Геркон Советский патент 1979 года по МПК H01H1/66 

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для коммутации электрических цепей в скважинных геофизических приборах и при проведении глубоко вод н ы X и с ел едо в а и и и.

Известны герконы, содержащие баллон, заполненный диэлектрической жидкостью, подвижный и неподвижный электроды 1. Однако подоб 1ые герконы не обладают достаточной стойкостью к воздействиям повышенных температур и давлений окружающей среды.

Как правило, для повыщения стойкости коммутационных аппаратов к воздействию внещних давлений, корпуса аппаратов выполняют либо с камера.ми переменного объе.ма, либо тонкостенными, что также дает возможность разгрузить его от внешнего давления 2.

Однако в силу того, что баллон геркона является несущим, то выполнять его из тонкостенного эластичного материала не представляется возможным, так как при деформации стенок баллона будет меняться величина начального рабочего зазора.

Целью настоящего изобретения является устранение указанного недостатка.

Другой целью данного изобретения является расширение функциональных возможностей геркона.

Поставленные цели достигаются тем, что в торце баллона 1еркона со стороны одного электрода выполнено сквозное отверстие, а камера переменного объема выполнена в виде сильфона, соосно прикрепленного к торцу баллона, при этом другой конец сильфона герметично закрыт дополнительной крышкой, в которой закреплен указанный электрод, пропушенный через сквозное отверстие в торце баллона, причем форма и размеры поперечного сечения отверстия и электрода выбраны таким образом, что обеспечивается свободное перемещение электрода в продольно.м направлении и сообндение диэлектрической жидкости между внутренним объемом баллона и сильфона.

Расширение функциональных возможностей геркона достигается за счет того, что перекрываюи1иеся концы электродов выполнены таким образом, что обеспечивается их

замыкание при продольном перемещении неподвижного электрода.

На чертежах представлен один из возможных вариантов конструктивного выполнения предложенного устройства: на фиг. изображен общий вид геркона в разрезе; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 -разрез Б-Б на фиг. 1.

Геркон содержит баллон 1, заполненный диэлектрической жидкостью, с торцов которого расположены электрод 2 и подвижный сварной электрод, состоящий из трубчатого щтенгеля 3, контактной пружины 4 и постоянного магнита 5. Баллон 1 изготовлен из стекла или другого электромзо.ляционного материала. Баллон может быть изготовлен из немагнитного метал.ла. В этом с гучае он должен быть электри-аЧхи ,||ирси;ум -п- неподвижного электрод;/ ;. что Н(ГгрУЛ1:О ществить, например npii псаияии к„;сй Hi; основе теплостойкого лака ПБИ-К Злектро,:.. 2 может быть выполнен ;: немагиит;;ого Металла и представляет собоА ступекчсгую втулку с фланцем, служащим renjiooriioAOivL Нижняя часть электрод, 2 коита;;тную поверхность 6, выполненную з аиде л;.ск;; (ем. фиг. 3), обращенной к кпнтпъ.тной .пружине 4. Верхняя часть негюавнжного электрода 2 герметично соедиие;:а с камерс й (я-гк:менного объема, заполненной диэлектрической жидкостью, сообщающейся с к)щкость;о расположенной в баллоне i н выаолн ;нкой з виде сильфона 7 с подв;;; :;|Ь1,-; 8. Ci-;.i;;,фон 7 может быть из отов.аем из мета.лла, фторопласта-4 и подобных {;му материаги в. Для обеспечения полного .Jii-ieH(iJi геркона диэлектрической жидкостью (без пузырьков воздуха), а также для 1федотвраще.ч;|Я осевого искривления сильфона Z Biiyrpj; песледнего установлена направляющая, выполненная в виде нггенгеля 9, имеющего ряд продольных прорезей 10, герметично соединенного е подвижным дним 3 и ра.змсще П;е;го внутри осевого отверстмн электрода 2. В зависимости от функционгльпой необходимости возможнь два варнакта закпеч.-ения штенгеля 9 в герконе.

Вариант 1. 9 жестко соеди;-1е11 с электродом 2, а с дном 8 образует одноподвижную поступательную кинематическу.ад пару. При этом для герметизации подвижного соединения может быть иепользовагЮ сальниковое уплотнение (на чертеже не показано). Такое выполнение геркона обеспечивает неизменность его осевых габаритов н возможность образовался электрической цепи штенгель 3 - штенгель 9.

Вариант 2. Штенгель 9 подвижно уста ноБлен внутри осевого отверстия неподвижного электрода 2 и жестко соединен е дном 8 (см. фиг. 1). Такое выполнение геркона обеспечивает возможность использования его в качестве теплового реле, в котором теплочувствительным элементом служит диэлектрическая жидкость. Дли чего прорезь

обращена в сторону контактной пружины 4, конец которой снабжен фигурным участком 11 с возможностью доступа к щтенгелю 9 и взаимодействия с ним через прорезь, предусмотренную на нижнем конце электрода 2. 5 Причем, в случае работы геркона в качестве теплового реле, щтенгель 9 должен быть выполнен из электроизоляционного материала или металла с оксидным или другим электроизоляционным покрытием, обладающим достаточной устойчивостью к механическим

8 воздействиям.

Работа геркона при нормальных условиях аналогична работе известных конструкций. Однако благодаря наличию герметичной камеры переменного объема, компенсирующей влияние односторонних механических нягпузок н& баллон i, возникаюиАих при о;зле; етвии BHeiiiHwx факторов, имеющих :,;;Х-о в ква,-:-:|Д;;и1Х условиях, геркои об гадлет еГ(;й;;пстью к воздействию повы1иенных Температур и дав,,ений, которые соответстS вен;;о м-;яут достигать- -300°С к .200 мПа. Работа герко1- а в качестве теп.; ОБОго ре„le происходит следующим образом.

Исходным состоянием геркона является то. кгггг.-рое изображено на . i. При воз дейе7 пи т равляющего лиагнитного поля оп;:еделе -1110Й .лярности на поетояпный магнит о кс ;та -;гной пр)ЖИг;ы 4, последняя будет и;йжатй к контактной гюверхности 6

электрода 2. С noBbiiiieime.M температуры uKpv;K3JO;iicn ерсды ПРОИСХОДИТ увеличение ч;бъемг; ди:;.ле;чгрической ЖИДКОСТИ, что приносит ; рас ;1ирен -)ю си.льфопа 7 и переме1деhii-iio luiepx ,,1на 3 еозмеетно со цтенгелем 9. Б резу.1ьтате чего при опреде.,1енной темпепатуре цпепге.ги. 9, п-}аимодейстауя краем ...,, . 11родольиои 1ф(рези 10 с фигурным участком

1 ко г;актной пружины 4 отжимает последнюю от контактной поверхности 6 неподвижного з/;ектрода. С ; онижением температуры окружаклаей среды до определенной вели, игтеггель 9 возвращкется в исходное ;U,.;oiKe uie, что обеспечивает возможность ep; 6a-;-: :bf;i; :H repvOiitt. Очевидно, что при обеепеченим иеобходимогч) рабочего хода е1( 7 , соблюдении определенной зависимости длины продольных прорезей 10 и

промежутков между ними от величины перемеш.ения ьчтенгеля 9, являющейся функцией изменения температуры, геркон будет реагировагь на кееколько заданных температур.

Таким образом, наличие гер.метичной камеры переменного объема обеспечивает возможность эксплуатации геркона при воздействии повышенных те.мператур и давлений окружающей среды, а также одновременно Г10зво;1яет расширить его функциональные J возможности. Использование подобных герконов в скзажинных геофизических приборах позволит повысить надежность их работы.