Жидкометаллический коммутатор Советский патент 1991 года по МПК H01H29/00 

Изобретение относится к электротехнике, к жидкометаллическим коммутационным аппаратам.

Цель изобретения - повышение коммутационной способности и надежности работы коммутатора.

На чертеже изображен коммутатор в отключенном положении.

Коммутатор содержит два твердометал- лических электрода 1 и 2, разделенные изолятором 3 и образующие межэлектродный канал 4, с жидким металлом 5, Верхний электрод 1 снабжен стержнем 6, выполненным мз высокоомного металла в форме усеченного конуса и установленным большим основанием на внутренней поверхности

электрода 1, а меньшее основание стержни направлено в сторону резервуара 7 переменного объема, заполненного жидким металлом 5, установленного на нижнем электроде 2, на свободном конце стержня 6 установлен дугогасительный элемент 8, выполненный в виде изолятора с внутренней поверхностью переменного сечения и концентрическими углублениями 9, заполненными жидким металлом 5. Дугогасительный элемент 8 установлен таким образом, что сечение его внутренней поверхности уменьшается в направлении верхнего электрода 1. Резервуар 7 переменного объема (силь- фон) снабжен толкателем 10.

Коммутатор работает следующим образом.

Для включения устройства необходимо приложить усилие к толкателю 10 снизу вверх. При перемещении толкателя 10 сжимается смльфон 7 и происходит подъем уровня жидкого металла 5 в межэлектродном канале 4 до уровня металла в верхней полости 9 дугогасительного элементе 5, жидкий металл в которой соприкасается с высокоомным стержнем 6. Цепь замыкается через стержень 6. В цепи протекает ток, величина которого зависит от сопротивления стержня. Дальнейший подъем уровня жидкого металла в межэлектродном канале 4 приводит к тому, что металл, скользя по поверхности стержня 6, приводит к уменьшению сопротивления рабочего участка стержня за счет сокращения расстояния между уровнем жидкого металла м поверхностью верхнего электрода 1, Скорость изменения сопротивления между электродами 1 и 2 прямо пропорциональна скорости измене- кмя длины рабочего участка стержня 6 и обратно пропорциональна радиусу кольца зысокоомного стержня на уровне жидкого металла. При подъеме уровня жидкого металла до выступов электрода 1 цепь замыкается. Коммутатор включен.

Для отключения устройства толкатель 10 сильфона 7 перемещается вниз. Уровень металла в межэлектродном канале понижается, и электроды 1 и 2 замыкаются через стержень 6. Снижение уровня металла вниз к электроду 2 приводит к плавкому увеличению сопротивления между электродами 1 и 2, следовательно, к уменьшению тока до величины, при котором мощность дуги минимальна или дуга не возникает совсем.

Снижение уровня металла в межэлектродном канале 4 ниже уровня металла в верхней полости 9 диэлектрического элемента 8 приводит к разрыву цепи. Если при

этом возникает дуга, то она гасится при помощи разбиения ее на участки концентрическими кольцевыми полостями 9, После снижения уровня металла в межэлектродном канале ниже последней полости 9 коммутатор надежно отключается.

Формула изобретения Жидкометаллический коммутатор, содержащий два твердометаллических электрода, разделенных изолятором и образующих совместно с ним металлоэлектродный канал, резервуар переменного объема с жидким металлом и дугогасительный элемент, выполненный в виде изолятора с внутренней поверхностью переменного сечения

с концентрическими углублениями, заполненными жидким металлом, причем сечение внутренней поверхности уменьшено в направлении одного из твердометаллических электродов, отличающийся тем, что,

с целью повышения коммутационной способности и надежности, верхний твердоме- таллический электрод снабжен стержнем, выполненным из высокоомного металла, в виде усеченного конуса, установленным

большим основанием на верхнем твердоме- таллическом электроде, а меньшее основание стержня направлено в сторону резервуара переменного объема, дугогасителъный элемент установлен на свободном конце

стержня так, что сечение внутренней поверхности дугогасительного элемента уменьшено в направлении верхнего твердо- металлического электрода.

888

б 4

Изобретение относился к электротехнике, к электрическим коммутационным аппаратам с жидкометаллическимм контактами. Целью изобретения является повышение коммутационной способности и надежности. Устройство содержит два электрода, разделенных изолятором и образующим межэлектродный канал, заполняемый жидким металлом, уровень которого может изменяться в зависимости от внешнего воздействия, К внутренней поверхности верхнего электрода прикреплен основанием вы- сокоомный стержень в форме усеченного конуса, к поверхности усечения которого прикреплен дугогасительный элемент. Коммутация электрической цепи осуществляется через высокоомный стержень. Использование изобретения позволяет избежать ступенчатой коммутации тока в цепи, исключив при этом перенапряжения при коммутации, вследствие чего повышается коммутационная способность устройства. Кроме этого, введение в устройство высокоомного стержня позволяет исключить применение нескольких высокоомных пластин, следовательно, упростить конструкцию и повысить надежность работы. 1 ил.