Жидкометаллический выключатель Советский патент 1984 года по МПК H01H29/28 H01H87/00 

Изобретение относится к технике коммутирования электрических цепей постоянного тока и может применятьс в качестве восстанавливающегося предохранителя при возникновении короткого замыкания в цепи, Известен выключатель 3 У кото рого при протекании электрического тока по двум параллельным проводникам в разных направлениях медду про водникаТШ возникают электродинамические силы отталкивания где J - сила тока; И - длина взаимодействующих про ВОД1ШКОВ расстояние между проводниками;соответственно магнитная п JU. и- Q1шдаемость средь и магнитная постоянная Известен также жидкометаллически шлключатель, содержащий изоляционнь корпус с герметизированной.камерой внутри которой расположены твердометатотические электроды с жидким металлом, и охватывающую корпус маг нитную катушку, причем указанная камера зьшопнена с поперечным сечением в форме сегмента и расположена перпендикулярно оси магнитной катушки, а твердометаллические электроды установлены по краям камеры параллельно оси магнитной катушкп 2J. Недостатками указанного .выключателя являются сложность конструкции и малая чувствительность. Это обусловлено тем, что для срабатывания выключателя необходимо наличие, магнитной катушки управления, под действием магнитного поля которой происходит поперечный разрыв жидкометаллического мостика. Кроме того при подобной конструкции вьпсшочател жидкометаллический мостик обладает значительной массой и тем самым инертностью, а это является причино больших токов срабатывания, т,е, выключатель является малочувствител ным. Цель изобретения - упрощение кон струкции и повьшение чувствитепьности выключателя. Поставленная цель достигается TBMj что в жидкометаллическом вы42ютючателе, содержащем изоляционный корпус с герметизированной камерой, поперечное сечение которой выполнено в форме сегмента, твердометаллические электроды, введенные в камеру, и жидкий металл 5 гер.метизированная камера снабжена вертикальной изоляционной перегородкой, плотно прилегающей к ее дну и к одной из ее стенок, имеющей форму сегмента, а твердометаллические электроды установлены по обе стороны перегородки у указанной стенки герметизированной камеры. На чертеже представлено конструк тивное выполнение предлагаемого выключателя. &11ключатель содержит изоляционньй корпус 1 , а твердометал-пические электроды 2 и жидкий металл 3 расположены в герметизированной камере 4, где расположена и перегородка 5.. Выключатель работает следующим образом. При протекании по выключателю электрического тока благодаря наличию перегородки 5 жидкий металл 3 замыкает электроды 2, образуя электрическую цепь правый по чертежу электрод 2 - участок жидкого металла 3 cd - участок жидкого металла 3 об -- лезыИ по чертежу электрод 2. Таким образом, ток обтекает перегородку 5 благодаря тому, что она плотно прилегает к краю камеры 4, где размещены электроды 2, и к ее дну. На участках «г и cd жидкого металла 3 ток меняет свое направление на противоположное, а это вызывает между указаншл&ш згчастками электродинамические снлы отталкивания согласно закону (1). Пока по выключателю протекает номинальный ток, указанные силы не в состоянии вывестн участки а-Ь и cd жидкого металла 3 из положе,ния равновесия. В случае возникновения в цепи короткого замыкания резко возрастает ток, соответственно возрастают электродинамические силы отталкивания (О которые способны в данном случае сообщить ускорение участкам а -.8 и cd кидкого металла 3 в сторону их действия. Под действием сил (I) участки а.б н cd жидкого металла 3 движутся в противоположны 2 стороны, одновременно поднимаясь по закруглению камеры 4, лока не произойдет поперечного разрыва указанных участков жидкого металла 3 и тем самым разрыва электрической цепи. При разрыве электрической цепи электродинамические силы (О исчезают и жидкий металл 3 под действием силы тяжести стекает на дно герметизированной камеры 4, восстанавливая электрический контакт ,между электродами 2.

Если в известном выключателе требуется наличие магнитной катушки управления, то в предлагаемом выключателе поперечный разрыв жидкометаллического мостика происходит под действием электродинамических сил, возникающих в самом жидкометаллическом мостике благодаря наличию перегородки, вынуждающей ток менять свое направление, что упрсяцает конструкцию выключателя. То обстоятельство, что перегородка делит жидко металлический мостик по своей длине на две одинаковые части, уменыаает массу жидкого металла и тем самым поперечный разрыв происходит при меньших Токах короткого замыкания, что повышает чувствительность выключателя.

Предлагае1 &1Й жидкометаллический выключатель может быть использован в качестве предохранителя многократного срабатывания.

ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ВЫКПНЬ ЧАТЕЛЬ, содержащий изоляционный корпус с герметизированной камерой, поперечное сече15ие которой выполнено в форме сегмента, твердометаллкческие электроды, введеншле в камеру, и жидким металл, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повьшения чувствительности, герметизированная камера снабжена вертикальной изоляционной перегородкой, плотно прилегакщей к ее дну и к одной из ее стенок, имекядей форму сегмента, а твердометаллические злектроды установлень по обе стороны перегородки у указанной стенки герметизированной камеры. (Л 00 со О) ел 4