Приводное устройство для коммутационных аппаратов

 

1. ПРИВОДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОММУТАЦИОННЫХ АППАРАТОВ, жащее заполненный жидким металлом корпус, выполняющий функцию первого электрода, и :второ,й электрод, контактирующие между собой с поМощью жид кометаллического перешейка, образованного в зазоре между двумя изоляционными дисками, верхний из которых подвешен на эластичных растяжках к корпусу, а нижний вьтолнен со сквозным каналом, один конец которого выходит на поверхность диска, обращенную к. жидкометаллическому -перешейку , отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено дополнительными эластичными растяжками, по меньшей мере одна из которых выполнена с осевЫм отверстием, нижний диск подвешен на дополнительных растяжках к корпусу , при этом растяжка с осевым отверстием установлена одним концом соосно с каналом диска, а в отверстии ее другого конца установлен второй электрод.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО@4АЛИСТИЧЕСКИХ

PECflÓÁËÈК

09) (11) 3ш Н 01 Н 29/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬПЪФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ;"

Х АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ . 1 (21) 3452167/24-0? (22) 11.06.82 (46) 23..12.84 Бюл. и 47 (72) В.Н.Скрипунов (53) 621.316,524 (088,8) (56) 1. Нестеров Г.Г и Дильдина Т.Н.

Исследование самовосстанавливающегося коммутирующего токоограничивающего устройства. Труды МЗИ, сб. "Электрические аппараты, управления и автоматики". Вып. Ф 244, M.„

1975„ с. 81-86.

2. Авторское свидетельство СССР

В 904016, кл. Н 01 Н 29/00, 1980.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке 3277191/24-07, кл. Н 01 Н 29/00, 198 1. (54)(57) 1. ПРИВОДНОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ КОИИУТАЦИОННЪ|Х АППАРАТОВ, содержащее заполненный жидким металлом корпус, выполняющий функцию первого

0 электрода, и второй электрод, контактирующие между собой с помощью жидкометаллического перешейка, образо ванного в зазоре между двумя изоляционными дисками, верхний из которых подвешен на эластичных растяжках к корпусу, а нижний выполнен со сквозным каналом, один конец которого выходит на поверхность диска, обращенную к жидкометаллическому перешейку, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено дополнительными эластичными растяжками, по меньшей мере одна из которых вьптолнена с осевйм отверстием, нижний ди"к подвешен на дополнительных растяжках к корпусу, при этом растяжка с осевым отверстием установлена одним концом саосно с каналом диска, а в отверстии ее другого конца установлен второй электрод.

1О 72СЬО

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е:с я тем, что на поверх ности, обращенной к жидкометалличесИзобретение относится к электро-. технике и может быть использовано в сильноточных коммутационных аппаратах.

Известны приводные устройства 5 для коммутационных аппаратов, содержащие заполненные жидким металлом корпус и. два твердометаллических то- коподвода, электрически соединенных между собой жидкометаллическим перешейком, образованным одним вкладышем (1) или двумя изоляционными дискамй, расположенными с зазором один относительно другого (2) .

Эти устройства сложны по конструкции и обладают невысокой надежностью.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является приводное устройство, содержащее заполненный жидким металлом цилиндрический корпус, выполняющий функцию одного из токоподводов, и другой токоподвод, установленный внутри корпуса, который изолирован от него с помощью изоля ционной втулки, а контактирует с ним при помощи жидкометаллического перешейка, образованного двумя изоляционными дисками, верхний из которых подвешен на растяжках к корпусу, 30 а нижний прикреплен к корпусу (3) .

Однако выполнение нижнего диска в виде втулки, прикрепленной к корпусу, затрудняет развитие парогазовой полости между дисками и снижает эффективность преобразования электрической энергии в механическую.

Прикрепление втулки к корпусу вызывает Й ней дополнительные механические напряжения при разряде, что 4О способствует более быстрому ее разрушению.

Выполнение нижнего диска в виде втулки, прикрепленной к корпусу, ис: кажает фронт ударных волн, отражен- 45 ных от дна корпуса, и снижает их эффективность. кому перешейку, по крайней мере одного из дисков выполнены выступы

Целью изобретения является повьпнение надежности устройства.

Цель достигается тем, что приводное устройство для коммутационных аппаратов, содержащее заполненный жидким металлом корпус, выполняющий функцию первого электрода, и второй электрод, контактирующие между собой с помощью жидкометаллического перешейка, образованного в зазоре между двумя изоляционными дисками, верхний из которых подвешен на эластичных растяжках к корпусу, а нижний выполнен со сквозным каналом, один конец которого выходит на поверхность диска, обращенную к жидкометаллическому перешейку, снабжено дополнительными эластичными растяжками, по меньшей мере одна из которых выполнена с осевым отверстием, нижний диск подвешен на дополнительных растяжках к корпусу,,при этом растяжка с осевым отверстием установлена одним концом соосно с каналом диска, а в отверстии ее

1 другого конца установлен второй электрод., Кроме того, на поверхности, об ращенной к жидкометаллическому перешейку, по крайней мере одного из дисков выполнены выступы.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, разрез.

