Что такое игнитрон?
Игнитрон представляет собой одноанодный ионный прибор с уникальной конструкцией, где в качестве катода используется жидкая ртуть. Его ключевая особенность — управление мощным дуговым разрядом, что делает его эффективным переключающим и выпрямительным устройством.
Области применения
Благодаря своей способности работать с высокими токами и напряжениями, игнитрон нашёл широкое применение в промышленности. Его используют в качестве мощного ртутного вентиля в схемах управления электросварочными аппаратами, в выпрямительных установках большой мощности, системах электропривода, а также на электротяговых подстанциях железнодорожного транспорта.
Принцип действия и управление
Работа прибора основана на возникновении дугового разряда между ртутным катодом и анодом. Эмиссия электронов, необходимая для поддержания главной дуги, происходит из так называемых катодных пятен — ярко светящихся участков на поверхности ртути. Эти пятна создаются с помощью вспомогательной дуги, которая инициируется перед каждым основным разрядом.
Для запуска вспомогательной дуги через специальный поджигающий электрод, частично погружённый в ртуть, пропускают кратковременные импульсы тока. Эти импульсы имеют значительную амплитуду (до десятков ампер) и очень малую длительность (порядка нескольких миллисекунд). Важнейшей функцией игнитрона является возможность управления: регулируя момент зажигания вспомогательной дуги, можно точно контролировать начало основной дуги. Это позволяет плавно изменять среднее значение выпрямленного анодного тока от максимальной величины до нуля, что критически важно для систем регулирования мощности.
Конструкция и технические характеристики
Игнитроны выпускаются в двух основных исполнениях. Наиболее распространены приборы в металлическом корпусе, рассчитанные на средние токи от 20 до 700 ампер. Они способны выдерживать амплитудное анодное напряжение до 5 киловольт и коммутировать мощность от 100 до 3600 киловатт. Существует также вариант со стеклянной оболочкой, который обычно применяется для меньших токов — до 100 ампер при том же максимальном напряжении до 5 кВ.