Жидкометаллический выключатель Советский патент 1979 года по МПК H01H29/28 

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к технике коммутирования силовых электрических цепей неременного тока, а более конкретно к коммутационным аппаратам с жидкометаллическим контактом.

Известен жидкометаллический выключатель 1, выполненный в виде двухтвердометаллических электродов, разделенных изолятором и образующих с ним капиллярный канал .переходящий в резервуар переменного объема, заполненный жидким металлом. В указанном устройстве при отключении цепи используется газовое дутье.

Недостатком указанного устройства является малая коммутационная способность.

Наиболее близким к изобретению является жидкометаллический выключатель 2, содержащий два твердометаллических электродов прямоугольной формы, образующих с изоляционными прокладками .межэлектродный канал, жидкий металл в резервуаре переменного объема и устройство магнитного дутья, выполненное в виде катущки с магНИТОПрОБОДОМ.

Указанный выключатель может работать как в цепях постоянного тока, так и в цепях переменного тока.

Недостатком выключателя является большая эррозия электродов при коммутации цепей переменного тока, которая появляется вследствие дуги, возникающей при совпадении момента отключения выключателя с максимумом тока в коммутируемой цепи.

Целью изобретения является обеспечение отключения цепей переменного тока при переходе тока через нуль.

Указанная цель достигается тем, что в вы.ключателе, содержащем два твердометаллических электрода прямоугольной формы, образующих с изоляционными прокладками межэлектродный канал, жидкий металл в резервуаре переменного объема и устройство магнитного дутья, выполненное в виде катущки с магнитопроводом, межэлектродный

5 канал разделен на два сектора дополнительно введенной изоляционной перегородкой, выполненной с капиллярным отверстием, один из электродов в нижней части снабжен изоляционной насадкой, расположенной ни0же капиллярного отверстия, а магнитопровод выполнен с щунтирующей перемычкой.

Конструктивное выполнение выключателя представлено на чертежах: на фиг. 1 изображен разрез выключателя; на фиг. 2 - вид сверху. Жидкометаллический выключатель состоит из двух твердометаллических электродов 1, 2 прямоугольной формы. Электрод 2 заключается внизу изоляционной насадкой 3. Электроды 1, 2 с изоляционными пластинками 4 образуют межэлектродный канал 5. Между электродами установлена изоляционная перегородка 6 с отверстием капиллярного сечения, находящимся напротив нижней части стенки электрода 2. Межэлектродный канал 5 герметически соединен с сильфоном 7, заполненным жидким металлом 8. Над жидким металлом имеется слой трансформаторного масла 9. Annaрат снабжен магнитным дутьем, состоящим из магнитопровода 10 с шунтирующей перемычкой 11 и катушкой 12, которая включается в цепь последовательно. Работа аппарата происходит следующим образом. Во включенном состоянии межэлектродный канал 5 заполнен жидким металлом 8, который удерживается силой, приложенной к сильфону 7. Цепь замкнута. При отключении жидкий металл удаляется из межэлектродного канала 5 в сильфон 7. При уровне металла ниже верхнего торца изоляционной перегородки 6 цепь остается замкнутой через отверстие в этой перегородке. Жидкий металл делится на два объема, сообщающихся через отверстие в перегородке. В объеме, прилегающем к электроду 2 if с- к / гчт-лллс гтглгл i/-MiiohiT v ci nciiyrnr плг V уровень будет понижаться быстрее, чем в объеме ,прилегающем к электроду 1. Когда уровень жидкого металла в первом объеме будет ниже торца электрода 2.цепь остается замкнутой струей жидкого металла, выбрасываемой из отверстия в перегородке 6 за счет давления на жидкий металл, создаваемого силами взаимодействия между током, протекающим по жидкометаллическому проводнику в объеме, прилегающем к электроду 1 и магнитным полем катушки дутья 12. При прохождении переменного тока через нуль давление на жидкий металл во втором объеме, создаваемое электромагнитными силами,будет стремиться к нулю и струйное замыкание электродов прекращается. Жидкий металл будет удерживаться в отверстии перегородки 6 за счет сил сцепления. Цепь будет разомкнута. Кроме того на струю жидкого металла будет воздействовать масляное поперечное дутье, также способствующее отключению. Для более надежной работы выключателя магнитопровод 10 снабжен шунтирующей перемычкой 11, благодаря которой магнитный поток будет достигать нулевое значение раньше, чем ток отключения. В результате отключение цепи будет происходить в нулевую паузу тока, что существенно снизит эрозию электродов. Формула изобретения Жидкометаллический выключатель, содержащий два твердометаллических электрода прямоугольной формы, образующих с изоляционными прокладками межэлектродный канал, жидкий металл в резервуаре „еременного объема и устройство магнитнор д . выполненное в виде катушки с магдутья, выполненное в виде катушки нитопроводом, отличающийся тем, что, с целью обеспечения отключения цепей переменного тока при переходе тока через нуль. межэлектродный канал разделен на два секдополнительно введенной изоляционной г перегородкой, которая выполнена с капиллярным отверстием, один из электродов в нижней части снабжен изоляционной насадкой, которая расположена ниже капиллярного отверстия, а магнитопровод выполнен с шунтирующей перемычкой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 428472, кл. Н 01 Н 29/28, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР № 494787, кл. Н 01 Н 29/28, 1974.