Сильноточный коммутационный аппарат мостикового типа

 

Изобретение относится к сильноточным коммутационным аппаратам с промежуточным жидкометаллическим кон тактом и может быть использовано в электротехнической промышленности. Целью изобретения является повышение долговечности и надежности работы . Цель достигается тем, что подвижный электрод выполнен из п параллельно соединенных контактов и клиновой формы. Каждый контакт содерщiт т сквозных капиллярных каналов 5, состоящих из двух сообщающихся между собой частей. При отключении контакты 4 опускаются в резервуар. Брызги жидкого металла, возникающие при коммутации, возвращаются в резервуар за счет буртика, а со стенок экранов стекают в полость. При включении клиновой контакт 4 поднимается и замыкает электрода. Надежность включения обеспечивается за счет петли тока, создающей электродинамический затвор. 4 ил. i (Л

COt03 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

< !1 4 Н 01 Н 29/02, 1/03

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I ь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3877403/24-07 (22) 02.04.85 (46) 07.01.8Я. brnsz. !! l (71) Куйбышевский политехнический институт им. В.В. Куйбышева (72) М.П. Алени1ев, А.В. Веретенков, П.А. Кулаков, Л.Т. Николева„

О.Я. Новиков, А.И. Лавриненко, О.К. Пигалев, В.И. Приходчеико, А.А. Сенушкин и В.,h. .Таиаев (53) 621. 315 (088. 8 (5&) Авторское свидетельство СССР

У 1008810 кл. Н 01 Н 29/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

У 694909, кл. Н 01 Н ?9/02, 1979.

Авторское свидет-.ль"тво СССР

У 886087, кл. Н О! Н 29/22, 1981. (54) СИЛЬНОТОЧНЫЙ КОММУТАЦИОННЫЙ

АППАРАТ МОСТИКОВОГО ТИПА (57) Изобретение относится к сильноточным коммутационным аппаратам с

„„Я0„„1365158 А1 промежуточным жидкометаллическим контактом и может быть использовано в электротехнической промышленности.

Целью изобретения является повышение долговечности и надежности работы. Цель достигается тем, что подвижный электрод выполнен иэ п параллельно соединенных контактов и клиновой формы. Каждый контакт содержит m сквозных капиллярных каналов

5, состоящих иэ двух сообщающихся между собой частей. При отключении контакты 4 опускаются в резервуар.

Брызги жидкого металла, возникающие при коммутации, возвращаются в резервуар за счет буртика, а со стенок экранов стекают в полость. При включении клиновой контакт 4 поднимается и замыкает электроды. Надежность включения обеспечивается за счет петли тока, создающей электродинамический затвор. 4 ил.

1365158

Изобретение относится к сильноточным коммутационным аппаратам с промежуточным жидкометаллическим контактом и может быть использовано в элект5 ротехнической промышленности.

Целью изобретения является повышение долговечности и надежности работы.

На фиг. 1 показан сильноточный 10 коммутационный аппарат, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — то же, контакт с каналами в увеличенном масштабе; на фиг. 4 — расположение каналов в подвижном электро- 15 де, аксонометрическая проекция.

Сильноточный коммутационный аппарат содержит неподвижные электроды

1 и 2 и подвижный мостиковый электрод

3, состоящий из и количества парал- 20 лельно соединенных контактов клиновой формы 4 со сквозными капиллярными каналами 5, состоящими из двух сообщающихся между собой частей, одна из которых расположена перпендикулярно основаниям контакта, а вторая часть под углом 20 относительно вертикальной плоскости, а относительно горизонтальной плоскости — под углом, равным

30

90- !

Ъ вЂ”вЂ” п

a — —, h-а где а — угол наклона клинового контакта;

h — высота клинового контакта; а — расстояние от верхней плоскости неподвижных электродов до верхнего основания подвижного электрода во включенном положении;

Х вЂ” расстояние от нижнего основания подвижного электрода до оси канала.

В отключенном положении эти кана35

45 лы заполняются жидким металлом из резервуаров, а при включении последний выдавливается под действием электромагнитных сил в межэлектродный зазор, восстанавливая жидкометал- 50 лическую пленку между контактами.

