Самовосстанавливающийся ограничитель тока

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) . (И1

3(5Р 01 Н 29 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЯЯЦя

15 Q

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPGKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3462147/24-07 (22) 27.04 ° 82 (46) 15.08.84. Бюл. Р 30 (72) Л.Е.(фидель и E.Á.Å1Mèäåëü (53) 621.316.54(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 607201, кл. Н 01 Н 29/30, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Ì 851525, кл. Н 01 Н 29/30, 1979. (54)(57) САМОВОССТАНАВЛИВА10ЩИЙСЯ

ОГРАНИЧИТЕЛЬ ТОКА, содержащий изоляционный корпус, н котором расположе, иа контактная система н виде тнердометаллических электродов и жидкостной токопроводящей перемычки, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью поныиения быстродействия и обеспечения возможности регулиронания времени самовосстановления, он выполнен н виде двух осмотических ячеек — рабочей и компенсационной, соединенных между собой трубой, твердометаллические электроды представляют собой два неподвижных электрода, один из которых н ниде диска расположен в рабочей осмотической ячейке, а другой в виде кольца — н трубе, и дна подвижных, выполненных в виде дисков,соединенных стержнем и расположенных в трубе по обе стороны кольцевого неподвижного электрода, причем растворитель осмотических ячеек размещен н общем корпусе, который щарнирно закреплен на опоре. Я

1108527

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроаппаратостроению, и может быть использовано для отключения больших токов короткого замыкания.

Известны самовосстанавливающиеся 5 токоограничители, основанные на воздействии магнитного поля, создаваемо"о катушкой-индуктуром на перемычку из жидкого металла, заключенную между твердометаллическими электро- 10 дами, в результате чего происходит выброс жидкого металла в дугогасительную камеру и ограничение тока защищаемой цепи (1$.

0) нако устройство характеризуется недостаточно высокой надежностью работы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является самовосстанавливаюшийся ограничитель тока, содержащий изоляционный корпус, в котором расположена контактная система в виде твердометаллических электродов и жидкостной токопроводящей перемычки (2 7.

Недостатком этого устройства является относительно большое время разрыва и восстановления цепи и отсутствие возможности управления временем самовосстановления.

Целью изобретения является повы- ЗО шение быстродействия и обеспечение возможности регулирования времени самовосстановления.

ПОставленная цель достигается тем, что самовосстанавливающийся ограни- 35 читель тока, содержащий изоляционный корпус, в котором расположена контактная система в виде твердоме-. таллических электродов и жидкостной токопроводящей перемычки, выполнен в 40 виде двух осмотических ячеек — рабочей и компенсационной, соединенных между собой трубой, твердометаллические электроды представляют собой два неподвижных электрода, один из которых в виде диска расположен в рабочей осмотической ячейке, а другой в виде кольца — в трубе, и два под" вижных, выполненных в виде дисков, соединенных стержнем и расположенных в трубе по обе стороны кольцевого не-5О подвижного электрода, причем растворитель осмотических ячеек размещен в общем корпусе; который шарнирно закреплен на опоре.

I 55

На чертеже показано самовосстанавливающийся ограничитель тока.

Самовостанавливающийся ограничитель тока выполнен в виде двух осмотических ячеек — рабочей 1 и компенсационной 2, соединенных между со- 60 бой трубой 3. Селективно проницаемые мембраны 4 и 5 соответственно рабочей и компенсационной ячеек расположены в общем корпусе 6, заполненном растворителем 7. Корпус 6 шарнирно 65 закреплен на опоре 8. Твердометаллические электроды контактной системы представляют собой два неподвижных и два подвижных электрода.- Неподвижный электрод 9 в виде диска расположен в рабочей осмотической ячейке, а электрод 10 в виде кольца расположен в трубе. Подвижные электроды 11 и 12 расположены в трубе 3 и соединены между собой стержнем 13. С электродами 11 и 12 жестко соединен поршень 14 из изоляционного материала. Для изоляции друг от друга электродов 10 и 11 на электроде 11 размещено кольцо 15 из изоляционного материала. Мембраны.4 и 5 для увеличения их механической прочности установлена на металлокерамических подложках 16. Осмотические ячейки 1 и 2 заполнены токопроводящей жидкостью (водный раствор соли ). Для отвода тепла на рабочей осмотической ячейке установлены радиаторы 17. Электроды.

9 и 10 подключены к клеммам 18 и 19.

Устройство работает следующим образом.

В рабочем .режиме протекание тока осуществляется по цепи: клемма 18, электрод 9, токопроводящая жидкость рабочей осмотической ячейки, электрод .11, стержень 13, электрод 12, электрод 10, клемма 19. Тепло, выделяющееся в рабочей ячейке рассеивается в окружающее пространство через радиаторы 17. Возникающее в цепи короткое замыкание вызывает скачкообразный нагрев токопроводящей жидкости в рабочей ячейке, что в соответствие с уравнением P = СИТ, где С— концентрация раствора, Р— универсальная постоянная, Т вЂ” температура Iio ( кале Кельвина, приводит к резкому озрастанию давления в ией. В результате нарушается равновесие, имевшее место при отсутствии короткого замыкания. Давление в рабочем растворе превышает давление в компенсационном растворе, вызывая перемещение электродов 11 и 12 и поршня 14 н сторону компенсационного раствора. В этом случае растворитель 7 поступает из сосуда в рабочий раствор (за счет прямого осмоса ), а из компенсационного раствора вода выдавливается в сосуд (за счет обратного осмоса). Пере» мещение электродов 11 и 12 вызывает разрыв цепи. Ток через рабочий растВор прекращается. Скорость перемещения электродов 11 и 12 связана с величиной проницаемости селективных мембран 4 и 5, площадью их поверхности, контактирующей с растворителем, и диаметром трубок ячеек 1 и 2.

При разрыве электрической цепи концентрация соли в рабочем растворе увеличивается, а в компенсационном— уменьшается. После выравнивания температур в обоих растворах осмотиче1108527

Составитель Н.Глеклер

Редактор N.Håäoëóæåíêo Техредд.Мартяшова Корректор А.ОбручаР

Заказ 5876/39 Тираж 683 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4 ское давление в компенсационном растворе больше, чем в рабочем, что приведет к перемещению электродов 11 и 12 и поршня 14 в сторону рабочего раствора. Скорость перемещения электродов осуществляется за счет изменения площади контактирования поверхности селективно проницаемой мембраны 5 с растворителем 7 путем поворота корпуса 6 на шарнире на необходимый угол. Уровень растворителя в корпусе выбирают таким образом, чтобы в горизонтальном положении корпуса 6 вся поверхность мембраны 5 контактировала с растворителем, а при повороте на 90 вся поверхность мембраны 5 не соприкасалась бы с растворителем. Поворотом корпуса 6 на раз5 личный угол можно изменять время замыкания цепи между клеммами 18 и 19, т.е. регулировать время самовосстановления.

Предлагаемое устройство достаточ10 но просто конструктивно, работает автоматически и автономно и обладает высокой надежностью.