Резервуар переменного объема для сильно-точных жидкометаллических коммутацион-ных аппаратов

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

<1>851524

-е (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 0%1079 (21) 2825838/24-07 (51)М. Кл.8 с присоединением заявки No(23) Приоритет

Н 01 Н 29/04

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 300781. Бюллетень N9 28 (53) УЛК б21. 318. . 542 (088. 8) Дата опубликования описания 300781 (72) Автор изобретения

О.В.Вейтцель (71) заявитель (54) РЕЗЕРВУАР ПЕРЕМЕННОГО ОБЪЕМА ДЛЯ СИЛЬНОТОЧНЫХ

ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОММУТАЦИОННЫХ АППАРАТОВ

Изобретение относится к электроаппаратостроению, в частности к резервуарам переменного объема, используемым в коммутационных жидкометаллических аппаратах.

Известны коммутационные аппараты, в которых для ввода и вывода жидкого металла в межэлектродный промежуток используются резервуары перемен ного объема, в частности сильфоны. 10

Известные резервуары переменного объема представляют собой металлический сильфон с фланцем и глухим дном, во внутренней полости которого находнтся жидкий металла ll) и (2) ° ., 15 Bce известные резервуары переменного объема имеют тот недостаток, что содержащейся в сильфоне жидкий .металл обладает значительной массой, а сам сильфон представляет собой тон- 2О костенный объем, закрепленный консольно относительно неподвижной опоры (фланца), и в результате даже незначительных механических воздействий (качки, сотрясений и т.п.) воз- 25 можно, возникновение. трещин на внутренних гофрах, сийьфона, у мест его заделки, и потеря герметичности, что приводит к неизбежной аварии. При ударных нагрузках со значительным ЗО

2 ускорением возможен полный срез силь- фона у фланца.

Кроме этого, существенным недостатком всех известных резервуаров переменного объема с жидким металлом является то, что они полностью заполняются жидким металлом, а в результате ограниченного хода сильфона при сжатии, только небольшая часть общего жидкого металла выталкивается в межэлектродный промежуток коммутационного аппарата,.а основная масса его не используется и лежит мертвым грузом внутри объема сильфона.

Для придания устойчивости резервуарам переменного объема применяют сильфоны больших диаметров, что еще больше увеличивает количество не работающего жидкого металла в сильфоне.

Наиболее близким к предлагаемому является резервуар переменного объема с жидким металлом для сильноточного коммутационного аппарата, содержащий сильфон, один конец которого закреплен на флаице, а другой закрыт дном 73l.

Однако внутренйий объем его заполнен пористым, эластичным материалом, пропитанщм жидким металлом, а на выходе из сильфоиа устайовлена сетка.

851524

Наличие пористого, эластичного материала, пропитанного жидким металлом, в сильфоне и сетки на выходе из него, снижает возможность самопроизвольного выплескивания жидкого металла в межэлектродное пространство, но очень незначительно уменьшает количество не работающего жидкого металла в сильфоне, т.е. не решает этой проблемы.

Кроме того, учитывая ограниченный ход сильфона при сжатии, а также наличие наполнителя в жидком металле, при работе коммутационного аппарата в межэлектродное пространство будет выталкиваться меньше жидкого металла, что приводит к необходимости увеличения объема сильфона..

Учитывая также, что-сильфоны с жидким металлом обладают сравнительно большой массой и недостаточной механической жесткостью, а крепятся консольно в аппарате, то они не защищены от боковых и продольных смещений под воздействием, к примеру ударов, и представляют собой весьма неустойчивую механическую систему.

Цель изобретения — создание простого, компактного и надежного резервуара переменного объема с жидким металлом для сильноточных коммутационных аппаратов.

Поставленная цель достигается тем, что в резервуаре переменного объема, содержащем сильфон,один конец которого закреплен на фланце, а другой закрыт дном, дно резервуара вы1олнено в виде цилиндра, установленного с зазором внутри сильфона и выполненного с внешней стороны с глу- хим отверстием, при помощи которого укаэанный цилиндр насажен на неподвижный направляющий элемент, напри-; мер трубу, причем высота цилиндра не превосходит длины сильфона в сжатом состоянии.

Неподвижный направляющий элемент может являться одновременно и элементом привода, например пневматического.