Каналы надо располагать таким образом, чтобы на жидкий металл дейФ о ствовала максимальная сила F=I. В, где Т вЂ” ток;  — магнитная индукция, под действием которой жидкий металл будет выдавливаться в межэлектродный зазор и смачивать контактные поверхности. Известно, что при переходе линии тока из среды с одной проводимостью в среду с другой проводимостью (фиг. 3) существует зависимость д6, 7i

° .В ф,»

tR г Уг где 6, — угол падения, т,е. угол между линией тока в элект» роде и нормалью к линии раздела двух сред с проводимостью (медь) и проводид 1 мостью (жидкий металл в 7 канале);

6 — угол преломления, т.е. угол между линией тока в жидком металле и нормалью; г и - проводимости соответственно меди и жидкого металла, Так как y„», то Рг сс 8,. Например, примем его равным 5,,тогда при е1 1 отношении — -=30 угол 0 =70

Ог

Таким образом, чтобы сила F была максимальна и направлена в сторону межэлектродного зазора каналы надо располагать под углом 20 относительно вертикальной плоскости. Глубина каналов должна соответствовать межэлектродному объему, поэтому количество каналов и их глубина рассчитываются для каждого аппарата в зависимости от номинального тока и габаритов контактов.

Для надежности контактирования подвижный электрод выступает над плоскостью неподвижных электродов, за счет чего происходит искривление линий тока и создаются дополнительные электродинамические силы на подвижный контакт, направленные вверх и более надежно удерживающие его во включенном положении, т.е. создается электродинамический затвор.

Контакты подвижного электрода объединены общим приводом (не показан), Электроды защищены экранами

6 и 7, расположенными над электродами 1-3 с. зазором и внахлест друг с другом вдоль направления шин.

Экраны 6 и 7 охватывают электроды

1-3 по верхним, двум боковым поверхностям и перекрывают внутренние полости аппарата со стороны ввода в него неподвижных электродов 1 и 2.

Для восстановления жидкометаллической пленки по оси аппарата установлен резервуар 8, выполненный по пе1365158 риметру с буртиком 9, обращенным внутрь. В стенках резервуара выполнены капиллярные отверстия 10 выше уровня жидкого металла 11, кроме того резервуар 8 снабжен дополнительной опоясывающей полостью 12, в которую погружены боковые и торцовые стенки экранов Ь и 7.

Аппарат работает следующим образом.

Во включенном положении подвижный электрод 3 замыкает неподвижные электроды 1 и 2 через жидкометаллическую пленку мккду электродами. 15

Подпитка межэлектродного зазора металлом осуществляется через каналы

5 за счет электродинамических сил.

При отключении контакты 4 приводным устройством опускаются в резер- 20 вуар 8.

Брызги жидкого металла, возникающие при коммутации, возвращаются в резервуар 8 за счет буртика 9, а со стенок экранов 6 и 7 стекают в полость 12, из которой через отверстия

10 возвращаются в резервуар 8.

При включении клиновой контакт

4 поднимается приводимым устройством вверх и замыкает электроды 1 и 2. 30

Надежность включения обеспечивается

sa счет петли тока, создающей электродинамический затвор.

Таким ОбразОм, конструкция Обладает повышенной долговечностью и на- дежностью за счет h количества клиновых контактов, параллельно соединенных между собой и снабженных каналами, расположенными с уклоном по си- 40 ловым линиям относительно горизонтальной плоскости и заполненных жидким металлом, за счет которых осуществляется восстановление пленки жидкого металла в межэлектродном зазоре.

Экраны предохраняют жидкий металл от разбрызгивания.

Формула и з о б р е т е н и я

Сильноточный коммутационный аппарат мостикового типа, содержащий неподвижные твердометаллические электроды, выполненные в виде шин, установленных в одной плоскости с зазором, коммутируемые подвижным электродом, и резервуар с жидким металлом, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности и надежности работы, подвижный электрод выполнен из и количества параллельно соединенных контактов клиновой формы, связанных с общим приводом, при этом каждый контакт содержит m количество сквозных капиллярных каналов, состоящцх из двух сообщающихся между собой частей, одна из которых расположена перпендикулярно основаниям контакта, другая — под углом 20 относительно вертикальной плоскости, а относительно горизонтальной плоскости под углом, равным

90 -а х р= — — а- -) и h-a где Ы вЂ” угол наклона клинового контакта;

h — высота клинового контакта; а — расстояние от верхней плоскости неподвижных электродов до верхнего основания подвижного электрода во включенном положении; х — расстояние от нижнего основания подвижного электрода до оси канала.

Составитель Н. Кухарева

Техред 1.Ходанич Корректор С. Черни

Редактор Н. Егорова

Заказ 6619/46 Тираж 746 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4