Электрический выключатель Советский патент 1938 года по МПК H01H29/32 

Предметом настоящего авторского свидетельства является электрический выключатель, в котором в качестве элемента, предназначенного для размыкания электрического тока, согласно изобретению, использована струя ртути, соединяющая во включенном положении два ртутных электрода и помещенная в сосуде, заполненном нейтральным газом под высоким давлением.

Как показано на схематическом чертеже, поясняющем сущность изобретения, предлагаемый выключатель может быть выполнен в виде вытекающей из сопла 3 ртутной струи, ниспадающей в чащку 4. Струя находится в атмосфере нейтрального газа под высоким давлением.

Создавая разрыв в струе и тем или иным способом (снижением напора, уменьщением сечения струи) уменьшая длину неразрывной (сплошной) части струи, создают размыкание электрической цепи, вследствие чего вольтова дуга возникает между нижним концом струи и зеркалом чащки, т. е. между двумя ртутными электродами. Длину всей струи можно изменять также путем отклонения струи магнитным полем. В аварийных и специальных случаях струю можно обрывать резким и полным закрытием сопла. Целесообразность того или иного способа управления ртутной струей должен показать опыт.

Вытекающая из сопла ртутная струя в условиях коротких замыканий и перегрузок быстро испаряется к разрывается. Таким образом, предлагаемый выключатель будет работать, по существу, и как предохранитель. Работа струи в качестве предохранителя будет аналогична работе обычных плавких предохранителей. Для устранения повторных включений сопло может автоматически закрываться краном надлежащей конструкции, действующим от максимального реле.

В целях уменьшения потерь энергии в подобном выключателе он может быть шунтирован в нормальных условиях механическим (воздушным) выключателем 2. Взаимная блокировка и управление выключателями осуществляется при помощи нормальных реле. Управление осуществляется так: сопло 3 закрывается на весьма малое время, но всегда позже, чем расходятся контакты выключателя 2, а

включение происходит одновременно и ртутной струей и выключателем 2.

Дпя защиты сопла от оплавления дугой сопло снабжается вокруг основной струи рядом мелких струек, у которых длина сплошной части меньше расстояния между соплом и чашкойВыключатель должен быть выполнен герметически закрытым и заполнен инертным газом.

На чертеже имеются следующие обозначения: 1-фаза трансформатора, 2-механический выключатель, 5- сопло, 4-чашка со ртутью, 5-сеть,

Основная задача, которую преследует данное изобретение, заключается главным образом в коммутации больших мощностей и высоких напряжений. Ртутный анод не может нагреться дугой до высокой температуры; поэтому возникновение дуги переменного тока в этих условиях зависит от состояния дугового промежутка.

Опыты, проведенные автором с ртутно-струйными выпрямителями, показывают, чтхэ ртутные электроды дают наиболее правильное решение проблемы дугового разряда при высоких давлениях. В условиях инертной среды с давлением в несколько атмосфер, заполненной взвешенной ртутной пылью, и при соответствующем дутье ртутные электроды могут устойчиво выдерживать многократные отключения при исключительно больших значениях мощности и высоком напряжении.

Дуговой разряд, протекающий в сильно деионизирующейся среде (взвешенная ртутная пыль), может выдержать исключительно высокие восстанавливающиеся напряжения.

Основное свойство ртутных электродов, не говоря уже о их восстанавливаемости, заключается в температурном режиме анода: он всегда будет

холодным; поэтому величина обратного напряжения зависит от степени ионизации межэлектродного промежутка.

Другой областью применения предлагаемого выключателя являются контактные устройства с большой частотой коммутации, например, контактная и точечная сварка, мощные регуляторы. В этом случае необходимы многократные быстро следующие одно за другим включения на малое время (несколько периодов). Нормальный выключатель, как известно, не может справиться с такой задачей и, в случае необходимости, прибегают к ионным коммутаторам.

Предмет изобретения.

Электрический выключатель, отличающийся тем, что в качестве элемента, предназначенного для размыкания электрического тока, в нем использована струя ртути, соединяющая во включенном положении два ртутных электрода и помещенная в сосуд, заполненный нейтральным газом под высоким давлением.

5