Жидкометаллический коммутационный аппарат Советский патент 1978 года по МПК H01H29/04 

(54) ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ КОДШУТАЦИОННЫЙ АППАРАТ

Изобретение относится к технике коммутирования сильноточных электрических цепей постоянного тока, точнее к коммутационной аттаратуре с жидким металлом. Известны жйдкометаллические коммутационные аппараты 1, Эти аппараты содержат твердометаллические электроды, вы- полненньте с каналами и разделенные между собой секциями изоляционных пластин, выполненных тоже с каналами. Все каналы заполнены жидким металлом. Комму1 ация осуществляется передвижением одной из секций изоляшюнньрс пластин При отключении каналы в изоляционных пластинах смешаются один относительно другоVO, и происходит разрыв жидкого металла. Недостатком такого аппарата является малая надежность. известен также жидкометаллический ком мутационный аппарат, который содержит пару твердометаллических электродов, установленных между изоляционными прокладками, образующими вместе с электродами канал, сообшаюшийся с резервуаром переменного объема, заполненным жидким металлом 2. Во включенном положении межалектро№ный и дугогасительный каналы заполнены жидким металлом, который удерживается давлением, приложенным к резервуару переменного объема, а при отключении жидкий металл удаляется из каналов с помощью газового дутья в резервуар переменного объема, с которого снимается давление. Возникающая при этом электричес1сая дуга гасится продольным дутьем в узкой шели. При включении больших токов возникает явление плавания жидкометаллической контактной поверхности. В результате этого возникают силы, отбрасывающие жидкий металл из межэлектрооного пространства, исключается возможность включения цепи непосредственно через жидкий металл. Включение же черва дугу приводит к разрушению электродов. Целью изобретения является повышение надежности при коммутации сильных токов, т.е. исключение включения цепи через дугу, привовяшего к эрозии электродов. Это постигается тем, что йсидкометаллический коммутационный аппарат содержит пару тверпометаллических электродов,. уста новленных между изоляционными прокладками, образующими вместе с электродами кан сообшаюшийся с резервуаром переменного объема, заполненным жидким метал л ом, снаб жен дополнительными парами электродов и изоляционными прокладками, образующими дополнительные каналы, сообщающиеся через резервуар переменного о&ьема, а пары элек тродов электрически соединены параллельно При этом силы, выталкивающие жидкий металл из межапектродных каналов контакт ных узлов в общий сильфон, находящийся под давлением, при включении болыиих токов -способствуют заполнению жидким металлой хотя бы одного канала, через который осуществляется замыкание цепи через жидкий металл. После этого жидкий металл заполняет все другие каналы коммутационных узлов, параллельно электрически соединенных между собой. Контактные узлы (пары электродов, образующие каналы), аппарата присоединены параллельно к общему резервуару переменного объема, следовательно, имеют единый привод и объединены общим газовым или магнитнь М дутьём. На фиг. 1 изображен жидкометаллически Коммутационный аппарат; на фиг. 2 - разрез А-А; на фиг. 3 - разрез Б-Б. Жидкометаллинеский коммутационный аппарат состоит из твердометаллических электродов 1. прямоугольной формы, разделенных друг от друга изоляционными прокладками 2, имеющими в центре отверстия в виде щели. Электроды 1 и изоляционные прокладки 2 образуют межэлектрод ный канал.3 с двугля проводящими и двумя изоляционными стенками. Каждый канал 3 переходит в дугогасительный 4, находящийся целиком в изоляционном материале. Каналы 4 через переходную втулку 5 соединены с сильфоном 6, расположенным в стакане 7. Допускаемая велич.ина тока определяется суммарным сечением проводящих сте нок межалектродных каналов 3. Дутье осу ществляется инертным газом в верхние отвёрстия межэлектродных каналов 3, объеди ненных общим штуцером или за счет взаимо действия тока в жидком металле с магнитным полем катущки, охватывающим аппарат (способы дутья на чертеже не показаны). Возможны оба вида дутья. Жиокометаллический коммутационный . аппарат работает следующим образом. Во включенном положении межэлектрощтые каналы заполнены жидким металлом и образуют замкнутую цепь.При отключении стравливается сжатый газ из стакана 7, а на столб жидкого металла воздействует газовое или магнитное дутье, под действием которого жидкий металл удатяетоя сначала из межэлектрорных каналов 3, а затем из дугогасительных каналов 4 в сильфон б. Разрыв цепи в каждом контактном узле происходит ,на стыке дугогасительного и межэлектродного каналов, возникающая при этом электрическая дуга отключения гасится за счет продольного обдувания ствола дуги, растяжения и охлаждения о стенки канала. После окончания коммутации дутье снимается. При включении аппарата сжатый газ подается в стакан 7, под действием которого сильфон 6 сжимается и вытесняет жидкий металл в дугогасительные каналы 4, а затемв межэлектродные каналы 3, однако вследствие явления плавания жидкометаллической контактной поверхности возникают силы, выталкивающие жидкий металл из этих каналов, что создает дополнительное давление на жидкий металл в о5щем сильфоне 6 и способствует заполнению им хотя бы одного кана- ла, через который осуществляется замыкание цепи. После этого жищсий металл запол-г няет все другие каналы 3. Параллельное электрическое включение нескольких контактных узлов, объединенных общим резервуаром переменного объема и дутьем, прзволяет увеличить ток включения, при этом устраняется эрозия электродов и упрощается конструкция. Формула изобретения Жидкометаллический коммутационный аппарат, содержащий пару твердометалличес- ких электродов, убтановленных между, изоляционными прокладками, образующими вместе с электродами канал, сообщающийся с резервуаром переменного объема, заполненным жидким металлом, отличающийс я тем, что, с целью повьяиения надежности при коммутации сильных токов, он снабжен дополнительными парами электродов и изоляционными прокладками, образующими дополнительные каналы, сообщающиеся через резервуар переменного объема, а пары электродов электрически соединены между собой параллельно. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авто.рское свидетельство СССР № 387451, Н 01 Н 29/24, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР № 428472, Н 01 Н 29/28, 1972.

Ч

Б-S

/

1

J.

5. iptji.i