SU951449A1 - Liquid metal self-recuperating current limiter - Google Patents

Liquid metal self-recuperating current limiter Download PDF

Info

Publication number
SU951449A1
SU951449A1 SU803212999A SU3212999A SU951449A1 SU 951449 A1 SU951449 A1 SU 951449A1 SU 803212999 A SU803212999 A SU 803212999A SU 3212999 A SU3212999 A SU 3212999A SU 951449 A1 SU951449 A1 SU 951449A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
liquid metal
electrode
contact
resistance
metal
Prior art date
Application number
SU803212999A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Викторович Кузнецов
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 SU803212999A priority Critical patent/SU951449A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU951449A1 publication Critical patent/SU951449A1/en

Links

Landscapes

  • Thermistors And Varistors (AREA)

Description

(54) ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ САМОВОССТАНАВЛИВАЮЩИЙСЯ(54) LIQUID-METALLIC SELF-REDUCING

ОГРАНИЧИТЕЛЬ ТОКАCURRENT LIMITER

1one

Изобретение относитс  к электрическим аппаратам и может быть использовано дл  ограничени  и отключени  токов короткого замыкани  в электрических сет х низкого напр жени .The invention relates to electrical apparatus and can be used to limit and disconnect short-circuit currents in low-voltage electrical networks.

Известны ограничители тока, содержащие плавкий элемент из жидкого металла, расположенный в трубке из специальной керамики 1.Known current limiters containing a fusible element of liquid metal, located in a tube of special ceramics 1.

Недостатком указанных устройств  вл етс  нестабильность защитной характеристики . Это св зано с износом внутреннего диаметра керамической трубки под действием электрической дуги при срабатывании. Внутренний диаметр трубки известных устройств увеличиваетс  после каждого срабатывани , что равносильно увеличению диаметра плавкого элемента. Поэтому врем  срабатывани  при неизменной величине аварийного тока измен етс  при каждом последующем цикле.The disadvantage of these devices is the instability of the protective characteristics. This is due to the wear of the inner diameter of the ceramic tube under the action of an electric arc when triggered. The inner diameter of the tube of known devices increases after each actuation, which is equivalent to an increase in the diameter of the fusible element. Therefore, the response time at a constant magnitude of the fault current varies with each subsequent cycle.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  ограничитель тока, который содержит диэлектрический корпус из иагревостойкой керамики с каналом, заполненный жидким металлом порщень и контактные выводы, один из которых выполнен с изолированной боковой поверхностью 2.The closest to the invention to the technical essence is a current limiter, which contains a dielectric case of heat-resistant ceramics with a channel, filled with liquid metal and contact leads, one of which is made with an insulated side surface 2.

Однако большое сопротивление электрода обуславливает большую температуру нагрева как в нормальном режиме, так и 5 в режиме срабатывани . Отсюда больша  потер  мощности и необходимость исполнени  электрода тугоплавким. При очень больщих величинах тока возможно разрушение электрода. Это свидетельствует об огранило ченной коммутационной способности аппарата .However, the high resistance of the electrode causes a high heating temperature both in the normal mode and 5 in the operation mode. Hence, a large loss of power and the need to make the electrode refractory. At very high current values, the electrode may be destroyed. This indicates a limited switching capacity of the device.

Целью изобретени   вл етс  увеличение коммутационной способности, уменьшение потерь мощности и упрощение конструкции устройства.The aim of the invention is to increase the switching capacity, reduce power loss and simplify the design of the device.

1515

Цель достигаетс  тем, что электрод выполнен из материала с несмачивающейс  жидким металлом поверхностью.The goal is achieved by the fact that the electrode is made of a material with a nonwettable liquid metal surface.

