Жидкометаллический токоограничитель Советский патент 1977 года по МПК H01H87/00 

Изобретение относится к устройствам защиты электроэнергетических систем, в час-юности к жидкометаллическим токоограничителям.

Известен жидкометаллический токоограничитель , содержащий изолятор, встроенный между двумя электродами, по наружно поверхности которого проходят желоба, загпопненные жидкометаллическим проводником, имеющим контакт с обоими электродами и фиксируемым с одного конца демпфирующим поршнем l3 .

Недостатками этого токоограничителя является малый длительно пропускаемый ток в силу малого сечения токопроводящих кометаллических каналов, а также нестабильность тока срабатывания токоограничителя ввиду увеличения площади сечения жидкометаллических в процессе эксплуатации за счет выгорания стенок, жепобэв изолятора.

Известен также жидкометаллический токоограничитель 2j .Он содержит изолятор, встроенный между двумя электродами, через центр которого проходит канал, заполненный

жидкометаллическим проводником, имеющим контакт с обоими электродами, и фиксируемый с обоих концов демпфирующими поршнями, что улучшает эффект демпфирования паров металла в процессе ограничения тока короткого замьи ния.

Недостатками этого токоограничителя.также является малый длительно пропускае 1Ый ток и нестабильность характеристик.

Целью изобретения является увеличение длительно пропускаемого тока, а также по вышения стаб1тьности тока срабатывания токоограничителя.

Для этого площадь поперечного сечения жидкометаллического канала выбирается в зависимости от величины длительно пропускаемого тока, а один из демпфирующих поршней зафиксирован упругим элементом, сила нажатия которого равна силе пинч-эффекта, соответствующей заданному току срабатывания.

На чертеже изображен предлаг аемый жидкометйллический токоограничитель. Он соде1 жит верхний электрод 1, зафикси{)ованиый в цилиндрическом корпусе 2 посредством 11зе лирующей стеклокерамики 3, Канал 4 с жидким металлом проходит, через керамическое кольцо 5 и через упорную шайбу 6 н осуществляет электрический контакт эпектрода 1 с корпусом 2, выполняющим функцию второго апектрода. Поршень-редуктор 7 подпирается упругим элементом, роль которого выполняет газ, находящийся в камере 8 под давлением 8-10 атм. В корпусе электрода 1 расположан предназначенный для выявления пинч-эффакта и зафиксированный упорной щайбой 9 поршень 1О и упругий элемент, роль которого выполняет пружина 11, сила нажатия которой равна силе пинч-эффекта, соответствующей заданному току срабатывания устройства и регулируется винтом 12,

В качестве материала для заполнения канала 4 могут быть применены ртуть, калий, натрий, а также сплавы калия и натрия и сплавы с низкой температурой плавления. Материал огнеупорного кольца 5

Жидкометаллический токоограничитель работает следующим образом.

При коротком замыкании под воздействием силы пинч-эффекта в жидкометаллнческом кг нале 4 поршень 10, преодолевая сопротивление пружины 11, отбрасывается В1зерх, и на жидкометаллическом канале 4 образуется сужение. Появившиеся силы Двайта (с(щы орталкиьания участков проводника с расшичным сече(а1ем), ускоряют стягивание кангша, и последний разрывается. При этом ис 1аряется часть метгшла в аоно разрыва, и под давлением паров мотсшла ор1нон1:г-редуктор 7, преодолевая сопротивление сжатого газа в каморе 8, отходит вниз. Давление в каме{)е 8 отказывается на уровне 1ОО атм,

После отключения коротко1о замыкания коммутанионным аппаратом, включенным носледовательио с токоограпичителем, поршень 7 под воздействием сжатого газа в камере

8 возвращается в исходное положение, и токоограничнтель восстанавливает свою проводимость. После конденсации паров металла (в течение 1-3 мс), пружина 11 возвращает иорщень 10 в исходное положение, Токоограничитель снова готов к действию,

В данном устройстве ток срабатывания не зависит от площади Сечени ; жидкометаллического канала и не изменяется в процессе эксплуатации при выгорании керамических стенок канала.

Эффект изобретения состоит в увеличении тока, длительно цронускаемого токоограничителем, и повышение стабильности , уставки, тока срабатывания устройства.

Формула изобретения

Жидкометаллический токоограничитель с изолятором, BCTpotiuibiM между двумя электродами, через центр которого проходит канал, заполненный жидкометаллическим провоником, имеющим контакт с ибоими электродами, и фиксируемый с обоих концов демпфирующими нори1нями, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения длительно иропускаемоао через токоограничитель тока и обеспечения стабш1ьности . уставки его срабатывания, один из демпфирующих иор)1ней з,.1фиксирован пружиной, сила.НсгжаТ11Я которой равна силе пинч-эффекта, соот ветствующей заданному току срабатывания токоограаичптеля,

Псточники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Пагент США № 38О6855, Н О1 Н 87/00, 1973.

2.nai-ear США № 3886511, Н О1 Н 87/00, 1975.

fffrt/ть