Жидкометаллический выключатель

Жидкометаллический выключатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 05.05.80 (21) 292038 т24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) Ч Кл

Н 01 Н 29/28

Гооударотвеннык комитет

Опубликовано 07.02.82. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 17.02.82 (53) УДК 621 31<

-542 (088.8) ll0 делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

Ю. И. Балялин, П. А. Кулаков, Л. Т. Николаева, . ГНовйков,—--В. И. Приходченко и В. В. Танфв

Куйбышевский политехнический институт им. В. В Куйбышева (71) Заявитель (54) ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ВЪ|КЛЮЧАТЕЛЪ

Изобретение относится к технике коммутирования сильноточных электрических цепей постоянного тока, а именно к коммутационной аппаратуре с жидким металлом.

Известен коммутационный аппарат, в котором отключение производится перемещением жидкого металла за счет гидростатического давления между электродами, которые выполнены в виде коаксиальных цилиндров, разделенных изоляционной перегородкой (1).

Отключающая способность этого аппарата ограничена, поскольку он не имеет средств принудительного дугогашения.

Известен коммутационный аппарат, содержащий коаксиально установленные твердометаллические электроды, внутренний из которых выполнен из ферромагнитного, а наружный из неферромагнитного материала, снабженные дугостойкими изоляционными насадками на торцах, образующие последовательно соединенные межэлектродный и дугогасительный каналы, разделенные коаксиально установленной между указанными электродами перегородкой на сообщающиеcs в области дугогасительного канала отсе2 ки, резервуар переменного объема, заполненный жидким металлом, соединенный с дугогасительным каналом и катушки магнитного дутья (2).

Недостатком такого выключателя является сравнительно большое время отключения, что приводит к эрозии электродов и изоляционных поверхностей. Кроме того, номинальный ток ограничен за счет того, что один из электродов выполнен из ферромагнитного материала.

Известна конструкция коммутационного узла с жидким металлом, в которой отключение производится вытеснением жидкого металла из зазора между двумя цилиндрическими катушками (8).

Дугогашение происходит на поверхности одной из катушек, что снижает коммутационную способность аппарата.

Наиболее близким по технической сущ20 ности к предлагаемому является жидкометаллйческий выключатель, содержащий конусообразные металлические электроды, снбженные дугостойкими изоляционными насадками на торцах, образующие последовательно соединенные межэлектродный и ду904017

19

Формула изобретения

3 гоггсительный каналы, разделенные коаксиально установленной между указанными электродами изоляционной перегородкой конусной формы на сообщающиеся в области дугогасительного канала отсеки, резервуар переменного объема, заполненный жидким металлом, соединенный с дугогасительным каналом, и катушки магнитного дутья, установленные коаксиально, поверх наружного электрода по разные стороны от плоскости сочленения межэлектродного и дугогасительного каналов, включенные встречно. Указанные электроды с изоляционными насадками и изоляционная перегородка выполнены в виде конусов с угловым раствором относительно оси в 30 — 45 14).

Недостаток этого выключателя заклю1;: -1;;-i то|>, что номинальный ток ограни|си з счет того, что центральный электрод выполнен из ферромагнитного материала.

Лель изобретения — — увеличение номипыльного тока при неизменных габаритах и .угогасительной способности.

=;-,.>1 |!ель достигается тем, что устройство с,-;ao>«e!:o двумя дополнительными катушками магнитного дутья, включенными встреч-1u и установленными внутри дугостойкой

:|золяционной насадки центрального электрода, а càlм электрод въ|полнен из неферрома! Иитног 1 мате1)иала, -4а и рт:— .же изображен предлагаемый .; i«oìåò i!1!i,,:.ñIo!é вь,кл;о атель в разГ

3.,«л1!1: а ель состоит из твердометаллик!i . Н1",.o loB 1 и 2 3 Виде соосныл ко.1! r";!;! >!!.ãO!!O>i ОТНОСИтЕЛЬ:|С ОСИ СИММЕтл|1>1 ПО,>111;:,; .;0 - 45, ВЫПОЛНСННЫХ ИЗ МЕди. . !О:1и!1ес1, !1|и э.|сктpol!IMH 1 и 2 y с,>.1сн". . 1>:цнонная конической формы

i: ., Ор1>; l, ", ".орцы электродов и 2.