В этом случае сопротивление электрода может быть меньще, чем у прототипа. А In this case, the resistance of the electrode may be less than that of the prototype. BUT

Claims (2)

20 увеличение сопротивлени  в месте контакта электрод - жидкий металл достигаетс  за счет переходного сопротивлени , которое при плохом смачивании имеет большое значение . На чертеже представлено предлагаемое устройство. Устройство состоит из керамической трубки 1, укрепленной внешним кожухом 2. Трубка заполнена жидким металлом 3, давление которого задаетс  поршнем 4, расположенным в нижнем контактном колпаке 5 и подпружиненным сжатым газом, наход щимс  в цилиндре 6. Верхний контактный кол-пак 7 соединен с плавким элементом из жидкого металла посредством электрода 8 из материала с несмачиваюш,ейс  жидким металлом поверхностью, например, графита. Ограничитель тока работает следующим образом. При возникновении в цепи аварийного тока происходит нагрев столбика жидкого металла и электрода. Наибольшее выделение тепла происходит в месте контакта электрода с жидким металлом ввиду большого переходного сопротивлени . Часть жидкого металла вблизи электрода испар етс , образу  паровую пробку. Величина аварийного тока резко снижаетс . Между электродом и еще не испарившейс  частью жидкого металла возникает электрическа  дуга. Под действием протекающего тока и электрической дуги длина канала с испарившимс  металлом увеличиваетс . При достижении критической длины дуга гаситс . Чрезмерное давление внутри трубки уменьшаетс  благодар  увеличению объема внутренней полости , заполненной жидким металлом за счет отбрасывани  вниз подпружиненного поршн . Затем поврежденна  электрическа  цепь разрываетс  другим коммутационным аппаратом, синхронизированным с ограничителем тока. После конденсаций паров металла давление в полости с жидким металлом уменьшаетс  и поршень возвращает жидкий металл в трубку, обеспечива  готовность к повторному действию. Внешний кожух служит дл  предотвращени  разрыва керамической трубки вследствие большого давлени  внутри нее при срабатывании. Износ керамической трубки в данном устройстве под действием дуги несущественно вли ет на защитную характеристику, так как ток и врем  срабатывани  определ ютс  величиной переходного сопротивлени  контакта электрод-жидкий металл. Износ торцевой части электрода не измен ет площади контакта с жидким металлом и величину переходного сопротивлени . ДаннЪе устройство выгодно отличаетс  ©т прототипа, так как имеет электрод с меньщим сопротивлением при одинаковой длине. Это позвол ет снизить потери мощности в номинальном режиме, упростить конструкцию в силу того, что отпадает необходимость выполн ть электрод повыщен юй термостойкости , а также дает возможность повысить коммутационную способность, котора  в прототипе ограничиваетс  термостойкостью электрода. Формула изобретени  Жидкометаллический самовосстанавливающийс  ограничитель тока, содержащий диэлектрический корпус из нагревостойкой керамики с каналом, заполненным жидким металлом, порщень и контактные выводы, один из которых выполнен в виде электрода с изолированной боковой поверхностью, отличающийс  тем, что, с целью повышени  коммутационной способности и уменьшени  потерь мощности, этот электрод выполнен из материала с несмачивающейс  жидким металлом поверхностью. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Дегт рь В. Г. и Нестеров Г. Г. Контактные коммутирующие устройства Электрических аппаратов низкого напр жени . Итоги науки и техники ВИНИТИ АН СССР, сер. Электрические аппараты. 1980, № 2, с. 98. библ. 234. 20, an increase in resistance at the point of contact of an electrode-liquid metal is achieved due to transient resistance, which is of great importance in case of poor wetting. The drawing shows the proposed device. The device consists of a ceramic tube 1, reinforced by an outer casing 2. The tube is filled with liquid metal 3, the pressure of which is given by a piston 4 located in the lower contact cap 5 and a spring-loaded compressed gas in cylinder 6. The upper contact cap-7 is connected to fusible a liquid metal element by means of an electrode 8 made of a material with a non-wetting surface, for example, graphite, with a liquid metal. The current limiter works as follows. When an emergency current occurs in the circuit, the metal column and the electrode are heated. The greatest heat release occurs at the point of contact of the electrode with the liquid metal due to the high transition resistance. A portion of the liquid metal near the electrode evaporates to form a vapor lock. The magnitude of the emergency current decreases sharply. An electric arc arises between the electrode and the still not evaporated part of the liquid metal. Under the action of a flowing current and an electric arc, the length of the channel with the evaporated metal increases. When the critical length is reached, the arc quenches. The excessive pressure inside the tube is reduced due to an increase in the volume of the internal cavity filled with liquid metal due to the drop down of the spring-loaded piston. The damaged electrical circuit is then broken by another switching device synchronized with the current limiter. After condensation of metal vapors, the pressure in the cavity with the liquid metal decreases and the piston returns the liquid metal to the tube, ensuring readiness for re-action. The outer jacket serves to prevent the ceramic tube from bursting due to the high pressure inside it when triggered. The wear of the ceramic tube in this device under the action of the arc does not significantly affect the protective characteristic, since the current and the response time are determined by the magnitude of the contact-resistance of the electrode-liquid metal contact. Wear of the end part of the electrode does not change the area of contact with the liquid metal and the magnitude of the transient resistance. This device is advantageously different from the prototype, since it has an electrode with less resistance at the same length. This allows to reduce power losses in the nominal mode, to simplify the design due to the fact that there is no need to perform the electrode to increase its heat resistance, and also makes it possible to increase the switching capacity, which in the prototype is limited by the heat resistance of the electrode. The invention of the Liquid metal self-healing current limiter containing a dielectric body of heat-resistant ceramics with a channel filled with liquid metal, grit and contact leads, one of which is made in the form of an electrode with an isolated side surface, characterized in that, in order to increase switching capacity and reduce losses power, this electrode is made of a material with a non-wettable metal surface. Sources of information taken into account during the examination 1. V. Degr and G. G. Nesterov. Contact devices of Low-voltage Electrical Apparatus. Results of science and technology VINITI Academy of Sciences of the USSR, ser. Electrical apparatus. 1980, No. 2, p. 98. Bible. 234. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2905174, кл. Н 01 Н 29/30, 1979.2. USSR author's certificate in application number 2905174, cl. H 01 H 29/30, 1979. / / /f///// // f ///
SU803212999A 1980-10-01 1980-10-01 Liquid metal self-recuperating current limiter SU951449A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU803212999A SU951449A1 (en) 1980-10-01 1980-10-01 Liquid metal self-recuperating current limiter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU803212999A SU951449A1 (en) 1980-10-01 1980-10-01 Liquid metal self-recuperating current limiter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU951449A1 true SU951449A1 (en) 1982-08-15

