Жидкометаллический замыкатель

 

ЖИДКОМЕТАЯЛИЧЕСКИЙ ЗАМЫКАТЕЛЬ, соц жашвй вертикапько уств1юв11енш 1е непоовюквые эпектроаы, оаин из которых выполнен в виде стержяя , в подвижный кош-акт, цгопненный в виде стакана, обхватывающего стержеиь с зазором, .в котором распопожен жидкий метапп о т п и ч а ю ш н и с я тем, что, с Еюпью повышешш надежности контактирукяаая часть поавижшго контакта выполнена в виде соосво установ- . пенного со стаканом диска больпюго диаметра с ко 1ьцеЕЯ 1М буртиком, второй неподвижный электрод выполнен полым с двумя участками разного диаметра, первый неподвижный электрод и стакан подвижного контакта расположены соосно с зазором в полости второго неподвижного электрода на участке меньшего диамет-т ра, а контактирующая часть подвижного контакта расположена в полости второго неподвижного электрода на участке большего диаметра., при этом, его кольцевой буртик контактирует с его внутренней торцовой поверхностью, а в зазоре между вторым неподвижным электродом и первым неподвижным электродом и подвиж (Л ным контактом расположен вновь введенный изолятор.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

««Ф

РЕСПУБЛИН (19) (11)

3tso Н 01 Н 29/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЦИТЕТ СССР

П),) ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ

1 .,;

«

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ = к вто скомм свиднткльству 1 - ::.-...,,.;,,,, " " /

1 (21) 3476338/24-07:

{22) 28.07.82 (46).23.11.83, Бюп. )4 43 (72) В. В. Харитонов и Г.А. Баранов (53) 621.316 54 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

1 э 634388, кп. Н 01 Н 29/00, 1977.

2. Авторское свидетепьство СССР

% 589637, кп. Н 01 Н 29/00, 1976. (54) (57) ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ

ЗАМЫКАТЕЛЬ, содержащий вертикапьно установпенные неподвижные эпектроды, один иэ которых выпопнен в виде стерж.ня, и подвижный контакт, выпопненный в виде стакана, обхватываюшего стержень с эаэором, s котором распопожен жидкий метапп, о т и и ч а ю m и и с я тем, что, с пенью повышения надежности контактируюшаа часть подвижного контакта.выпоннена в виде соосно установпенного со стаканом диска бопьшего диаметра с коцьцевым буртиком, второй неподвижный эпектрод выпопнен попым с двумя участками раэного диаметра, первый неподвижный эпектрод и стакан подвижвэго контакта распопожены соосно с з&эором в попости BtopoFo неподвижного эпектрода на участке меньшего диаметр ра, а контактнрукхпая часть подвижного контакта распопожена в попости второго неподвижного эпектрода на участке большего диаметра, при этом. его копьпевой буртик контактирует с его внутренней торцовой поверхностью, а в зазоре между вторым неподвижным эцектродом и первым неподвижным эпектродом и пщ вижным контактом распопожен вновь введенный иэопятор.

1 1056296 2

20

Эффективность и надежность этого 40 эамыкатепя снижаются из-за несовершенства способа прижатия поцвижного контакта к неподвижному. Так сила прижатия стакана к нижнему неподвижному эпектроду ограничивается явпвнием насыщения ферромагнитного материапа стакана магнитным попем катушки. Кроме того, попе катушки замыкается по воздуху, что увеВ пичивает потребпяемую ими мощность. Поспе замыкания эпектродов стаканом материап последнего дополнитепыюго насышается поперечным магнитным полем, создаваемым коммутируемым током, протекающим по эпектродам и стакану. При боп рших коммутируемых токах порядка 55 ,10 - 10 А создаваемое ими поле может синьно размагнитить стакайчто приведет к существенному оспаблещпб, уцепьИзобретение относится к эпектротехнике и может быть испо ыювано в сипьноточных коммутационных аппаратах.

