Жидкометаллический контактный узел сильноточного коммутационного аппарата Советский патент 1979 года по МПК H01H29/04 

1

Изобретение относится к электроаппаратостроению, в частности к жидкометалли чес КИМ контактам, и может быть исползовано при создании сильноточных ясидкометаллических коммутационных аппаратов работающих независимо от положения в пространстве.

Известны сильноточные жидкометаллические контактные узлы, выполненные в виде ванн, заполненных ртутью, которая замыкает цепь при )пускании в нее подвижных Плунжеров ij.

Недостатком такого устройства является зависимость работоспособности от положения в пространдтве.

Наиболее близкими к предлагаемому я Л5потся жидкометаллические контактные узлы, содержшцие твердометаллическне электроды, выполненные с внутренней полостью, заполненной жидким металлом и закрытой крышкой, выполненной с капилЛ5 рными отверстиями 2 Т.

Недостатком такого устройства явл.яется его недолговечность из-за расхода

жидкого металла, как при включении в результате выплесков при соударении электродов, так и При отключении в результате мое тиковой эрозии.

Целью изобретения является повышение долговечности контактного узла.

Это достигается тем, что в жидкометаляическом контактном узле, содержащем твердометаллические электроды, по крайней мере один из которых вь полнен с внутренней полостбю, заполненной жидким металлом и закрытой крышкой, выполненной с капиллярными отверстиями, крьпака выполнена подвижной в виде подпружиненного стакана, контактирующая поверхность которого выполнена с кольцевым буртиком, а контактнрукядая поверхность другого электрода снабжена кольцев,1м уплотнением, ориентированным напротив кольцевого буртика.

Кроме того, контактный узел снабжен дугогасительными электродами, один из которых жестко закреплен на подвижном электроде, а другой с возможностью пере-

метения закреплен на неподвижном элекгроце при помоши контактных пружин.

На фиг. 1 изображен контактный узел в отключенном состоянии; на фтяг. 2 - то же, в момент включения контактного уэла; на фиг. 3 - то же, во включенном состоянии; на фиг. 4 - вид сбоку на неподвижный контакт.

Контактный узел состоит из неподвижного электрода 1 и подвижного электрода 2. Неподвижный электрод 1 снабжен крышкой , выполненной в вице подвижного стакана 3, образующего с электродом 1 полость 4 переменного объема, заполненную жидким металлом. Эта полость сообшается с контактирующей поверхностью электрода 1 через капилл1фные отверстия 5, выполненные в стакане 3.

Стакан 3 установлен на электроде 1 с уплотнителем 6, а для его возврата в исходное положение служит прухтна 7. Контактирующая поверхность стакана выполнена с кольцевым буртиком 8, который ориентирюван напротив кольцевого уплот нения 9, установленного на неподвижном электроде 2. Контактный узел снабжен цугогасительными электродами 10 и 11 КЗ дугостойкого материала. Дугогасителъный электрод Ю жестко закреплен на подвижном электроде 2, а дугогасительны электрод 11 через промежуточное кольцо 12 соединен при помошн контактных пружин 13с неподвижным электродом 1 с возможностью перемещения относительно него.

Контактные плоские пружины 13 равномерно распределены по диаметру неподвижного электрода 1 и выполн5пот две функции, являж;ь одновременно и пружинами и токопокводами.

В качестве материала основных электродов долокен применяться материал с хорошей проводимостью, например медь.

В качестве жидкого аметалпе может быть использована тройная эвтектика галлнй-индий-олово,

В качестве материала дугогаситель- ных контактов может быть использована металлокерамика.

Материал контактных пружин должен сочетать хорошую проводимость с упругими свойствами, таким материалом яв ляется бериллиевая бронза.

Устройство работает следующим образом.

При включении подвижный электрод 2 сближается с неподвижным электродом 1. Замыкание осуществляется через дугогасительные электрош 10 и 11 (см. фиг. 2). Зятем электрод 2, продолжая двигаться в том же направлении, упирается кольцевым уплотнением 9 в буртик 8, в результате чего герметизируется контактная зона.

Далее происходит совместное движение подвижного электрода 2 со стаканом 3, приводящее к тому, что жидкий металл из полости 4 через капиллярные отверстия 5 поступает в герметизированную контактную зону и замыкает электроды 1 и 2 (см. фиг. З). Фиксация этого положения осуществляется известными способами, которые обеспечивают приводные

устройства (на чертеже не показаны).

Процесс отключения осуществляется в обратной последовательности. При отхоя дении подвижного контакта 2 дугогасительные электроды 11 и стакан 3 под действием пружин 13 и 7 продолжают перемешаться в том же направлении.

В результате жидкий металл из зоны контактирования затягивается в стакан 3

и разрывает основную цепь. Электрическая дуга не возникает, т. к. электроды 1 и 2 остаются замкнутыми через дугогасительные электроды 10 и 11.

При дальнейшем перемеще-нии подвижного электрода 2 дугогасительные электроды 10 я 11 расходятся и возникающая дуга гасится на них.

Таким образом, в првдлагае1 юм контактном узле практически отсутствует расход

жидкого металла, что позволяет значительно повысить его долговечность.

Формула изобретени

1.Жидкометаллический контактный узел сильноточного коммутационного аппарата, содержащий твердометаллические электроды, по крайней мере один из которых выполнен с внутренней полостью, заполненной жидким металлом и закрытой крышкой, выполненной с капиллярными отверстиями, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности,

крышка вьшолнена подвижной в виде подпружиненного стакана, контактирующая поверхность которого выполнена с кольцевым буртиком, а контактирующая поверхность другого электрода снабжена кольце-

вым утшответивм, которое расположено напротив копьдевого буртика.

2.Узел по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что он снабжен дугогасительными электроцами, один из которых жестко закреплен на подвижном электроде, а другой с возможностью перемещения закреплен на неподвижном электроде при помоши контактных пружин. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свицегельство СССЬ № 269238, кп. Н 01 Н 29/18, 1968. 2. Заявка № 2392547/24-07, кл. Н 01 Н 29/00, 1976, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

J 6 S

k 8