Автоматический ограничитель тока Советский патент 1985 года по МПК H01H51/28 H01H77/02 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам защиты электрических цепей от перегрузки по току.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

На фиг. 1 представлен устройство во включенном состоянии, продольный разрез; на фиг. 2- то же, в отключенном состоянии.

Устройство содержит герметизированный баллон 1 цилиндрической формы, с торцов которого встроены неподвижные контактные электроды 2, подвижный контактный электрод 3, два дополнительных контактных электрода 4, ось вращения 5 подвижного контактного электрода 3, жидкий металл 6, смачивающий рабочие концы электродов, полосковые постоянные магниты 7, катущку управления 8 и фиксирующие постоянные магниты 9 цилиндрической формы.

Устройство работает следующим образом.

При протекании по устройству номинального тока через замкнутые контактные электроды 2 и 3 вокруг них образуется магнитное поле, которое, взаимодействуя с магнитным полем постоянных полосковых магнитов 7, создает на немагнитную половину «вс подвижного контактного электрода 3 крутящий момент относительно оси вращения 5, благодаря наличию выталкивающей силы (фиг. 1). Кроме того, на магнитную половину «ав подвижного контактного электрода 3 действует противоположный по знаку указанному моменту другой крутящий момент относительно оси вращения 5, возникающий благодаря взаимодействию магнитной половины «ав подвижного контактного электрода 3 с магнитным полем фиксирующих магнитов 9, обращенных навстречу друг другу разноименными полюсами. Пока по устройству течет номинальный ток, указанная пара моментов не в состоянии преодолеть силы поверхностного натяжения жидкого металла 6, удерживающего электроды 2 и 3 замкнутыми, чему способствует также намагниченность нижнего по чертежу неподвижного электрода 2 и половины «ав разноименными полюсами. В случае возникновения в цепи короткого замыкания резко возрастает ток, соответственно крутящий момент силы F, и подвижный контактный электрод 3, поворачиваясь на оси вращения 5, размыкает электрическую цепь между электродами 2 и 3, одновременно замыкая электроды 4 электрической цепи, сигнализирующей о наличии короткого замыкания (фиг. 2). Ввиду того, что фиксирующие магниты 9 обращены к магнитной половине «ав подвижного контактного электрода 3 разноименными полюсами, указанная половина притягивается магнитами 9 и в таком положении фиксируется.

обеспечивая устойчивое отключенное состояние (фиг. 2). Восстанавливается устройство во включенное состояние подачей импульса на катушку 8 тока такой величины, чтобы магнитное поле последней, преодолевая притяжение магнитами 9 магнитной половины «ав подвижного контактного электрода 3, вернуло электрод 3 в замкнутое состояние с электродами 2 (фиг. 1). Если фиксирующие магниты 9 будут

0 обращены к магнитной половине «ав подвижного контактного электрода 3 одноименными полюсами, устройство будет работать следующим образом: при протекании по устройству номинального тока электрическая цепь между контактными

электродами 2 и 3 удерживается силами поверхностного натяжения жидкого металла 6, и притяжением между основными неподвижными контактными электродами 2 и магнитной половиной «ав подвижного контактного электрода ввиду их намагниченности разноименными полюсами навстречу друг другу, а также за счет взаимодействия (отталкивания) полюсов фиксирующих магнитов 9 и магнитной половины «ав подвижного контактного электрода 3.

В случае возникновения в цепи короткого замыкания крутящий момент силы F, действующий на немагнитную половину «вс подвижного контактного электрода 3, в силу резко возросшего тока настолько

0 велик, что он способен преодолеть все упомянутые силы, удерживающие электроды 2 и 3 замкнутыми, и поворачивая подвижный контактный электрод 3 вокруг оси вращения 5, разрывает электрическую цепь между электродами 2 и 3. В случае

5 обрыва электрической цепи между электродами 2 и 3 исчезает выталкивающая сила F, а на магнитную половину «ав подвижного контактного электрода 3 действует притяжение неподвижного контактного электрода 2 и и отталкивание со стороны магнитного поля фиксирующих магнитов 9. Под действием этих магнитных сил подвижный контактный электрод 3 при повороте тор.мозится, на определенный промежуток времени замыкает электроды 4, выдавая

5 кратковременный сигнал о наличии короткого замыкания в цепи, и возвращается в исходное состояние (включенное), т. е. самовосстанавливается (фиг. 1).

Таким образом, в зависимости от того, 0 какими полюсами обращены фиксирующие магниты 9 к магнитной половине .«ав подвижного контактного электрода 3, меняются функциональные возможности устройства: если они обращены к указанной половине разноименными полюсами, тогда устройство 5 обладает двумя устойчивы.ми состояниями - включено и отключено, если одноименными - устройство является самовосстанавливающимся.

Фuг.i

Фиг. 2

АВТОМАТИЧЕСКИЙ ОГРАНИЧИТЕЛЬ ТОКА, содержащий герметизированный баллон цилиндрической формы, имеющий ось, расположенную перпендикулярно продольной оси указанного баллона, установленные с противоположных торцов герметизированного баллона основные неподвижные контактные электроды, подвижный контактный электрод, смоченные жидким металлом, причем последний установлен поворотно на указанной оси, два полосковых постоянных магнита, расположенных снаружи баллона так, что их магнитные поля направлены перпендикулярно продольной оси герметизированного баллона, катушку управления, цилиндрические постоянные магниты, причем одна половина подвижного контактного электрода выполнена из магнитного материала, а другая половина - из немагнитного материала, полосковые постоянные магниты установлены по обе стороны половины подвижного контактного электрода, выполненной из немагнитного материала, и расположены так, что их продольные оси симметрии и продольная ось симметрии указанного подвижного контактного электрода лежат в одной плоскости, а указанные цилиндрические постоянные магниты установлены в ряд у конца половины подвижного контактного электрода выполненного из магнитного материала, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен двумя дополнительными неподвижными контактными электродами, которые расположены параллельно основным неподвижным контактным электродам, указанные полосковые постоянные магниты обращены разноименными полюсами навстречу друг другу, в качестве материала для основноS го неподвижного контактного электрода СП и контактирующей с ним половины подвижного контактного электрода, выполненного из магнитного материала, используется магнито-жесткий материал, причем указанные детали обращены друг к другу разноименными полюсами, а цилиндрические постоянные магниты установлены с возможностью поворота так, что они и указанная половина подвижного контактного О) электрода, выполненная из магнитного материала, обращены друг к другу одноОд именными или разноименными полюсами. Од Од