Автоматический ограничитель тока Советский патент 1991 года по МПК H01H77/02 

J-/

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение быстродействия. Ограничитель тока содержит электроды 1, 2, которые установлены с торцов цилиндрического корпуса 3. На изоляционной оси 4 расположены постоянные магниты 5, которые служат в качестве подвижных контактов, при этом они намагничены таким образом, что отталкиваются друг от друга с силой F₁ и удерживаются легкоплавким сплавом 6, температура плавления которого меньше температуры Кюри ферромагнитного материала, из которого выполнены магниты 5. Гибкие связи 7 служат для соединения подвижных магнитов 5 с неподвижным электродом 2. Соосно с кольцевыми магнитами установлены дополнительные магниты 8, намагниченные согласно с силой притяжения F₂, причем F₁*98F₂. Между магнитами 5 и 8 выполнен слой теплоизоляции 9. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматическим ограничителям тока, которые могут быть использованы в качестве ограничителей тока в коммутационных электрических аппаратах.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение быстродействия.

На чертеже представлен предлагаемый автоматический ограничитель тока, разрез.

Ограничитель тока содержит контактные электроды 1, 2, которые установлены с торцов цилиндрического корпуса 3, в корпусе 3 по оси симметрии установлена ось 4, изготовленная из изоляционного материала, и на ней расположены постоянные кольцевые магниты 5 с возможностью перемещения вдоль оси, которые служат в качестве подвижных контактов, при этом они намагничены таким образом, чтобы магнитные силы FI отталкивали их друг от друга, и выполнены они из ферромагнитного материала с температурой Кюри Тк1°. Между магнитами 5 расположен легкоплавкий сплав 6 с температурой плавления t™0. который удерживает их во включенном положении, причем Тк1° tnn°. Верхний кольцевой магнит 5 соединен с электродом 2 гибкими проводящими связями 7. Соосно с кольцевыми магнитами 5 установлены дополнительные магниты 8, намагниченные согласно с силой притяжения Fa, причем Fi F2. Между магнитами 5 и 8 выполнен слой 9 теплоизоляции, расположенный в средней части таким образом, чтобы тепло- отвод с наружных слоев магнита 5 был больше, чем с внутренних.

Устройство работает следующим образом.

Во включенном положении магниты 5, соединенные легкоплавким сплавом 6, с неподвижными электродами 1,2 образуют замкнутую цепь . При коротком замыкании происходит разогрев легкоплавкого сплава, и магниты 5 под действием магнитных сил отталкивания FI разлетаются по оси 4, образуя между собой зазоры. Между магнитами 5 загораются дуги отключения, которые гасятся под действием вращающегося магнитного поля, а сами магниты 5 нагреваются до температуры выше температуры Кюри ТкЛ при этом они теряют свои магнитные свойства и возвращаются в исходное положение под действием сил притяжения F2 дополнительных магнитов 8 и сил гравитации.

Соотношение сил F2 FI позволяет удерживать их в этом положении до затвердевания легкоплавкого сплава 6, что обуславливается неравномерным охлаждением магнитов 5 по толщине за счет термоизоляционного слоя 9, а следовательно, постепенным восстановлением магнитных свойств магнитов 5: сначала наружных их слоев, а затем внутренних. Когда температура всех слоев магнитов 5 становится меньше температуры Кюри Ткт0, они полностью восстанавливают свои магнитные свойства, что ведет к изменению соотношения сил, а магниты 5 удерживаются во включенном по0 ложении легкоплавким сплавом 6, Аппарат готов к повторной работе. Дополнительные магниты выполнены из материала с высокой температурой Кюри T«i°. поэтому свои магнитные свойства в процессе работы не из5 меняют.

Предложенная конструкция проста за счет использования в качестве подвижных электродов магнитов, отсутствия катушки управления для вращения подвижного элек0 трода в положение Включено. Кроме того, повышается быстродействие устройства, так как отсутствует трение между деталями вращения, а возможность создания разрывов между подвижными электродами по5 зволяет повышать номинальное напряжение устройства.

Пример. Был изготовлен опытный образец предложенного токоограничителя. Постоянные магниты 5 были изготовлены

0 из сплава Гейслера с температурой Кюри Тк1° 200°С, в качестве легкоплавкого сплава использовали ПОС-1 с температурой плавления t™ 190°С, дополнительные магниты 8 изготовлены из кобальта с темпера5 турой Кюри Тк2° 1140°. Испытания показали работоспособность конструкции. Формула изобретения Автоматический ограничитель тока, содержащий герметичный цилиндрический

0 корпус, неподвижные контактные электроды, установленные с противоположных торцовых поверхностей указанного корпуса, кольцевые постоянные магниты, намагниченные так, что их магнитные поля направ5 лены встречно друг другу, отличающий- с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения быстродействия, он снабжен изоляционным стержнем, легкоплавким сплавом, слоями термоизоляции.

0 дополнительными постоянными магнитами, изоляционный стержень установлен по оси упомянутого корпуса, кольцевые постоянные магниты размещены внутри корпуса с возможностью их перемещения друг от5 носительно друга вдоль изоляционного стержня, при этом их торцовые поверхности соединены между собой с помощью легкоплавкого сплава, температура плавления которого меньше температуры Кюри TKI° ферромагнитного материала, из которого

изготовлены кольцевые постоянные магни-снаружи их, намагничены согласно, при

ты,дополнительные постоянные магнитыэтом между кольцевыми постоянными магвыполнены в виде колец с внутренней про-нитами и дополнительными постоянныточкой из ферромагнитного материала, тем-. ми магнитами установлены слои

пература Кюри Тка° которого выше5 термоизоляции, размещенные во внуттемпературы Кюри TKI°, установлены соос-ренних проточках дополнительных поно с кольцевыми постоянными магнитами истоя иных магнитов.