Резервуар переменного объема для сильноточных жидкометаллических коммутационных аппаратов

Резервуар переменного объема для сильноточных жидкометаллических коммутационных аппаратов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву. (22) Заявлено02.04.81 (21) 3268547/24-07 131) }Д.Кл.з с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Н 01 Н 29/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 301182. Бюллетень Йо 44 t j3) УДК621. 316.. 524 (088 ° 8) Дата опубликования описания 30. 11 ° 82 (71) Заяйитель (54) РЕЗЕРВУАР ПЕРЕМЕННОГО ОБЬЕМА ЦЛЯ СИЛЬНОТОЧНЫХ

ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОММУТАЦИОННЫХ АППАРАТОВ

Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно к элемен- там переменного объема, используемтми для сильноточных жидкометаллических коммутационных аппаратов.

Известны коммутационные аппараты с жидким металлом, в которых используются резервуары переменного объема в виде металлического сильфона, с 10 присоединизельным кольцом и глухим дном, во внутренней полости которого находится жидкий металл С13.

\ °

Основным недостатком такого резервуара переменного объема (сильфона) является низкая производительность, так как при сжатии объем его изменяется незначительно и,следовательно, в межэлектродный промежуток коммутационного аппарата не попадает необходимое количество жидкого металла.Поэтому приходится значительно увеличивать диаметр сильфона, а это ведет к резкому увеличению его массы, к пе рерасходу жидкого металла и снижению механической прочности.

Известен также резервуар переменного объема для сильноточных жидкометаллических коммутационных аппаратов (2).

Несмотря на ряд существенньпс преимуществ, недостатком указанного тех- нического решения является то, что дно резервуара, выполненное в виде цилиндра, имеет постоянный объем и это не позволяет увеличить производительность указанного устройства, т.е. при том же ходе сильфона выталкивать в межэлектродное пространство большее количество жидкого металла.

Ближайшим к предлагаемому по технической сущности является сильноточный жидкометаллический аппарат, в котором для подачи жидкого металла в межэлектродный промежуток служат резервуары переменного объема в виде сильфонов, расположенных один в другом. Указанное устройство содержит два электрода, между которыми образован главный канал и дугогасительная камера с электроизбляционными гранулами, причем в дугогасительную камеру жидкий металл подается основным сильфоном, а в главный канал — дополнительным, расположенным внутри основного. ОСновной и дополнительный сильфоны имеют общее дно и ориентированы открытой частью в сторону

978223 межэлектродного промежутка. Таким образом, при .нажатии оба сильфона работают одновременно, но жидкий металл каждого из них поступает только в свой межэлектродный канал (33.

Недостатком известного устройст- 5 ва является то, что его резервуары переменного объема (сильфоны) полностью заполнены жидким металлом, а в результате их ограниченного. хода при сжатии только небольшая часть 10 общего жидкого металла выталкивается в межэлектродный промежуток аппарата и основная масса его не используется, а лежит "мертвым грузом" внутри объема сильфонов. 15

Поэтому для обеспечения поступления потребного количества жидкого металла в межэлектродном промежутке при включении приходится использовать сильфоны большего диамет- 20 ра, что в свою очередь увеличивает количества неработающего жидкого металла.

С другой стороны, содержащийся в сильфонах жидкий металл обладает зна- 25 чительной массой, а сам сильфон представляет собой тонкостенный объем, закрепленный консольно относительно неподвижной опоры, и в результате даже .незначительных механических воз- 30 действий — качки, сотрясений и т.п. возможны возникновение трещин на внутренних гофрах сильфонов у мест его заделки и потеря герметичности, что приводит к неизбежной .аварии. При 35 ударных нагрузках со значительным ускорением возможен полный срез сильфона у присоединительного кольца.

Цель изобретения — повышение производительности резервуара переменно- 40 го объема для сильноточных жидкометаллических коммутационных аппаратов без увеличения габаритов и хода устройства.

