Быстродействующий жидкостный коммутатор Советский патент 1974 года по МПК H01H29/24 

По основному авт. св. № 387451 известны быстродействующие жидкостные коммутаторы, содержащие корпус с контактными выводами и размещенными в нем перемещающимися относительно друг друга диэлектрическими телами с каналами, заполненными проводящей жидкостью, в которых диэлектрические тела выполнены из наложенных одна на другую пластин, соединенных в секции так, что поверхности пластин одной секции соприкасаются с поверхностью пластин другой секции и не соприкасаются между собой. Для предотвращения смачивания соприкасающихся поверхностей диэлектрических тел проводящей жидкостью, повышения электрической прочности коммутаторов в разомкнутом состоянии и уменьшения трения между диэлектрическими телами соприкасающиеся поверхности последних могут быть покрыты жидким диэлектриком. Недостатком таких коммутаторов является постепенное снижение электрической прочности в разомкнутом состоянии, являющееся результатом снижения электрической прочности жидкого диэлектрика в процессе длительной эксплуатации вследствие его загрязнения, окисления и т. д. Это приводит к междуконтактным пробоям и повреждению соприкасающихся поверхностей диэлектрических тел. Для замены жидкого диэлектрика необходима разборка коммутатора, что в ряде случаев может быть неприемлемым.

Предлагаемый коммутатор отличается от известных тем, что диэлектрические тела выполнены с канавками на их соприкасающихся поверхностях и со сквозными отверстиями, образующими при любом положении коммутатора сплошные, выходящие из корпуса наружу каналы, сообщающиеся между собой посредством указанных канавок. Каналы и канавки заполнены жидким диэлектриком.

Такое выполнение коммутатора обеспечивает возможность замены жидкого диэлектрика в процессе его работы.

На фиг. 1 показан описываемый коммутатор в замкнутом состоянии, разрез; на фиг.

2 - часть коммутатора в замкнутом состоянии, разрез (плоскость разреза перпендикулярна плоскости разреза на фиг. 1); на фиг. 3 - часть коммутатора в разомкнутом состоянии, разрез (плоскость разреза совпадает

с плоскостью разреза на фиг. 1); на фиг. 4 - диэлектрическое тело коммутатора; на фиг. 5 - разрез по А-А на фиг. 4; на фиг. 6 - разрез по Б-Б на фиг. 4; на фиг. 7 - взаимное расположение двух соприкасающихся диэлектрических тел, соответствующее замкнутому состоянию коммутатора; на фиг. 8 - то же, соответствующее разомкнутому состоянию коммутатора. Диэлектрические тела 1 с полостями В наложены одно на другое и штифтами 2 объединены в две секции. При определенных взаимных положениях секций полости В совпадают и образуют сплошную полость, проходящую сквозь все тела. Поверхности тел I покрыты жидким диэлектриком. Штифты 2 при помощи тяг 3 соединены с приводом (на фигурах не показан). Все тела 1 помещены между направляющими 4 и изоляторами 5, укрепленными на металлических выводах 6 и 7 посредством гаек 8. Каждый вывод представляет собой шпильку, имеющую на одном конце выступ, используемый для крепления изолятора, и сквозное осевое отверстие а с резьбой. Отверстия а служат для заливки в коммутатор проводящей жидкости и удаления ее. В отверстия а входят винты 9, прижимающие токоподводящие шины 10 и 11 к торцовым поверхностям выводов. Вывод 7 неподвижно закреплен на корпусе 12 коммутатора. Вывод 7 неподвижно закреплен на корпусе 12 коммутатора. Вьшод 6 благодаря скольжению имеющейся на нем гайки 13 в муфте 14 может перемещаться вдоль своей оси, так как шина 11 выполнена гибкой. Кроме того, на выводе 6 расположена предварительно сжатая цилиндрическая пружина 15, упирающаяся одним концом в корпус 12, а другим в гайку 16.

