Жидкометаллическое коммутационное устройство Советский патент 1984 года по МПК H01H29/04 

Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно к электроаппаратостроению и может быть использовано в коммутационных аппаратах.

Известно коммутационное жидкометаллическое устройство, содержащее два неподвижных твердометаллических контакта, разделенных изоляционной вставкой, в одном из которых находится жидкий металл, выполняющий функции подвижного контакта перемещающегося при помощи сильфона 1.

Недостатками указанных устройств яв ляются ограниченная коммутационная спо собность попадание продуктов разложени электрической дугой в жидкий металл, а так же низкое быстродействие.

Наиболее близким к предлагаемому яв ляется жидкометаллнческое коммутацион ное устройство, содержащее электроизоля ционный корпус, два неподвижных основ ных .контакта, подвижный основной и дуго гасительные контакты.

В известном устройстве электроизоляционный корпус выполнен в форме пустотелого цилиндра с внутренним выступом в центральной части выше которого установлены изолированные друг от друга неподвижные контакты в виде твердометаллических электродов, ниже - цилиндрическая металлическая вставка, в которой расположен подвижный контакт в виде порщня с контактирующим элементов. Контактирующий элемент выполнен в виде двух подпружиненных между собой полудисков, которые закреплены на порщне с ограниченной свободой перемещения в радиальном направлении. При этом каждый из полудисков выполнен из двух слоев металла: снизу пористого, а сверху дугостойкого.

Недостатками известного устройства являются быстрая металлизация изоляционных выступов между контактами, неспособность работы при значительных углах наклона и наличие контактного нажатия, что ускоряет износ пористого контакта при трении, а также низкая коммутационная способность.

Цель изобретения - увеличение числа коммутационных циклов.

Поставленная цель достигается тем, что в коммутационном жидкометаллическом устройстве, содержащем электроизоляционный корпус, в котором расположены два неподвижных контакта, коммутируемые подвижным KOfiTaKTOM, неподвижные контакты выполнены из пористого металла, пропитанного жидким металлом, а подвижн ж контакт состоит из двух симметрично расположенных одна относительно другой контактных пластин, каждая из которых жестко закреплена на своей паре установленных на общей оси несущих элементов, выполненных из изоляционного материала и с радиусной криволинейной поверхностью на части длины, при этом контактные пластины являются продолжением указанной криволинейной поверхности, а несущие элементы связаны с приводом их вращения вокруг своей оси,

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство со снятой доской и изоляционной стенкой, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. I со снятым дугогасительным устройством во включенном положении; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1 со снятым дугогасительным устройством в разомкну0 том положении; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 1 (линиями со стрелками показан путь протекания тока); на фиг. 5 - предлагаемое устройство, -общий вид, со снятой доской и изоляционной стенкой в промежуточном положении. Когда замкнуты дугогасительные контакты и разомкнуты основные. Устройство (фиг. 1) состоит из основного неподвижногс) контакта 1, верхняя часть которого выполняет функции неподвижного дугогасительного контакта, основного не0 подвижного контакта 2, который связан с подвижным дугогасительным твердометаллическим контактом 3 через токоведущую ось 4, двух подвижных основных контактов, состоящих из двух симметрично расположенных одна относительно другой контактных

5 пластин 5, каждая из которых жестко закреплена на своей паре установленных на обплей оси 6 несущих элементов 7 и 8, выполненных из изоляционного материала и с радиусной криволинейной поверхностью, снабженных насечкой для избежания проскальзывания

при накатывании.

Основные неподвижные контакты 1 и 2 изготовлены из пористого металла и пропитаны жидким металлом 9, находящимся в каналах внутри контактов 1 и 2 и поступаю5 щим оттуда в поры металла (контакт 2 также. снабжен каналом с жидким металлом 9 (на фиг. 1 он не показан). Жидкий металл 9 заливается в каналы через труб-, ки 10 и II, припаянные соответственно к контактам -1 и 2 и снабженные завинчивающим

ся пробками 12 (пробки могут быть различных конструкций, например, цилиндрическая резьбовая крыщка со штоком, по которому скользит подпружиненный поршень). К основным неподвижным контактам 1 и 2 при5 паяны твердометаллические выводящие шины соответственно 13 и 14. Контакт снабжен дугогасительным рогом 15, а подвижный дугогасительный контакт 3 - дугогасительным рогом 16. На оси одного из подвижных основных контактов через подшипник 17

0 закреплена зубчатая рейка 18, находящаяся в зацеплении с зубчаты.м колесом 19. В свою очередь зубчатое колесо 19 жестко соединено с профильным кулачком 20, который через ролик 21 связан с подвижным дугогасительным элементом контактом 3.

