SU890478A1 - Liquid-metal safery switch - Google Patents

Liquid-metal safery switch Download PDF

Info

Publication number
SU890478A1
SU890478A1 SU802889641A SU2889641A SU890478A1 SU 890478 A1 SU890478 A1 SU 890478A1 SU 802889641 A SU802889641 A SU 802889641A SU 2889641 A SU2889641 A SU 2889641A SU 890478 A1 SU890478 A1 SU 890478A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
liquid metal
channels
fuse
contact cap
electromagnet
Prior art date
Application number
SU802889641A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Василий Андреевич Андреев
Евгений Васильевич Бондаренко
Юрий Степанович Крежевский
Александр Федорович Кузьмин
Олег Всеволодович Петинов
Геннадий Владимирович Уфаев
Original Assignee
Ульяновский политехнический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ульяновский политехнический институт filed Critical Ульяновский политехнический институт
Priority to SU802889641A priority Critical patent/SU890478A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU890478A1 publication Critical patent/SU890478A1/en

Links

Landscapes

  • Fuses (AREA)

Description

(54) ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ(54) LIQUID METAL FUSE

JJ

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  защиты электрооборудовани  от токов короткого замыкани  и перегрузок.The invention relates to electrical engineering and can be used to protect electrical equipment from short-circuit currents and overloads.

Известны жидкометаллические предохранители , которые автоматически замыкают электрическую цепь через некоторое врем  после охлаждени  паров металла, из которого изготовлена вставка 1.Liquid metal fuses are known that automatically close an electrical circuit some time after cooling the metal vapor from which the insert 1 is made.

Недостатком указанного предохранител   вл етс  то, что при возникновении электрической сети устойчивого короткого замыкани  жидкометаллический предохранитель производит многократное включение источника тока на существующее короткое замыкание , следовательно, указанный предохранитель может работать только в совокупности с другими коммутационными аппаратами .The disadvantage of this fuse is that when a stable short-circuit electrical network occurs, the liquid metal fuse repeatedly switches on the current source to an existing short circuit, therefore, the fuse can work only in conjunction with other switching devices.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  жидкометаллический предохранитель, содержащий электроизол ционный корпус с контактными колпаками , жидкометаллическую плавкую вставку и демпфер, размещенный в одном из контактных колпаков 2.The closest in technical essence to the invention is a metal fuse containing an electrically insulating housing with contact caps, a liquid metal fuse insert and a damper located in one of the contact caps 2.

Недостатком известного устройства  вл етс  необходимость дополнительного аппарата дл  отключени  защищаемой цепи.A disadvantage of the known device is the need for an additional apparatus for disconnecting the protected circuit.

Цель изобретени  - повыщение надёжности отключени  защищаемой цепи.The purpose of the invention is to increase the reliability of the disconnection of the protected circuit.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что жидкометаллический предохранитель снабжен электромагнитом и щтоком, установленным в контактном колпаке, где размещен демпфер, жидкометаллическа  плавка  вставка выполнена в виде нескольких параллельных капилл рных каналов, в качестве демпфера использован сильфон, а  корь электромагнита через щток соединен с указанным демпфером.The goal is achieved by the fact that the liquid metal fuse is equipped with an electromagnet and a brush installed in the contact cap where the damper is located, the liquid metal melting insert is made in the form of several parallel capillary channels, the bellows is used as the damper, and the electromagnet measles are connected to the damper as a damper.

Кроме того, в жидкометаллическом предохранителе корпус электромагнита может 15 быть электрически изолирован от контактного колпака, а  корь электрически изолирован от сильфона.In addition, in the liquid metal fuse, the body of the electromagnet can 15 be electrically isolated from the contact cap, and the measles is electrically isolated from the bellows.

