Жидкометаллический коммутатор

 

Изобретение относился к электротехнике , к электрическим коммутационным аппаратам с жидкометаллическимм контактами. Целью изобретения является повышение коммутационной способности и надежности . Устройство содержит два электрода, разделенных изолятором и образующим межэлектродный канал, заполняемый жидким металлом, уровень которого может изменяться в зависимости от внешнего воздействия , К внутренней поверхности верхнего электрода прикреплен основанием высокоомный стержень в форме усеченного конуса, к поверхности усечения которого прикреплен дугогасительный элемент. Коммутация электрической цепи осуществляется через высокоомный стержень. Использование изобретения позволяет избежать ступенчатой коммутации тока в цепи, исключив при этом перенапряжения при коммутации, вследствие чего повышается коммутационная способность устройства. Кроме этого, введение в устройство высокоомного стержня позволяет исключить применение нескольких высокоомных пластин, следовательно , упростить конструкцию и повысить надежность работы. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s H 01 Н 29/ОО

Рт. .,м. ..., А к

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4681731/07 (22) 13.03,89 (46) 07.05.91. Бюл. 1Ф 17 (71) Институт электродинамики АН УССР, (72) B. В,Кирик (53) 621.316.546.3 (088.8) (56) Р.вторское свидетельство СССР

f4 1529303, кл, Н 01 Н 29/00,1988. (54) Ж!4Д! О1АЕТАЛЛИЧЕСКИЙ КОММУТАТ0Р (57) Изобретение относится к электротехнике, к электрическим коммутационным аппаратам с жидкометаллическими контактами.

Целью изобретения является повышение коммутационной способности и надежности. Устройство содержит два электрода, разделенных изолятором и образующих межэлектродный канал, заполняемый жидИзобретение относится к электротехнике, к жидкометаллическим коммутационным аппаратам.

Цель изобретения — повышение коммутационной способности и надежности работы коммутатора.

На чертеже изображен коммутатор в отключенном положении.

Коммутатор содержит два твердометаллических электрода 1 и 2, разделенные изолятором 3 и образующие межэлектродный канал 4, с жидким металлом 5, Верхний электрод 1 снабжен стержнем 6, выполненным из высокоомного металла в форме усеченного конуса и установленным большим основанием на внутренней поверхности

„„5U 1647679 А1 ким металлом, уровень которого может изменяться в зависимости от внешнего воздействия, К внутренней поверхности верхнего электрода прикреплен основанием высокоомный стержень в форме усеченного конуса, к поверхности усечения которого прикреплен дугогасительный элемент. Коммутация электрической цепи осуществляется через высокоомный стержень. Использование изобретения позволяет избежать ступенчатой коммутации тока в цепи, исключив при этом перенапряжения при коммутации, вследствие чего повышается коммутационная способность устройства, Кроме этого, введение в устройство высокоомного стержня позволяет исключить применение нескольких высокоомных пластин, следовательно, упростить конструкцию и повысить надежность работы. 1 ил, 1О, электрода 1. а меньшее осноеанне стерккне еаь направлено в сторону резервуара 7 пере- 4 менного объема, заполненного жидким ме- О таллом 5, установленного на нижнем электроде 2, на свободном конце стержня 6 ус- О тановлен дугогасительный элемент 8, вы- полненный в виде изолятора с внутренней у поверхностью переменного сечения и концентрическими углублениями 9, заполненными жидким металлом 5. Дугогасительный элемент 8 установлен таким образом, что: сечение его внутренней поверхности уменьшается в направлении верхнего электрода

1. Резервуар 7 переменного объема (сильфон) снабжен толкателем 10.

Коммутатор работает следующим образом.

1647679

Для включения устройства необходимо приложить усилие к толкателю 10 снизу вверх. При перемещении толкателя 10 сжимается сильфон 7 и происходит подъем уровня жидкого металла 5 в межзлектродном канале 4 до уровня металла в верхней полости 9 дугогасительного элемента 5, жидкий металл в которой соприкасается с высокоомным стержнем 6. Цепь замыкается через стержень 6. 8 цепи протекает ток, величина которого зависит От сопрОтивления стержня. Дальнейший подъем уровня жидкого металла в межэлектродном канале 4 приводит к тому, что металл, скользя по поверхности стержня 6, приводит к уменьшению сопротивления рабочего участка стержня за счет сокращения расстояния между уровнем жидкого металла и поверхностью верхнего электрода 1, Скорость изменения сопротивления между электродами 1 и 2 прямо пропорциональна скорости изменения длины рабочего участка стержня 6 и обратно пропорциональна радиусу кольца высокоомного стержня на уровне жидкого металла. При подъеме уровня жидкого металла до выступов электрода 1 цепь замыкается. Коммутатор включен.

Для отключения устройства толкатель

10 сильфона 7 перемещается вниз. уровень металла в межэлектродном канале понижается, и электроды 1 и 2 замыкаются через стержень 6, Снижение уровня металла вниз к электроду 2 приводит к плавному увеличению сопротивления между электродами 1 и

2, следовательно, к уменьшению тока до величины, ApN KGTopoM мощность дуги минимальна или дуга не возникает совсем.

Снижение уровня металла в межэлектродном канале 4 ниже уровня металла в верхней полости 9 диэлектрического элемента 8 приводит к разрыву цепи. Если при

5 этом возникает дуга, то она гасится при помощи разбиения ее на участки концентрическими кольцевыми полостями 9. После снижения уровня металла в межэлектродном канале ниже последней полости 9 ком10 мутатор надежно отключается.

Формула изобретения

Жидкометаллический коммутатор, содержащий два твердометаллических электрода, разделенных изолятором и образую15 щих совместно с ним металлоэлектродный канал, резервуар переменного объема с жидким металлом и дугогасительный элемент, выполненный в виде изолятора с внутренней поверхностью переменного сечения

20 с концентрическими углублениями, заполненными жидким металлом, причем сечение внутренней поверхности уменьшено в направлении одного из твердометаллических электродов, отличающийся тем, что, 25 с целью повышения коммутационной способности и надежности, верхний твердометаллический электрод снабжен стержнем, выполненным из высокоомного металла, в виде усеченного конуса, установленным

30 большим основанием на верхнем твврдометаллическом электроде, а меньшее основание стержня направлено в сторону резервуара переменного объема, дугогасителъный элемент установлен на свободном конце

35 стержня так, что сечение внутренней поверхности дугогасительного . элемента уменьшено в направлении верхнего твердометаллического электрода.

1647679

Составитель M,Tðîôèìoâà

Техред M.Ìîðãåêòàë Корректор С,Шевкун

Редактор О.Головач

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101

Заказ 1406 Тираж 352 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5