На фиг.1 приведена конструкция предлагаемого резервуара переменного объема с жидким металлом для сильноточных электрических аппаратов в свободном состоянии; на фиг.2 то же, момент выталкивания жидкого металла в межзлектродное простран« ство.

Резервуар содержит металлический сильфон 1 с фланцем 2 сеткой 3 и дном 4. Внутренний объе; сильфона

1 заполнен жидким металлом 5, а межэлектродный канал б расположен над сеткой 3.

Дно 4 выполнено в виде цилиндра, установленного с зазором внутри сильфона 1. С внешней стороны цилиндр 4 выполнен с глухим отверстием, при помощи которого он насажен на направ ляющий элемент 7 (к примеру трубу, стержень и т.п.), по которому может свободно перемещаться только в рабочих направлениях.

Высота цилиндра 4 не должна превышать длины сильфона в сжатом состоянии Lp 5 а в оптимальном случае должна ей равняться.

Устройство работает следующим образом.

В отключенном положении аппарата уровень жидкого металла 5 всегда находится ниже сетки 3.

При включении механические усилия прикладываются к цилиндру 4 по стрелке Р, который перемещается на неподвижном направляющем элементе 7 на величину b f при этом сильфон 1 сжимаетсЯ До Длины Ьр б„и УРовень жиДкого металла 5 поднимается выше сет.ки 3, заполняя межзлектродный канал

О б, и производит замыкание злектричеекой цепи сильноточного коммута ционного аппарата.

Отключение производится в обратном порядке.

При подаче через направляющий не 5 подвижный элемент (например, труба сжатого воздуха или жидкости) система будет представлять собой резервуар переменного объема с соответст вующим пневматическим или гидравли30 ческим автономным приводом, и если направляющий неподвижный элемент представляет собой стержень - сердечник электромагнита, то автономный привод будет соответственно электро«

35 магнитным.

Предлагаемое техническое решение обладает .рядом технико-экономических преимуществ: отсутствие лишнего, не работаю4 щего, в устройстве жидкого металла, что с одной стороны позволяет экономить его, а с другой стороны уменьшает общую массу устройства, что в свою очередь улучшает его механичес кие характеристики-

Устройство обладает повышенной механической жесткостью, поскольку кроме крепления к фланцу, имеет дополнительную опору на противоположном конце в виде неподвижного эле мента, входящего во внутреннее глухое отверстие цилиндра.

Устройство компактно, поскольку в глухое отверстие цилиндра может быть встроен привод или его элементы.

$$ Ограниченное количество жидкого металла в гофрах сильфона и в небольшом слое над цилиндром, в силу большой поверхности соприкосновения жидкого металла, с твердометаллическими

4д элементами и поверхностного натяже- ния позволяет надежно удерживать его в сильфоне, препятствуя выбросу.

Предлагаемый резервуар переменного объема с жидким металлом для сильноточного коммутационного аппарата мо-

; 851524

Формула изобретения

Составитель В.Попова

Редактор Е.Дичинская ТехредН.Еелушак

КорРектор С.Щомак

Заказ 6373/75 Тираж 784 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная 4 жет найти самое широкое применение в электрических аппаратах с жидким металлом, как при проектировании новых, так и при модерниэации действующих аппаратов, что дает значительный технический и экономический эффект.

1. Резервуар переменного объема для сильноточных жидкометаллических коммутационных аппаратов, содержащий сильфон, один конец которого закреплен на фланце, а другой закрыт дном, отличающийся тем, что, с целью повышения механической прочности и снижения расхода жидкого металла, дно резервуара выполнено в виде цилиндра, установленного с

t зазором внутри сильфона и выполненного с внешней стороны с глухим отверстием, которым указанный цилиндр насажен на неподвижный направляющий элемент, например трубу, причем высота цилиндра не превосходит длины сильфона в сжатом состоянии.

2. Резервуар по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что указанный неподвижный направляющий элемент asляется одновременно элементом приво-

10 да, например пневматического.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 428471, кл. Н 01 Н 29/28, 1972.

)5 2. Авторское свидетельство СССР

Р 428472, кл. Н 01 Н 29/28, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 594537, кл. Н 01 Н 29/04, 1976.