Обо!i! е,l ." И.верхности жидкого металС.::= >", ..l., i.«:,! ..11>ИО!i|1Ь. МК ДУГОСТОЙКИМИ

:,1с«, !. ñ1 ." 4 l. : 1 06p33) þ! :l iñæýëÐTpoÄ|,|Г, а|,, 6 ll .-1-! СОгасительнь|й канал 7. .",! Ос !к::iкой i :Ioëÿ41 .o!!HÎÉ насадки

l ю . .,1;От к!! 8 магнитнО! О дутья, Вклю

-...;с н|О. Вокруг наружного элект11; ".|О.>ОН..СН11 «ВТ> iiiiср.зомагнитным кожухом ! ,1 —;:; -:.->.:111;..::; |оложении пространство

:!1с;1. | -.,!ск;,,Одами 1 и 2 и изоляционной

"рсi op!:.l«ой, заполняется жидким мегалло: ;,.:, р зервуара переменного объема С1.... 1 О 1:.1 2 ) .. :i.нарат работает следующим образом.

ВО включенно| положении электроды 1 : 2 с жидким мета.|лом 11 образуют замкнутую .;епь. )Кидкий металл 11 удерживается силой, приложенной к сильфону 12. Магнитное поле катушек 8 и 9 магнитного дутья, взаимодействуя с осевыми составляющими токов, протекающих через жидкий металл, 35

4 в зазорах между электродами 1 и 2, и изоляционной перегородкой 3, вращает жидкий металл в противоположных направлениях. Это способствует лучшему его охлаждению и позволяет увеличить номинальный ток аппарата. При отключении цепи с сильфона

12 снимается удерживающая его сила и жидкий металл начинает удаляться из указанных зазоров. При выходе за края керамической перегородки 3 тангенсальные составляющие струи жидкого металла, направленные встречно, гасятся и он продолжает удаляться в сильфон под действием осевых составляющих скоростей и сил гравитации.

При этом возникают дуги отключения в зазорах, откуда удалился жидкий металл. Дуги дробятся на две последовательных. Осевые составляющие токов дуг отключения в указанных зазорах направлены встречно и при взаимодействии с магнитным полем катушек 8 и 9 создаются силы, растягивающие дуги по окружностям в этих зазорах в противоположных направлениях. При этом дуга охлаждается на изоляционных поверхностях и гасится.

Выполнение электродов из неферромагнитного материала, например, из меди, позволяет без увеличения габаритов аппарата, увеличить номинальный ток. Две дополнительные катушки, включенные встречно и установленные внутри дугостойкой изоляционной насадки центрального электрода, усиливают магнитное дутье при дугогашении.

Жидкометаллический выключатель, содержащий конусообразные металлические электроды, снабженные дугостойкими изоляционными насадками на торцах, образующие последовательно соединенные межэлектродный и дугогасительные каналы, разделенные коаксиально установленной между указанными электродами изоляционной перегородкой конусной формы на сообщающиеся в области дугогасительного канала отсеки, резервуар переменного объема, заполненный жидким металлом, соединенный с дугогасительным каналом, и катушки магнитного дутья, установленные коаксиально поверх наружного электрода по разные стороны от плоскости сочленения межэлектродного и дугогасительного каналов, включенные встречно, отличающийся тем, что, с целью увеличения номинального тока и дугогасительной способности выключателя, он снабжен двумя дополнительными катушками магнитного дутья, включенными встречно и установленными внутри дугостойкой изоляционной насадки центрального электрода, а сам электрод выполнен из неферромагнитного материала, например, из меди.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 2288089, кл. 335 — 49, 1942.

2. Авторское свидетельство СССР № 527757, кл. Н 01 Н 29/28, 1974.

904017 ь

3. Патент США № 3881248, кл. 335 — 5!, 1973.

4. Авторское свидетельство СССР № 616661, кл. Н 01 Н 29/28, 1976 (прототип).

Редактор П. Макаревич

Заказ 137/38

Составитель Л. Голосов

Техред А. Бойкас Корректор В. Бутяга

Тираж 757 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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