Сильноточный жидкометаллический выключатель

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5д 4 Н 01 Н 29/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К А BTOPCH0MV .СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4189069/24-07 (22) 02. 02. 87 (46) 07.07.88. Бюл. № 25 (71) Куйбышевский политехнический институт им. В.В.Куйбышева (72) А.В.Веретенков, П.А.Кулаков, А.И.Лавриненко, Л.Т.Николаева, В.И.Приходченко и В.В.Танаев (53) 621 . 316. 542 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹- 1089653, кл. Н 01 Н 29/28, 1984.

Авторское свидетельство СССР № 951447, кл. Н 01 Н 29/28, 1982. (54) СИЛЬНОТОЧНЫЙ ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ

ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель из о бретения — повышение скорости ду го гашения, ре сур са работы и нагрузочной способности.

При включении выключателя поршень

10, выполненный из токопроводящего материала, перемещается вниз, и жидÄÄSUÄÄ 14()8463 А1 кий металл 9, вытесненный иэ полости 8, замыкает твердо металлические электроды (ТЭ) 1, 2, При отключении поршень 10 перемещается вверх в осевом направлении. При этом размыка— ются ТЭ 1 и ТЭ 2, поверхность которого покрыта ферромагнитным материалом, но цепь остается замкнутой через дугогасительную обмотку 4 (ДО), элек— трически соединенную с ТЭ 2 через

ТЭ 1. При дальнейшем удалении жидковЂ

ro металла в полости 8 возникает дуга отключения, которая под действием электромагнитных сил ДО 4, усиленных магнитопроводом 11 вращается на изоляционной поверхности 7 цилиндра и гасится за счет растяжения и охлаждения. Наличие поршня 10, выполненного из токопроводящего материала в виде кольца, препятствует ослаблению основного поля обмотки в момент отключения при спаде тока в электрической цепи. 1 ил.

1408463

Изобретение относится к технике коммутирования сильноточных электрических цепей постоянного тока, а более конкретно к коммутационной ап5 паратуре с жидким металлом.

Цель из о брет ения — уменьшение времени горения дуги отключения, повышение ресурса работы и нагрузочной способности. 10

На чертеже изображен сильноточный жидкометаллический выключатель, продольный разрез.

Выключатель состоит из твердометаллических электродов 1 и 2, причем 15 поверхностный слой твердометалличе, ского цилиндрического электрода 2 выполнен из ферромагнитного материала

3 и на нем расположена дугогасительная обмотка 4, последний виток кото- 20 рой выступает за торец твердометаллического цилиндрического электрода 2, обращенный в сторону зеркала жидкого металла, и выполнен в виде контакта. Электроды разделены изоляци- 25 онным корпусом 5. Дно аппарата 6 выполнено из изоляционного материала, ( снабжено цилиндрическим выступом 7, соосным с твердометаллическим цилиндрическим электродом 2, и расположе- 30 но с зазором относительно него.Диаметр цилиндрического выступа 7 больше диаметра твердометаллического цилиндрического электрода 2 с дугогасительной обмоткой 4. Поверхность внутренней стенки электрода 1 с боковой поверхностью цилиндрическогО выступа 7 образует полость 8„ заполненную жидким металлом 9. Поршень

10, вытесняющий жидкий металл 9 из полости 8„ выполнен из токопроводящего материала в виде кольца и перемещается при помощи приводного устройства (не показано}. Снаружи конструкция охвачена магнитопроводом 11, 5

Выключатель работает следующим образом.

Во включенном положении поршень

10 находится в крайне нижнем положении, вытесненный им жидкий металл

9 замыкает электроды 1 и 2. Цепь замкнута. При отключении поршень 10 перемещается вверх в осевом направлении, жидкий металл 9 под действием сил гравитации устремляется вниз в полость 8. При этом размыкаются

55 электроды 1 и 2, но цепь остается замкнутой через дугогасительную об мотку 4 и электрод 1, при дальнейшем удалении жидкого металла в полости 8 возникает дуга отключения, которая под действием электромагнитных сил дугогасительной обмотки 4, усиленных магнитопроводом 11, вращается на изоляционной торцовой поверхности 7 цилиндра и гасится за счет растяжения и охлаждения на изоляционной поверхности. Наличие поршня, выполненного из проводящего материала в виде кольца, препятствует ослаблению основного поля обмотки в момент отключения при спаде тока в электрической цепи. При включении аппарата поршень 10 перемещается в осевом направлении вниз. Вытесненный им жидкий металл 9 замыкает сначала цепь через электрод 1 и дугогасительную обмотку 4, благодаря выполнению поршня 10 из проводящего ма,териала в виде короткозамкнутого витка его поле препятствует возникновению поля обмотки, что исключает воздействие электромагнитных сил на жидкий металл, затем при даль— нейшем вытеснении жидкого, металла 9 из полости 8 ïîðøíåì 10 замыкаются главные электроды 1 и 2. Цепь замкнута.

Таким образом, наличие дугогасительной обмотки 4, которая автоматически включается в момент отключения, снижает время горения дуги отключения, а отсутствие дугогасительных отверстий в поршне исключает их засорение и тем самым повышает ресурс работы предлагаемого выключателя по сравнению с известным. Выполнение поршня из проводящего материала повышает нагрузочную способность выключателя и, кроме того, наведенное им электромагнитное поле препятствует ослаблению основного поля дугогасительной обмотки 4 в момент отключения при спаде тока в электрической цепи, что также способствует лучшему дугогашению и сокращению времени горения дуги отключения.

Формула и з о б р е т е н и я

Сильноточный жидкометаллический выключатель, содержащий твердометаллические электроды, первый из которых выполнен в виде полого цилиндра, причем твердометаллические электроды разделены изоляционным корпусом с полостью, заполненной жидким метал1408463

Составитель Е.Володина

Редактор И.Шулла . Техред Л.Сердюкова Корректор В.Бутяга

Заказ 3356/53 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 лом, и поршень, установленный с возможностью возвратно-поступательного движения и коммутирующий с помощьюжидкого металла твердометаллические 5 электроды, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени горения дуги отключения, повышения ресурса работы и нагруэочной способности, он снабжен магнитопроводом и дугогасительной обмоткой, второй твердометаллическнй электрод выполнен в виде цилиндра и расположен так, что его ось симметрии совпадает с осью симметрии устройства, а стенки его покрыты ферромагнитным материалом, дугогасительная обмотка расположена на поверхности второго твердометаллического электрода так, что виток ее, выступающий за торец электрода, обращенный в сторону жидкого металла, выполнен в виде контакта, а начало обмотки электрически соединено с вторым твердометаллическим электродом, дно изоляционного корпуса выполнено с цилиндрическим выступом,соосным с вторым твердометаллическим электродом, причем диаметр его больше диаметра второго твердометаллического электрода, который установлен с зазором относи-: тельно цилиндрического выступа дна, указанная полость, заполненная жидким металлом, образована цилиндрическим выступом изоляционного корпуса и внутренней поверхностью первого твердометаллического электрода, поршень выполнен в виде токопроводящего кольца, а упомянутый магнитопровод полностью охватывает все указанные зле мен ты.