Жидкометаллический коммутационный аппарат пережимного типа

 

ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ КОММУТАЦИОННЫЙ АППАРАТ ПЕРЕЖИМНОГО ТИПА, содержащий герметизированную камеру из эластичного материала, заполненную жидким металлом, и два токоподвода , на одном из которых закреплен сильфон, а на другом - пережимной элемент, выполненный в виде изоляционного диска, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности отключения токов короткого замыкания , он снабжен дополнительным пережимным элементом, выполненным в виде изоляционного диска, диа14етр которого меньше., чем у основного, и установлен в камере между сильфоном и основным диском, который внполнен с осевым каналом капиллярного сечения . О СО

„„SU„„1010673, . А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ONW

РЕСПУБЛИК

ЭОЬН 01 Н 29 04

Э

1

1!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

i "1

1 а 16

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЬЙ (21) 3361253/24-07 (22) 04.12.81 (46) 07.04.83. Бюл. Р 13 (72) В.Г.Дегтярь и A.Â.Èâàíîâ (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетический институт (53) 621. 316. 54 (088. 8) (56) 1. Патент Великобритании

М .1309384, кл. Н 1 й, 1973.

2. Авторское. свидетельство СССР

Ф 675471, кл. Н 01 Н 29/04, 1978 (прототип). (54) (57) ЖИДКОИЕТАЛЛИЧЕСКИЙ КОММУТАЦИОННЫИ АППАРАТ ПЕРЕЖИМНОГО THllA, содержащий герметизированную камеру из эластичного материала, заполненную жидким металлом, и два токоподвода, на одном из которых закреплен сильфон, а на другом — пережимной элемент, выполненный в виде изоляционного диска, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности отключения токов короткого замыкания, он снабжен дополнительным пережимным элементом, выполненным в виде изоляционного диска, диаметр которого меньше,, чем у основного, и установлен в камере между сильфоном и основным диском, который выполнен с осевым каналом капиллярного сечения. е

1п10е73

Цель изобретения — повышение эффективности отклр>чения токов короткого замыкания.

Поставленная цель достигается тем, что аппарат, содержащий герметизированную камеру из эластичного ма- 55 териала, заполненную жидким металлом, и два токоподвода, на одном из которых закреплен сильфон, а на другом— пе режимной элемент, выполнен ный в виде изоляционного диска, снабжен 50 дополнительныгл пережимным элементом, выполне нным в виде изоляционного дис.ка, ди метр которого меньше, чем у основного,и установлен н камере между сильфоном и основным диском, коИзобретение относится к электроаппаратостроению, в частности к жидкометаллическим ком гутацион ным аппаратам, работакь!им независимо от положенич в пространстве, и может быть использовано при создании коммутационной аппаратуры для всех отраслей народного хозяйства, где предъявляются повышенные требонанич к габаритам и надежности, например для летательных и погружных аппаратов.

Известен >кидкометаллический коммутационный аппарат, содержащий токоподвод>, устанонленные на концах эластичной трубки, внутренняя полость которой заполнена жидким металлом, и 15 пережимной элемент, расположенный с внешней стороны эластичной трубки.

Отключение электрической цепи в таком аппарате происходит за счет пережима эластичной трубки пережимным 20 элементом, что приводит к разобщению жидкого металла на две части (11 .

К недостаткам аппарата относятся большие габариты, обусловленные внешним расположением пережимногг> эле- >5 мента. Кроме того, эффективность отключения токов короткого замыканич недост ат оч н а .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому резуль-.ату,янляется >идкометалличе ски и коммутационный аппарат пере>кимного тип а, содержащий герметиз иронанную камеру из эластичного материала, з аполненную жидким металлом, и два токоподвода, на одном из которых закреплен сильфон, а на другом — пережимной элемент, выполненный в виде изоляционного диска. пережимной элемент находится ннутри камеры, поэто му габариты этого устройства зна- 40 чительно меньше, чем у предыдущего (2) .