Claims (2)

Причем в жидкометаллическом предохранителе с целью возможности регулировани  номинального тока срабатывани  концы капилл рных каналов, размещенные в контактном колпаке, где расположен сильфон, могут быть снабжены резьбовыми заглушками . На чертеже изобра кен жидкометаллический предохранитель, разрез. В электроизол ционном корпусе 1, в верхнем контактном колпаке 2 и в нижнем контактном колпаке 3 имеютс  капилл рные каналы 4, заполненные жидким металлом. Диаметр каналов выбран из услови  получени  капилл рного эффекта дл  жидкого металла, т. е. под действием собственной силы т жести металл из каналов выливатьс  не может, а если они не заполнены , то не может в них втекать. Внутри верхнего контактного колпака 2 установлен сильфон 5, а на торцовой части этого колпака размещен электромагнит броневого типа, состо щий из корпуса 6, крыщки 7, обмотки 8 и  кор  9. Корпус 6 электромагнита электрически изолирован от верхнего контактного колпака 2 с помощью кольцевой изол ционной вставки 10. Якорь 9 соединен с сильфоном 5 посредством щтока 11. Якорь 9 и щток 11 электрически изолированы от сильфона 5 при помощи изол ционной втулки 12. Сильфон 5 установлен в контактном колпаке 2 так, что между сильфоном 5 и верхними концами каналов 4 имеетс  некоторый буферный объем 13, не заполненный жидким металлом. Штифты 14 преп тствуют повороту контактных колпаков 2 и 3 относительно электроизол ционного корпуса 1 во врем  сборки жидкометаллического предохранител . Нижние концы капилл рных каналов 4 в контактном колпаке 3 закрыты заглущками 15 (например, винтовыми ). в верхних концах некоторых капилл рных каналов 4 могут устанавливатьс  резьбовые заглушки 16. Жидкометаллический предохранитель работает следующим образом. В нормальном режиме работы ток протекает от контактного колпака 2 через жидкий металл, наход щийс  в каналах 4, к нижнему контактному колпаку 3. При протекании тока короткого замыкани  или перегрузке жидкий металл в каналах 4 испар етс , и возникающее при этом давление вытесн ет значительную долю паров металла в буферный объем 13. После остывани  паров происходит их конденсаци . Образующийс  при этом жидкий металл из буферного объема 13 в каналы 4 не стекает, так как этому преп тствуют капилл рные свойства каналов. Меньща  часть паров металла, оставща с  в каналах 4, недостаточна дл  образовани  в каналах 4 сплощных токопровод щих мостиков после конденсации паров. Следовательно, контактный колпак 2 оказываетс  электрически отключенным от контактного колпака 3. Дл  восстановлени  жидкометаллического предохранител  подают кратковременно ток в обмотку 8 электромагнита. При этом  корь 9 электромагнита вт гиваетс  внутрь корпуса 6 и через щток 11 воздействует на сильфон 5, который вытесн ет жидкий металл из буферного объема 13 в каналы 4. Восстановление жидкометаллического предохранител  может быть сделано и путем нажати  рукой на выступающий конец  кор  9 {при неисправности источника питани  обмотки 8 электромагнита). Чтобы уменьшить при этом опасность поражени  персонала электрическим током, в конструкцию жидкометаллического предохранител  введены кольцева  изол ционна  вставка 10 и изол ционна Втулка 12. Если же требование ручного .восстановлени  к предохранителю не предъ вл етс , то вставка 10 и втулка 12 могут быть изъ ты, т. е. конструкци  предохранител  несколько упрощаетс . Выполнение плавкой вставки в виде нескольких (а не одного) капилл ров позвол ет увеличить номинальный ток жидкометаллического предохранител . Дл  изменени  номинального тока можно мен ть число каналов 4. Более удобно при неизменном (максимальном) числе каналов 4 мен ть номинальный ток в сторону уменьщени , отключа  часть этих каналов с помощью резьбовых заглущек 16. Каналы 4, закрываемые заглушками с обеих сторон, при сборке предохранител  не заполн ют жидким металлом. В качестве жидкого металла в предлагаемом предохранителе можно использовать натрий, более удобна эвтектика галли . Преимуществом эвтектики галли   вл етс  отсутствие токсичности. Так как температура перехода в жидкое состо ние дл  эвтектики галли  около 5°С, то с плавкой вставкой из эвпредохранитель тектики галли5 тектики галли  следует использовать во внутренних электроустановках. Как видно из описанного, самопроизвольно самовосстановление предложенного жидкометаллического предохранител  не происходит . Следовательно, предохранитель не требует об зательной установки совместно с ним автоматического выключател . Отсутствие автоматического выключател  упрощает схему защищаемой цепи и значительно удещевл ет ее. Формула изобретени  I. Жидкометаллический предохранитель, содержащий электроизол ционный корпус с контактными колпаками, жидкометаллическую плавкую вставку и демпфер, размещенный в одном из контактных колпаков, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  надежности отключени  защищаемой цепи. о снабжен электромагнитом и щтоком, установленным в контактном колпаке, где размещен демпфер, жидкометаллическа  плавка  вставка выполнена в виде нескольких параллельных капилл рных каналов, в качестве демпфера использован сильфон, а  корь электромагнита через щток соединен, с указанным демпфером. Moreover, in the liquid metal fuse, in order to control the nominal response current, the ends of the capillary channels placed in the contact cap where the bellows is located can be