SU904016A1 - Приводное устройство дл коммутационных аппаратов - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электронике и может быть использовано в сильноточных коммутационных аппаратах.

Известны жидкометаллические коммутационные аппараты, в которых в качестве привода используетс  электрический разр д в жидком металле. Жидкий металл под действием энергии взрыва выбрасываетс  вверх в межконтактный зазор и замыкает контакты силовой цепи. Взрывающийс  проводник из твердометаллических материалов формируют вне устройства, изолируют его боковую поверхность, соедин ют одним торцом с токопроводником, а затем ввод т в жидкометаллическую среду 1.

В такой конструкции необходимо периодически после каждого электрического разр да вводить новый взрывающийс  проводник в жидкий металл, что св зано с разгерметизацией устройства и  вл етс  его недостатком .

Известно также приводное устройство дл  коммутационных аппаратов, содержащее заполненный жидким металлом цилиндрический корпус, выполн ющий функцию одного из токопроводов, и другой токопровод , установленный внутри корпуса, которыи изолирован от него при помощи изол ционной втулки, а контактирует с ним при помощи жидкометаллического перещейка, образованного двум  изол ционными дисками , установленными с зазором соосно с внутренним токопроводом 2.

Основными недостатками этого устройства  вл ютс : малый зазор между дисками, составл ющий дес тые доли миллиметра, затрудн ет заполнение его жидким металлом , что снижает надежность и скорость формировани  взрывающегос  проводника; устройство не обеспечивает регулирование зазора без его разборки, что снижает функциональные возможности; место креплени  дисков к токопроводу  вл етс  неподвижным и испытывает значительные силовые воздействи , что снижает механическую прочность устройства.

Цель изобретени  - повыщение долговечности и надежности устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено толкателем с подпружиненным к нему щтоком и элементом регулировки зазора между изол ционными дисками , при этом внутренний токопровод выпол нен с осевым отверстием, в котором установлены толкатель и шток, первый из которых жестко св зан с элементом регулировки зазора между дисками, а второй - с одним из дисков.

Кроме того, втулка, изолирующа  корпус от внутреннего токопровода, жестко соединена с другим диском, подпружинена и установлена с возможностью перемещени  в осевом направлении.

На чертеже изображено конструктивное выполнение приводного устройства.

Устройство содержит корпус 1,  вл ющийс  одним из токопроводов и заполненный жидкометаллической средой 2, в которой расположен другой внутренний токопровод 3, изолированный от жидкометалической среды с помощью втулки 4, подвижной в осевом направлении. На втулке 4 расположен нижний диск 5, в который упираетс  пружина 6. В токопроводе 3 выполнено осевое отверстие 7, в котором расположен шток 8. На штоке 8 закреплен верхний диск 9. Диски 5 и 9 образуют жидкометаллический взрывающийс  перещеек 10. Шток 8 снабжен пружиной 11. В осевом отверстии 7 расположен толкатель 12, который соединен с элементом 13 регулировки зазоров и взаимодействует со штоком. Втулка 4 снабжена упором 14. Токопровод 3 неподвижен и соединен с жидкоменталлическим перешейком 10.

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии нижний диск 5 фиксируетс  с помощью пружины 6, прижимающей упор 14 втулки 4 к корпусу 1. Верхний диск 9 с помощью толкател  12, воздействующего на шток 8 и преодолевающего сопротивление пружины 11, перемещаетс  вверх, образу  с нижним диском зазор 5- 10 мм. В такой зазор свободно затекает жидкий металл. Затем толкатель 12 и шток 8 под действием пружины 11 перемещаютс  вниз. Между нижним и верхним дисками устанавливают при помощи элемента 13 регулировки зазора зазор (например, 0,1-0,5 мм), соответствующий оптимальным параметрам электрического разр да. В этом зазоре формируетс  жидкометаллический перешеек, который в центре соединен с центральным токопроводом, а на периферии - с жидкометаллической средой и через нее с другим токопроводом (корпусом).

При соединении токопроводов с емкостным накопителем энергии происходит электрический взрыв кольцевого перешейка и передача энергии жидкому металлу, который выбрасываетс  вверх и коммутирует, например , электроды силовой цепи или совершает какую-либо работу. Под действием расшир ющейс  парогазовой полости электрического взрыва перешейка верхний и нижний диски перемещаютс  друг от друга в осевом направлении до упора штока и втулки . После завершени  процесса передачи

энергии верхний диск под действием пружины 11, а нижний диск - пружины 6 возвращаютс  в исходное положение, показанное на чертеже. После перемещени  толкателем верхнего диска вверх, заполнени 

жидким металлом зазора между дисками и установлени  нужной толщины перещейка, устройство снова готово к работе.

Выбором геометрических размеров зазора , диаметром, а также типом жидкого металла , определ ютс  энергетические параметры приводного устройства.

В св зи с тем, что оба диска закреплены на подвижных элементах (втулка и щток) это снижает механические усили , возникающие в местах их креплени  к подвижным

S элементам, а, следовательно, повышает долговечность устройства и расшир ет выбор материалов дл  изготовлени  дисков. Могут быть использованы более жесткие материалы , чем например, резина, что позвол ет выполн ть зазор между дисками более равномерным и стабильным с течением времени . Это сохран ет стабильность энергетических параметров привода.

Частота следовани  разр дов зависит от скорости заполнени  жидким металлом заJ зора между дисками.

В предлагаемом устройстве, благодар  перемещению верхнего диска толкателем, значительно увеличиваетс  этот зазор, а, следовательно, и скорость его заполнени . Частота следовани  нмпульсов определ етс  скоростью перемещени  и ходом диска вверх-вниз, т. е. параметрами толкател  и возвратной пружины которые могут быть выполнены достаточно мощными и быстродействующими . В этом случае происходит

равномерное и без микропустот затекание жидкого металла по всей площади дисков, т. е. б(лее качественное формирование жидкомета1 лического перешейка. Кроме того, предла(Гаема  конструкци  позвол ет плавно , путем изменени  толщины перешейка,

о регулировать энергетические параметры приводного устройства.

Это все  вл етс  техническим преимуществом предлагаемого устройства и повышает надежность работы. Экономический

j эффект заключаетс  в многоразовости его использовани , исключении затрат на разборку при постройке на новые параметры.

Предлагаемое устройство обладает более широкими функциональными возможност ми , что позвол ет использовать его не

0 только в коммутационных аппаратах, но и в качестве плавного предохранител  с регулируемой величиной тока отключени .

Наличие втулки с подвижным изол ционным диском  вл етс  дополнительным средством повышени  долговечности устройства . Причем, зазор между втулкой и внутренним токопроводом не должен создавать (например, в результате заполнени  его жидким металлом) канала, шунтирую

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1. Приводное устройство для коммутационных аппаратов, содержащее заполненный жидким металлом цилиндрический корпус, выполняющий функцию одного из электродов, и другой электрод, установленный внутри корпуса, который изолирован от него при помощи изоляционной втулки, а контактирует с ним при помощи жидкометал лического перешейка, образованного двумя изоляционными дисками, установленными с зазором соосно с внутренним электродом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности, оно снабжено 5 толкателем с подпружиненным к нему штоком и элементом регулировки зазора между дисками, при этом внутренний электрод выполнен с осевым отверстием, в котором установлены толкатель и шток, первый из которых жестко связан с элементом регули¹⁰ ровки зазора между дисками, а второй — с одним из дисков.
2. 2. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что втулка, изолирующая корпус от внутреннего электрода, жестко соединена ^5 с другим диском, подпружинена и установлена с возможностью перемещения в осевом направлении.