Claims (2)
Изобретение относитс к электроте нике, в частности, к устройствам дл коммутации электрического тока. Известно коммутационное устройство , содержащее герметичный корпус, разделенный мембраной с укрепленным наней подвижным контактом. Корпус заполнен диэлектрической жидкостью с размещенными по разные стороны от мембраны электромагнитами, ферромагнитные стержни которых обладают прот воположной магнитосТрикцией 11. Недостатками данного устройства вл ютс сложность выполнени ферромагнитных стержней, обладающих магнитострикцией; усложнение изол ции катушек управлени , размещенных в рабочей жидкости, большой уровень управл ющего тока, необходимого дл создани достаточного магнитного потока при сопротивлении магнитной цепи , включающей изол ционную жидкость Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс кои мутационное устройство, содержащее герметичный баллон с впа нными в него неподвижными электродами, жидкость, заполн ющую объем герметичного баллона , подвижный электрод, выполненный из материала, средн плотность которого больше плотности жидкости, заполн ющей баллон, и источник магнитного пол 2 3. Недостатком известного устройства вл етс высокий уровень электромагнитных помех, возникающий из-за наличи немагнитного рабочего зазора, а также уменьшение электрического сопротивлени коммутационного устройства в разомкнутом состо нии из-за изменени электропроводности межэлектродного пространства. .Все это снижает надежность коммутационного устройства. Цель изобретени - повышение надежности путем снижени электромагнитных помех и стабилизации его электрического сопротивлени в разомкнутом состо нии. 396 Поставленна цель достигаетс тем что в качестве жидкости использована магнитна жидкость, а источник магнитного пол размещен со стороны дна герметичного баллона. , Кроме того, в указанном коммутационном устройстве подвижный электро может быть выполнен в виде полой сфе ры, внешний диаметр которой больше раствора междунеподвижными электрода ми, а источник магнитного пол .выполнен в виде ферромагнитного цилинд рического сердечника, в кольцевом пазу которого размещена катушка улравлени . На чертеже представлена конструкци коммутационного устройства. Коммутационное устройство содержи герметичный цилиндрический немагнитный диэлектрический корпус 1, наполненный магнитной-жидкостью 2 (напри мер,коллоид, дисперсный фазой которо го вл етс магнетит, а дисперсионной средой - керосин с добавлением поверхностно-активного вещества). В жидкость помещены электропровод щий немагнитный полый шар 3, вл ющийс подвижным электродом, а также два пластинчатых неподвижных электрода Ц Дно корпуса размещено над электромагнитом управлени с катушкой 5 и магнитопроводом (сердечником) 6. Коммутационное устройство работае следующим образом. Отсутствие управл ющего магнитног пол катушки 5 с сердечником 6 соответствует разомкнутому состо нию переключател . Средн плотность полого электропровод щего шара на 3-5% больше плотности магнитной жидкости (это обеспечиваетс подбором соотношени объемов металлической и полой частей шарового контакта). Поэтому шар 3 тонет, а неповижные электроды разомкнуты (магнитна жидкость вл етс диэлектриком). Наполнение несжимаемой средой корпуса устройства позвол ет использовать его при больших внешних давлени х, например, дл глубоководных исследований. При протекании тока по катушке 5 возникает магнитный поток, силовые линии которого замыкаютс на полюсах сердечника 6. Индукци пол в корпусе измен етс по высоте. Она максимальн у ПОЛЮСОВ ферромагнитного сердечника , т.е. в нижней части корпуса коммутационного устройства, и уменьшает , с по мере увеличени его высоты. Из , 4 менение индукции в объеме магнитной жидкости обусловливает перераспределение давлени внутри ее. В частности , повышаетс давление, а следова- , тельно, и плотность в зоне максимальной индукции магнитного пол , т.е. в нижней части баллона коммутационного устройства. С уменьшением индукции по высоте коммутационного устройства снижаетс и плотность магнитной жидкости. . В области максимальной плотности магнитной жидкости возрастает выталкивающа сила, действующа на контактный шар 3. Она становитс больше его вес и поэтому электропровод щий шар поднимаетс и замыкает электроды k. При сн тии напр жени с управл ющей катушки электромагнита индукци в объеме магнитной жидкости снижаетс до нул . Плотность объема жидкости уменьшаетс в нижней части баллона и становитс меньше средней плотности контактного шара, который поэтому опускаетс на дно и размыкает электроды k. Положительный эффект заключаетс в снижении уровн создаваемых электромагнитных помех за счет замыкани магнитного пол по ферромагнитному сердечнику и магнитной жидкости, относительна магнитна проницаемость которой в 10 раз больше вакуума. Кроме того,стабилизируетс электрическое сопротивление аппарата при коммутаци х , так как перемещение шарового электрода не измен ет электропроводность магнитной жидкости в межэлектродном пространстве. В предлагаемом устройстве также упрощаетс технологи заполнени баллона жидкой средой: требуетс один тип жидкости, а не два с разными физическими свойствами , как в прототипе. Формула изобретени 1. Коммутационное устройство, содержащее герметичный баллон с впа нными в него неподвижными электродами, жидкость, заполн ющую объем герметичного баллона, подвижный электрод, выполненный из материала, средн плотность которого больше плотности жидкости, заполн ющей баллон, и источник магнитного пол , о т л и чающеес тем, что, с цельюThe invention relates to electrical engineering, in particular, to devices for switching electric current. Known switching device containing a sealed enclosure, separated by a membrane with a fixed hinge movable contact. The housing is filled with a dielectric fluid with electromagnets placed on opposite sides of the membrane, the ferromagnetic rods of which have the opposite magnetostriction 11. The disadvantages of this device are the difficulty of making ferromagnetic rods with magnetostriction; the complication of isolating control coils placed in the working fluid, a large level of control current necessary to create a sufficient magnetic flux with a resistance of a magnetic circuit including an insulating fluid. The closest to the proposed technical essence is a koi mutation device containing a sealed balloon with an inlet stationary electrodes into it, a liquid filling the volume of a sealed balloon, a movable electrode made of a material whose average density is greater than of the liquid filling the cylinder and the source of the magnetic field 2 3. A disadvantage of the known device is the high level of electromagnetic interference arising due to the presence of a non-magnetic working gap, as well as a decrease in the electrical resistance of the switching device in the open state due to a change in the interelectrode electrical conductivity space. All this reduces the reliability of the switching device. The purpose of the invention is to increase reliability by reducing electromagnetic interference and stabilizing its electrical resistance in the open state. 