Жидкометаллическое контактное устройство

 

ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКОЕ КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО, содержаш ,ее два неподвижных твердометаллических электрода, выполненных с углублениями, заполненными жидким металлом, подвижный мостиковый электрод с двумя контактными выступами, расположенными соосно с упомянутыми углублениями в неподвижных электродах, и изоляционную прокладку между неподвижными и подвижным электродами , отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы, оно снабжено двумя сальниками, установленными над углублениями с зазором относительно друг друга, а изоляционная прокладка выполнена в виде кольца и расположена межI ду сальниками, образуя замкнутую полость, при этом в отключенном положении подвиж (Л ный электрод находится в указанной полости . 01 о СП ОС

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

4Ш Н 01 Н 29/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ ти.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3605205/24-07 (22) 10.06.83 (46) 15.04.85. Бюл. № 14 (72) А. В. Веретенков, В. М. Мякишев, Л. Т. Николаева, В. И. Приходченко и В. В. Танаев (71) Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. В. В. Куйбышева (53) 621.316.542 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 546953, кл. Н 01 Н 29/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР № 838802, кл. Н 01 Н 29/02, 1979.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке № 3353058/07, кл. Н 01 Н 29/00, 1981.

4. Авторское свидетельство СССР № 694909, кл. Н 01 Н 29/02, 1978.

„„SU„„1150673 A (54) (57) ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКОЕ

КОНТАКТНОЕ УСТРОЛСТВО, содержащее два неподвижных твердометаллических электрода, выполненных с углублениями, заполненными жидким металлом, подвижный мостиковый электрод с двумя контактными выступами, расположенными соосно с упомянутыми углублениями в неподвижных электродах, и изоляционную прокладку между неподвижными и подвижным электродами, отличающееся тем, что, с цепью повышения надежности работы, оно снабжено двумя сальниками, установленными над углублениями с зазором относительно друг друга, а изоляционная прокладка выполнена в виде кольца и расположена между сальниками, образуя замкнутую полость, @ при этом в отключенном положении подвижный электрод находится в указанной полос1150673

Изобретение относится к электротехнике, в частности к контактным устройствам мостикового типа, и может быть использовано при создании жидкометаллических коммутационных аппаратов.

Известно жидкометаллическое контактное устройство, содержащее два неподвижных электрода и подвижный мостиковый электрод, контактирующий с неподвижными электрода ми через эластичные пористые прокладки, пропитанные жидким металлом (1).

Указанное устройство характеризуется невысокой надежностью в работе из-за быстрого износа прокладок, обеднения пропитывающих составов прокладок и окисления жидкого металла.

Известен жидкометаллический контактный узел, в котором содержатся два твердометаллических электрода, один из которых выполнен подвижным с возможностью ввода в изоляционный корпус, заполненный жйдким металлом, через эластичный обжимактщий его элемент. Подвижный электрод на конце снабжен изоляционной насадкой, которая в отключенном положении плотно обжимается указанным эластичным элементом. Коммутация осуществляется погружением подвижного электрода в объем, заполненный жидким металлом (2).

Недостатком этой конструкции является малый ресурс и ненадежность вследствие того, что цепь замкнута по боковым поверхностям цилиндрического электрода, которые подвержены эрозии из-за металлизации, токов утечки и стирания облуженного слоя контакта обжимающим эластичным элементом. Кроме того, токи утечки подвергают эрозии и обжимающий элемент.

Это ведет к увеличению сопротивления контактного перехода подвижный электрод— жидкии мета,лл и разрушению эластичного элемента, а следовательно, разгерметизации объема жидкого металла.

Известно устройство, в котором подвижный электрод снабжен разъемно-соединительным устройством, предназначенным для отделения электрода от насадки после отключения и сочленения их при включении (3).

Однако цепь остается и в этой конструкции замнута по боковым поверхностям цилиндрического электрода, которые подвергаются эрозии и загрязнению продуктами горения при коммутациях.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и. достигаемому результату является жидкометаллическое контактное устройство, содержащее два неподвижных твердометаллических электрода, выполненных с углублениями, заполненными жидким металлом, подвижный мостиковый электрод с двумя контактными выступами, расположенными соосно с упомянутыми углублениями в неподвижных электродах и

З0

35 прокладку между неподвижными и подвижным электродами (4) .

Недостаток этого устройства заключается в ненадежности работы вследствие того, что стенки резервуара переменного объема металлизируются. При протекании больших токов пленки жидкого металла перегорают, но изоляционные стенки при этом подвергаются эрозии и разрушению.

Цель изобретения — повышение надежности работы.

Поставленная цель достигается тем, что жидкометаллическое контактное устройство, содержащее два неподвижных твердометаллических электрода, выполненных с углублениями, заполненными жидким металлом, подвижный мостиковый электрод с двумя контактными выступами, расположенными соосно с упомянутыми углублениями в неподвижных электродах, и изоляционную прокладку между неподвижными и подвижным электродами, устройство снабжено двумя сальниками, установленными над углублениями с зазором относительно друг друга, а изоляционная прокладка выполнена в виде кольца и расположена между сальниками, образуя замкнутую полость, при этом в отключенном положении подвижный электрод находится в указанной полости.

На чертеже схематически показано предлагаемое жидкометаллическое контактное устройство в отключенном положении.

Жидкометаллическое контактное устройство состоит из изоляционного основания 1, на котором укреплены неподвижные электроды 2, каждый из которых имеет углубление 3, заполненное частично металлом 4.

Углубление 3 имеет сальники 5 и 6, разделенные изоляционной прокладкой 7 в виде кольца, образующей замкнутую полость (прокладка 7 может иметь различные формы, например П-или С-образные).

По сальникам 5 и 6 скользит выступ 8 подвижного моста 9 при коммутациях. Привод для перемещения подвижного электрода на чертеже не показан. Он выполнен с возможностью перемещения вверх с паузой, при этом сначала торец контактного выступа 8 располагается выше уровня жидкого металла 4 и ниже уровня нижнего сальника 6, а после паузы он располагается выше уровня нижнего сальника 6 и ниже уровня верхнего сальника 5.

Контактное устройство работает следующим образом.

Во включенном положении подвижный мост 9 находится в крайнем нижнем положении. Контактные выступы 8 погружены в жидкий металл 4. Цепь замкнута. При отключении приводное устройство поднимает мост 9 сначала на первую ступень, при которой выступы 8 извлекаются из соприкосновения с жидким металлом, .но кон1150673

Составитель И. Кухарева

Редактор Л. Алексеенко Техред И. Верес Корректор И.Муска

Заказ 2153/40 Тираж 679 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП сПатент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 цы их остаются обжатыми сальниками 6, при этом жидкий металл стекает с выступов

8 и приходит в устойчивое состояние, после чего мост 9 поднимается на вторую ступень, при которой выступы 8 извлекаются из сальников 6, но остаются обжатыми сальниками 5.

Боковые стенки прокладок 7 остаются недоступными для брызг жидкого металла при коммутациях, что повышает надежность работы аппарата. .Таким образом, преимущество предлагаемого контактного устройства заключается в том, что за счет наличия двух сальников, разделенных изоляционной прокладкой, образующей замкнутую полость, и двухступенчатого привода осуществляется герметизация объема жидкого металла в межэлектродном зазоре, при этом на изоляционные поверхности, разделяющие электроды, не попадают брызги жидкого металла, т.е. эти поверхности не подвергаются металлизации, что влечет за собой повышение сопротивления изоляции между электродами

10 в отключенном положении, устранение токов утечки и эрозии изоляционных поверхностей, а следовательно, повышение надежности работы без увеличения веса и габаритов конструкции.