Коммутационный аппарат с жидкометаллическим контактным узлом Советский патент 1974 года по МПК H01H29/18 

1

Известны жидкометаллические контактные узлы по авт. св. N° 428472, содержащие твердометаллические электроды, разделенные изоляцией так, что между ним.и образуется канал капиллярного сечения, заполняемый жидким металлом с помощью резервуара переменного сечения. Для отключения в таком узле жидкий металл вытесняется в резервуар переменного сечения инертным газом под давлением.

Недостатком такого устройства является небольшой срок службы вследствие эррозии электродов, поскольку при отключении дуга загорается между электродами.

Предлагаемая конструкция свободна от этого недостатка.

Это достигается тем, что дугогасительный канал выполнен в изоляционной прокладке, соединяет оба электрода и пересекает межэлектронный канал так, что пересечение располагается в изоляционной прокладке.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; :на фиг. 2-разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1.

Коммутационный аппарат с жидкометаллическим контактным узлом состоит из двух неподвижных твердометаллических электродов I и 2, разделенных друг от друга изоляционной прокладкой 3, имеющей в центре отверстие в виде щели, электроды 1 и 2 и изоляционная прокладка 3 образуют межэлектродный канал 4 с двумя изоляционными и двумя проводящими стенками (поверхности электродов), который переходит в дугогасительный

канал 5, проходящий целиком в изоляционном материале. В верхнем электроде I имеется отверстие 6 для подачи инертного газа под давлением и отверстие 7, через которое жидкий металл из каналов проходит в сильфон 8, находящийся в стакане 9, куда через отверстие 10 тоже подается сжатый газ. Сильфон 8 и стакан 9 при помощи фланцев 11, 12 герметически присоединяются к электроду 1. Поперечный участок дугогасительного канала

5 одним концом через отверстие 7 соединен с электродом 1, а другой его конец через отверстие 13 в изоляционной прокладке 3 соединен с электродом 2. в поперечном сечении не должны превышать 5 мм, так

как в этом случае они представляют несмачиваемый капилляр, который обеспечивает .монолитное перемещение по нему жидкого металла, препятствуя проникновению пузырьков газа внутрь жидкого металла, кроме того, за

счет капиллярных сил решается задача удержания жидкого металла. Когда аппарат находится во включенном положении, жидкий металл заполняет межэлектродный канал 4 и дугогасительный канал 5, т. е. формируются

два жидкометаллических токопровода. Один

токопровод основной: электрод 1 - жидкий металл в межэлектродном канале 4 - электрод 2; другой вспомогательньш для дугогашения: электрод 1 - жидкий металл в дугогасительном канале 5 и отверстиях 7, 13 - электрод 2.

Допустимая величина тока определяется сечением межэлектродного канала 4 S a-l.

Предлагаемый коммутационный аппарат работает следующим образом. ПрИ отключении цепи через отверстие 6 подается газ под давлением, который эвакуирует жидкий металл сначала из канала 4 через дугогасительный канал 5 в сильфом 8, разрывается основной токолровод, но |Цбпь остается еще замкнутой через вспомогательный токопровод, лри этом направление тока совпадает с осью дугогасительного канала 5 и величина тока ограничивается относительно большим сопротивлением столба жидкого металла в этом канале. Затем сжатый газ разрывает жидкий металл и в дугогасительном канале, причем опорные точки возникающей при этом дуги располагаются на поверхностях жидкого металла.

Электрическая дуга гасится в дугогасительном канале растяжением, повышенным давлением и охлаждением о стенки. Далее из одной части дугогасительного канала жидкий металл под действием сжатого газа эвакуируется в сильфон 8, а другая его часть от

нижнего электрода 2 до отверстия в межэлектродный канал 4 остается за1полненной жидким металлом и после отключения цепи, так как канал выполнен капиллярного сечения. Это существенно повышает надежность апоарата, так как не только при отключении, но и при включении электрическая дуга имеет опорные точки на поверхности жидкого металла, что исключает аррозию электродов и

повышает надежность аппарата. При включении аппарата прекращается подача сжатого газа в отверстие 6 и подается сжатый газ в стакан 9 через отверстие 10, под действием которого сильфон 8 сжимается и вытесняет

жидкий металл сначала в дугогасительный канал, замыкая этим вспомогательный токопровод, а затем в межэлектродный канал, замыкая основной токопровод. Выполнение каналов капиллярного сечения обеспечивает монолитное заполнение их жидким металлом.

Предмет изобретения

Коммутационный аппарат с жидкометаллическим контактным узлом по авт. св.

№ 428472, отличающийся тем, что, с целью исключения эррозии электродов, дугогасительный канал выполнен в изоляционной прокладке, соединяет оба электрода и пересекает межэлектродный канал так, что пересечение располагается также в изоляционной прокладке.

6 3