Токоограничивающее устройство Советский патент 1980 года по МПК H01H87/00 

Изобретение относите к электротехнике и предназначено для использования в качестве токоограничйвающего устройства в коммутационаьпс электрических аппаратах, применяпощи ся в электротехнической пррмкЬтенности. Известны токоограничива1(Я1ше устройства/ рассчитанные на определенные токи срабатывания (Г. Известно также токоограничйвающее устройство, содержащее керамическую трубку, наполненную жидким металлом два торцовых трубчатых колпачка, гер метично закрепленных на протйаополож ных концах трубки, и два гофрированные трубки, прикрепленные к концем колпачков 2 , Однако данное устройство невозможно применять для различных диапазонов рабочих токов, и, кроме того, оно имеет малое быстродействие. Цель изобретения - расширение д)1апазона токов срабатывания и повы шение быстродействия. Для достижения указанной цели то коограничиваквдее устройство снабжен индуктором, размещенным на керамической трубке в ее центре, и узлом управления индуктором. Узел управления индуктором может содержать в себе емкостный накопитель энергии, управляемый разрядник, трансформатор тока и амплитудный дискриминатор, при этом индуктор электрически соединен с управляемым разрядником и емкостным накопителем энергии, первичная обмотка трансформатора тока вкл10чена в цепь токоограничивакяцего устройства, а вторичная обмотка через амплитудный дискриминатор электрически соединена с поджи анмпим электродом управляемого разрядника.. На чертеже изображено токоограничивакмцее устройство .а Токоограничиваквдее устройс во содержит керамическую трубку 1, заполненную жи1(ким метсшлом 2, пару торцовых трубчатых колпачков 3 и 4, герметично закрепленных на противоположных Концах керамической трубки, пару гофрированных трубок 5 и 6, сообщающихся с внутренней частьюторцовых колпачков. На керамической трубке расположен индуктор 7, связанный разрядной электрической цепью через управляемый разрядник 8 с емкостным накопителем энергии 9, а поджигающий разрядника электрически

связан через амплитудный дискриминатор 10 с трансформатором 11 тока, расположенным на входе токоограничивающего устройства.

Токоограничившощее устройство работает следующим образом.

При прохождении тока короткого замыкания через токоограничивающее устройство трансформатор 11 тока выдает сигнал на амплитудный дискриминатор 10, который выдает сигнал на включение разрядника 8, если проходящий ток .по величине больше допустимого.

При включении разрядника 8 происходит разряд емкостного накопителя энергии 9 на индуктор 7. Проходящий по индуктору импульсный разрядный ток создает импульсное магнитное поле между индуктором и металлом. Это поле наводит вихревой ток в жидком металле 2. Взаимодействие вихревого тока с импульсным магнитным полем индуктора создает электродинамическое давление на жидкий металл. Этим давлен-ием металл пережимается, тем самым уменьшается диаметр канала и создается в месте пережима большая плотность тока короткого закыкания, что в свою очередь ведет к еще большему локальному пережиму канала за счет взаимодействия азимутальйогр магнитного поля и осевого токаК.анала. Металл в канале закипает, образуется высокое давление, и под действием этого давления гофрированные трубки 5 и б удлиняются. Образующееся большое внутреннее давление способствует быстрому гашению дуги. Кроме этого в момент взрывного испарения металла канал большим сопротивлением.

Таким образом, токоограничивающее устройство может быть использовано для различных номинальных токов с ускоренным быстродействием, вследствие того, что подготовка канала х

взрыву металла, т.е. его пережим, производится с высокой скоростью, зависящей от энергии емкостного накопителя. Быстродействие менее зависит от величин токов короткого замыкания, , так как пережим металла дает возможность осуществить токоограничение при номинальных токах.

Формула изобретения

1- Токоограничивающее устройство, содержащее керамическую трубку, наполненную жидким метсшлом, два торцовых трубчатых колпачка, герметично закреПленны5 на противоположных

концах трубки, и две гофрированные

трубки, прикрепленные к концам колпачков, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона токов срабатывания и повышения быстродействия, оно снабжено индуктором,

размещенным на керамической трубке в ее центре, и узлом управления индуктором .

2. Устройство по п. 1, о т л и .чающееся тем, что узел управления индук ором содержит емкостный накопитель энергии, управляемый разрядник, трансформатор тока и амплитудный дискриминатор, при этом индуктор электрически соединен .с упQ равляемым разрядником и емкостным накопителем энергии, первичная обмотка трансформатора тока включена В цепь токоограничивающего устройства, а вторичная обмртка через амплитудный дискриминатор электрически соединена с поджигающим электродом управляемого разрядника.

Источники информации, Q принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США 3559138, кл. Н 01 Н 87/00, 1968.

2.Патент США 3699489, кл. Н 01 Н 87/00, 1972.

Лк