Контактное устройство Советский патент 1985 года по МПК H01H29/00 

Изобретение относится к электроаппаратостроению, конкретно к сильноточным коммутационным аппаратам с жидким металлом. Цель изобретения - повышение надежности устройства в работе. На фиг. 1 изображено контактное устройство в выключенном состоянии; на фиг. 2 - то же, во включенном состоянии. Контактное устройство содержит корпус 1, выполненный в виде стакана, служащий одновременно резервуаром для жидкого металла 2. В корпусе 1 вертикально расположены электроды 3, коммутируемые зигзагообразной лентой 4, выполненной из пористого эластичного материала и пропитанной тем же жидким металлом 2. Для создания зигзагообразной формы ленты в нее вплетена пружина 5, представляющая собой упругую проволоку, изогнутую зигзагообразно. Один конец ленты 4 закреплен на дне корпуса 1, а другой связан с приводом его возвратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси устройства. В ленте 4 последовательно выполнены отверстия 6 так, что в сжатом зигзагообразном состоянии образуют канал, при этом стенки отверстий выполнены из изоляционного материала 7. В качестве жидкого металла 2 можно использовать любые известные жидкие металлы, в частности эвтектический сплав галлий - индий - олово, а в качестве материала ленты 4 - войлок из тонких металлических проволок, а также угольные и графитовые ткани. В ряде случаев возможно применение льняных и хлопчатобумажных тканей. Изоляция стенок отверстий 6 может быть выполнена из резины, например путем проклеек стенок отверстий 6 резиновым клеем иди другими токонепроводящими клеями. Допустимо в качестве изоляции использование жестких материалов. Высоких требований к величине сопротивления изоляции не предъявляется, ее назначение лищь значительно снизить, а не исключить полностью плотность тока в отверстиях 6, когда они во включенном состоянии устройства заполнены жидким металлом 2. В выключенном состоянии устройства лента 4 не касается электродов 3, будучи вытянутой в виде прямой полосы усилием, направленным вертикально вверх (фиг. 1 и 2, стрелки). Жидкий металл 2 при этом находится на дне корпуса 1, выполненном иЗ электроизоляционного материала, ниже уровня торцов электродов 3, а поэтому они электрически разъединены. Выключенное состояние устройства поддерживается путем фиксации вытянутого состояния ленты 4, достигаемого, например,путем постановки привода на защелку. В качестве привода и защелки могут быть использованы многие из известных. Включение производится снятием усилия привода, например освобождением его от защелки. При этом лента 4 под действием пружины 5 собирается в складки и приобретает предлагаемую форму (фиг. 2), замыкая собой электроды 3, а отверстия 6, располагаясь одно над другим, образуют вертикальный канал. В первый момент включения между складками ленты 4 существуют пустоты. Так как лента 4 стремится прижаться ко дну корпуса 1, то жидкий металл 2 поднимается вверх. Продвижению жидкого металла 2 непосредственно в пустоты, расположенные вблизи поверхности электродов 3, препятствуют электродинамические силы взаимодействия плотности тока с магнитной индукцией, стремящиеся вернуть жидкий металл вниз. В канале, образованном отверстиями 6, эти силы малы из-за малой в нем плотности тока, поэтому жидкий металл 2 устремляется по нему вверх. Выйдя из канала, образованного отверстиями 6, жидкий металл заполняет пустоты сверху, перемещаясь вниз под действием электродинамических сил. В результате создается циркуляция жидкого металла 2, производящая допропитку ленты 4, выравнивающая температуру межэлектродного объема и снижающая наибольщее по величине сопротивление перехода границы между электродами 3 и жидким металлом 2, что компенсирует небольшое увеличение сопротивления межэлектродного объема за счет канала, составленного из отверстий 6. Заполнением пустот между складками ленты 4 процесс включения заканчивается. Во включенном состоянии ток между электродами 3 протекает через складки ленты 4 и через жидкий металл 2, заполняющий пустоты. Отключение устройства осуществляется выпрямлением ленты 4, в результате чего жидкий металл 2 оседает на дне корпуса 1, а лента выходит из соприкосновения с электродами 3. Устройство может быть использовано в короткозамыкателях, разъединителях и в качестве силовых контактов выключателей. Преимущество устройства в высокой токопроводящей способности, в высокой надежности в работе и в повышенном ресурсе.

КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее установленные в корпусе электроды, расположенные вертикально, коммутируемые эластичной пористой пропиТанной жидким металлом лентой, выполненной зигзагообразно, один конец которой жестко закреплен, а другой связан с приводом его возвратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси устройства, огличающееся тем, что, с целью повышения его надежности в работе, корпус выполнен в виде стакана, частично заполненного жидким металлом, а в ленте последовательно выполнены отверстия так, что в сжатом зигзагообразном состоянии они образуют канал, при этом стенки отверстий выполнены из изоляционного материала. (Л с: 05 О) со ГС