Автоматический ограничитель тока

 

1, АВТОМАТИЧЕСКИЙ ОГРАНИЧИТЕЛЬ ТОКА, содержащий герметлзированный баллон с цилиндрической полостью, основные неподвижные контактные :электроды, установленные с торцов баллона, дополнительные неподвижные контактные электроды, жидкий металлр постоянные магниты, расположенные снаружи баллона, уста новленные разноименными полюсами од навстречу другому и перпендикулярно продольной оси герметизированного баллона, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности , в баллоне выполнены две дополнительные полости сферической формы, соединенные капиллярными каналами между собой и с цилиндрической полостью баллона, причем геометрические центры полостей расположены на продольной оси герметизированного баллона, основные контактные электроды установлены с одного торца баллона так., что их рабочие концы расположены в сферической полости, ближащей к цилиндрической полости и заполненной жидким металлом, дополнительные контактные электроды установленыв другой сферической полости, причем по крайней мере один из основных неподвижных контактных электродов имеет участок с повышенным удельным электрическим сопротивлением , а все полости герметизированного баллона заполнены газом. 2. Ограничитель по п; 1, о т л ичающийся тем, что участок с повышенным удельным электрическим сопротивлением выполнен в.виде спирали .

„„Я0„„1141474

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3674683/24-07 (22) 15.12.83 (46) 23.02.85. Бюл. В 7 (72) В.P.A.Ãèíòàðà" и К.М.Рагульскис (71) Каунасский политехнический институт им.Антанаса Снечкуса (53) 621.3.066.34(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 324663, кл, Н 01 Н 29/30, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

9- 964763, кл. Н 01 Н 29/28, 1982.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке и 3616135, кл. Н 01 Н 87/00, 1983. (54)(57) 1. АВТОМАТИЧЕСКИЙ ОГРАНИЧИТЕЛЬ ТОКА, содержащий герметизированный баллон с цилиндрической полостью, основные неподвижные контактные лектроды, установленные с торцов баллона, дополнительные неподвижные контактные электроды, жидкий металл, постоянные магниты, расположенные снаружи баллона, установленные разноименными полюсами один навстречу другому и перпендикулярно продольной оси герметизированного баллона, о т л н ч а ю шийся

4Р ) Н 01 Н 87/00; Н 01 Н 29/28 тем, что, с целью повышения чувствительности, в баллоне выполнены две дополнительные полости сферической формы, соединенные капчллярными каналами между собой и с цилиндрической полостью баллона,- причем геометрические центри полостей расположены на продольной оси гермети— зированного баллона, основные контактные электроды установлены с одного торца баллона так, что их рабочие концы расположены в сферической полости, ближащей к цилиндрической полости и заполненной жидким металлом, дополнительные контактные электроды установлены в другой сферической полости, прячем по крайней мере один из основных неподвижных кон тактных электродов имеет учас "îê с повышенным удельным электрическим сопротивлением, а все полости герметизированного баллона заполнены газом.

?. Ограничитель по и; 1, о т л ич а ю шийся тем, что участок с повышенным удельным электрическим сопротивлением выполнен в виде спирали.

1 1141

Изобретение относится к электро-, технике, а именно к устройствам защиты электрических цепей, и может быть использовано для защиты электрических цепей от перегрузки по току.

Известно ртутное термореле, со-. держащее баллон с двумя газонаполненными полостями, соединенными между собой капиллярным каналом, жидкий металл, нагревательные элементы и основные и дополнительные контактные электроды, причем нагревательные „элементы подключены к контролируемой

I цепи, а жидкий металл, основные и по" полнительные контактные электроды расположены в капиллярном канале 313.

Известен также жидкометаллический выключатель, содержащий изоляционный корпус с герметизированной камерой, внутри которой расположены твердометаллический электроды с жидким металлом, и охватывающую корпус магнитную катушку, твердометаллические электроды установлены по краям герметизированной камеры, которая вы- д5 полнена в форме сегмента, причем устройство снабжено дополнительной герметизированной камерой с двумя дополнительными твердометаллическими электродами, а дополнительная камера соединена каналом с основной камерой (2 J.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является автоматический ограничитель тока, содержащий герметизированный баллон

35 с цилиндрической полостью, основные неподвижные контактные электроды, установленные с торцов баллона, допол-" нительные неподвижные контактные

40 электролы, подвижный контактный электрод, жидкий металл, постоянные магниты, расположенные снаружи баллона, установленные разноименными полюсами один навстречу другому перпендикулярно продольной оси герметизированного баллона (3 ).

Недостатком всех известных уст-! ройств является малая чувствительность

Цель изобретения — повышение чувствительности.

