Жидкометаллический выключатель

 

С с„. ° .

Б. И. Костылев, П. А. Кулаков, Л. Т. Нфкрраева О. Я;"-Новиков, В. И. Приходченко и В. В; Гайаев j - с3 "

t ::„, . сс с 6

2 .с:, .

"» с, Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. B. В. Куйбышева . (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (с4) ЖИДКОМ ЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ!

Изобретение относится к технике ком- мутирования сильноточных электрических цепей, постоянного тока, а именно к ком« . мутационной аппаратуре с жидким ме талл Ом, Известен ртутный выключатель, в котором коммутация осуществляется за счет осевого перемешиия подвижного, электрода в объеме, частично заполненном жидким металлом $1) .

iO

Такой выключатель пригоден только для бездуговой коммутации, Наиболее близким к предлагаемому является коммутационный аппарат с жид-, кометаллическим контактным узлом, состоящий из двух твердометаллических электродов прямоугольной формы, с изоляционными насадками, образующих с изо» ляционными пластами межэлектродный и; 20 дугогасительный каналы, которые герметично соединены с сильфоном, заполнен» ным жидким металлом. На стыке межэлектродного и дугогасительного каналов

2 установлена электроизоляционная перегородка, разделяющая каналы. Ток в межэлектродном канале направлен поперечно его оси. Возможно газовое и магнитное дутье P 2 J .

К недостаткам этого выключателя относится невозможность использования его при повышенных напряжениях, так как для этого надо увеличивать ширину изоляционных стенок межэлектродного канала, что ведет к увеличению габаритов конструкции и сечения межэлектродного канала, а это дела6т неустойчивым жидкометаллический токопровод.

Кроме того, во включенном положении сильфон должен находиться под давлением чтобы удерживать в межэлектродном канале жидкий металл, а при отключении давление с сильфона должно быть снято за время, обеспечиваккпее его быстродействие, для чего невбходим мошный пневмо- или электромаг нитный привод.

3 1003 1

Бель изобретения - повышение номинального напряжения и снижение мощности приводного устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в жидкометвллическом выключателе, соцержащем твердометаллические элек» троцы с изоляционными насадками, образующие с изоляционными пластинами межэлектродный и дугогасительный каналы с электроизоляционной перегород-, 10 кой, сильфон с жидким металлом и магнитное или газовое дутье, один из электродов установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси канала, при этом три его сто- 35 роны, сопряженные с изоляционными пластинами, выполнены с уклоном к основанию, а сильфон смещен в сторону подви>кного электрода.

На фиг. 1 изображен жидкометвлличес-20 кий выключа тел ь, п род ольный разрез; нв фиг. 2- разрез А-A на фиг, 1.

Жидкометаллический выключатель состоит из неподви>кного твердометвллического электрода 1 с изоляционной нвсац- 25 кой 2 и подви>кного электрода 3 с изоляционной насадкой 4, имеющего с трех сторон уклоны к основанию. По этим сторонам он сопрягается с изоляционными пластинами 5 и 6, Злектроды 1 и 50

3 с насадками 2 и 4 и пластинами 5 и

6 образуют межэлектроцный 7 и дугогасительный 8 каналы. У входа в дугогасительный канал 8 устанавливается электроизоляционнвя перегородка 9. Сверху

3$ и снизу выключатель ограничен изоляционными крьпиками 10 и 11. Крышка 10 имеет сквозное отверстие цля прохо>кдения через него электрода 3, в нижняя крышка 11 - отверстие, расположенное по оси насадки 4, через которое сильфон 12 сообщается с каналами 7 и 8, во включенном положении заполненными жидким металлом 13. Возможны газовое и магнитное дутье.

Во включенном положении подвижный электроц 3 находится в крайнем нижнем поло>кении, отверстие в сильфон 12 перекрыто насадкой 4, жидкий металл 13 заполняет межэлектродный 7 и дугогв50 сительный 8 каналы. Бепь замкнута.

Давление с сильфона 12 снято.

При отключении подвижный электрод

3 приводным устройством (на чертеже не показано) перемещается вверх вдоль оси канала и одновременно подается

5 дутье, Жидкий металл 13 под цействием сил гравитации и за счет взаимодействия тока в жидком металле с магнит79 ным полем катушки начинает сразу заполнять подготовленный для этого сильфон 12, в затем образованный в процессе коммутации объем межцу изоляционными прокладками 5 и 6 вследствие удаления из него электрода 3 с насадкой 4. Воз- ° никающая цуга отключения гасится эв счет разбиения ее нв две изоляционной перегородкой 9, продольного обдувания дуг в узкой щели, растяжения и охлаждемния на изоляционных поверхностях.

Кроме того, при перемещении.электрода 3 вверх между ним и изоляционными пластинами 5 и 6 образуется зазор вследствие того, что три стороны подвижного электрода 3, примыкающие к изоляционным пластинам 5 и 6, во включенном положении, выполнены с уклоном к основанию это повышает сопротивление изоляции между электродами и позволяет увеличивать номинальное па.ря>кение при ограниченном ходе электроца 3.

При включении электрод 3 опускается приводным устройством вниз, а к сильфону 12 прикладывается давление, например сжатый гвз и жидкий металл

13 вытесняются в межэлектродный канал 7. К концу включения отверстие в сильфон 12 перекрывается насадкой

4. Давление с сильфонв 2 снимаетсч.

Бепь замкнута.

Таким образом, в отключенном положении образуются зазоры IID воздуху межцу электродом и изоляционными пластинами, что повышает сопротивление изоляции между электродами, а слецовательно, позволяет увеличивать номинальное напряжение. Быстродействие при отключении обеспечивается за счет наличия сильфона, отверстие в котором во включенном положении перекрыто изоляционной насвцкой подви>кного электрода, При перемещении последнего вверх жидкий металл иэ межэлектроцного канала удаляется сначала в сильфон, в затем в объем, образованный изоляционными пластинами за счет удаления из него подвижного электрода с насацкой. Таким образом, в начале коммутации один объем уже поцготовлен к приему жицкого металла (сильфон), в цругой образуется в процессе коммутации, это обеспечивает быстродействие и не требует мощи го приводного устройства для перемещения электрода и поджатия сильфонв при включении.

S 1ООЭ 179 4 из об ре тек йя но-поступательного перемешения вдоль оси канала,. при этом три его стороны, еский выключатель, со- сопряженные с изоляционными пластинаеталлические электро- ми, выполнены с уклоном к основанию, ми насадками, образу- S a сильфон смешен в сторону подвижного ными пластинами меж.- элек трода.

Формула

Ж идкометаллич держаший твердом ды с изоляционнь юшие с изоляцион электродный и дугогасительный каналы ,с электроизоляционной перегородкой, сильфон, жидкий металл и магнитное или газовое дутье, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения номинального напряжения и снижения мошности приводного устройства, один из электродов установлен с возможностью возвратИсточники информации, принятые во внимание при кспертизе

1. Заявка Японии % 6525/63, кл. Н 01 Н 29/00, 1960.

2. Авторское свидетельство СССР

J4 494786, кл. Н 01 Н 29/28, 1975.

ВНИИПИ Заказ 1576/37 Тираж 701 Подписное

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