Устройство содержит корпус 1, являющийся одним из токоподводов и заполненный жидким металлом 2, в котором расположен верхний изоляционный диск 3, подвешенный на растяжках 4 к корпусу. Нижний диск 5 установлен относительно верхнего диска 3 с зазором, в котором образуется жидкометаллический взрывающийся перешеек 6. Нижний диск 5 подвешен на изоляционных растяжках 7 к корпусу 1. В одной из растяжек 7 выполнено осевое отверстие 8, которое кана.лом 9 в нижнем диске сообщается с

3 1072660 жидкометаллическим перешейком 6.

В осевое отверстие 8 вставлен электрод 10. Осевое отверстие 8 и канал 9 заполнены жидким металлом 2. На поверхности нижнего диска. выполнены выступы 11 5

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении верхний 3 и нижний 5 диски, выполненные, например, из резины, расположены с 10 зазором между собой. Величина этого . зазора определяется выступами 11. ! В зазор между ними затекает жидкий металл, и таким образом формируется жидкометаллический перешеек коль- 15 цевой формы. МЬщкий металл затекает также в канал 9 и осевое отверстие 8, формируя внутренний электрод, который соединен с электродом 10. Жидкометаллический перешеек соединен по 20 периферии с жидким металлом 2, а в центре — с жидкометаллическим внутренним электродом. После .соединения электродов с источником питания происходит электрический взрыв проводни.25 ка (перешейка) и передача энергии жидкометаллической среде. Под действием энергии взрыва диски 3 и 5. расходятся друг от друга. После завершения процесса передачи энергии щ0 жидкий металл затекает в зазор между дисками, которые под действием эластичных растяжек возвращаются в исходное положение, и устройство снова готово к работе..

Выбором геометрических размеров зазора, диаметром диска, а также типом жидкогометалла определяются энергетические .параметры приводного устройства.

Технический эффект предложенного устройства заключается в том, что нижний диск не имеет жесткой опоры в центре, ограничивающей его осевое перемещение Эластичные рас- 45 тяжки и эластичный (жидкостный) внутренний электрод обеспечивают ,значительное не только осевое, но и угловое перемещение нижнего диска.

Это уменьшает механические напряжения.в материале диска и внутреннего электрода, а следовательно, повышает их долговечность и надежность.

Кроме того, возможность большого осевого перемещения дисков относитель 55 но друг друга, обеспечивает симметричное развитие парогазовой полости канала разряда и повышает эффектив ность передачи энергии. Эластичность нижнего диска и внутреннего электрода позволяет более эффективно использовать дно корпуса в качестве .отражателя ударных волн, распространяющихся от канала разряда, и тем самым дополнительно повысить эффективность привода.

В связи с большим ходом обоих дисков жидкий металл имеет возможность быстро затекать в зазор между ними, что сокращает время подготовки привода к работе. При возвращении дисков в исходное положение излишки металла вытесняются до формирования перешейка необходимой толщины, которая определяется выступами на поверхности одного из дисков.

I /

Выступы выполнены локальными, что не препятствует ни заполнению зазора жидким металлом, ни развитию парогазовой полости. Выступы (микронеровности высотой О, 1-0,5 мм) могут быть выполнены из того же материала, что и сами диски.

Растяжки верхнего диска могут быть выполнены из отдельных стержней (например, в виде цилиндрической пружины), равномерно расположенных по окружности, что не препятствует передаче энергии от канала разряда.

Растяжки нижнего диска могут быть выполнены из резиновых трубок, внутреняя полость которых используется для жидкостного электрода.

Экономический эффект изобретения заключается в многоразовости использования привода, повышении скорости восстановления жидкостного перешейка и времени работы без разборки, что сокращает расходы íà его эксплуатацию.

Следует отметить, что для подвода тока к центру жидкометаллического перешейка достаточно одной растяжки, .выполненной полой, остальные могут быть эластичными (например, пружинными).

Использование жидкого металла, заполняющего корпус, для внутреннего электрода позволяет получить растяжки практически однородные по сечению и свойствам, близкие к жидкости в корпусе, что снижает потери ударных волн, пересекающих эти растяжки и, следовательно, повышает эффективность привода.

1072660

Корректор В.Бутяга

Редактор О.Юркова

Техред А.Ач

Тираж 682 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9224/3

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

Локальные выступы выполняют по поверхности одного из дисков равномерно по всей площади. Это обеспечивает равномерность высоты зазора, а следовательно толщины жидкометаллического перешейка; и исключает прилипание дисков друг к другу, что повышает надежность формирования перешейка и повторяемость энергетических характреристик привода.

Предложенное техническое решение позволяет выполнить весь централь иый узел устройства без жестких элемейтов и предельно упростить конструкцию.

Таким образом, предложенное устройство имеет более компактную и надежную конструкцию.