Контактный узел с жидкометаллическим контактом Советский патент 1988 года по МПК H01H29/02 

7

N2

о: ю

1чЭ

С;

Изобретение относится к электротехнике, в частности к жидкометаллическим контактным узлам, и может быть использовано в сильноточных цепях защиты. Цель изобретения - повышение быстродействия при использовании в самовосстанавливающихся токоограничителях. При прохождении номинального тока электродинамические воздействие петель тока на подвижный твердо- металлический электрод (ТЭ) 4 незначительно, как и незначительны электромагнитные силы притяжения якоря 6 к сердечнику 7. При возникновении короткого замыкания на каждое плечо действует сумма электродинамических и электромагнитных сил, направленных в разные стороны, под действием которых подвижный ТЭ4 поворачивается относительно оси врашения 5, цепь размыкается. Дуга отключения гасится растяжением. Для задержки самовосстановления токоог- раничителя предусмотрены КЗ витки. Быстродействие выключателя повышается за счет выполнения плеч подвижного ТЭ4 разной величины. 2 ил. (/ С

7 :

+

Фи&. 1

Изобретение относится к технике коммутирования электрических цепей постоянного тока, а именно к жидкометаллическим контактным узлам, н может быть использовано в сильноточных цепях.

Цель изобретения - повышение быстродействия при использовании его в само- восстана вливающихся токоограничителях.

На фиг. 1 приведено предлагаемое устройство, обни-т вид, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Контактный узел содержит неподвижные твердометаллические электроды 1 и 2, выполненные с углублениями и залитые жидким металлом 3.

Подвижные твердо.металлический электрод 4 установлен на оси 5 вращения так, что образуются плечи разной величины и на нем по обе стороны от оси вращения помещены якоря 6 в виде тонких пластин, выполненных из ферромагнитного материала.

Напротив указанных пластин установлены сердечники 7 П-образной формы, выполненные из ферромагнитного материала с короткозамкнутым витком 8 на стержнях.

Сердечники 7 и якоря 8 расположены так, чтобы каждое плечо подвижного твердоме- тал.пического электрода 4 находилось между ними и электро.магнитные силы притягивали бо.мыиес плечо вверх, а меньщее плечо вниз.

Токоподводы 9 и 10 к -неподвижным электродам 1 и 2 установлены в одной плоскости с подвижным твердометалличес- ким электродом 4 и параллельны ему во вк. почс ниом положении на всем своем про- -i/ixriu, иок.чючая участки с сердечниками 7, f; iacno.к)кеГ1Ы ниже больщего плечо и вьаие мен1)И1С1 о плеча подвижного твердометалли- чсского э. 1см ;трода 4.

Таким образом, образуются токовые петли токоподводами 9 и 10 и подвижным твердометаллическим электродом 4, создаюише электродинамические силы, действующие на большее плечо электрода 4 вверх, а на меныпее плечо вниз. Для ограничения хода предусмотрен упор 11.

Контактный узел работает следующим образом.

При прохождении номинального тока электродинамическое воздействие петель тока на подвижный твердометаллический электрод 4 незначительно, также незначительны электромагнитные силы притяжения якоря 6 к сердечнику 7. Эти силы уравновешиваются весом плеча подвижного твер- дометаллического электрода 4.

При возникновении короткого замыкания на каждое плечо подвижного твердометал- лического электрода 4 действуют силы ), причем на большее вверх, а на меньшее вниз, где F - электродина.ми- ческая сила за счет петли тока КЗ, протекающему по токонроводу к подвижному электроду; F электромагнитная сила

5

притяжения к сердечнику 7 за счет усиления магнитного поля током КЗ.

Под действием этих сил подвижный твердометаллический электрод 4 поворачивается относительно оси б и контактный выступ электрода извлекается из жидкого металла 3. Дуга отключения гасится растяжением. Цепь разрывается.

Для того, чтобы задержать время самовосстановления за счет веса большего пле0 ча подвижного твердометаллического электрода 4, предусмотрены короткозамкнутые витки 8, в которых в момент КЗ наводятся токи, а после разрыва цепи и исчезновения поля вокруг подвижного твердометаллического электрода 4 ток витка наводит поток в сердечнике П-образной формы 7, который способствует удержанию подвижного короткометаллического электрода 4 в отключенном положении еще некоторое время. За счет выполнения плеч разной величиQ ны повышается быстродействие токоограни- чителя, так как при малом угле отключения увеличивается высота подъема большего плеча подвижного твердометаллического электрода 4 из углубления с жидким металлом 3.

5

Формула изобретения

Контактный узел с жидкометаллическим контактом, содержаший подвижные и неподвижные твердометаллические электроды, причем неподвижные твердометаллические электроды выполнены с углублениями, заполненные жидким металлом, подвижный твердометаллический электрод выполнен с выступами, расположенными напротив указанных уг.лублений, отличающийся те.м, что, с целью увеличения быстродействия при использовапии его в самовосстанавливаю- пдихся токоограничителях, он снабжен якорями, сердечниками П-образной формы с корот0 козамкнутыми витками и токопроводами к неподвижным твердо.металлически.м электродам, подвижный твердометаллический электрод установлен на оси вращения так, что образует плечи разной величины, указанные якоря выполнены в виде тонких пластин из ферро.магнитного материала и установлены по обе стороны от оси вращения на меньшем плече сверху, а на большем плече - снизу относительно продольной оси твердометаллического электрода, сердечники П-образной формы выполнены из ферромагнитного материала, уст ановлены напротив якорей соответственно с противоположных сторон продольной оси подвижного твердометаллического электрода и жестко закреплены, причем расстояние между

5 стержнями сердечника П-образной формы щирины подвижного твердометаллического электрода, -а короткозамкнутый виток установлен на одном из стержней сер0

5

5

0

31420622

дечника П-образной формы, токопроводы квижным твердометаллическнм электродом,

неподвижным твердометаллическнм электро-параллельно ему и расположены ниже больдам установлены в одной плоскости с под-шего плеча и выше меньп его.

{ фиг. 2