Жидкометаллический контактный узел Советский патент 1977 года по МПК H01H29/04 

1

Изобретеине относится к технике коммутирования сильноточных электрических цепей постоянного тока, более конкретно, к коммутационной аппаратуре с жидким металлом.

ИзвестнЕ) выключатели, которые содержат твердометаллические электроды, проводящую жидкость и изоляциоппые поверхности с окнами. Одна поверхность перемещается относительно другой, совмещаясь отверстиями при В1 Л1Очеиии и перекрывая их при отключении.

Устройства подобного типа сложны по конструкции и недостаточно надежны в работе из-за эрозии изоляционных деталей.

Известен также жидкометаллический контактный узел (1), в котором отключение пронзводнтся вытеснением жидкого металла из объема, граничащего с одним из электродов, сближением и сжатием двух электроизоляционных поверхностей, несмачиваемых жидким металлом. Принцип действия таких аппаратов требует очень хорошей притертости торцовых изоляционных поверхностей по всей площади соцрикосновения. Кроме того, при отключении изоляционные детали подвержены эрозии под действием высокой температуры, возникающей вследствие возрастания плотности тока, протекающего по жидкому металлу при сближении изоляционных поверхностей.

Отказ в работе аппарата также возможен при попадании твердых частиц между сближающимися изоляционными иоверхностями.

Для устранения эрозии электроизоляционных деталей предлагаемый узел снабжен обводной изоляционной трубкой каниллярпого сечения, соединяюи1,ей надпорщневую область камеры с поднорщневой областью и магнитогидравлическим Beirтилем, установленным по упомянутой обвод1гой трубке.

На чертеже показан описываемый жидкометаллический контактный узел, содержащий два твердометаллическнх электрода 1, 2, один из которых выполнен в виде полого цилиндра, а другой врезан в дно стакана 3, выполненного из дугостойкого электроизоляционного материала. Электрод 1 и стакан 3 образуют цилиндрическую новерхность, но которой скользит плотно пригнанный порщень 4, выполненный тоже из изоляционного материала. В электродах 1, 2 имеются отверстия, в которые вставлена изоляционная обводная трубка 5 капиллярного сечения, имеющая сужение 6. Благодаря этой трубке 5 сообщаются объемы жидкого металла, находящиеся над иорщнем и под порщнем. В месте сужения б установлен мaгнlIтoгндpoдинa rнчecкий вентиль 7.

Аппарат работает следующим образом.

Во включенном положении норщень 4 находится в верхнем положении. Электроды 1, 2 замкнуты жидким мета,1Л()м.

При отключении поршень 4 опускается, происходит переток жидкого металла через

3

обводную трубку о, при этом параллельно главно цепи образуется струйный жндкометаллический тфоводник. При касании поршня дпа Стакапа, когда скорость жидкого металла в трубке 5 стаповится равной пулю, происходит перегорапие столба жидкого металла в сужпваюп1:ейся части 6 трубки 5 подобно плавкой вставке. Удсржапие жидкого металла в таком положепии осуществляется за счет капиллярного сечения трубки 5 и благодаря наличию магпитогидродипамического вентиля 7. При включении аппарата поршень 4 подпи.мается. Происходит переток жидкого металла из объема пад поршнем в объем под поршнем, образуется струй но-металлически и проводник, через который замыкается сначала вспомогательная цепь, а при дальпейп1ем подъеме поршня 4 замыкается главная цепь через жидкий металл и электроды 1, 2.

Фор м у л а и 3 о б р е т е н и я Жндкометаллический ко ггактпый узел, содержаш,ий два твердометаллическнх электрода, один из которых выполпеп в виде полого

цилиндра, а другой впрессован в изоляционный стакан, образующий с полым цилиндром камеру, в которой расположен изоляционный норн1ень, 1 еремеп;аюни1Й жидкий металл, о т ;i и ч а ю ш н и с я тем, что, с целью устрапения эрозии электроизоляцио1П1Ых деталей, узел спабжеп обводной изоляционной трубкой капиллярного сечения, соединяющей падпоршневую область камеры с нодпоршпевой областью и магиитогидравлическим вентилем,

установлениым на упомянутой обводной трубке.

Источник информации, нрипятый во внимание нрн экспертизе:

1. Патент Англии K 117631, кл. Н 01П,

1970.