Жидкометаллический коммутационный аппарат Советский патент 1980 года по МПК H01H29/28 

Изобретение относится к технике коммутирования сильноточных электрических цепей постоянного тока, в частности, к коммутационной аппаратуре, использующей в качестве контактного материала жидкий металл. ИзвеСтен жидкометаллический комму тационный аппарат, содержащий два твердометаллических электрода, разде ленных изолятором, и резервуар переменного объема с жидким металлом ij . Замыкание электродов происходит через жидкий металл, ПРИ воздействии на резервуар переменного объема. Недостатком указанного аппарата является недостаточная коммутационна способность. Объясняется это тем, что в аппара тах этого типа процессом определяющим коммутационную способность, явля ется процесс включения, так как при включении возникает эффект плавания, заключсиощийся в возникновении давления на границе твердометаллические электроды - жидкий металл,направленного навстречу движению жидкого металла. Источником этого давлени являются пары жидкого металла, выделяющиеся из дуговых пятен при вознйТ нбвений дуги включения. Это явление приводит к увеличению . времени включения, интенсивной эрозии твердометаллических электродов и, в конечном итоге, не позволяет повысить коммутационную способность аппарата. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является жндкометаллический коммутационный аппарат, содержащий два твердометаллических электрода, разделенных изолятором и образующих совместно межэлектродный канал , переходящий в дугогасительный канал и резервуар переменного объема, заполненный жидким металлом, причем резервуар переменного объема соединен обводным .каналом с межэлектроднь1м каналом 2 . Этот аппарат имеет более высокую коммутационную способность, чем предьщущий, так как обводной канал в некоторой мере ослабляет эффект плавания, что позволяет увеличить ток включения. Однако в этом аппарате не исключена эрозия электродов, так как не исключена возможность возникновения электрической дуги при включении между жидким металлом и твердометаллическими электродами, что ограничивает величину тока включения. Целью изобретения является увеличение тока включения и уменьшение эрозии твердометаллических электродов. Указанная цель достигается тем, что известный жидкометаллический коммутационный аппарат, содержащий два твердометаллических электрода, раздет ленных изолятором и образующих совместно межэлектродный канала, переходящий в дугогасительный канал и резервуар переменного объема, заполненный жидким металлом, причем резервуар переменного объема соединен об водным каналом с межэлектродным каналом,снабжен дополнительным обводным ка налом расположенным симметрично имеющемуся и снабжен клапаном, установленным в резервуаре переменного объема напротив дугогасительногб канала. Такое выполнение устройства предполагает разделение циклов включение , отключение, так как включение происходит только через обводные каналы, а отключение - только через дугогасительный канал. На чертеже схематически показан предлагаемый жидкометаллический коммутационный аппарат. Твердометаллйческие электроды1 и 2 совместно с изолятором 3 образуют мёжэлектродный канал 4, имеющий две проводящие и две изоляционные стенки переходящий в дугогасительный канал 5, все стенки которого изоляционные. Дугогасительный канал 5 сообщается с резервуаром переменного объема -силь фоном б, заполненным жидким металлом 7. Напротив дугогасительного канала 5 установлен подпружиненный клапан 8 который закрывает дугогасительный ка нал 5 при включении аппарата. Аппара выполнен с обводными каналами 9 и 10 расположенными симметрично относительно друг друга. Каждый из каналов 9 и 10 соединят сильфов б с межэлектродным каналом 4. Работает аппарат следующим образом. На чертеже изображен аппарат отключенном состоянии. Для включения аппарата необходимо приложить усилие к -сильфону б, направленное снизу -вверх. При сжатии сильфона б происходит герметизация дугогасительного канала 5 клапаном 8, а жидкий металл 7 устремляется в Обводные каналы 9 и 10 и выходит из них в межэлектродный канал 4 в виде , направленных навстречу друг другу. Происходит замыкание электро дов 1 ц 2 через жидкий металл 7. Дал жидкий металл 7 стекает вниз и постепенно заполняет сначала дугогасительный канал 5, а затем межэлектрод ный канал 4. В конце операции вклюения механизм, воздействующий на сильфон б, ставится на защелку(механизм и защелка на чертеже не показаны) . Так как замыкание цепи происходит между жидким металлом, исключается возникновение электрической дуги между ЖИДКИМ металлом и твердометаллическими электродами, а следовательно исключается и проявление эффекта плавания и эрозия твердометаллических электродов. Операция отключения начинается со снятия усилия с сильфона б, в результате чего сильфон б отходит вниз и открывает клапан 8. Жидкий металл 7 под действием газового или магнитного дутья(систему дутья на чертеже не показана), а также сил гравитации удаляется из межэлектродного 4 и обводного каналов 9 и 10 в сильфон б. Возниканвдая при отключении электрическая дуга гасится в дугогасительном канале 5. Таким образом, выполнение устройства с двумя симметрично расположенными обводнБ1ми каналами и снабжение его клапаном приводит к исключению образования электрической дуги между жидким металлом и твердометаллическими электродами при включении аппарата, что пбзволяет увеличить ток включения и уменьшить эрозию твердометаллических электродов. Формула изобретения Жидкометаллический коммутационный аппарат, содержащий два твердометаллических электрода, разделенных изолятором и образующихсовместно межэлектродный, канал, переходящий в дуч гогасительный канал и резервуар переменного объема, заполненный жидким металлом, причем резервуар переменного объема соединен обводным каналом с межэлектродным каналом, о т л и чающийся тем, что, с целью увеличения тока включения и уменьшения эрозии твердометаллических электродов, он снабжен дополнительным обводным каналом,который расположен симметрично имеющемуся, и снабжен клапаном, который установлен в резервуаре переменного объема напротив дугогасительного канала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. вторское свидетельство СССР № 494786, кл. Н 01 Н 29/28, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР № 626450, кл. Н 01 Н 29/28, 1975.