5 Профильный кулачок 20 снабжен грузом 22 уравновешивающим выступ кулачка, и подшипником 23, укрепленном на оси 24. На оси 8 подвижного основного контакта закреплен также подшипник 25, связанный тягой 26. Устройство снабжено дугпгаси тельным устройством 27. Внутри изоляционных досок 28 и 29 закреплены неподвижные основные контакты. С боков устройство закрыто изоляционными стенками 30 и 31 Доски 28 и 29 и стенки 30 и 31 стянуть четырьмя шпильками 32. Подвижный дугогасительный контакт 3 снабжен возвратной пружиной 33. На фиг. 2 и 3 показана форма несущего элемента 6 и пружинящей тяги 26, на фиг. 3 - зазор между основными неподвижными контактами I и 2 и контактными пластинами 5 основного контакта в отключенном положении устройства. Во включенном положении и контактные пластины 5 плотно прижаты к основным неподвижным контактам 1 и 2 (фиг. 2 и 4). Устройство работает следующим образом В отключенном положении (фиг. 1 и 3) движение от приводного устройства передается через тягу 26 и подшипник 25 основным подвижным контактом, несушие элементы 7 и 8 которых начинают катиться вверх по стрелке А, по выступам изоляционных досок 28 и 29, снабженных в этих местах во избежание проскальзывания насечкой. Это движение через ось 6 одного из подвижных основных контактов и подшипник 17 передается зубчатой рейке 18, которая, перемещаясь, поворачивает зубчатое колесо 19 жестко соединенное с профильным кулачком 20. Профильный кулачок 20, По профилю которого катится ролик 21 подвижного дугогасительного контакта 3, поворачиваясь, переводит подвижный дугогасительный контакт 3 в замкнутое положение, закручивая пружину 33 (фиг. 2). При этом дугога.сительные контакты замкнуты, а основные разомкнуты и ток протекает по дугогасительной цепи: твердометаллическая выводящая щиha 13, неподвижный основной и неподвижный дугогасительный контакт 1, подвижный дугогасительный контакт 3, токоведущая ось 4 токоведущего шарнира, основной неподвижный контакт 2, твердометаллическар вынодящая тина 14. При дальнейшем дви женин вверх по ст)елке А подвижные основ ные контакты замыкают основную цепь уст ройскик тверло.металлическая выводная itm на 1,i, неподвижный основной контакт 1, контактные пластины 5 основных подвижных контактов, неподвижный ее основной контакт 2, тверяометаллическая выводящая тина 14. П;)и этом ток протекает по двум параллельным цепям - основной и дугогасительной. При дальнейшем движении подвижных основных контактов профильный кулачок 20 поворачивается дальше и подвижный дугогасительный контакт 3 под действием пружины 33 переходит в отключенное положение, размыкая дугогасительную цепь. Устройство переходит во включенное положение (фиг. 1 и 2). в котором оно фиксируется при помощи защепки приводного устройства. Во включенном положении весь ток протекает по основной цепи фиг. 4). Отключение происходит в обратном порядке. Под действием приводного устройства основные подвижные контакты начинают двигаться вниз, в направлении, обратном стрелке А. При этом сначала замыкается дугогасительная цепь, а основная цепь остается еще замкнутой. Потом размыкается основная цепь, а дугогасительная цепь уже замкнута (фиг. 5). Затем размыкается дугогасительная цепь и устройство переходит в отключенное положение (фиг. 1 и 3). При этом электрическая дуга, возникающая на дугогасительных контактах 1 и 3, пробегая под действием электродинамических сил по дугогасительным рогам 15 и 16, попадает в дугогасительное устройство 27 и там гасится. Технико-экономическая эффективность изообретения заключается в том, что его использование позволит применять устройство при больших углах наклона, что значительно расширит пп тожность его применения.

.2 26 8 17 78

(Ри. 3 (Риг. 2

16 18 20

1L / f

25 2$S Ч S 17 2

Фиг. 5

X///

ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКОЕ КОММУТАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее электроизоляционный Kopiiyc, в котором расположены два неподвижных кон25 25 7 f S Г7 2 такта, коммутируемые подпнжным контактом, отличающееся тем. что. с 1елр)Ю увеличения числа коммутационных .1ов, неподвижные контакты выполнен г ия порисTiito металла, проупплкного жи.аким металлом, а подвижный контакт состоит из двух симметрично расноложенных одна относительно другой контактных пластин, каждая из которых жестко закреплена на своей паре установленн1 х на обндей оси несун(их элеме1 тов. выполненных чз изоляпипнного материала и с ряди;усиой криволинейной по 0ерхностью на части длины, при этом кон тактные пластины яп.1яюгся нродолженигм указанной криволчпейной новерхнос-| и. а иесуихие элементы связаны с приводом их вращения вокруг гз