一种气路绝缘器真空管的制作方法

文档序号:16032014发布日期:2018-11-23 20:45阅读:190来源:国知局

本实用新型涉及化学及材料技术领域,具体涉及一种航天领域使用电推力器内部的气路绝缘器真空管。



背景技术:

电推进系统在卫星上工作时,贮供子系统的结构地与星结构地同电位。如果在贮供子系统与电推力器之间不采取高压绝缘隔离措施,电推力器的高电压将直接加到卫星结构上,造成极大的危害,如推力器不能正常工作、高压电源短路损坏、系统各推力器间互相影响、改变星体上的公共电位,甚至造成整星瘫痪。按照一般情况,推进剂贮供子系统与电推力器之间采用带隔离绝缘的金属管路就可以既保证供气的畅通,又不致使电推力器电极上的高电压直接加到卫星结构地上。然而,电推力器供气管路中的氙气压力一般在102~103Pa量级,属于稀薄气体。稀薄气体在遇热、光、空间电磁辐射时,其中的电子与推进剂气体分子发生碰撞,容易发生电离击穿导致绝缘失效。推力器工作时,气路电绝缘器温度大约在150~250℃范围。上述这些工况均与气路绝缘性能的设计直接相关。一般来说,气路电绝缘器绝缘失效方式有两种,一是陶瓷绝缘体表面污染导致结构绝缘失效而发生电导通,二是气路管道稀薄气体放电击穿使气体变成导体致使绝缘失效。因此,有必要研究设计一种特殊的结构,避免上述情况的发生。



技术实现要素:

本实用新型在于克服现有技术的不足,提出一种结构设计独特、构思新颖、能够保证在工作电压、工作温度和不同流量推进剂条件下,既不发生结构绝缘失效,又能有效抑制外界原因诱发的内部气体电离击穿的气路绝缘器真空管。

本实用新型一种气路绝缘器真空管,所述的真空管由陶瓷制成的主绝缘体4组成,在主绝缘体4沿中轴线横向位置均匀设置有由金属制成可接电极的隔离网2,所述的隔离网2之间间隔设置有陶瓷环3,所述的主绝缘体4的两端分别加装有封接金属Ⅰ1、封接金属Ⅱ5,在其中一端设置有与封接金属Ⅱ5焊接的压紧金属6。

所述的隔离网2的厚度小于0.1㎜。

本实用新型一种气路绝缘器真空管的有益效果:

1)所述的真空管由陶瓷制成的主绝缘体4组成,在主绝缘体4沿中轴线横向位置均匀设置有由金属制成可接电极的隔离网2,所述的隔离网2之间间隔设置有陶瓷环3,利用电势叠加的原理,将高电压进行分割来实现绝缘,即在单级气路电绝缘器两极间插入一系列的电极,使各电极间的电压之和等于工作电压,并且各极间电压都低于V smin,从而将高压绝缘转化为低压绝缘,在该磁场的作用下,电子不再由电场加速轴向运动,而是因路径弯曲复合在主绝缘体4壁面上,从而避免因局部电离形成的电子轴向运动而导致的绝缘失效;

2)所述的主绝缘体4的两端分别加装有封接金属Ⅰ1、封接金属Ⅱ5,在其中一端设置有与封接金属Ⅱ5焊接的压紧金属6,采用金属与陶瓷套封为主的封接结构,辅之以部分平封结构,经过多次试验,测量抗拉强度值,使之达到最佳的效果,再者密封效果好,能够避免在制作过程中的表面污染、试验中的沉积污染等外部污染引起的短期绝缘失效;

3)所述的封接金属Ⅱ5焊接有压紧金属6,这种结构,一方面保证压紧金属6能够将主绝缘体4内的隔离网2及陶瓷环3紧紧压靠在一起,防止出现能够移动的微小间隙,同时压紧金属6与封接金属Ⅱ5之间焊接时的可靠性好,容易操作,故设计压紧金属6结构时既要有氩弧焊边,又要有减应力槽,同时本身强度不能降低。

附图说明

图为本实用新型一种气路绝缘器真空管的结构示意图。

图中:封接金属Ⅰ1、隔离网2、陶瓷环3、主绝缘体4、封接金属Ⅱ5、压紧金属6。

具体实施方式

实施例1.

以下将结合附图对本实用新型作进一步说明。

本实用新型内容由封接金属Ⅰ1、隔离网2、陶瓷环3、主绝缘体4、封接金属Ⅱ5、压紧金属6组成,具体的结构为:所述的真空管由陶瓷制成的主绝缘体4组成,在主绝缘体4沿中轴线横向位置均匀设置有由金属制成可接电极的隔离网2,所述的隔离网2之间间隔设置有陶瓷环3,所述的主绝缘体4的两端分别加装有封接金属Ⅰ1、封接金属Ⅱ5,在其中一端设置有与封接金属Ⅱ5焊接的压紧金属6,所述的隔离网2的厚度小于0.1㎜。

本实用新型在制作时:在主绝缘体4的两端通过钎焊的方式将封接金属Ⅰ1、封接金属Ⅱ5焊接于主绝缘体4两端,既防污染而且将封接内应力转为有益压力,封接金属Ⅰ1、封接金属Ⅱ5的强度不会降低,此时再加装隔离网2、陶瓷环3,最后通过氩弧焊的方式将压紧金属6与封接金属Ⅱ5焊接在一起,隔离网2不会由于钎焊而经受一次高温焙烧过程,这样,一方面隔离网2表面不会生成金属氧化物,另一方面,孔隙率不会由于高温焙烧而发生改变,同时消除了隔离网2热潮涨时对主绝缘体4与封接金属Ⅰ1、封接金属Ⅱ5的钎焊影响,确保封接质量,同时利用电势叠加的原理,将高电压进行分割来实现绝缘,即在单级气路电绝缘器两极间插入一系列的电极,使各电极间的电压之和等于工作电压,并且各极间电压都低于V smin,从而将高压绝缘转化为低压绝缘,在该磁场的作用下,电子不再由电场加速轴向运动,而是因路径弯曲复合在主绝缘体4壁面上,从而避免因局部电离形成的电子轴向运动而导致的绝缘失效,氙气通过气路绝缘器的主绝缘体4时在高电压作用下发生电离,产生电子高速喷射而出,此时,高速喷射的电子会对卫星产生反作用,靠这种反作用力对卫星的姿态进行调整。

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