Жидкометаллический коммутационный узел

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к электротехническим устройствам , обеспечивающим разъемное соединение шин, предназначенных для пропускания больших токов. Целью изобретения является сокращение потерь электроэнергии путем уменьшения переходного сопротивления. В процессе соединения неподвижных электродов /Э/ 1, 2 подвижный Э входит в зазор между неподвижными Э 1, 2. Происходит упругая деформация эластичной прокладки 6. Капиллярное давление в

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Н 01 Н 29/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ у тг

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4695802/07 (22) 25.05.89 (46) 30.10.91. Бюл. Q 40 (71) Калининский политехнический институт (72) В. В. Измайлов и А. А. Митюрев (53) 621.316.542(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hh 585568, кл. Н 01 Н 13/00, 1977.

Авторское свидетельство СССР

М 1262589, кл, Н 01 Н 29/22, 1984. (54) ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ КОММУТАЦИОННЫЙ УЗЕЛ... Ж„„1688296 А1 (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к электротехническим устройствам, обеспечивающим разьемное соединение шин, предназначенных для пропускания больших токов. Целью изобретения является сокращение потерь электроэнергии путем уменьшения переходного сопротивления. В процессе соединения неподвижных электродов /Э/ 1, 2 подвижный

Э входит в зазор между неподвижными Э 1, 2. Происходит упругая деформация эластичной прокладки 6. Капиллярное давление в

1688296

КА2а

AH 1

4 а А„соз О

К капиллярах 12 препятствует вытеканию жидкого металла 6. После механического контакта поршня 10 с упором 8 в полости 7 возникает добавочное давление жидкого металла 5, превышающее компенсирующее действие капиллярного давления. Жидкий металл 5 после самоустановки подвижного

Э заполняет межконтактный зазор между

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электротехническим устройствам, обеспечивающим разъемное соединение шин, предназначенных для пропускания больших токов, Целью изобретения является сокращение потерь электрической энергии путем уменьшения переходного электросопротивления.

На фиг. 1 изображен соединитель в положении "Разведено", поперечный разрез; на фиг. 2 — то же, в положении "Соединено", разрез А-А на фиг. 1.

Устройство содержит неподвижные электроды 1 и 2, установленные с зазором друг относительно друга, подвижный электрод, выполненный в виде твердометаллических элементов 3 и 4, расположенных с зазором друг относительно друга, образованный между ними объем заполнен жидким металлом 5 и по периметру герметизирован эластичной прокладкой 6, при этом образуется полость 7, ширина подвижного электрода больше межэлектродного зазора .между неподвижными электродами 1 и 2.

Электрод 1 снабжен упором 8, установленным с возможностью пере ещения, Твердометаллический элемент 3 выполнен с полостью 9, заполненной жидким металлом

5 и сообщающейся с полостью 7, и снабжен поршнем 10 с пружиной 11, Оба элемента 3 и 4 снабжены капиллярными каналами 12, расположенными перпендикулярно их контактным. поверхностям . Упор 8 предназначен ля взаимодействия с поршнем 10.

Диаметр капиллярных отверстий выполняют из условия, что давление жидкого металла 5 полости 7 подвижного электрода при начальной сжатии твердометаллических элементов 3 и 4 в процессе соединения уравновешивается капиллярным давлением и жидкий металл 5 находится в указанной полости. В предельном случае давление жидкого металла может быть оценено посредством напряжения сжатия в эластичной прокатке 6. На основании приведенных поконтактными поверхностями неподвижных

Э 1, 2 и твердометаллическими элементами

3,4, определяемый микрогеометрией контактных поверхностей и погрешностями самоустановки подвижного Э, Подвижный Э удерживается в зазоре между неподвижными Э 1,2 силой трения или при необходимости фиксатором положения, 2 ил. сылок можно записать равенство гидростаКл тического давления, . квпилярному

Ан где К вЂ” жесткость эластичной проклад10 ки; Л= I -1, — величина разности зазора между неподвижными шинами 3, 4! и ширины подвижной шины In; а — поверхностное натяжение на границе жидкий металл-воздух;

R — радиус кривизны мениска жидкого металла в капилляре; Ан — номинальная площадь одной контактной поверхности.