Поставленная цель достигается тем, 45 что в устройстве, состоящем из двух сильфонов, наружного и внутреннего, которые расположены относительно друг друга соосно и коаксиально и в зазоре между которыми содержится жидкий металл, сильфоны расположены открытой частью. противоположно друг другу, наружный сильфон имеет дно в виде плоскости кольцевого фланца, а внутренний — в виде глухого диска. На другой стороне наружный сильфон содержит присоединительное кольцо, устанавливаемое под межэлектродным каналом коммутационного аппарата, а внутренний сильфон крепится к указанному дну в виде кольцевого фланца наружного силь- 0 фона. Через центральное отверстие укаэанного кольцевого фланца проходит подвижный стержень приводного устройства и упирается в дно внутреннего сильфона. 65

При работе приводное усилие P передается через подвижный стержень глухому дну внутреннего сильфона и растягивает его, при этом одновременно сжимая наружный сильфон. Таким образом, жидкий металл, содержащийся в полости между.,сильфонами, будет выталкиваться в межэлектродный промежуток как за счет увеличения объема внут" реннего сильфона, так и за счет уменьшения объема наружного сильфона, что значительно увеличивает производительность устройства при работе без увеличения его габаритов и хода. При этом стержень, передающий приводное усилие Р, одновременно является дополнительной опорой для сильфонов, что увеличивает надежность их работы.

На фиг.1 приведена конструкция резервуара переменного объема для сильноточных жидкометаллических ком мутационных аппаратов в свободном ,состоянии; на фиг. 2 — то же, в момент выталкивания жидкого металла в межэлектродное пространство аппарата.

Резервуар переменного объема для сильноточных жидкометаллических коммутационных аппаратов (фиг. 1 и 2) содержит металлический сильфон 1 с присоединитель<ным кольцом 2, сеткой

3 и дном 4. Дно 4 наружного сильфона

1, представляет собой кольцевой фланец с отверстиями, к которому герметично крепится соосно и коаксиально внутренний сильфон 5 (внутри наружного сильфона 1) причем внутренний сильфон 5 имеет глухое дно б, в которое упирается подвижный приводной стержень 7, установленный соосно с . сильфонами 1 и 5.

Внутренний объем между сильфонами 1 и 5 и сеткой 3 заполнен жидким металлом.8, а межэлектродный канал

9 расположен над сеткой 3. При этом в оптимальном случае длина. внутреннего сильфона 5 в максимально растянутом 1 с,„ положении должна быть несколько меньше, чем длина Р,>,„:„, наружного сильфона 1 в максимально сжатом состоянии.

При включении устройства механические усилия P посредством подвижf ного приводного стержня 7 передаются глухому дну 6 сильфона 5 и растя/ гивают его, увеличивая объем. Одновременно эти же усилия P передаются, через сильфон 5 диу 4 сильфона 1 и сжимают его на величину д1, уменьшая его объем. Таким образом, объем между сильфонами 1 и 2 и сеткой 3 резко уменьшается, и уровень жидкого металла 8 поднимается выше сетки

3 и заполняет межэлектродный канал

9, производя замыкание электрической цепи сильноточного жидкометал,лического коммутационного аппарата.

978223

Отключение производится в обратном порядке. .К технико-экономическим преимуществам предлагаемого резервуара по. сравнению с известными относятся значительное увеличение производительности устройства без увеличения его габаритов и хода-; наличие опоры для сильфонов в виде подвижного стержня, что увеличивает механическую жесткость устройства и устойчивость 10 при возможных ударах (особенно боковых) и сотрясениях.„ существенная экономия жидкого металла, поскольку почти весь металл участвует в работе.

Формула изобретения

Резервуар переменного объема для сильноточных жидкометаллических коммутационных аппаратов, содержащий 20 наружный сильфон с присоединительным

-кольцом, соосно и коаксиально расположенный с ним внутренний аильфон, жидкий металл и привод, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности без увеличения габаритов и хода устройства, указанные сильфоны расположены открытой частью противоположно друг другу и заполнены жидким металлом между ними, причем наружный сильфон с присоединительным кольцом имеет дно в виде кольцевого фланца, к которому жестко и герметично крепится открытая часть внутреннего сильфона, имеющего на противоположном конце глухое дно, в которое упирается подвижный стержень привода, одновременно являющийся и направляющим элементом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1..ГОСТ 17210-71,.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2825838/07, кл. Н 01 Н 29/04, 1980.

3. Авторское свидетельство СССР

9 547859, кл. Н 01 Н 29/28, 1977.

978223

Составитель В. Попова

Редактор П. Макаревич Техред N.Надь КорректорН- Король

Заказ 9229/68 Тираж 7б1 Подписное

ВНИИПИ Росударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4