provided with threaded plugs. In the drawing, the image is a liquid metal fuse, slit. In the electrically insulating housing 1, in the upper contact cap 2 and in the lower contact cap 3 there are capillary channels 4 filled with liquid metal. The diameter of the channels is chosen based on the condition of obtaining a capillary effect for the liquid metal, i.e. the metal cannot flow from the channels under the influence of its own gravity, and if they are not filled, it cannot flow into them. Inside the upper contact cap 2 there is installed a bellows 5, and on the front part of this cap an electromagnet of the armor type is placed, consisting of body 6, cover 7, winding 8 and core 9. Electromagnet body 6 is electrically isolated from the top contact cap 2 by means of an annular insulating inserts 10. The anchor 9 is connected to the bellows 5 by means of a puff 11. The anchor 9 and the poles 11 are electrically isolated from the bellows 5 by means of an insulating sleeve 12. The bellows 5 is installed in the contact cap 2 so that between the bellows 5 and the upper ends of the canal s 4 there is some buffer volume 13 is not filled with liquid metal. The pins 14 prevent the contact caps 2 and 3 from turning relative to the electrically insulating body 1 during the assembly of the liquid metal guard. The lower ends of the capillary channels 4 in the contact cap 3 are closed by plugs 15 (for example, screw). threaded plugs 16 can be installed in the upper ends of some capillary channels 4. The liquid metal fuse operates as follows. In normal operation, the current flows from the contact cap 2 through the liquid metal in channels 4 to the lower contact cap 3. When a short circuit or a current flows, the liquid metal in the channels 4 evaporates, and the resulting pressure displaces a significant proportion metal vapor in the buffer volume 13. After the vapor has cooled, it condenses. The liquid metal formed in this way does not drain from the buffer volume 13 into the channels 4, since this is prevented by the capillary properties of the channels. A minor part of the metal vapors remaining in channels 4 is insufficient for the formation in the channels 4 of electrically conductive bridges after condensation of the vapors. Consequently, the contact cap 2 is electrically disconnected from the contact cap 3. To restore the liquid metal fuse, a short current is applied to the winding 8 of the electromagnet. At the same time, the electromagnet's bark 9 is drawn into the inside of the housing 6 and through the brush 11 it acts on the bellows 5, which forces the liquid metal from the buffer volume 13 into the channels 4. Recovery of the liquid metal guard can be done by pressing the projecting end of the core 9 {if there is a fault power supply winding 8 electromagnet). In order to reduce the danger of injury to personnel by electric current, an annular insulating insert 10 and an insulating sleeve 12 are introduced into the design of the liquid metal fuse. If the requirement of manual repair is not presented to the fuse, then the insert 10 and the sleeve 12 can be removed, i.e. the fuse design is somewhat simplified. Making the fuse insert in the form of several (rather than one) capillaries allows to increase the rated current of the liquid metal fuse. To change the rated current, it is possible to change the number of channels 4. It is more convenient with a constant (maximum) number of channels 4 to change the nominal current in the direction of decreasing, disconnecting some of these channels using threaded plugs 16. Channels 4, closed with plugs on both sides, during assembly the fuse is not filled with liquid metal. As the liquid metal in the proposed fuse, sodium can be used, the gallium eutectic is more convenient. The advantage of gallium eutectics is the absence of toxicity. Since the transition temperature to liquid for gallium eutectics is about 5 ° C, then gallium tectics should be used in indoor electrical installations with a fusible insert from the galli tectics eelectric fuse. As can be seen from the above, spontaneously self-healing of the proposed liquid metal fuse does not occur. Consequently, the fuse does not require the installation of a circuit breaker with it. The absence of a circuit breaker simplifies the circuit of the circuit to be protected and significantly reduces it. Claims I. A liquid metal fuse comprising an electrically insulating housing with contact caps, a liquid metal fuse insert and a damper housed in one of the contact caps, characterized in that, in order to increase the reliability of disconnection of the protected circuit. It is equipped with an electromagnet and a choke installed in a contact cap where the damper is located, the liquid metal melting insert is made in the form of several parallel capillary channels, the bellows is used as the damper, and the electromagnet is connected through the brush to the damper. 2. Предохранитель по п. 1, отличающийс  тем, что корпус электромагнита электри2. Fuse according to claim 1, characterized in that the body of the electromagnet is electric
SU802889641A 1980-03-06 1980-03-06 Liquid-metal safery switch SU890478A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802889641A SU890478A1 (en) 1980-03-06 1980-03-06 Liquid-metal safery switch

