Сильноточный коммутационный аппарат мостикового типа Советский патент 1988 года по МПК H01H29/02 H01H1/08 

Х-/

-4

00

а ел

ел

00

Изобретение относится к сильноточным коммутационным аппаратам с про- межуточным жидкометаллическим контактом и может быть использовано в электротехнической промьгашенности.

Целью изобретения является повышение долговечности и надежности работы.

На фиг. 1 показан сильноточный коммутационный аппарат, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг,3 - то же,контакт с каналами в увеличенном масштабе; на фиг. 4 - расположение каналов в подвижном электроде, аксонометрическая проекция.

Сильноточный коммутационный аппарат содержит неподвижные электроды 1 и 2 и подвижный мостиковый электрод 3, состоящий из п количества параллельно соединенных контактов клиновой формы 4 со сквозными капиллярными каналами 5, состоящими из двух сообщающихся между собой частей, одна из которых расположена перпендикулярно основаниям контакта, а вторая часть - под углом 20 относительно вертикальной плоскости, а относительно горизонтальной плоскости - под углом, равным

-

п

- а----.

где

а - угол наклона клинового контакта;

h - высота клинового контакта; а - расстояние от верхней плоскости неподвижных электродов до верхнего основания подвижного электрода во включенном положении; X - расстояние от нижнего основания подвижного электрода до оси канала.

В отключенном положении эти каналы заполняются жидким металлом из резервуаров, а при включении последний выдавливается под действием электромагнитных сил в межэлектрод- ный зазор, восстанавливая жидкометал- лическую пленку между контакт.ами. Канаты надо располагать таким образом, чтобы на жидкий металл действовала максимальная сила , где I - ток; В - магнитная индукция, под действием которой жидкий металл будет выдавливаться в межэлектродный зазор и смачивать контактные поверхности. Известно, что при переходе ли-

0

5

0

НИИ тока из среды с одной проводимостью в среду с другой проводимостью (фиг. 3) существует зависимость

tSfi. tR,

где в - угол падения, т.е. угол

между линией тока в элект роде и нормалью к линии раздела двух сред с проводимостью V (медь) и проводи-

мостью -YI (жидкий металл в

канале);

угол преломления, т.е. угол между линией тока в жидком металле и нормалью; проводимости соответственно меди и жидкого металла. Так как . Например, примем его равным 5, тогда при

0, J

0

5

0

5

0

5

У-,

70

отношении угол &

Tj

Таким образом, чтобы сила F была максимальна и направлена в сторону межэлектродного зазора каналы надо располагать под углом 20 относительно вертикальной плоскости. Глубина каналов должна соответствовать межэлектродному объему, поэтому количество каналов и их глубина рассчитываются для каждого аппарата в зависимости от номинального тока и габаритов контактов.

Для надежности контактирования подвижный электрод выступает над плоскостью неподвижных электродов, за счет чего происходит искривление линий тока и создаются дополнительные электродинамические силы на подвижный контакт, направленные вверх и более надежно удерживающие его во включенном положении, т.е. создается электродинамический затвор. 1

Контакты подвижного электрода объединены общим приводом (не показан) . Электроды защищены экранами 6 и 7, расположенными над электродами 1-3 с. зазором и внахлест друг с другом вдоль направления шин. Экраны 6 и 7 охватывают электроды 1-3 по верхним, двум боковым поверхностям и пер екрывают внутренние полости аппарата со стороны ввода в него неподвижных электродов 1 и 2. Для восстановления жидкометаллической пленки по оси аппарата установлен резервуар 8, выполненный по периметру с буртиком 9, обращенным внутрь. В стенках резервуара выполнены капиллярные отверстия 10 выше уровня жидкого металла 11, кроме то- го, резервуар 8 снабжен дополнительной опоясывающей полостью 12, в которую погружены боковые и торцовые стенки экранов 6 и 7.

Аппарат работает следующим обра- зом.

Во включенном положении подвижный электрод 3 замыкает неподвижные электроды 1 и 2 через жидкометалли- ческую пленку между электродами. Подпитка межэлектродного зазора металлом осуществляется через каналы 5 за счет электродинамических сил.

При отключении контакты 4 приводным устройством опускаются в резер- вуар 8.

Брызги жидкого металла, возникающие при коммутации, возвращаются в резервуар 8 за счет буртика 9, а со стенок экранов 6 и 7 стекают в по- лость 12, из которой через отверстия 10 возвращаются в резервуар 8.

При включении клиновой контакт 4 поднимается приводимым устройством вверх и замыкает электроды 1 и 2. Надежность включения обеспечивается за счет петли тока, создающей электродинамический затвор.

Таким образом, конструкция обладает повышенной долговечностью и надежностью за счет h количества клиновых контактов, параллельно соединенных между собой и снабженных каналами, расположенными с уклоном по си левым линиям относительно горизонталной плоскости и заполненных жидким металлом, за счет которых осуществляется восстановление пленки жидкого

металла в межэлектродном зазоре. Экраны предохраняют жидкий металл от разбрызгивания.

Формула изобретения

Сильноточный коммутационный аппарат мостикового типа, содержащий неподвижные твердометаллические электроды, выполненные в виде шин, установленных в одной плоскости с зазором, коммутируемые подвижным электродом, и резервуар с жидким металлом, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности и надежности работы, подвижный электрод выполнен из п количества параллельно соединенных контактов клиновой формы, связанных с общим приводом, при этом каждый контакт содержит m количество сквозных капиллярных каналов, состоящ1рс из двух сообщающихся между собой частей, одна из которых расположена перпендикулярно основаниям контакта, другая - под углом 20 относительно вертикальной плоскости, а относительно горизонтальной плоскости под углом, равным

90 -« X

/5

п h-a

)

где

(У - угол наклона клинового контакта;

h - высота клинового ко нтакта;

а - расстояние от верхней плоскости неподвижных электродов до верхнего основания подвижного электрода во Включенном положении;

X - расстояние от нижнего основания подвижного электрода до оси канала.

Изобретение относится к сильноточным коммутационным аппаратам с промежуточным жидкометаллическим кон тактом и может быть использовано в электротехнической промышленности. Целью изобретения является повышение долговечности и надежности работы. Цель достигается тем, что подвижный электрод выполнен из п параллельно соединенных контактов и клиновой формы. Каждый контакт содер- щiт т сквозных капиллярных каналов 5, состоящих из двух сообщающихся между собой частей. При отключении контакты 4 опускаются в резервуар. Брызги жидкого металла, возникающие при коммутации, возвращаются в резервуар за счет буртика, а со стенок экранов стекают в полость. При включении клиновой контакт 4 поднимается и замыкает электрода. Надежность включения обеспечивается за счет петли тока, создающей электродинамический затвор. 4 ил. i (Л

Ш.З