Жидкометаллический замыкатель

Жидкометаллический замыкатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii>90401 5

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06.06.79 (21) 2776358/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М К 3

Н 01 Н 29/00

Государственный комитет (53) УД К 621.3! 6..54 (088.8) Опубликовано 07.02.82. Бюллетень №5

Дата опубликования описания 17.02.82 по делам нзооретеннй и открытий

В. И. Гусев, Ю. Ф. Братанчук, В. П. Горенышев и В. С. К ропаткин

1 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ЗАМЪ|КАТЕЛЬ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при проведении испытаний низковольтных электрических машин, аппаратов и других устройств в режимах протекания по ним токов короткого замыкания.

Известен жидкометаллический замыкатель, содержащий резервуар переменного объема с жидким металлом, два основных электрода, образующих с изоляционными стенками межэлектродный канал, два дополнительных электрода из металла с большим удельным сопротивлением, чем материал основных электродов, закрепленных под основными электродами через изоляционные прокладки и электрически соединенных с ними так, что правый дополнительный соединен с левым основным, а левый дополнительный — с правым основным. Замыкатель предназначен для замыкания цепи на длительное время (1).

Недостатком этого замыкателя является то, что вследствие взаимодействия противоположно направленных токов, протекающих по основным и дополнительным электродам, уменьшается не только сила, стремящаяся выбросить жидкий металл из межэлектродного канала в конце его движения по этому каналу (что вообще полезно), но в момент образования контакта жидкого металла с основными электродами уменьшается также сила, под воздействием кото5 рой жидкий металл до этого двигателя по каналу на участке между дополнительными электродами и должен теперь войти в пространство между основными электродами. что вредно, так как затягивается плавание жидкометаллической поверхности, вследствие чего уменьшается включающая способность замыкателя.

Известен также жидкометаллический замыкатель, работа которого основана на ином принципе; он содержит два изолированных

15 друг от друга неподвижных электрода, расположенных один над другим и имеющих с внутренних сторон выемки, один подвижный электрод с внутренними вертикальными каналами, гальванически соединенный с упомянутым верхним неподвижным электродом, жидкий металл, помещенный в выемку в нижнем электроде, с установленным в толще жидкого металла устройством для создания электрического разряда, механизм свободного расцепления и устройство блокировки.

904015

Замыкатель может работать в импульсном режиме или производить замыкание на длительное время (2).

Недостатками этого замыкателя являются сложность конструкции и ограниченная надежность в связи с наличием движущихся частей: подвижного контакта, механизма свободного расцепления, устройства блокировки. Сложность конструкции отчасти обусловлена тем, что в одном устройстве совмещены две модификации замыкателя: для импульсной и длительной работы; такое универсальное устройство для эксплуатации требуется редко.

Наиболее близким к предлагаемому является импульсный жидкометаллический замыкатель, содержащий заключенные в герметизированную камеру два изолированных друг от дру а твердометаллических электрода в форме полых цилиндров разного диаметра, расположенных вертикально один в другом и подключенных к источнику тока в своей нижней части, жидкий металл, размещенный в пространстве между электродами, контактирующий с наружным цилиндром, и инертный газ, заполняющий остальной объем камеры, а с внешней стороны нижней стенки камеры — — закрепленную катушку-индуктор (3) .

Конструкция данного замыкателя более про тая, -:см описанного выше, так как в ней не содержатся подвижный контакт, механизм свободного расцепления и устройство олокировки, а надежность более высокая, вследствие отсутствия подвижных частей.:.:днако этот замыкатель предназначен для коммутации в импульсном режиме (с самовозвра гс м в разомкнутое положение), тогда как н..;и проведении вышеуказанных испытании .-.лектрооборудования необходим жим коммутации (без сВМО зоззрата в разомкнутое положение). Кроме о;о. для осуществления импульсного режи, а ..;.:м. лутацни в известном замыкателе потребов::лось и меть сравнительно сложную

;.. нстру .,iilo электродов (в форме двух ..1линдров разного диаметра, расположен1:;".. ; ОДК:: В, УГОМ).

