Электростатическое реле Советский патент 1988 года по МПК H01H59/00 

(21)4085268/24-07

(22)09.07.86

(46) 23.08.88. Бюл. № 31

(71)Институт прикладной физики АН МССР

(72)В.М.Руденко, В.Л.Соломянчук, А.Б.Берков и М.К.Болога

(53)621.318.51 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР 1001219, кл. Н 01 Н 59/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 1159084, кл. Н 01 Н 59/00, 1983.

(54)ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ РЕЛЕ

(57)Изобретение относится к технике высоких напряжений и может быть использовано для коммутации напряжения. Цель изобретения - повышение надежности.Электростатическое реле содержит герметичный диэлектрический корпус 1, неподвижные электроды, состоящие из проводящих элементов,соединенных полупроводниками, параллельно которым установлена пластина 13 из электропроводного материала, делящая объем корпуса на две полости и покрытая с нижней стороны диэлектриком 14, и подвижный контакт - детали 15,16, которые представляют собой слой тонкодисперсного электропроводного порошка, расположенного на нижнем неподвижном электроде и электропроводной пластине 13. Корпус электростатического реле выполнен герметичным и заполнен диэлектрической средой. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

(Л

г 7v

ЛЛ ЛгэоОСООС

//////////////////////У/////

.-/ f/-.г. .-ГГС .v-ri... - rA i : ..y.y-..- .. yCj

I

К

f ,

;ee8K x ;viVi%v.r.w.%%v-: v K : : x««« x«M«v

8.

ЛгэоОСООС

/У/////

д

15

114

ИчоРретениг- ii T;ii гея к технике высоких ип1гряже1 и, 1 и может быть гэовано для коммутации нлприжения.

Цель изобретения - попьгтетш надежности.

На фиг.1 пррд( тлнлено эпсктроста- тическое реле, рачрот; на фиг. 2 - вариант испольчовлиня репе,

Реле состоит ич I с пьгво- дами 2 - f , в котором расположены два электрода 7 - Ч и 10,- 12, Внутренний объем корпуса разделен на две полости эпектропроролиоГг пластит-юй 13, подключенной к тт емлонному BI-I- воду 6. Нижняя чягтт, 11чпсти гы покрыта слоем диэлектри чрско го (лтериапа 14, Между каждой парой npoBri;iHinirx тлект- родов 7,8 и 10,11 pa i ieiiif Hb попупро- нодники 9 и 17., Внутрь каждсиТ полос-- ти насыпан тонкописперспый э.тектро- проводный порошок 15 и 1 fS,

УстроГ ство работает при постоянном напряжении. Верхняя ет о часть выполняет функции реле с т ко}|- тактами, а нижняя - г- la з ;ыкaкlIци п.

При испо: ьчоп-1иии тамькающих контактов, )еле работао/г с.чед лоишм обра п о м.

Ист ;чник иысоь О1ч; ц.пфяжения подктгючают к . , а нагрузку - к клемме 3. При годане пряжения в первый момент на нагрузку nocTyruieT только его част, из-ча пгатрния 1апря- жения нл nonyrppoi i iHHKt; Ч. От величины его conpoTi-iBJie НИН мсн :ется падение напряж: м{ия и, следоиг. тс пьно , ве личина напряжение-, 1грих( i -...пч ч ося I момент включел ия на li.-.грузку. Пдно- временно Р вкчюче яия между пол л1роводником 9 и пластиной 13 создается электрическое пс.-ле , Частички порошка 15 приобретают контактньп заряд и под де1 |стрием кулоновских сил устремляются вверх и покрывают полупроводник, щ- нтируя его. Это npif- водит к тому, что к нагрузке теперь прикладьгаается полное напряжение. Переяарядггешиеся на резистивнс)М nojTy- проводнике частички устремляются вниз, но на их смену приходят новые. Ввиду того, что количество частип очень велико, процесс игуитирорания сташюнарен. При отключении в.lc(Jкoгo напряжения частицы порошка возвращаются в исходное состояние вниз и нагрузка опять соедштена с источником напрядения через балластное соиротив

дение (гки1унрово; Н1П

акие устрои0

5

0

8Z

0

5

0

0

5

32

ства мо-лн., pRfJHi iaTb 11 к:; едовательно друг с другом для кпммутгиши очень болыштх напряжений и дпя варьирования времени и закона 1зме 1ения напря- жеттии F;a нагрузке. Если пластину 13 г1одклю И1ть к .пе череп микроамперметр, то последний Г оказ11|вает величину кс Мпективного тока частиц, котор(,|й пропорционален подаваемому напряжению. Отградуировав Ntv fcpoaMnep- метр (в кВ), можно одновременно иметь информацию о вeличи ie подаваемого напряжения.

При исп 1льзопании размыкающих контактов реле работает сле.чуютим образом.

На фиг „ 2 нредс.тавлен вариант использования реле для за.щиты нагрузки от попадания на нее высокого напряжения, где 17 - клемм1;1 высоксжольт- ной (Обмотки 18 траис(} ор аторг1. К -чизково. обмотке 19 тpaнcфop a- тора с помощью размыка1оши : контак- 1 on 20 и 21 электроста.тического рс.че подключаете / нагрузка 22, В с.иучае гтопадания выс(ткого наг:ряжения с об- м; :тки 18 на обмотку 19 (naiipirMep, пробой изоляции или нерек)ытие изоля- п.ии) частицы порошка 16 фиг.1) при- -:,претан Т контактнь:й заряд и устрем- r; i i CM вверх к заземленной п.частште 13, размыкая при этом проводя:чие эле- мепт Ы 10 и 1 1 сопротивление полупро- Р1 дника 12 лсн:таточг о ть:;1 ико ) , Частицы образуют слой на зр.землеино) пластине. Б.ч иду того, что г. пей и частиугами сучцес пуот r.n:i::cK i рмч -гкий С лой, они ПС мс |Гут перезарядит,ся и вернуться вниз. По- тс му они иод действием кулоноиской си::ы находятся на пластине и нагрузка оторвана от участка цепи, находяшеп ся ;1од высоким нап эяжением. При устране1и;и аварийной ситуации (н -лспкого напр/;жения) частички 13йрнутся вниз, замкнув це1И1.

Для пов яшения надежности, исключения искроногс пробоя м - жду тлектрода- ми и заземченной пластип(П1 н полостях можно создать разрял-е1 иу1л атг- стферу либо заполнить их дт1 эпе.ктр Г еским газом, что приведет к уррлги.чепию электрической прочиогти. Эти де1 ствия призваны ИСКЛЮЧИТ) B03Mii; Hoe окисление частиц поропжа, -тектродоя и пластгшы, что привели 6f,i к у ;уд;1|ени}- 1 контактов.

Подбирая удел)Нь;;1 п( с п, и размер частип, мс жн- 1очпо vc 1 анавливать nopoi-oHde тначрцие няпря ения, при котором реле будет срабатывать.

Формула изобретения

той с нижней стороны литпру;триком и установленной параллельно неподвижным электродом так, что оно делит объем корпуса на две разные полости, неподвижные электроды выполнены в виде токопроводящих элементов, соединенных полупроводником, а контакт- детали представляют собой слой тонкодисперсного электропроводного порошка, расположенного на нижнем электроде и на электропровод ой пластине.

2. Реле поп.1,отличаю- щ е е с я тем, что внутренний объем корпуса заполнен диэлектрической средой.