В исходном (замкнутом) состоянии коммутатора полости В образуют сплошную замкнутую полость, заполненную проводящей жидк:)стью. Усилие, создаваемое пружиной 15, снимает тела 1 между изоляторами 5, предотвращая протекание проводящей жидкости между соприкасающимися поверхностями тел и изоляторов.

В диэлектрических телах 1 выполнены канавки б с отверстиями в. Один из изоляторов 5 имеет отверстия г. Канавки б и отверстия в и г заполнены жидким диэлектриком.

Для размыкания электрической цепи тела 1 под воздействием усилий, передаваемых от привода посредством тяг 3 и щтифтов 2, перемещаются между изоляторами 5 и направляющими 4 в направлениях, указанных стрелками на фиг. 1, до положений, соответствующих фиг. 3. Для замыкания электрической цепи тела 1 под воздействием усилий, передаваемых от привода, перемещаются в паправлениях, указанных стрелками на фиг. 3, до положений, соответствующих фиг. 1.

При конечных взаимных положениях тел 1 (см. фиг. 7 и 8), как и при любых промежуточных положениях, отверстия в частично перекрывают друг друга и образуют два проходящих сквозь тела сплощиых канала, сообщающихся между собой посредством канавок б. При этом поперечные сечения каналов во много раз превышают поперечные сечения канавок.

Если давление жидкого диэлектрика в одном из каналов (на фиг. 7 и 8 заштрихован) больше, чем в другом, то жидкий диэлектрик

протекает по канавкам б в направлениях, указанных стрелками, и его поток, проходящий по канавке любого тела, омывает часть поверхности другого тела, находящуюся против этой канавки. Когда тела перемещаются относительно друг друга, потоки жидкого диэлектрика, протекающие по канавкам, последовательно омывают участки поверхностей тел, находящиеся между полостями В (см.

фиг. 3 и 8). В результате этого происходит полная замена жидкого диэлектрика, находящегося на этих участках и обладающего пониженной электрической прочностью, свежим диэлектриком, что приводит к восстановлению

электрической прочности коммутатора.

Свежий диэлектрик под давлением подводят к одному из отверстий г (см. фиг. 2) во время перемещения тел 1 из положений, показанных на фиг. 3, в положения, соответствующие

фиг. 2. Это давление выбирают таким, чтобы скорости потоков жидкого диэлектрика в канавках были достаточными для полной замены отработанного жидкого диэлектрика. Поскольку сечение каждой канавки во много раз

меньше сечения любого из каналов, то потоки жидкого диэлектрика, протекающие в любых двух канавках, взаимно независимы.

Подача жидкого диэлектрика под давлением к одному из отверстий г может осуществляться непрерывно, т. е. при любых взаимных положениях тел 1. Если коммутатор находится в замкнутом или разомкнутом состоянии, то для иредотвращеиия расхода диэлектрика форма и расположение отверстий в могут быть такими, что каналы с жидким диэлектриком будут сплошными при любых возможных взаимных положениях тел 1, исключая крайние положения, соответствующие фиг. 7 и 8.

Подача жидкого диэлектрика в каналы производится лЮ|бым известным способом, например при помощи порщневого, диафрагменного или другого насоса, привод которого может осуществляться как от отдельного двигателя, так и от привода коммутатора.

Предмет изобретения

Быстродействующий жидкостный коммутатор по авт. св. № 387451, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности замены жидкого диэлектрика в процессе работы коммутатора, диэлектрические тела выполнены с канавками иа их соприкасающихся поверхностях и со сквозными отверстиями, образующими при любом положении коммутатора сплощные, выходящие из корпуса наружу каналы, сообщающиеся между собой посредством указанных канавок, причем каналы и канавки заполнены жидким диэлектриком.

Э- Lrj

10

/

03 «О

fM

u

вА 6

fgS888g8

А Б

О

Фиг ц

, АА

. .