Поставленная цель достигается тем, что автоматический ограничитель тока, содержащий герметизированный баллон с цилиндрической полостью, основные неподвижные контактные электроды, установленные с торцов баллона, допол474 нительные неподвижные контактные электроды, жидкий металл, постоянные магниты, расположенные снаружи баллона, установленные разноименными полюсами один навстречу другому и перпендикулярно продольной оси герметизированного баллона, в последнем выполнены две дополнительные полости сферической формы, соединенные капиллярными каналами между собой и с цилиндрической полостью баллона, причем геометрические центры полостей .расположены на продольной оси герметизированного баллона, основные контактные электроды устандвлены с одного торца баллона так, что их рабочие концы расположены в сферической ,полости, ближайшей к цилиндрической полости и заполненной жидким металлом, дополнительные неподвижные контактные электроды установлены в другой сферической полости, причем по крайней мере один из основных неподвижных контактных электродов имеет участок с повышенным удельным электрическим сопротивлением, а все полости герметизированного баллона заполнены газом.

Участок с повышенным удельным электрическим сопротивлением может ! быть выполнен в виде спирали.

Так как в устройстве, кроме выталкивающей (амперовой) силы, возникающей вследствие взаимодействия магнитного поля тока к.з., протекающего по жидкому металлу, с магнитным полем постоянных магнитов, на жидкий металл действует еще и возрастающее давление газа, заполняющего полости герметизированного баллона, которое возрастает при выделении из твердометаллических электродов джоулевого тепла. Именно. появление этого дополнительного воздействия, обусловленного выполнением одного из основных неподвижных контактных электродов с участием повышенного удельного сопротивления, позволяет устройству срабатывать при меньших токах короткого замыкания, т.е. повышается чувствительность устройства.

На фиг. 1 представлено устройство во включенном состоянии, разрез; на фиг. 2 — сечение А-А, на фиг. 1; на фиг. 3 — устройство в отключенном состоянии, разрез.

Устройство содержит баллон 1 со встроенными контактными электродами 2, 3 11414 один из которых выполнен в виде нагревательной спирали, эти электроды замкнуты электрически жидким металлом 3, находящимся в одной из. сферических камер 4, соединенных между собой каналами 5, в которых образуются выпуклые мениски 6 жидкого металла. В одной иэ сферических камер встроены вспомогательные контактные электроды 7, а снаружи размещены 1О постоянные магниты 8.

Устройство работает следующим образом.

При протекании по устройству номинального тока в спиральном и прямом твердометаллических контактных электродах 2 выделяется джоулевое тепло, вследствие чего нагревается газ, заполняющий отсек Б баллона 1 (фиг. 1). Одновременно с выделением тепла повышается давление газа (аргон) в отсеке 6, которое до включения устройства в цепь равнялось давлению в отсеке 9 баллона 1.

Это повышение давления газа с определенной силой действует на жидкий металл 3, заполняющий левую сферическую камеру 4 (фиг. 1). Кроме указанного давления в том же направлении на жидкий металл 3 действует выталкивающая (амперова) сила, возникающая вследствие взаимодействия магнитных полей постоянных магнитов 8 и номинального тока, протекающего по жидкому металлу 3. С другой стороны, на жидкий металл 3

35 действует направленное вовнутрь камеры 4 капиллярное давление поверхностных сил выпуклых менисков 6 жидкого металла 3, удерживающее жид40 кий металл 3 в сферической камере 4.

Пока IIо устройству течет номинальный ток, суммарное действие сил давления газа в отсеке Б и выталкивающей силы не способно переместить жидкий ме45 талл 3 из левой (фиг. 1 и 3) камеры 4 в правую камеру, т.е. суммарное

74 4 давление на жидкий металл 3 не превышает величины противоположно направленного давления, создаваемого правым по чертежу мениском 6. В случае возникновения в цепи короткого замыкания резко увеличивается выде1 ление джоулевого тепла в электродах

2, что приводит к повышению давления в отсеке Б баллона 1 с одновременным увеличением выталкивающей силы, вследствие чего жидкий металл 3 по капиллярному каналу 5 перемещается в правую сферическую камеру 4 (фиг. 3), разрывая электрическую цепь между электродами 2 и замыкая при этом вспомогательные контактные электроды 7 цепи, сигнализирующей о наличии короткого замыкания. При перемещении жидкого металла 3 в правую сферическую камеру 4 сжимается газ в отсеке Ь баллона 1. Вследствие разрыва электрической цепи между электродами 2 при перемещении жидкого металла 3 в другую камеру 4, газ в отсеке Б начинает остывать и под действием сжатого газа отсека 6 жидкий металл начинает перемещаться из правой камеры 4 в левую. Выравнивание давлений газа в отсеках 5 и 8 вследствие остывания газа в отсеке Б приводит к тому, что жидкий металл 3 зап1лняет камеру 4 (левую), восстанаь ивая электрический контакт между электродами 2, т.е. устройство самовосстанавливается в исходное состояние (фиг. 1).

То обстоятельство, что жидкий металл перемещается из одной сферической камеры в другую не только под действием выталкивающей силы, но и благодаря повышению давления вследствие выделения джоулевого тепла, позволяет устройству срабатывать при меньших значениях тока короткого замыкания, т.е. повышается чувствительность устройства.

1141474

Фиг.д

Тираж 629 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 261

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, Составитель М. Трофимова

Корректор JI. Пилипенко

Редактор E. Папп Техред Т.дубинчак