396 The goal is achieved by using magnetic fluid as the liquid, and the source of the magnetic field is located on the bottom side of the sealed balloon. In addition, in the specified switching device, the movable electro can be made in the form of a hollow sphere, the outer diameter of which is larger than the solution by inter-moving electrodes, and the source of the magnetic field is made in the form of a ferromagnetic cylindrical core, in the ring groove of which the neutralization coil is placed. The drawing shows the design of the switching device. The switching device contains a hermetic cylindrical nonmagnetic dielectric body 1 filled with magnetic fluid 2 (for example, a colloid whose dispersed phase is magnetite and a dispersion medium is kerosene with the addition of a surfactant). A non-conductive non-magnetic hollow ball 3, which is a moving electrode, as well as two plate-shaped stationary electrodes are placed in the liquid. The bottom of the housing is placed above the control electromagnet with the coil 5 and magnetic core 6. A switching device works as follows. The absence of the control magnetic field of the coil 5 with the core 6 corresponds to the open state of the switch. The average density of a hollow electrically conductive ball is 3-5% higher than the density of a magnetic fluid (this is ensured by selecting the ratio of the volumes of the metal and hollow parts of the ball contact). Therefore, the ball 3 is sinking, and the inoperative electrodes are open (magnetic fluid is a dielectric). Filling the device with incompressible medium allows it to be used at high external pressures, for example, for deep-sea exploration. When current flows through the coil 5, a magnetic flux occurs, the power lines of which are closed at the poles of the core 6. The induction of the field in the housing varies in height. It is maximal in the POLES of the ferromagnetic core, i.e. in the lower part of the switchgear case, and decreases, as its height increases. From, 4, the change in induction in the volume of magnetic fluid causes a redistribution of pressure inside it. In particular, the pressure rises, and consequently, the density in the zone of maximum induction of the magnetic field, i.e. at the bottom of the cylinder switching device. With decreasing induction in the height of the switching device, the density of the magnetic fluid also decreases. . In the area of maximum magnetic fluid density, the buoyant force acting on the contact ball 3 increases. It becomes greater than its weight and therefore the electrically conducting ball rises and closes the electrodes k. When the voltage is removed from the control coil of an electromagnet, the induction in the volume of magnetic fluid decreases to zero. The density of the fluid volume decreases at the bottom of the balloon and becomes less than the average density of the contact ball, which therefore sinks to the bottom and opens the electrodes k. The positive effect is to reduce the level of electromagnetic interference generated by the closure of the magnetic field along the ferromagnetic core and magnetic fluid, the relative permeability of which is 10 times greater than the vacuum. In addition, the electrical resistance of the apparatus during the switching is stabilized, since the movement of the spherical electrode does not change the electrical conductivity of the magnetic fluid in the interelectrode space. The proposed device also simplifies the process of filling a balloon with a liquid medium: one type of liquid is required, rather than two with different physical properties, as in the prototype. Claim 1. A switching device comprising a sealed balloon with fixed electrodes embedded in it, a liquid filling the volume of a sealed balloon, a movable electrode made of a material whose average density is greater than the density of the liquid filling the balloon, and the source of a magnetic field tl and something that
повышени надежности путем снижени электромагнитных помех и стабилизации его электрического сопротивлени в разомкнутом состо нии, в качестве жидкости использована магнитна жидкость , а источник магнитного пол размещен со стороны дна герметичного баллона.increase reliability by reducing electromagnetic interference and stabilizing its electrical resistance in the open state, magnetic fluid is used as the liquid, and the source of the magnetic field is placed on the bottom of the sealed balloon.
2. Устройство по п. 1, о т л и чающеес тем, что подвижный электрод выполнен в виде полой сферы , внешний диаметр которой больше2. The device according to claim 1, about t l and that the movable electrode is made in the form of a hollow sphere, the outer diameter of which is larger
раствора ежду неподвижным электродами , а источник магнитного пол выполнен в виде ферромагнитного цилиндрического сердечника, в кольцевом пазу которого размещена катушка управлени .solution between the stationary electrodes, and the source of the magnetic field is made in the form of a ferromagnetic cylindrical core, in the ring groove of which the control coil is placed.
Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination
1.Авторское свидетельство СССР № .69, кл.. Н 01 Н 55/00, 1973.1. USSR author's certificate No. .69, cl. H 01 H 55/00, 1973.
2.Авторское свидетельство СССР № , кл. Н 01 Н 1/66, 1975.2. USSR author's certificate №, cl. H 01 H 1/66, 1975.