Family

ID=20930071

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU803212999A SU951449A1 (en) 1980-10-01 1980-10-01 Liquid metal self-recuperating current limiter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU951449A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU922911A1 (en) Current limiter
US4638283A (en) Exothermically assisted electric fuse
CA1234855A (en) Electric fuse and method of interrupting an electric current
US4434335A (en) Compressed-gas circuit interrupter with a heater
US4429295A (en) Variable impedance current limiting device
US2279040A (en) Alternating current circuit interrupter
SU951449A1 (en) Liquid metal self-recuperating current limiter
CA1226020A (en) High voltage fuse with controlled arc voltage
US3236979A (en) Damping resistor for electric current interrupters
US4698468A (en) Sulphur hexafluoride circuit breaker usable at very low outside temperatures
CA1164026A (en) Fuse supporting means having notches containing a gas evolving material
US2365517A (en) Electric discharge device
US4058785A (en) Current limiting fuse
US3851290A (en) Fuse
US2784347A (en) Electric high pressure discharge lamps
US3987388A (en) Current limiting device
US4193053A (en) Circuit interrupting device with arcing rod speed modifying means
US4117371A (en) Electric device provided with a metal vapor discharge lamp
US4544908A (en) Fuse with electro-negative gas interrupting means
US2152497A (en) Electric circuit breaker
Vlastós Dwell times of thin exploding wires
SU905914A1 (en) Current limiter
RU2242818C1 (en) Self-recovering liquid-metal current limiter
US4533893A (en) Monolithic fuse for rotating equipment
US2678979A (en) Glow switch and method of manufacture thereof