引燃管

引燃管，是一種單陽極的汞弧整流管。主要用作控制器和大功率的整流器。以汞池為陰極，並有一個引燃極和一個陽極。引燃極以耐高溫的、具有高電阻率且不被汞沾潤的物質製成，其一部分浸在汞池中；陽極以石墨製成。當引燃極通過引燃電流時，汞池表面產生陰極熾點而發射電子，電子在向陽極運動過程中使汞蒸氣電離，在陽極與汞池間形成弧光放電。它能通過大量電流，耐受很大過載。

基本介紹

• 中文名：引燃管
• 用途：用作控制器和大功率的整流器

原理

用引燃極激勵陰極輝點以起動電弧的一種汞弧管。圖為一種金屬結構的引燃管，管殼為金屬圓筒，通水冷卻。陽極和柵極用石墨製成，能耐高溫而且不會與汞起作用。陽極收集電子，柵極用作控制或禁止以提高管子的耐壓。在高電壓的引燃管中，柵極多達三個。陰極前的擋板用來阻止汞蒸氣直接噴濺到陽極上，保證管子能承受較高的反向電壓。引燃極用碳化矽或碳化硼等半導體材料製成，具有較高的電阻率而且不會被汞浸潤。由於表面張力的作用，浸入液態汞中的引燃極只是下半部和汞緊密接觸，而上半部和汞之間有很小的間隙。當脈衝電流通過引燃極和汞陰極時，就在間隙之間引起火花，接著產生輔助電弧，在引燃極附近的汞陰極上產生髮射電子的陰極輝點。由於受到陽極電場加速，高速電子使汞蒸氣電離，在陽極與陰極之間形成弧光放電。調節引燃極和陽極電壓的相位差，就可以改變引燃管的著火時間，從而達到控制陽極導電時間和改變輸出迴路電壓、電流的目的。在大功率引燃管中，為了避免引燃極過熱，在陰極附近增加一輔助電極，在引燃極引燃後、主陽極著火前，陰極輝點靠輔助電極維持。為了避免通導大電流時石墨陽極放出氣體導致耐壓下降，有些引燃管採用金屬陽極,同時在汞池中加入鹼金屬以降低電弧壓降,提高管子的極限工作能力。

引燃管套用於可控整流設備、接觸電焊設備和大功率脈衝形成裝置中，後者要求管子提供大脈衝電流和具有大的過載能力，因此往往把管子做成沒有柵極、沒有擋板的開式結構，這種管子的衝擊電流可以超過平均電流的幾十倍。

實際裝備情況

引燃管的優勢是其耐受功率較大，因此曾被作為整流設備電路的組成部分安裝到早期的電力機車內。我國1958年試製的第一代6Y1型電力機車（仿蘇聯20世紀50年代H60機車）就曾裝備引燃管整流系統，但由於其狀態不夠可靠，後被電晶體整流電路取代。