Жидкометаллический выключатель Советский патент 1983 года по МПК H01H29/28 

(о4) ЖадКОМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

Изобретение относится к технике коммутирования сильноточных электрических цепей /постоянного тока, а именно к коммутационной аппаратуре с жидким ме-i таллом. Известен ртутный выключатель, в котором коммутация осушествляется за счет осевого перемещиия подвижного электрода в объеме, частично заполненном жидким металлом flj . Такой выключатель пригоден только для бездуговой коммутации. Наиболее близким к предлагаемому является коммутационный аппарат с жидкометаллическим контактным узлом, сос тоящий из двух твердометалличёских . электродов прямоугольной формы, с изоляционными насадками, образующих с изо ляционхсыми пластинами межэпектродный я дугогасительный каналы, KOTOjMe герметично соединены с сильфовом, заполненным жидким металлом. На стыке межэлектродного и дугогасительного канале установлена электроизоляционная перегородка, разделяющая каналы. Ток в межэлектродаом канале направлен поперечно его оси. Возможно газовое и магнитное дутье . К недостаткам этого выключателя относится невозможность использования его при повышеш ых напряжениях, так как для этого надо увеличивать ширину изоляционных стенок межэлектродвого канала, что ведет к увеличению габаритов конструкции и сечения межэлектродного канала, а это делайт неустойчивым жидкометаллический токопровод. Кроме того, во включенном положении сильфон должен находиться под аавп нием чтобы удерживать в межэлектрооном канале жидкий металл, а при отклх чении давление с сильфона должно 6б1ть снято за время, обеспечиваюшее его быстродействие, для чего необходим мошный пневмо- или электромагнитный привод.

Цель изобретения - повышение номинального напряжения и снижение мощности приводного устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в жидкометаллическом выключателе, содержащем твердометаллические электроды с изоляционными насадками, образующие с изоляционными пластинами межэлектродный и дугогас и тельный каналы с электроизоляционной перегород-, кой, сильф он с жидким металлом и магнитное или газовое дутье, один из электродов установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси канала, при этом три его роны, сопряженные с изоляционными пластинами, выполнены с уклоном к основанию, а сильфон смещен в сторону

подвижного электрода. На фиг, 1 изображен жидкометалличес- 20

кий выключатель, продольный разрез; на фиг, 2- разрез А-А на фиг, 1,

Жидкометаллический выключатель состоит из неподвижного твердометалличес- кого электрода 1 с изоляционной насад кой 2 и подвижного электрода 3 с изоляционной насадкой 4, имеющего с трех сторон уклоны к основанию. По этим сторонам он сопрягается с изоляционными пластинами 5 и 6. Электроды 1 и 3 с насадками 2 и 4 и пластинами 5 и 6 образуют межэлектродный 7 и дугогасительный 8 каналы, У входа в дутогасительный канал 8 устанавливается электроизоляционная перегородка 9, Сверху и снизу выключатель ограничен изоляционными крышками 10 и 11. Крышка 1О имеет сквозное отверстие для прохождения через него электрода 3, а нижняя крышка 11 - отверстие, расположенное по оси насааки 4, через которое силь- фон 12 сообщается с каналами 7 и 8, во включенном положении заполненными жидким металлом 13, Возможны газовое и магнитное дутье.

Во включенном положении подвижный электрод 3 находится в крайнем нижнем положении, отверстие в сильфон 12 перекрыто насадкой 4, жидкий металл 13 заполняет межэлектродный 7 и дугога- сительный 8 каналы. Цепь замкнута. Давление с сильфона 12 снято,

При отключении подвижный электрод 3 приводным устройством (на чертеже не показано) перемещается вверх вдоль оси канала и одновременно подается дутье. Жидкий металл 13 под действием сил гравитации и за счет взаимодействия тока в жидком металле с магнит-

ным полем катушки начинает сразу заполнять подготовленный для этого сильфон 12, а затем образованный в процессе коммутации. объем между изоляционными

прокладками 5 и 6 вследствие удаления из него электрода 3 с насадкой 4. Возникакяцая дута отключения гасится за счет разбиения ее на две изоляционной перегородкой 9, продольного обдувания

дуг в узкой щели, растяжения и охлаждения на изоляционных поверхностях.

Кроме того, при перемещении .электрода 3 вверх между ним и изоляционными пластинами 5 и 6 образуется за-

уклоном к основанию, это повышает со-

И позволяет увеличивать номинальное нат -ряжение при ограниченном ходе электрода 3.

При включении электрод 3 опускается приводным устройством вниз, а к сильфону 12 прикладьтается давление, например сжатый газ и жидкий металл 13 вытесняются в межэлектродный канал 7. К концу включения отверстие в сильфон 12 перекрывается насадкой 4, Давление с сильфона 2 снимается. Цепь замкнута.

Таким образом, в отключенном положении образуются зазоры по воздуху между электродом и изоляционными пластинами, что повышает сопротивление изоляции между электродами, а следовательно, позволяет увеличивать номинальн напряжение. Быстродействие при отключении обеспечивается за счет наличия сильфона, отверстие в котором во включенном положении перекрыто изоляционной насадкой подвижного электрода. При перемещении последнего вверх жидкий металл из межэлектродного канала удаляется сначала в сильфон, а затем в объем, образованный изоляционными пластинами за счет удаления из него подвижного электрода с насадкой. Таким образом, в начале коммутации один объем уже подготовлен к приему жидкого металла (сильфон), а другой образуется в процессе коммутации, это обеспечивает быстродействие и не требует мощного приводного устройства для перемещения электрода и поджатия сильфона при включении. зор вследствие того, что три стороны подвижного электрода 3, примыкающие изоляционным пластинам 5 и 6, во включенном положении, вьшолнены с противление изоляции между электродами