Жидкометаллическое контактное устройство Советский патент 1985 года по МПК H01H29/02 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к контактным устройствам мостикового типа, и может быть использовано при создании жидкометаллических коммутационных аппаратов.

Известно жидкометаллическое контактное устройство, содержащее два неподвижных электрода и подвижный мостиковый электрод, контактирующий с неподвижными электродами через эластичные пористые прокладки, пропитанные жидким металлом 1.

Указанное устройство характеризуется невысокой надежностью в работе из-за быстрого износа прокладок, обеднения пропитывающих составов прокладок и окисления жидкого металла.

Известен жидкометаллический контактный узел, в котором содержатся два твердометаллических электрода, один из которых выполнен подвижным с возможностью ввода в изоляционный корпус, заполненный жидким металлом, через эластичный обжимающий его элемент. Подвижный электрод на конце снабжен изоляционной насадкой, которая в отключенном положении плотно обжимается указанным эластичным элементом. Коммутация осуществляется погру-. жением подвижного электрода в объем, заполненный жидким металлом 2.

Недостатком этой конструкции является малый ресурс и ненадежность вследствие того, что цепь замкнута по боковым поверхностям цилиндрического электрода, которые подвержены эрозии из-за металлизации, токов утечки и стирания облуженного слоя контакта обжимающим эластичным элементом. Кроме того, токи утечки подвергают эрозии и обжимающий элемент. Это ведет к увеличению сопротивления контактного перехода подвижный электрод - жидкий металл и разрушению эластичного элемента, а следовательно, разгерметизации объема жидкого металла.

Известно устройство, в котором подвижный электрод снабжен разъемно-соединительным устройством, предназначенным для отделения электрода от насадки после отключения и сочленения их при включении 3.

Однако цепь остается и в этой конструкции зам нута по боковым поверхностям цилиндрического электрода, которые подвергаются эрозии и загрязнению продуктами горения при коммутациях.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и- достигаемому результату является жидкометаллическое контактное устройство, содержащее два неподвижных твердометаллических электрода, выполненных с углублениями, заполненными жидким металлом, подвижный мостиковый электрод с двумя контактными выступами, расположенными соосно с упомянутыми углублениями в неподвижных электродах и

прокладку между неподвижными и подвижным электродами 4.

Недостаток этого устройства заключается в ненадежности работы вследствие тоJ го, что стенки резервуара переменного объема металлизируются. При протекании больщих токов пленки жидкого металла перегорают, но изоляционные стенки при этом подвергаются эрозии и разрушению.

Цель изобретения - повыщение надежности работы.

Поставленная цель достигается тем, что жидкометаллическое контактное устройство, содержащее два неподвижных твердометаллических электрода, выполненных с углублениями, заполненными жидким металлом, подвижный мостикоБый электрод с двумя контактными выступами, расположенными соосно с упомянутыми углублениями в неподвижных электродах, и изоляционную прокладку между неподвижными и подвижным 0 электродами, устройство снабжено двумя сальниками, установленными над углублениями с зазором относительно друг друга, а изоляционная прокладка выполнена в виде кольца и расположена между сальниками, 5 образуя замкнутую пошость, при этом в отключенном положении подвижный электрод находится в указанной полости.

На чертеже схематически показано предлагаемое жидкометаллическое контактное устройство в отключенном положении. 0 Жидкометаллическое контактное устройство состоит из изоляционного основания 1, на котором укреплены неподвижные электроды 2, каждый из которых имеет углубление 3, заполненное частично металлом 4. Углубление 3 имеет сальники 5 и 6, разделенные изоляционной прокладкой 7 в виде кольца, образующей замкнутую пачость (прокладка 7 может иметь различные формы, например П-или С-образные).

0 По сальникам 5 и 6 скользит выступ 8 подвижного .моста 9 при коммутациях. Привод для перемещения подвижного электрода на чертеже не показан. Он выполнен с возможностью перемещения вверх с паузой, при этом сначала торец контактного вы ступа 8 располагается выще уровня жидкого металла 4 и ниже уровня нижнего сальника б, а после паузы он располагается выще уровня нижнего сальника б и ниже уровня верхнего сальника 5.

0 Контактное устройство работает следующим образом.

Во включенном положении подвижный мост 9 находится в крайнем нижнем положении. Контактные выступы 8 погружены в жидкий металл 4. Цепь замкнута. При

5 отключении приводное устройство поднимает мост 9 сначала на первую ступень, при которой выступы 8 извлекаются из соприкосновения с жидким металлом, ,но концы их остаются обжатыми сальниками 6, при этом жидкий металл стекает с выступов 8 и приходит в устойчивое состояние, после чего мост 9 поднимается на вторую ступень, при которой выступы 8 извлекаются из сальников 6, но остаются обжатыми сальниками 5.

Боковые стенки прокладок 7 остаются недоступными для брызг жидкого металла при коммутациях, что повышает надежность работы аппарата.

.Таким образом, преимущество предлагаемого контактного устройства заключается в том, что за счет наличия двух сальников, разделенных изоляционной прокладкой, образующей замкнутую полость, и двухступенчатого привода осуществляется герметизация объема жидкого металла в межэлектродном зазоре, при этом на изоляционные поверхности, разделяющие электроды, не попадают брызги жидкого металла, т.е. эти поверхности не подвергаются металлизации, что влечет за собой повышение сопротивления изоляции между электродами

в отключенном положении, устранение токов утечки и эрозии изоляционных поверхностей, а следовательно, повышение надежности работы без увеличения веса и габаритов конструкции.

ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКОЕ КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО, содержаш,ее два неподвижных твердометаллических электрода, выполненных с углублениями, заполненными жидким металлом, подвижный мостиковый электрод с двумя контактными выступами, расположенными соосно с упомянутыми углублениями в неподвижных электродах, и изоляционную прокладку между неподвижными и подвижным электродами, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы, оно снабжено двумя сальниками, установленными над углублениями с зазором относительно друг друга, а изоляционная прокладка выполнена в виде кольца и расположена межI ду сальниками, образуя замкнутую полость, при этом в отключенном положении подвиж(Л ный электрод находится в указанной полости. 01 о СП ОС