Автоматический ограничитель тока Советский патент 1985 года по МПК H01H77/02 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам защиты электрических цепей, и может использоваться для защиты электрических цепей от перегрузки по току. При протекании электрического тока по двум параллельным проводникам 1 в разных направлениях между ними возникают электродинамические силы отталкива f...b «) где - сила тока; а - расстояние между проводниками; S - длина проводников; ) - магнитная проницаемость среды; JJo - магнитная постоянная. Известен также автоматический ограничитель тока, содержащий герметизированный баллон цилиндрической формы, имеющий ось, расположенную перпендикулярно продольной оси баллона, с установленными с противоположных торцов неподвижными контактными электродами, подвижный контактный электрод, выполненный наполовину из магнитного материала и наполовину из немагнитного материала, установленный поворотно на оси, причем все контактные электроды смочены жидким металлом, два постоянных полосковых магнита, фиксирующие магниты и катущку управления, расположенные снаружи баллона 2. Недостатком этого устройства являются ограниченные функциональные возможности, выражающиеся в неспособности устройства работать при больших токах короткого замыкания. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является автоматический ограничитель тока, содержащий герметизированный баллон цилиндрической формы, имеющий ось, расположенную перпендикулярно продольной оси баллона, установленные с противоположных торцов неподвижные контактные электроды, подвижный контактный электрод, смоченные жидким металлом, причем последний установлен поворотно на оси, два дополнительных неподвижных контактных электрода, расположенных параллельно основным неподвижным контактным.; электродам, два полосковых постоянных магнита, расположенных снаружи баллона разноименными полюсами один навстречу другому и перпендикулярно продольной оси герметизированного баллона, катущку управления, цилиндрические фиксирующие постоянные магниты, одна половина подвижного контактного электрода выполнена из магнитного материала, а другая половина из немагнитного материала, постоянные магниты выполнены полосковыми и установлены по обе стороны части подвижного контактного электрода, выполненной из немагнитного материала, и расположены так, что оси их симметрии и ось симметрии подвижного контактного элек2 ., трода лежат в одной плоскости, а фиксирующие постоянные магниты установлены у конца подвижного контактного электрода, выполненного из магнитного материала 3. Недостатком известного устройства является сложность конструкции. Цель n3o6peteHHH - упрощение конструкции. Поставленная цель достигается тем, что автоматический ограничитель тока, содержащий герметизированный баллон цилиндрической формы, имеющий ось, расположенную перпендикулярно продольной оси баллона, основные и дополнительные неподвижные контактные электроды, подвижный контактный электрод, установленный поворотно на оси, причем основные неподвижные контактные электроды и подвижный электрод смочены жидким металлом, и постоянные магниты, установленные снаружи баллона, снабжен дополнительным подвижным контактным электродом, все неподвижные контактные электроды установлены с одного торца баллона, а дополнительный подвижный контактный электрод установлен поворотно на той же оси, что и основной, причем в статическом состоянии оба подвижных контактных электрода параллельны один другому, а их ось симметрии сме1Дена к торцу баллона противоположному тому торцу, где размещены неподвижные контактные электроды, оба подвижных контактных электрода выполнены из магнитного материала. На фиг. 1 представлено устройство , включенное состояние, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, отключенное состояние. Автоматический ограничитель тока содержит герметизированный баллон 1 со встроенными с одного торца двумя парами основных неподвижных контактных электродов 2 и дополнительных основных контактных электродов 3, подвижные контактные электроды 4, способные вращаться на оси 5, и фиксирующие постоянные магниты 6. Рабочие концы контактных электродов 2 и 4 могут быть выполнены с выпуклостями или вогнутостями с цилиндрической поверхностью, имеющей одинаковый радиус. Устройство работает следующим образом. При протекания через замкнутые контактные электроды 2 и 4 номинального тока, который в указанных контактных электродах меняет свое направление на противоположное, согласно (1) между электродами 4 возникают силы отталкивания, создающие крутящие моменты на электроды 4 относительно оси 5. Ввиду того, что подвижные контактные электроды 4 выполнены из магнитного материала, они протягиваются магнитами 6, а это создает дополнительный крутящий момент на электроды 4 того же направления, как и электродинамические

силы (1). Пока по устройству течет номинальный ток, пары указанных моментов не в состоянии преодолеть силы поверхностного натяжения жидкого металла (не показан), удерживающие указанные электроды замкнутыми (фиг. 1). В случае возникновения в цепи короткого замыкания резко возрастает ток, резко возрастают и крутящие моменты, действующие на электроды 4, которые, поворачиваясь на оси 5, разрывают электрическую цепь между контактными электродами 2 и 4. При этом электроды 4 притягиваются магнитами бив таком положении фиксируются, обеспечивая устойчивое отключенное состояние устройства (фиг. 2), одновременно замыкая контактные электроды 3 цепи, сигнализирующие о наличии короткого зй мыкания.

Восстанавливается устройство во включенное состояние (фиг. 1) прикосновением к контактным электродам 2 постоянного магнита с магнитной индукцией больще фиксирующих магнитов б или подачей импульса тока на катущку управления (не показана)

Если в известном устройстве для создания крутящего момента на подвижный электрод необходимо наличие полосковых магнитов, то в предлагаемом устройстве такой необходимости нет, так как силы отталкивания возникают в подвижных электродах благодаря изменению направления в них тока на противоположное, а это упрощает конструкцию.

Предлагаемое устройство может быть использовано в качестве предохранителя многократного действия.

АВТОМАТИЧЕСКИЙ ОГРАНИЧИТЕЛБ ТОКА, содержащий герметизированный баллон цилиндрической формы, имеющий ось, расположенную перпендикулярно продольной оси баллона, основные и дополнительные неподвижные контактные электроды, подвижный контактный электрод, установленный поворотно на оси, причем основные неподвижные контактные электроды и подвижный контактный электрод смочены жидким металлом, и постоянные магниты, установленные снаружи баллона, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, он снабжен дополнительным подвижным контактным электродом, все неподвижные контактные электроды установлены- с одного торца баллона, дополнительный подвижный контактный электрод установлен поворотно на той же оси, что и основной, причем в статическом состоянии оба подвижных контактных электрода параллельны один другому, а их ось смещена к торцу баллона, противоположному тому S торцу, где размещены неподвижные контактные электроды, оба под&ижных контактных электрода выполнены из магнитного материала. Ю