С учетом того, что R = -, где d—

cl

2 cos

pvaMeTp капилляра, 0- краевой yukon сМа вания жидким металлом поверхности капилляра, получаем выражение для определения диаметра капилляра

При эксплуатации соединителя в условиях вибрации оборудования он может быть снабжен фиксатором положения любой известной конструкции.

Устройство работает следующим образом;

В процессе соединения электродов 1 и

35 2 подвижный электрод 3 вставляется в зазор между электродами 1 и 2. Происходит упругая деформация эластичной прокладки 6 под действием смещения одного из твердометаллических элементов 3, 4 и гидравличе40 ского давления жидкого металла 5 из полости 7. Капиллярное давление в капиллярах 12 препятствует вытеканию жидкого металла 5 из полости 7 на контакные поверхности твердометалл ических элементов 3 и 4.

После механического контакта поршня 10 с упором 8 в полости 7 возникает добавочное давление жидкого металла 5, превышающее компенсирующее действие капиллярного давления. Жидкий металл 5 под действием суммарного (в результате сжатия и добавоч- Формула изобретения ного) давления после самоустановки подвиж- Жидкометаллический коммутационный ного электрода в зазоре между электродами 1 узел, содержащий неподвижные электроды, и 2 заполняет межконтактный зазор между установленные с зазором между ними, поконтактными поверхностями электродов 1 и 5 движный электрод в виде двух твердометал2 и твердометаллическими элементами 3 и 4, лических элементов, расположенных также определяемый микрогеометрией контактных с зазором, образованный между ними обьповерхностей и погрешностями самоустанов- ем по периметру герметизирован эластичной . ки подвижного электрода, Избыточное до- прокладкой так, что между твердометаллибавление давления компенсируется 10 ческими элементами образована полость, эластичной прокладкой 6. Подвижный элек- заполненная жидким металлом, при этом трод надежно удерживается в зазоре между ширина подвижного электрода больше шиэлектродами 1 и 2 силой трения или при ринызазорамеждунеподвижнымиэлектронеобходимости фиксатором положения лю- дами, отличающийся тем, что, с целью бой конструкции. 15 сокращения потерь электроэнергии путем

При разъединении после прекращения уменьшения переходного сопротивления, воздействия упора 8 на поршень 10 давле- по крайней мере один из неподвижных ния жидкого металла 5e полости 7становит- электродов снабжен упором, установся меньше капиллярного, что йрепятствует ленным с возможностью перемещения, а вытеканию его из устройства. Под действи-- 20 по крайней мере один из твердометалличеем избыточного добавочного давления, ском- ских элементов снабжен подпружиненным пенсированного эластичной прокладкой 6 поршнем и выполнен с полостью, заполнен при соединении, и пружины 11 поршень 10 ной жидким металлом и сообщающейся с возвращается в исходное положение, при полостью, образованной между твердомеэтом часть жидкого металла 5 межконтакт- 25 таллическими элементами, оба твердоменых зазоров всасывается через капилляры таллических элемента выполнены с

12 обратно в полость 7. Для защиты контак- капиллярными каналами, расположенными тных поверхностейсоединителяотмеханиче- перпендикулярно контактным поверхноских повреждений, а жидкого металла от стямтвердометаллическихэлементов, упор окисления и загрязнения электрический сое- 30 неподвижного электрода предназначен для динитель транспортируется и хранится в гер- взаимодействия с подпружиненным поршметичном корпусе известных конструкций. нем твердометаллического элемента.

1688296

Составител ь М. Трофимова

Техред М.Моргентал Корректор . T, Малец,.

Редактор Н. Швыдкая

Заказ 3712 Тираж 336 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ CCCP

113035, Москва, )К-35; Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101