прибора с двумя управляющими электродами (сетками). Используется высокоплотный тлеющий разряд низкого давления в скрещенных полях магнетронного типа с холодным катодом. Прибор способен коммутировать ток при высоких напряжениях в трёх режимах: в тиратронном режиме (как включающий прибор), либо в таситронном режиме (как включающий/выключающий прибор с управляемым прерыванием тока), либо как ограничитель-прерыватель тока (как таситрон с автоматическим ограничением максимальной величины анодного тока в случае короткого замыкания в нагрузке). Такие особенности работы прибора реализуются благодаря малым зазорам между микроструктурированными сетками и анодом и использованию специфических импульсных режимов работы управляющих сеток.

Розглянуті особливості роботи високовольтного газорозрядного комутуючого пристрою з двома керуючими електродами (сітками). Використовується тліючий розряд високої щільності низького тиску в схрещених полях магнетронного типу з холодним катодом. Прилад може комутувати струм при високих напругах в трьох режимах: в тиратронному режимі (як прилад тільки для вмикання), або в таситронному режимі (як вмикаючий/вимикаючий прилад з керованим перериванням струму), або як обмежувач-переривач струму (як таситрон з автоматичним обмеженням максимальної величини анодного струму у випадку короткого замикання навантаження). Такі особливості роботи приладу реалізуються завдяки малим зазорам між мікроперфорованими сітками та анодом та використанню специфічних імпульсних режимів роботи керуючих сіток.