SU1108525A1

SU1108525A1 - Contact for strong-current equipment

Info

Publication number: SU1108525A1
Application number: SU823520475A
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Григорьевич Бакута; Леонид Николаевич Карпенко; Владимир Анатольевич Скорняков
Original assignee: Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина
Priority date: 1982-12-13
Filing date: 1982-12-13
Publication date: 1984-08-15

Abstract

КОНТАКТ СИЛЬНОТОЧНОГО АППАРАТА , состо щий из твердометаллического электрода, торцова контактна поверхность которого смочена жидким металлом, отличающи тем, что, с целью повышени надежности путем обеспечени равномерной плотности тока на площадке контактировани в контактном слое жидкого металла и увеличени допустимой величины тока, твердометаллический контакт выполнен в виде пуска транспонированных между собой проводников, причем концы транспонированных проводников со стороны обратной торцовой поверхности контакта закреплены на дополнительно введенном металлическом фланце. (Л 00 елCONTACT OF HIGH-CURRENT APPARATUS, consisting of a solid-metal electrode, the front contact surface of which is wetted with a liquid metal, characterized in that, in order to increase reliability by ensuring uniform current density at the contact area in the contact layer of the liquid metal and increasing the allowable current, the form of the start of the transposed conductors, with the ends of the transposed conductors on the side of the reverse end contact surface behind mounted on an additional metal flange. (L 00 ate

Description

Изобретение относится к электроаппаратостроению, а более конкретно к Элементам сильноточных кокбиутационных аппаратов.The invention relates to electrical equipment, and more particularly to the Elements of high-current cocktail devices.

Известны сильноточные устройства, контакты которых содержат твердоме- 5 таллический элемент, смоченный жидким металлом (ж.м.) СП.High-current devices are known, the contacts of which contain a solid-metal element moistened with liquid metal (m) of a joint venture.

Однако в стационарном и переходном режимах работы сильноточных цепей из-за вытеснения тока на край 10 контактной площадки для сохранения допустимой плотности тока приходится значительно увеличить габариты контактной площадки.However, in the stationary and transient modes of operation of high-current circuits, due to the displacement of the current at the edge 10 of the contact pad, in order to maintain an acceptable current density, it is necessary to significantly increase the dimensions of the contact pad.

Наиболее близким по технической 15 сущности и достигаемому результату к изобретению является сильноточный контакт, состоящий из твердометаллического электрода, торцовая контактная поверхность которого смочена жидким металлом £2 7.The closest in technical essence 15 and the achieved result to the invention is a high-current contact, consisting of a solid metal electrode, the end contact surface of which is moistened with liquid metal £ 2 7.

Недостатком этого контакта является большой перегрев слоя жидкого металла из-за неполного использова ния площади контакта как в стационарном режиме (для переменного тока), так и в переходном режиме (включение постоянного и переменного тока, пропускание токов короткого замыкания) . Недоиспользование площади контактной площадки обусловлено проявлением поверхностного эффекта в результате действия которого происходит вытеснение тока на край контактной площадки. Так как интенсивность джоулевых источников тепла пропорцио-³·’ нальна квадрату плотности тока (j²р, где j²- плотность тока;The disadvantage of this contact is a large overheating of the liquid metal layer due to the incomplete use of the contact area both in the stationary mode (for alternating current) and in the transition mode (switching on direct and alternating current, passing short-circuit currents). Underutilization of the area of the contact pad is due to the manifestation of the surface effect as a result of which the current is displaced to the edge of the contact pad. Since the intensity of the Joule heat sources is proportional to ³ · 'is proportional to the square of the current density (j ² p, where j ² is the current density;

р - уйельное электрическое сопротивление материала контакта)_t то повышение плотности тока на краю кон- 40 тактной площадки может приводить к недопустимому перегреву слоя ж.м. и контакта на краю площадки и снижению надежности устройства в целом.p is the resistive electrical resistance of the contact material) _t then an increase in the current density at the edge of the contact pad can lead to unacceptable overheating of the layer m. and contact at the edge of the site and reducing the reliability of the device as a whole.

Целью изобретения является повышение надежности путем обеспечения равномерной плотности тока на площадке контактирования в контактном слое жидкого металла и увеличения допустимой величины тока.The aim of the invention is to increase reliability by ensuring a uniform current density at the contact area in the contact layer of the molten metal and increasing the permissible current value.

