Коммутатор Советский патент 1979 года по МПК H01H29/24 

1

Изобретение относится к коммутаторам электрического тока и может применяться, например, для вывода энергии из мощного индуктивного накопителя в шунтирующую нагрузку путем переключения в нее тока коммутатора, включенного последовательно с накопителем. Применение для этой цели коммутаторов с твердометаллическими контактами затруднено в связи с присущими им недостатками (нестабильности переходного сопротивления, сваривание контактов и др.) по сравнению с жидкометаллическими коммутаторами 1J. Известны коммутаторы, содержащие взаимно перемещающиеся диэлектрические тела с отверстиями,- заполненными проводящей жидкостью, и электроды 2.

Эти коммутаторы обладают рядом преимуществ: постоянством и малой величиной переходного сопротивления, быстродействием и др. Однако в случае их применения для переключения протекающего по ним тока в шунтирующую их нагрузку с последующим выключением этого тока или выделения в нагрузке энергии, накопленной в коммутируемой цеии, величина максимального переключаемого в шунтирующую нагрузку тока сравнительно невелика, что является их недостатком.

Пелью изобретения является новышение максимальной величины тока, переключаемого в шунтирующую нагрузку.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем электроды, между которыми расположены изоляционные тела, соприкасающиеся друг с другом ио поверхности, со сквозными отверстиями, заполненными приводящей жидкостью, установленные так, что при включении отверстия совмещаются и проводящая жидкость сливается, а при отключении отверстия смещаются так, что проводящая жидкость разъединяется кромками отверстий, указанные кромки выиолнены скошенными.,

Па фиг. 1, 2 и 3 приведены схематические разрезы предлагаемого устройства соответственио в замкнутом положении, в положении, соответствующем моменту размыкания контактов, и в разомкнутом положении; на фиг. 4 приведена схема включения коммутатора при нереключенни тока в шунтирующую нагрузку.

Изоляционные тела 1 с отверстиями 2 расположены между металлическими контактными выводами 3, закрепленными внутри корнуса (на чертежах не показан) коммутатора. Отверстия 2 заполнены проводящей жидкостью. Кромки 4 отверстий 2 скошены под углом к поверхностям соприкосновения тел 1.

При отключении изоляционные тела 1 под воздействием усилий, передаваемых от привода (на чертежах не показан) перемепдаются между выводами 3 в направлениях, показанных стрелками на фиг. 1. В результате этого перемещения проводящая жидкость разрезается на отдельные контакты, между которыми в момент их размыкания зажигается электрическая межконтактная дуга 5.

Вследствие падення напряжения на дуге (десятки или сотни вольт) ток коммутатора 6 постепенно переходит в шунтирующую нагрузку 7, причем максимальная величина тока, который может перейти в нагрузку, прямо пропорциональна напряжению на дуге.

После перехода всего тока в нагрузку межконтактная дуга гаснет. Перемещение тел 1 заканчивается по достижении ими положений, показанных на фиг. 3.

При включении тела 1 перемещаются .в направлениях, указанных стрелками на фиг. 3.

В описываемом коммутаторе дуга горит между скошенными кромками (фиг. 2) и ширина щели, в которой горит дуга, по длине дуги от середины дуги к контактам, образованным проводящей жидкостью, увеличивается незначительно. Поэтому уменьшение напряжения на дуге за счет увеличения ширины щели также незначительно. Вследствие этого, напряжение на дуге, горящей между скошенными кромками, намного больше напряжения на дуге, горящей между прямоугольными кромками. Это Приводит к значительному увеличению максимального тока, переключаемого в щунтирующую нагрузку.

Существенным преимуществом данного устройства является то, что без существенного увеличения сложности изготовления и стоимости обеспечивается увеличение максимального тока, переключаемого в шунтирующую нагрузку, приблизительно в два раза.

Следует отметить, что высокое быстродействие устройства делает наиболее перспективным его применение в схеме, приведенной на фиг. 4, в частности, для вывода энергии из мощного индуктивного накопителя в нагрузку.

Формула изобретения

Коммутатор, содержащий электроды, между которыми расположены изоляционные тела, соприкасающиеся друг с другом по поверхности, со сквозными отверстиями, заполненными проводящей жидкостью, установленные так, что при включении отверстия совмещаются и проводящая жидкость сливается, а при отключении отверстия смендаются так, что проводящая жидкость разъединяется кромками отверстий, отличающийся тем, что, с целью увеличения коммутируемого тока, кромки отверстий, разъединяющие проводящую жидкость, выполнены скошенными.

Источники информации,

принятые во внимание при эксперти е

1.Васильченков П. А. и др. Использопание жидкого металла в сильноточных коммутационных аппаратах, Электричество, 1973, №2, с. 30-33.

2.Авторское свидетельство СССР № 387451, кл. Н 01Н 29/28, 1970.

Г у

« 5

у

Ч

N, IX / X / X Л ,х / ,-- х -Т7-Р ЧЗ -К,-.- ч--Ч- - - 4Г