SU559295A1 - Коммутационный аппарат с жидкометаллическим контактным узлом - Google Patents

Description

1

Изофетение относитс  к технике коммутировани  сильноточных электрических цепей посто нного тока, в частности к жидкометаллическим коммутационным аппаратам.

Известны коммутационные жидкометаллические аппараты.

Они содержат твердометаллические электроды, между которыми расположен жидкий металл, и секции диэлектрических пластин, св заииые с приводом . При отключении цепи пластины вход т одна . в другу); и разрывают жидкий металл, тем самым разрыва  цепь.

Недостатком такого аппарата  вл етс  сложность конструкции, повышение требовани  к точности обработки и сборке диэлектрических секщш и недостаточна  иадежиость в работе.

Наиболее близким техническим решением к предложенному  вл етс  коко4утациош{ый аппарат с жидкометаллическим контактным узлом.

Этот аппарат содержит твердометал ические электроды, образующие с изол ционной прокладкой межэлектродный канал, переход щий в дугогасительный каиал, и резервуар переменного объема с жидким металлом.

Во включенном положении межэлектродньш и дугогасительный каналы заполнены жидким металлом , а при отключении он удал етс  из каналов при помощи газового дуть  в резервуар переменного объема, возникающа  при этом электрическа  дута гаситс  продольным дутьем в узкой щели.

В таком выключателе при включении больших токов жидкометаллическа  контактна  поверхность начинает плавать. Суть этого  влени  заключаетс  в следующем. В первый момент замыкани  цепи соприкосновение жидкометаллической поверхности с электродами, наход щимис  под противоположными по знаку потенциалами, происходит не по всей поверхности, а лишь в одной или нескольких точках. В жидком металле в точке касани  с электродом возникает пинц- эффект, п{«вод щий к разрыву цепи. того, подход щие к точкам соприкосновени  и отход щие от них токи, взаимодейству  между собой, также отталкивают жидкий металл от поверхности электродов. Если жидкий металл и электрод вновь контактируют , рассмотренные вьпие  влени  повтор ютс . В результате кратковременных прикосновений и отрьшов жидкометаллической поверхности возникают дуговые  влени , практически исключаетс  возможиость включени  цепи непосредсгве1шо через жидкий металл. Включение же через дугу приводит к разруиенкю электродов.

Целью изобретени   вл етс  увеличение включающей способности аппарата.

Дн  этого предлага;е ма)1й аппарат снабжен элементом , формирующим струю, например изол щонлой перегородкой с отверстием, установленной наклото на границе межэлектродного и дугогасительного каналов. Благодар  этому жидкий металл при включении струей выбрасьшаетс  в межэлектродный канал и тем самым преодолеваютс  силы, отталкивающие жид.ий металл от электродов, вследствие  влени  плавани  жидкометаллической контактной поверхности.

На фиг. 1 изображен коммутационный аппарат с жидкометаллическим контактным узлом, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. I.

Коммутационный аппарат состоит из твердометаллических электродов 1,2, разделенных изол ционной прокладкой 3, имеющей в центре отверсти  в виде щели. Электроды 1, 2 и изол ционна  прокладка 3 образуют межэлектродный канал 4 с двум  провод щими и двум  изол ционными стенками . Межэлектродный канал 4 переходит в дугогасительный канал 5, наход щийс  целиком в изол ционном материале. На границе межэлектродного и дугогасительного каналов установлена нзол ционна  перегородка 6 с отверстием меньщего сечени , чем каналы. Канал 5 герметически соединен с сильфоном 7, наход щимс  в стакане 8. Дзтгье возможно магнитаое и газовое;

Во включенном положении жидкий металл удерживаетс  в межзлектродном канале 4 давлением на сильфон 7. При отключении снимаетс  давление с сильфона 7, а на столб жидкого металла воздействует газовое или магнитное дутье, под

ейстием которого жидкий металл удал етс  сначала из межэлектродного канала 4, а затем из дугогасительного 5. Возникающа  при этом дуга отключени  гаситс  за счет продольного, обдувани  ствола

дуги, раст жени  .и охлаждени  о стенки дугогасительиого канала 5. По окончании коммутации дутье снимаетс . При включении на сильфои 7 действует сила, сжимающа  его и вытесн юща  жидкий металл сначала в дугогасительный канал 5, а затем в

межэлектродный канал 4. Благодар  наличию перегородки 6 с отверстием жидкий металл в межэлектродный канал 5 выбрасвшаетс  струей, преодолева  этим силы, отталкивающие его от электродов, вследстдие  влени  плавани  контактной жидкометаллической поверхности. Цепь замыкаетс  через, жидкий металл в межзлектродном канале 5.

Таким образом, наличие на границе межэлектродного и дугогасительного каналов перегородки с отверстием меньщего сечени , чем канальцспособствует струйному замыканию цепи через жидкий металл, что увеличивает включающую способность аппарата, устран ет эрозню электродов.

Фо р му л а и 3 о бр е те ни  

Коммутационный аппарат с жидкометаллическим контактным узлом, содержащий твердометаллические электроды, образующие с изол ционной

прокладкой межэлектродный канал, переход щий в дугогасительный канал, и резервуар переменного объема с жидким металлом, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  включающей способности аппарата, он снабжен элементом, формирующим с 1рую, например изол ционной перегородкой с отверстием, установленным наклонно на границе межэлектродного и дугогасительного каналов.

Фиг.1

А-А

Ф(г.2