Цель изобретения — обеспечение замы-:- III:.iI;è длительное время без самовозврата в разомкнутое положение и упрощение кон. т-.укции замыкателя.

Указанная цель достигается тем, что в

;.кндкометаллическом замыкателе, представ. sIющ м собой герметически закрытую камеру. содсржа1цую два электрода, жидкий ме—.алл и инертный газ, камера образована лсктродами в форме вертикально расположен. ых н обращенных днищами наружу стаканов и изоляционной цилиндрической втулкой, помещенной между станками, а под поверхностью жидкого металла закреплена катушка-индуктор.

На фиг. представлена конструкция замыкателя; на фиг. 2 — замыкатель без жидкого металла.

В герметически закрытую, вертикально расположенную цилиндрическую камеру, которая образована двумя электродами 1 и 2, выполненными в форме обращенных днищами наружу стаканов, с буртиками для крепления, и изоляционной цилиндрической втулкой 3, расположенной между стаканами, помещены: жидкий металл 4 и закрепленная под его поверхностью катушка-индуктор 5; остальной объем камеры занимает инертный газ 6.

Замыкатель работет следующим образом.

При возбуждении катушки-индуктора 5, в результате взаимодействия магнитного поля индуктора с полем наведенных в жидком металле вихревых токов, жидкий металл поднимается волной у стенки цилиндра и в форме сопки в средней части индуктора, фиксируясь в этом положении.

Скорость этого движения металла меньшая, чем в известном замыкателе. Создавать столь же большую скорость, как в импульсном замыкателе, в аппарате, предназначенном для длительного замыкания, нерационально, так как быстродействия здесь не требуется, а обеспечение большой скорости было бы связано с необходимостью применения специального источника питания очень большой мощности (для импульсного замыкателя таким источником обычно служит батарея конденсаторов) . Вместе с тем, следует учитывать, что при меньшей скорости в случаях замыканий цепей с большими токами, может в большей степени, чем в импульсных замыкателях, проявляться эффект плавания подвижного контакта жидкого металла (из-за создания в зоне контактирования давления газов вследствие испарения жидкого металла в момент его касания неподвижного контакта). Чтобы это явление оставалось ограниченным, практически не сказывающимся на надежности включения контактов, в предлагаемом замыкателе осуществлено последовательное контактирование жидкого металла с электродом 1 в двух местах: вначале замыкается цепь между волной и электродом 1 на стенке цилиндра, а затем между вершиной сопки и тем же электродом на днище (днище находится на большем расстоянии от жидкого металла, чем стенка). С замыканием на днище прекратится плавание контакта у стенок цилиндра (если оно там возникло), аналогично тому, как в выключателях с твердометаллическими контактами прекращается плавание дугогасительного контакта при замыкании главного

Возврат замыкателя в исходное положе-. ние (после размыкания цепи аппаратом защиты) производится снятием напряжения с индуктора 5.

904015

Формула изобретения

Жидкометаллический замыкатель, содержащий герметически закрытую камеру с двумя электродами, жидким металлом и инертным газом, отличающийся тем, что, с целью увеличения длительности замыкания цепи и упрощения конструкции, камера образована электродами, которые выполнены в форме вертикально расположенных, обращенных днищами наружу стаканов и помещенной между ними дополнительно введенной изоляционной цилиндрической втулкой, а под поверхностью жидкого металла дополнительно закреплена катушка-индуктор.

Источники информации, 5 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 656334, кл. Н 01 Н 29/00, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР № 547858, кл. Н 01 Н 29/00, 1967.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2629954/07, 1978.

904015

Редактор Г1, Макаревич

Заказ 37/38

Составитель В. Попова

Техред А. Бойкас Корректор В. Бутяга

Тираж 757 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и оз крытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4