Тригатрон

Тригатрон CV100

Тригатро́н — (от англ. trigger — пусковое устройство, пусковой сигнал и (элек)трон) — разновидность управляемого искрового разрядника с холодным катодом^[1] для управления высокими напряжениями и большими токами (обычно 10-100 кВ, 20-100 кА и вплоть до мегаамперов).

Конструкция

Конструкции тригатронов очень просты и во многих случаях их применение — самое дешёвое решение для включения мощных электрических цепей. Они могут не иметь корпуса и работать на воздухе, могут иметь герметизированный стеклянный или керамический корпус, заполненный диэлектрическим газом, в том числе под давлением. Тригатрон может быть заполнен жидким диэлектриком (например, минеральным маслом) для повышения рабочего напряжения. Тригатрон может быть рассчитан на многократное использование (более 10 000 переключений), и может быть одноразовым, разрушающимся в течение первого включения.

Тригатрон имеет 3 электрода — 2 массивных (главных) для пропуска тока и маленький управляющий электрод. Когда тригатрон отключён, напряжение между главными электродами должно быть меньше напряжения пробоя, соответствующего расстоянию между электродами и применённому диэлектрику (воздуху, аргоно-кислородной смеси, азоту, водороду или элегазу).

Чтобы включить тригатрон, на управляющий электрод подаётся высоковольтный импульс. Он ионизирует газ между управляющим и одним из главных электродов, возникает искровой разряд, который укорачивает не ионизированный промежуток между главными электродами. Искра создаёт ультрафиолетовое излучение и порождает множество свободных электронов в промежутке. Это быстро приводит к электрическому пробою и между главными электродами возникает электрическая дуга с малым сопротивлением. Дуга продолжается до тех пор, пока напряжение между главными электродами не станет меньше некоторого значения.

Управляющий электрод часто расположен в полости в центре положительного главного электрода (анода); отрицательный электрод (катод) не имеет отверстий.

Электроды сильно нагреваются, так как подвергаются действию электрической дуги, что приводит к постепенному испарению материала электродов. Некоторые конструкции тригатронов предусматривают способы регулировки расстояния между электродами или полной замены электродов. Главные электроды обычно изготавливаются из бронзы или компаунда медь-вольфрам, полученного методом порошковой металлургии.

Стеклянные тригатроны часто покрывают защитной волнистой металлической сеткой во избежание разлёта кусочков стекла при разрыве колбы.

Применение

Тригатроны находят применение в импульсной технике, например, они использовались в модуляторах первых радаров для передачи мощных импульсов на магнетроны. Используются для управления электродетонаторами и как разрядники в генераторах Маркса^[2].

Терминология

По мнению БСЭ^[3], термин «тригатрон» к середине 70-х годов XX века почти вышел из употребления в русском языке и его вытеснил более широкий термин «управляемый разрядник». Однако просмотр страниц Интернета показывает, что термин используется довольно широко (2007 год).

См. также

• Тиратрон
• Крайтрон
• Генератор Маркса

Ссылки

• Статья «Управляемый разрядник» в БСЭ, фото
• Данные и фото тригатронов (3 шт.) (англ.)
• Данные и фото тригатронов (5 шт.) (англ.)
• Описание работы тригатрона (англ.)
• Тригатроны серии TG. Подробное описание (англ.) (pdf, 992 KB)

Примечания

1. ↑ Катод холодный в том смысле, что он не требует внешнего подогрева. На самом деле электроды раскаляются так, что начинают испаряться.
2. ↑ В русскоязычной литературе обычно называется ГИН, «Генератор Импульсных Напряжений»
3. ↑ Статья «Тригатрон» в БСЭ