Известны сипьноточные жидкометаппические замыкатепи, в которых .нормапьно разомкнутые сицовые эпектроды замыкают в опредепенный моМент подвижный контакт, постояно эпектрически соединенный с одним из эпектродов с помощью жидкого метаппа (Q.

Подвижный контакт привоцится в движение с помощью привода раэпичных кон струкций на основе пневматики, эпектроцинамики, взрыва проводников и пр., что значитепьно снижает надежность комму- 15 тации.

Наиболее бпиэким к изобретению по технической сущности и достигаемому резуцьтату является жидкометаллический замыкатепь, содержащий вертикапьно установленный неподвижный стержневой электрод, верхний торец которого соединен с токоподводом, а нижний концентрически охватывается подвижным контактом, выпопненным в виде стакана, контактиру- 25 вашего нижней торцовой частью при перемещении приводом вниз с вторым неподвижным эпектродом, соединенным с другим токопоцводом. Контакт между стерж, невым эпектрацом и стаканом осуществляется с помощью запопненного внутрь стакана жидкого металпа, применение которого сушественно упрощает конструкцию подвижного контакта замыкатепя. В качестве привода испопьэуются распопо35 женные снаружи герметичного корпуса катушки, магнитное попе которых воздействует на стакан, выпопненный из ферромагнитного,материапа $2) . ного нажатия в контакте, ухудшению электроконтактных свойств аппарата, снижению его надежности, Цепью изобретения явпяется повышение надежности замыкатепя.

Указанная цель достигается тем, что в жидкометаппическом эамыкатепе, содержащем вертикапьно установленные неподвижные эпектроды, один из которых вы- попнен в виде стержня, и подвижный . контакт, выпопненный в вице стакана, охватывающего стержень с зазором, в котором распопожен жидкий метапп, контактирующая часть подвижного контакта выполнена в вице соосно установпенного со стаканом диска бопьшего диаметра с копьцевым буртиком, второй неподвижный эпектрод выпопнен попым с двумя участками разного диаметра, первый неподвижный апектрод и стакан подвижного контакта распопожены соосно с зазором в попости второго неподвижного эпектрода на участке меньшего диаметра, а контактируюшая часть подвижного контакта распопожена в попости второго неподвижного эпектрода на участке бопьшего диа:метра, при этом его кольцевой буртик контактирует с его внутренней торцовой поверхностью, а в зазоре межцу вторым неподвижным эпектродом и первым неподвижным эпектродом и подвижным контактом распопожен вновь введенный изопятор

На чертеже изображен общий вид эамыкатепя, разрез.

Замыкатепь содержит вертикапьно установпенный неподвижный стержневой эпектрод 1, верхний тордц которого соединен с токоподводом 2, а нижний торец концентрически охватывается эпектрически соединенным с ним с помощью жидкого метапла 3 поцвижным контактом, выпопненным в виде стакана 4, контактирующая часть которого выпопнена в виде диска 5 с копьцевым буртиком 6. Дно стакана 4 жестко соединено штоком 7, проходящим через центрапьное отверстие в стержневом эпектроде 1, с приводным устройством, осуществляющем прижатие (ипи отжатие) подвижного контакта.

Привоц1юе устройство может быть выпопнено, например, в виде соединенного со штоком ферромагнитного,ципиндра 8, размещенного в магнитном попе копьцевых катушек 9. При вкпючении верхней катушки на ципинцр действует эпектромагнитная сипа, направпенная вверх, при вкпюченки нижней катушки — вниз. Второй

1056296. Кухарева чка Корректор А. Ференц .(Заказ 9319/48 Тираж 703 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по депам изобретений и открытий

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

Фипиап ППП Патент, г. Ужгород, уп. Проектная, 4

3 неподвижный Bl1eKTpog 10 выпопнен юпым с авумя участками разного диаметре.