Поставленная цель достигается тем, что, в контакте сильноточного аппарата, состоящий из твердометаллического электрода, торцовая контактная поверхность которого смочена жидким метал- 55 лом, твердометаллический контакт выполнен в виде пучка транспонированных между собой проводников, причем концы транспонированных проводников со стороны обратной торцовой поверх- 60 ности контакта закреплены на дополни тельно введенном металлическом фланце .This goal is achieved by the fact that, in the contact of a high-current apparatus, consisting of a solid-metal electrode, the end contact surface of which is moistened with liquid metal 55, the solid-metal contact is made in the form of a bunch of transposed conductors, and the ends of the transposed conductors from the opposite end surface Contact points are mounted on an additionally inserted metal flange.

На чертеже показан твердометаллический контакт.The drawing shows a solid metal contact.

Предлагаемый контакт сильноточного аппарата состоит из твердометаллического элемента 1, выполненного из пучка транспонированных проводников и металлического фланца 2, охватывающего твердометаллический электрод 1. Концы транспонированных проводников со стороны обратной контактной поверхности 3 крепятся симметрично к металлическому фланцу 2. Торцовая контактная поверхность 3 смочена слоем жидкого металла.The proposed contact of a high-current apparatus consists of a solid-metal element 1 made of a bunch of transposed conductors and a metal flange 2 that encloses a solid-metal electrode 1. The ends of the transposed conductors from the side of the reverse contact surface 3 are attached symmetrically to the metal flange 2. The end contact surface 3 is moistened with a layer of molten metal.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При включении устройства ток протекает по устройству от контактной площадки 3 через твердометаллический электрод 1 и фланец 2.When the device is turned on, current flows through the device from the contact pad 3 through the solid metal electrode 1 and flange 2.

Использование твердометалллческого электрода, выполненного из пучка транспонированных между собой проводников, у которых обеспечивается равенство активного сопротивления и эквйвалентной индуктивности каждой параллельной ветви и обеспечивается равенство токов во всех параллельных ветвях, позволяет влиять на распределение тока в контактном слое жидкого металла. При этом как в стационарном, так и переходном режимах работы контактного устройства обеспечивается равномерное распределение плотности тока на контактной площадке. Поскольку контактная площадка й контактный слой жидкого йеталла являются наиболее нагруженными в термическом отношении, то использование транспонированного твердометаллического проводника позволяет снизить термическую нагрузку в наиболее опасном с точки зрения нагрева месте контактного устройства, а именно- в контактном _лое жидкого металла. При выполнении контакта с транспонированием с площадью контакта, например, равной б см полезная площадь контакта составляет 100 %. Полезная площадь нетранспонированного контакта на частоте, например, 800 Гц составляет лишь 30%, а допустимая величина тока через предлагаемый контакт может быть увеличена в 3 раза по сравнению с обычным контактом.The use of a solid-metal electrode made of a bunch of transposed conductors between each other, which ensures equal resistance and equivalent inductance of each parallel branch and ensures equal currents in all parallel branches, allows you to influence the current distribution in the contact layer of liquid metal. In this case, both in stationary and transient modes of operation of the contact device, a uniform distribution of the current density on the contact area is ensured. Since the contact pad and the contact layer of liquid metal are the most thermally loaded, the use of a transposed solid-metal conductor can reduce the thermal load in the most dangerous place from the point of view of heating of the contact device, namely, in the contact layer of the liquid metal. When making contact with transposition with a contact area of, for example, equal to b cm, the useful contact area is 100%. The useful area of a non-transposed contact at a frequency of, for example, 800 Hz is only 30%, and the allowable current through the proposed contact can be increased by 3 times compared with a conventional contact.

Таким образом, предлагаемый контакт позволяет обеспечить равномерную плотность тока на площадке контактирования в слое жидкого металла и существенно увеличить допустимую величину тока через контакт при тех же габаритных размерах.Thus, the proposed contact makes it possible to ensure uniform current density at the contacting site in the liquid metal layer and to substantially increase the allowable current through the contact at the same overall dimensions.

ВНИИПИ Заказ 5876/39 Тираж 683 ПодписнвеVNIIIPI Order 5876/39 Circulation 683 Signed

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул.Проектная, 4Branch of the PPP Patent, Uzhgorod, Project 4,

Claims

CONTACT OF A HIGH-CURRENT APPARATUS, consisting of a solid metal electrode, the end contact surface of which is moistened with liquid metal, characterized in that, in order to increase reliability by ensuring uniform current density at the contact area in the contact layer of liquid metal and increasing the permissible current value, solid metal contact made in the form of starting transposed conductors with each other, and the ends of the transposed conductors from the opposite end face of the contact surface closed slivers for additionally introducing a metal flange.

Q <2 £

QO SP yu sl