Жидкометаллическое контактное устройство Советский патент 1980 года по МПК H01H29/04 H01H1/08 

(54) ЖИДКОМЕТ/ШЛИЧЕСКОЕ КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к контактным устройствам мостикового типа и может быть использовано при создании жидкомет-аллических коммутационных айпаратов.

- Известно мостиковое контактное устройство, содержащее два твердометаллических неподвижных электрода, коммутируемых подвижным мостйковам электродом. Преимуществом всех мостиковых контактных ус тройств является наличие двух разрывов, создающих более благоприятные возможности для отключения цепей при более высоких напряжениях, чем в устройствах с одр нократным разрывом 1 .

Однако наличие двух последовательно соединенных мест контактирования вызывает необходимость создавать в кгикдом из них необходимую силу контактного ншкатия. В результате сила контактной пружины увеличивается вое примерно вдвое увеличивается поэтому и сила, развиваемая приводом аппарата.

Известно жидкометаллическое контактное устройство, содержащее два неподвижных электрода и подвижный мостиковый электрод, контактирующий

с неподвижными электродами через эластичные пористые прокладки пропитанные жидким металлом. В этом контактном устройстве не требуется

5 больших контактных нажатий вследствие того, что контактирование происходит через жидкий металл, обеспечивакадий большую площадь контактной площадки, практически не зависящую от силы кон0 тактного нажатия .

Однако указанное устройство обладает ограниченной коммутационной способностью, так как не может коммутировать токи большой величины из-за

15 эластичной прокладки, изнашива1сяцейся в результате воздействия электрической дуги, а также в результате традиционного (по аналогии с твердометаллическими) конструктивного выпол20нения, когда все, электроды в плане находятся на одной прямой.

Такая конструкция мостикового контактного устройства для жидкометаллических контактов, для которых

25 кажущаяся площадь контактирования практически является истинной площадью контактирования (у твердометаллических контактов истинная площадь контактирования создается контактны30ми пятнами, общая площадь которых во

много раз меньше, чем кажущаяся площадь кбнтактирования) , крайне нерациональна. , так как недоисйользуётся

брльигой объем.

Наиболее близким к предлагаемому

является жидкометаллйческое контактное устройство, содержащее два неподвижных, разъединенных изолятором твёрдометаллических электрода, выполненных с .углублениями, заполненными жидким металлом, и подвижный мостиковый электрод. Углубления в неподвижйах электродах кроме жидкого металла содержат какой-либо наполнитель (металлическая сетка, жаропрочная ткань), что создает композиционный жидкометалтшческий контакт, в меньшей степени подверженный разрушению под действием электрической дуги З.

Од,накъ конструкт1ивное .,.й контактного Устройства Ъграничивает величину его коммутационной способности.

Цель изобретения - повышение ком- мутационной способнОсТй за c ie noвышения величины коммутируемого тока.

Поставленнная цель достигается тем, что в жидкометаллическом контактном устройстве, содержащем, два неподвижных, разделенных изолятором твёрдометаллических электрода, выполненных с углублениями, .заполненными жидким металлом, и подвижный Мостй йовый электрод, неподвижные электроЙы выполнены в виде концентрично расположенных колец, углубления в них в виде кольцевых.ванн, а подвижный мостиковый электрод - в виде кольца П-образного профиля.

На чертеже схематично изображено устройстй.о (отключенное состояние) . Контактное устройство состоит из неподвижных кольцевых электродов 1 и 2, разделенных ,изолятором 3. В электродах 1 и 2 выполнены кольцевые ванны 4, заполненные жидким металлом 5. В этих же ваннах может находиться наполнитель, например металлическая , сетка (на чертеже не показано). Мостиковый подвижный электрод б представляет собой диск П-образного профиля, закрепленный на изоляционной пластине 7, которая в свою очередь закрепле на на штоке 8. Работ ает устройство следующим образом.

Для осуществления операции включения необходимо любым известным приводом, например электромагнитным, заставить шток 8 перемещаться вниз. Включение устройства произойдет когда ребра подвижного электрода 6 коснутся уровня жидкого металла 5 в кольцевых ваннах 4. В результате непЪдвижные электроды 1 и 2 окажутся замкнутыми через жидкий металл 5 и подвихшый электрод б.

При отключении шток 8 перемещается вверх, при зтом ребра подвижного контакта 6 выходят из кольцевых ванн

4с жидким металлом 5, и образуется два разрыва электрической цепи, что способствует успешному гашению электрической дуги. Кроме того, геометрия устройства способствует возникновению при о:гключении электродинамических сил, выносящих дугу. периферию, что также облегчает ее таиение.

Рациональное использование объема позволяет получить в тех же габаритах, что и у известных устройств, большие площади контактирования, а значит пропускать и коммутировать

большие токи. В конечном, итоге это приводит к повышению коммутационной способности контактного устройства.

Формула изобретения

Жидкометаллйческое контактное устройство, содержащее два неподвижных, разделенных изолятором твердометаплических электрода, выполненных с углублениями, заполненными жидким металлом, и подвижный мостиковый электрод, отличающееся

тем, что, с целью повышения коммутационной способности, неподвижные тйердометаллические электроды выпол-нены в виДе концеНтрично расположенных колец, углубления в них - в виде кольцевых ванн, а подвижный мостиковый электрод - в виде кольца П-образного профиля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. И.С. Электрические контакты и дугогасктельные устройства аппаратов низкого напряжения. М., Энергия, 1973, с. 59, рис.о2-2а.

2,Авторское свидетельство СССР 546953, кл. Н 01 Н 29/00, 1976.

3.Брон О.Б., Мясникова Н.Г., Беляев в.Л. Композиционные контак ты на основе галлия, Электротехническая промышленность. Сер. Аппараты низ.кого напряжения. Вып. 8 (66), 1977, с. 5, рис. 1.