Самовосстанавливающийся ограничительТОКА Советский патент 1981 года по МПК H01H29/30 

(54) САМОВОССТАНАВЛИВАЮЩИЙСЯ ОГРАНИЧИТЕЛЬ Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно к электроаппаратостроению,и может быть использовано в комплекте с низковольтным автоматическим выключателем для отключения очень больших токов корот кого замыкания, когда предельная ком мутационная способность выключателя недостаточна. Известны самовосстанавливающиеся токоограничительные устройства, основанные на воздействии магнитного поля, создаваемого катушкой-индук-i тором на перемычку из жидкого металла, заключенную между твердометалли ческими электродами, в результате чего происходит выброс жидкого метал ла в дугогасительную камеру и .ограничение тока защищаемой цепи 1. Нф1остатками этого технического решения являются СЛОЖНООЕГЬ конструкции (наличие катушки-индуктора и дат чика к ней) и недостаточно высокая надежность работы. Наиболее близким к предлагаемому является самовосстанавливающийся ограничитель тока, содержащий изоляционный герметизированный корпус,внутр лрторого установлены дугогасительное устройство и два твердометаллических

ТОКА Электрода, образующих совместно с жидкометаллической перемычкой П-образный петлевой контур, В известном устройстве электроды ориентированы вертикально, а жидкометаллическая перемычка расположена сверху и замыкает торцы электродов 2. Недостатком этого устройства является малое быстродействие,обусловленное недоориентированным выполнением петлевого П-образного контура. Цель изобретения - повышение быстродействия .за счет увеличения эффек-. тивности петлевого П-образного контура Поставленная цель достигается тем, что в самовосстанавливающемся ограничителе тока, содержащем изоляционный герметизированный корпус, внутри которого установлены дугогасительное устройство и два твердометаллических электрода, образующих совместно с жидкомёталлической перемычкой D-образный петлевой контур,. электроды, образующие указанный контур, расположены горизонтально, а жидкометаллическая перемычка установлена в середине верхнего электрода. На чертеже приведена конструкция предлагаёМОГЪ самовосстанавливающегося ограничителя тока.

Самовосстанавливающийся ограничитель тока содержит твердометаллические электроды 1 и 2/ перемыкаемые жидким металлом 3 (например, сплавом калия и натрия), дугогасительное устройство 4 и дугогасительные рога 5, расположенные в герметически закрыто съемной изоляционной камере б, заполненной инертным газом (например, азотом) . Твердометаллические электроды 1 и 2 закреплены горизонтально в основании 7. Между электродами 1 и 2 установлена изоляционная прокладка 8

Противоположные концы твердометаллических электродов 1 и 2 имеют зажимы 9 и 10 для присоединения к защищаемой цепи.

Длина твердометаллических электродов 1 и 2, величина перемычки из жидкого металла 3 между ними, а также толщина изоляционной прокладки 8, определяется требованиями величины токоограничения и могут варьироваться в требуемых пределах.

С целью увеличения прочности изоляционная камера 6 заключена в прочный защитный кожух 11 и может иметь в верхней части отверстие для установки предохранительного клапана (не показан).

Устройство работает следующим образом.

При прохождении номинального тока в защищаемой цепи по контуру 102-3-1-9, электродинамическое воздействие нижней части токового контура сЬ на верхнюю часть контура с с жидким металлом 3 (перемычкой) незначительно и уравновешено весом жидкого металла.

Вся система находится в состоянии устойчивого равновесия. При возникновении тока к.з. в защищаемой цепи, электродинамическое воздействие нижней части токового контура Q на перемычку с из жидкого металла 3 возрастает в десятки раз, равновесие нарушается и жидкий металл 3 мгновенно выбрасывается вверх, в дугогасительную камеру 4.

Возникшая между электродами 1 и 2 электрическая дуга растягивается на дугогасительных рогах 5 и приобретает в дугогасительной камере 4 значительное сопротивление, ограничивая ток К.З., а автоматический выключатель в это время отключает защищаемую цепь.

ndcne отключения тока к.з. автоматш |эским выключателем, жидкий металл 3 под действием соб зтвенного веса возвращается в межэлектродное пространство, восстанавливая П-образпый контур. Время, в течение которого между электродами 1 и 2 отсутствует жидкий металл 3 всегда больше, чем полное время срабатывания автоматического выключателя, поскольку до полного отключения защищаемой цепи

на жидкий металл 3 будут действовать электродинамические силы нижней части токового контура а, направленные противоположно силе тяжести жидкого металла 3.

Поэтому замыкание цепи между элек5 гродами 1 и 2 за период отключения тока к.з. автоматическим выключателем произойти не может, т.е. автоматический выключатель всегда будет отключать защищаемую цепь при ограниченном значении тока к.з.

Поскольку электродинамические усилия между параллельными проводниками обратно пропорциональны расстоянию между ними, а в предлагаемом

5 устройстве расстояние между участком токового контура Q и участком с, образованного жидким металлом 3, может быть очень мало, то это резко увеличивает электродинамический эффект

Q устройстваj

«Увеличение электродинамического эффекта за счет уменьшения расстояния между взаимодействующими участками а и с позволяет получать большие электродинамические усилия в малом объеме, что в свою очередь значительно уменьшает габариты устройства, а соответственно и его массу.

Горизонтальное расположение П-об0 разного электродинамического контура с параллельно расположеннымиактивно электродинамическими взаимодействующими участками Q и с позволяют создать более компактную и устойчивую 5 конструкцию аппарата.

Предлагаемое устройство весьма просто по конст Уукции и визготовлении, работает автоматически и автономно, имеет небольшие габариты и массу, обладает высокой надежностью и может дать как при изготовлении, так и при эксплуатации,значительный экономический эффект.

Устройство может быть использовано в электрических цепях с очень большими токами к.з., когда предель ная коммутационная способность вы- ключателя для этих цепей недостаточна.

Формула изобретения

Самовосстанавливающийся ограничитель тока, содержащий изоляционный герметизированный корпус, внутри которого установлены дугогасительное устройство и два твердометаллических электрода, образующих совместно с жидкометаллической перемычкой П-образный петлевой контур, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, электроды,

бразующие указанный контур, расположены горизонтально, а жидкометаллическая переьшчка установлена в середине верхнего электрода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 607291, кл. Н 01 Н 29/30, 1978.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2729391/24-07,

хл. Н 01 Н 29/30, 1979.

11

р Л

г т V

т

//////////////////// ///////////////////.

.