Контакт сильноточного коммутационного аппарата Советский патент 1984 года по МПК H01H29/04 

11

8

СХ

О5 СО

Фиг.1 Изобретение относится к технике коммутирования сильноточных электрических цепей, в частности к коммутационной аппаратуре с жидким металлом, работающей независимо от положения в пространстве. Известен сильноточный жидкометаллический контакт коммутационного аппарата, содержащий контактодержатель с закрепленным в нем твердометаллическим коммутирующим элементом, смоченным жидким металлом 1. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является контакт сильноточного коммутационного аппарата, содержащий контактодержатель с подпиточной полостью и закрепленный в нем твердометаллический контактирующий элемент, выполненный в виде свернутой в спираль металлической ленты, между витками которой помещен жидкий металл 2. Недостатком известного контакта является его недолговечность из-за дуговой эрозии твердометаллического контактирующего элемента. Цель изобретения - повыщение дугостойкости контакта. Поставленная цель достигается тем, что контакт сильноточного коммутационного аппарата, содержащий контактодержатель с подпиточной полостью и закрепленный в нем твердометаллический кон1;актирующий элемент, выполненный в виде свернутой в спираль металлической ленты, между витками которой помещен жидкий металл, снабжен электродом из дугостойкого материала, твердометаллический контактирующий элемент выполнен в виде телескопической пружины сжатия, а ее центральный виток жестко связан с электродом. При этом подпиточная полость ограничена эластичной мембраной, жестко связанной с указанной пружиной. На фиг. 1 изображен контакт в положении «Отключено); на фиг. 2 - то же, в положении «Включено ; на фиг. 3 - твердометаллический контактирующий элемент. Контакт состоит из контактодержателя 1, выполненного с подпиточной полостью 2, заполненной жидким металлом и ограниченной эластичной мембраной 3, выполненной, например, из резины. Мембрана крепится к контактодержателю 1 винтами 4 с помощью прижимного кольца 5. Полость 6, в которой перемещается мембрана 3, через отверстие 7 сообщается с атмосферой аппарата. Твердометаллический контактирующий элемент 8 выполнен в виде телескопической пружины сжатия. Для хорошей смачиваемости жидким металлом пружина может быть покрыта соответствующим металлом путем гальванической обработки либо целиком выполнена из материала, обладающего упругостью, хорощей электрической проводимостью и смачиваемостью жидким металлом. В качестве такого материала может быть использована, например, бериллиевая бронза, если в качестве жидкого металла используется эвтектический сплав галлия и индия. Для крепления пружины в контактодержателе она снабжена стопорным кольцом 9, которое вводится в соответствующу|р канавку в подпиточной полости. Капиллярные зазоры между витками пружины обеспечивают достаточную смоченность пружины жидким металом по .всей высоте. В осевой виток пружины закреплен дугогасительный электрод 10, выполненный из дугостойкого материала, например металлокерамики. Эластичная мембрана с помощью щтока 11 механически связана с пружиной 8. Устройство работает следующим образом. Во включенном положении пружина сжата электродом 12 (фиг. 2). Твердометаллический элемент 8, жидкий металл и электрод 12 образуют надежный электрический контакт. Эластичная мембрана 3 под действием щтока 11 и давления жидкого металла находится в полости 6, вытеснив часть газа через отверстие 7 и сохранив тем самым под собой постоянное давление. Такое положение контакта фиксируется одним из известных способов, например защелкой. При отключении электрод 12 отходит от контактодержателя 1, разрывая электрический контакт с твердометаллическим элементом 8. Разрыв происходит сначала по периферии контактной зоны, непрерывно приближаясь к ее оси. Но электрическая дуга не возникает, поскольку цепь остается замкнутой за счет витков пружины, еще не достигших своего конечного положения и потому еще прижатых к электроду 12. Последним размыкается осевой виток, снабженный дугогасительным электродом, на котором и гасится возникающая дуга. Под давлением мембраны, увлекаемой пружиной, а также за счет сил поверхностного натяжения жидкость по капиллярным зазорам между витками следует за разжиманэщейся пружиной, обеспечивая достаточную электро- и теплопроводность контакта во время отключения и предохраняя тем самым дугогасительный электрод от перегрева. Предлагаемый контакт, уменьщая дугогасительную эрозию твердометаллического контактирующего элемента, повыщает долговечность аппарата, а также благодаря наличию дугогасящего элемента позволяет расщирить диапазон коммутируемых токов и напряжений, что при достаточно широком применении подобных аппаратов дает значительный экономический эффект.

/2

1. КОНТАКТ СИЛЬНОТОЧНОГО КОММУТАЦИОННОГО АППАРАТА, содержащий контактодержатель с подпиточной полостью и закреплённый в нем твердометаллический контактирующий элемент, выполненный в виде свернутой в спираль металлической ленты, между витками которой помещен жидкий металл, отличающийся тем, что с целью повышения дугостойкости контакта, он снабжен электродом из дугостойкого материала, твердометаллический контактирующий элемент выполнен в виде телескопической пружины сжатия, а ее центральный виток жестко связан с электродом. 2. Контакт по п. 1, отличающийся тем, что подпиточная полость ограничена эластичной мембраной, жестко связанной с указанной пружиной.

Фиг 2

10 0

Е±

фиг.З

9

/п