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802889641A SU890478A1 (en) 1980-03-06 1980-03-06 Liquid-metal safery switch

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU890478A1 true SU890478A1 (en) 1981-12-15

Family

ID=20880825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802889641A SU890478A1 (en) 1980-03-06 1980-03-06 Liquid-metal safery switch

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU890478A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0593162B1 (en) Current limiting fuse and dropout fuseholder for interchangeable cutout mounting
US4184138A (en) Offset, series connected current limiting fuse and expulsion fuseholder assembly for opengate cutout
US4617544A (en) High voltage, high rupture capacity fuse
US3365616A (en) Overvoltage protection system for electrical apparatus with current limiting fuse and removable oil fuse in series on line side
US1294621A (en) Method of and means for switching current-flow at high potential.
US2843702A (en) Protective device with current limiting means
CA1061855A (en) Transformer protective system
US2066935A (en) Surge and outageproof distribution transformer
EA199900657A2 (en) Immersed transformer self-protected by a device including a circuit breaker and fuses
US2917605A (en) Fusible devices
US4008452A (en) Current limiting fuse device for relatively high current
SU890478A1 (en) Liquid-metal safery switch
US2087744A (en) Method of and means for automatically opening and reclosing a circuit
US2662947A (en) Combination fuse cutout and switch
US4183003A (en) Load-break fuse equipment
US2143038A (en) Fuse
US4266258A (en) Current limiting device for high voltage switching mechanisms
US2251409A (en) Electric fuse
US4121186A (en) Indicating sectional composite fuse construction using standard-type fuse link
Mikulecky Current-limiting fuse with full-range clearing ability
US2231599A (en) Electric fuse
SU960996A1 (en) Liquid-metal cutout
Newbery et al. Electric fuses
SU1059632A1 (en) Protective device
SU788211A1 (en) Self-restoring current limiter