Однако известный аппарат характеризуется недостаточной эФфективностью отключения токов короткого замыкания 45 обусловленной тем, что электрическая дуга отключения пагубно воздействует на материал эластичной камеры, торый выполнен с каналом капиллярного сечения.

На чертеже изображен предлагаемый аппарат в отключенном состоянии.

Аппарат содержит герметизиронанную камеру 1 из эластичного материала, заполненную жидким металлом 2.

На концах камеры закреплены токоподноды 3 и 4. На токоподноде 3 закреплен сильфон 5, а на токоподноде 4 — основной пережимной элемент б. Аппарат снабжен дополнительным пережимным элементом 7, который, как и основной б, выполнен н виде изоляционного диска только меньшего диаметра. Основной пережимной элемент 6 вг.тполнен с каналом 8 капиллярного сечения. )<идкий металл 2 попадает из сильфона 5 н полость камеры через канал 9 и отверстия 10. Токоподвод 4 также выполнен с каналом 11 и отверстиями 12.

Ап>гарат функционирует следующим образом.

Для того, чтобы перевести аппарат иэ отключенного состояния но включенное, необходимо любым из известных способов приложить усилие к сильАону 5. Вследствие воздействия на сильфон 5 жидкий металл 2 через канал 9 и отверстия 10 поступает в полость камеры 1 слева от дополнительного пережимного элемента 7. В результате повчшения давления >гидкого металла

2 происходит деформация эластичной камеры 1, вследствие чего вокруг дополнительного пережимного элемента

7 возникает кольцевая полость из жиг; кого металла, что влечет за собой замыкание электрической цепи.

Местом наименьшей проводимости н первоначальный гломент включения является капиллярный канал 8, однако отключения не происходит, так как сечение канала 8 рассчитано на кратковременное пропускание номинального тока. По мере сжатия сильфона 5 давление жидкого металла 2 возрастает настолько, что эластичная камера ,1 начинает деформироваться вокруг основного пережимного элемента б, в результате чего также образуется кольцевая полость из жидкого металла.

В этом положении аппарат остается на все время включенного состояния.

Отключение аппарата происходит при снятии усилия с сильфона 5, при этом эластичная камера 1 стремится приобрести первоначальну Форму. Сначала жидкий металл 2 разобщается пережимным элементом б, однако электрическая цепь не обрывается, так как остается проводящим капиллярный канал

8. Далее жидкий металл 2 разобщается дополнительным пережимным элементом

7 и часть его возвращаетсч в сильфон

5. Разрыв электрической пепи и гаше1010673

Составитель Н.Кухарева

Редактор A.Ëåæíèíà Техред Т.Маточка Корректор A.Ãðèöåíêî

Заказ 2497/40 Тираж 701 Подписное

ВНИИПИ 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 ние дуги отключения происходят в номинальном режиме на дополнительном пережимном элементе 7.

При отключении токов короткого замыкания после первого этапа отключения (когда жидкий металл 2 разобщается основным пережимным элементом 6) устройство работает иначе, чем при отключении номинального тока.

Так как сечение капиллярного кана-10 ла 8 недостаточно для пропускания тока короткого замыкания, то происходит взрыв жидкого металла 2 в капиллярном канале 8, электрическая цепь на время разрывается, за это 15 время успевает сработать дополнительный пережимной элемент 7, на котором электрическая дуга не образуется, так как цепь уже отключена. К моменту восстановления проводимости жидкого металла 2 в капиллярном канале

8 жидкий металл 2 разобыен дополнительным пережимним элементом 7 и по-. этому повторного включения не наблюдается °

Отключение тока короткого замыкания за счет вынесения места отключения из зоны, прилегаюией к эластичной камере, в капилляриый канал значительно повысило эффективность отключения тока короткого замыкания, а следовательно, и срок службы предлагаемого аппарата.