Жидкометаллический отключатель Советский патент 1985 года по МПК H01H29/02 

Изобретение относится к технике коммутирования сильноточных электрических цепей постоянного тока, в частности к коммутационной аппаратуре, использующей в качестве контактного материала жидкий металл. Известны устройства, содержащие электроды, один из которых выполнен в виде вращающегося кольца или диска с выступом, а другой - в виде неподвижного кольца с корытообразной выемкой, которая образует межэлектродиый объем и охватывает вращающийся электрод. Межэлектродньй объем заполнен эластичным пористым материа лом, пропитанным жидким металлом lj Недостаток этих устройств заключается в том, что выступ подвижного электрода постоянно деформирует набивку, что приводит к быстрому износу и обеднению ее жидким металлом. Наиболее близким по технической сувщости и достигаемому результату к изобретению является устройство, содержащее электроды, один из которы выполнен в виде вращающегося диска, а другой - неподвижный, охватьгоает первый электрод и выполнен в виде кольца с корытообразной внутренней |выемкой, которая образует межэлектродный объем, заполненный промежуточным жидкометаллическим контактом 2j . Недостаток известного устройства такой же, что и предьщущего. Кроме того, за счет соприкосновения жидког металла с воздухом происходит его окисление, что делает конструкцию неработоспособной. Устройство не может осуществлять разрыв цепи, а пред назначено для подачи тока на вращающиеся детали, что ограничивает область его применения. Целью изобретения является повышение быстродействия при отключении Поставленная цель достигается тем что жидкометаллический отключатель, содержащий электроды, один из которы выполнен в виде вращающегося диска, а другой - неподвижньй, охватьшает первый электрод и выполнен в виде кольца с корытообразной внутренней выемкой, которая образует межэлектродный объем, заполненньй промежуточ ным жидкометаллическим контактом, снабжен обжимным элементом и изоляционными пластинами, вращающийся электрод выполнен с выступами, диаметрально расположенными на его торцевых поверхностях, неподвижный электрод выполнен со сквозными отверстиями, расположенными симметрично по кольцевой поверхности, а на его торцевых поверхностях установлены изоляционные пластины, обжимной элемент выполнен в виде эластичного кольца, охватывающего неподвижный электрод, и связан с вновь введенным приводом его осевого перемещения, при этом Межэлектродньй объем заполнен дополнительно введенной жидкой инертной средой. На фиг,. 1 представлено предлагаемое устройство, разрезу на фиг. 2 разрез А-А, на фиг. 1j на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1. Жидкометаллический отключатель содержит неподвижный электрод 1, выполненньй в виде кольца с корытообразной внутренней выемкой, и вращающийся электрод 2 в форме диска, снабженный с двух сторон диаметральными выступами 3. Отключатель ограничен с двух сторон изоляционными пластинами 4. В электроде 1 по кольцевой поверхности выполнены сквозные Отверстия 5, расположенные симметрично, а снаружи электрод 1 обжат эластичным уплотнительным кольцом 6. Для лучшего уплотнения поверхность электрода 1 выполнена в виде усеченного конуса, такую же. форму имеет внутренняя поверхность уплотнительного кольца 6, Последнее свя- . зано с ,приводным устройством (не показано) и выполнено с возможностью перемещения в осевом направлении. Свободный объем между электродами 1 и 2 и стенками 4 заполнен жидким металлом 7 и жидкой инертной средой 8. Вал вращающегося электрода 2 покрыт слоем 9 изоляции. Аппарат работает следующим образом. I Во включенном положении электрод 2 находится во вращательном движении. Жидкий металл 7 под действием центробежных сил отбрасывается к кольцевой выемке HenonBtKcHoro электрода 1, образуя замкнутое кольцо, жидкая инертная среда поджимает слой жидкого металла, создавая этим более устойчивый жидкометаллический контакт. Выступы 3 способствуют лучшему раскручиванию жидких масс., При отключении приводным устjройством выдергивается обжимное уплотнительное кольцо 6, и жидкий металл, а затем жидкая инертная среда выбрасываются через отверстия 5 в неподвижном электроде 1. Возникающая дуга отключения гасится в инер ной среде за счет растяжения и охлаждения . От попадания струи жидкого метал ла на подвижный вал может предохранять слой 9 изоляции, нанесенный на него. Сбор отработанного жидкого металла и жидкой инертной среды пос .ле срабатьшания отключателя может 0 осуществляться дополнительной емкостью, расположенной под ним (не показано) . Таким образом, наличие отверстий в неподвижном электроде, перекрытых во включенном положении подвижным обжимным эластичным устройством, а также выполнение вращающегося электрода с диаметральными выступами с двух сторон, которые вращают жидкую среду во включенном положении, обеспечивают надежный контакт при включенном положении и быстродействие при отключении.

жадКОМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ОТКЛЮЧАТЕЛЬ, содержащий электроды, один из которых выполнен в виде вращаязщеrcfCH диска, а другой - неподвижньй, охватьгоает первый электрод и выполнен в виде кольца с корытообразной внутренней выемкой,, котбрая образует межэлектродный объем, заполненный промежуточным жидкометаллическим контактом, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия при отключении, он снабжен обжимным элементом и изоляционными пластинами, )вра1Цающийся электрод выполнен с выступами, диаметрально .расположенными на его торцевых поверхностях, неподвижный электрод выполнен со сквозными отверстиями, расположенньми симметрично по кольцевой поверхности, а на его торцевых поверхностях установлены изоляционные пластины, обжимной элемент выполнен в виде эластичного кольца, охватьюающего неподвижный электрод, (Л и связан с вновь введенным приводом его осевого перемещения, при этом межэлектродный объем заполнен дополнительно введенной жидкой инертной средой. ел tc

8

Фиг.З

Фиг.2