Неподвижный эпектрод 1 стакан 4 подвижного контакта распопожены с зазором в полости второго неподвижного э пектрода 10 на участке меньшего диаметра, а контактирующая часть подвижного контакта расположена в попости второго неподвижного эпектрода на участ. ке бопьшего диаметра, при этом копьце- 1О вой буртик 6 контактирует с внутренней торцовой поверхностью 11 второго неподвижного эпектроаа при перемещении подвижного контакта вниз. Неподвижный эпектрод на участке меньшего диаметре соединен с токоподводом. В зазоре между неподвижным эпектродом 10 и неподвижным эпектродом 1 и поавижным контактом распопожен иэопятор 12.

Через центрапьное отверстие в штоке 2О

7 (не показано) в стакан предваритепьно запивается порция жидкого метаппа 3, через спой которого эпектроа 1 постоянно эпектрически соеаинен с подвижным контактом (стаканом). Центрапьное отверо- 25 тие в эпектроде 1 имеет уппотнение

13 дпя герметизации внутренней попости замыкатепя и предотвращения выхода наружу жидкого метаппа.

Замыкатейь работает спеауюшим об- ЗО разом.

С помощью привоаного устройства через шток 7 подвижный контакт поднимается в крайнее верхнее попожение. Эпектроцы 1 и 10 оказываются разомкнутымн и эамыкатепь готов к работе. Затем в нужный момент приводное устройство через шток 7 прижимает диск 5 буртиком

6 к внутренней торцовой поверхности 11 неподвижного эпектроаа 10. При этом . 40 остапьная часть поверхности диска с поверхностью 11 не соприкасается. После замыкания эпектродов 1 и 10 ток протекает по спедуюшему пути:"токоподвоа 2стержневой эпектрод 1 - стакан 4 - аиск 4

5 - буртик 6 - поверхность 11 в направпейии от буртика к периферии — в направпении снизу вверх - ошиновка цепи комму тации (на чертеже путь протекания тока отмечен стрепкой). В нерабочем состоя ;

Составитепь Н

Редактор Н. Бобкова Техред Т»Мато стакан с диском свободно опираются на поверхность 11, однако могут быть при тянуты в крайнее верхнее попожение. Затем цикл повторяется.

Преимущество изобретения, позвапяюшее устранить недостатки и повысить эффектив ность эамыкатепя, эакпючается в испопьзовании апя попучения попеэного удепьного нажатия в контакте эпектродинамических сип, создаваемых коммутируемым током.

Действитепьно, коммутируемый ток в диске

5 и припегающей к нему сверху поверхности имеет противопопожное направпение. Поэтому на диск действует допопнитепьно . прижимаюшая его к поверхности 11 эпектромагнитная сипа. Учитывая указанные параметры, можно пегко опредепить геометрические размеры токонесуших эпементов, обеспечивающие заданное удепьное нажатие.буртика 6 на поверхность ll npu фиксированном значении коммутируемого тока. Бнагодаря буртику 6 токонесушие эпементы образуют петпевой контур, в котором резупьтируюшая электромагнитная сипа аействует на подвижный контакт в нужном направлении.

Испопьзование дпя прижатия подвижного контакта к неподвижному эпектромагнитной сипы, создаваемой «оммутируемым током, позволяет существенно уменьшить мощность приводного устройства, что повышает эффективность эамыкатепя. Так в известном устройстве су-" щественно снижается потребпяемая катушкой мощность, необходимая дпя создания необходимого удепьного нажатия в контактах. Повышается и надежность эамыкатепя, поскопьку с ростом коммутируемого тока удепьное нажатие в контакте растет, а не уменьшается, как в известном устройстве из- за насыщения материе па стакана магнитным попем коммутируемого тока.

Технико-экономическая эффективность изобретения обусповпена снижением мощности привода и, спедоватепьно, умень шепнем габаритов, массы, стоимости замыкате пя и вспомогатепьного оборудо- вания.