Жидкометаллический коммутационный аппарат Советский патент 1982 года по МПК H01H29/04 H01H29/22 

(54) ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ КОММУТАЦИОННЫЙ АППАРАТ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к жидкометаллическим коммутационным аппаратам, и может быть использовано при коммутации больших импульсных токов в ударных установках.

Известен ЖидкометаЛлический коммутационный аппарат, содержащий установленные один под другим твердометаллические электроды, разделенные кольцевым изолятором, и жидкий металл, коммутирующий электроды при помощи катушки-индуктора. После подачи импульса на катушку-индуктор жидкий металл подбрасывается вверх и замыкает электроды til.

Недостатком этого аппарата является относительно низкое сопротивление изоляции, обусловленное металлизацией изолятора.

Известен также жидкометаллический коммутационный аппарат, содержащий установленные один над другим твердометаллические электроды, pasделенные кольцевым изолятором, выполненным с кольцевой пазухой, и жидкий металл, коммутирующий электроды 2,

В этом устройстве кольцевая пазуха имеет вертикальные стенки, что позволяет устройству надежно работать только при наличии газа во внутренней полости камеры.

Цель изобретения - повышение надежности путем повышения сопротивteления изоляции.

Поставленная цель достигается тем, что в жидкометаллическом коммутационном аппарате, содержащем установленISные один над другим твердометаллические электроды; разделенные кольцевым изолятором, выполненным с кольцевой пазухой, и жидкий металл, коммутирующий электроды, стенки пазухи

к выполнены с уклоном в сторону жидкого металла, при этом диаметр изолятора ниже пазухи меньше диаметра изолятора выше пазухи.

391

На чертеже показан предлагаемый жидкометаллический коммутационный аппарат, g

В герметизированной камере расположены электроды 1 и 2, на дне камеры находится катушка-индуктор 3, над которой помещен жидкий металл k, отделенный от нее изоляционной перегородкой 5. Жидкий металл контактирует с электродом. 2, Изолятор 6 выполнен специальной формы. Рабочая поверхность его представляет собой две цилиндрические поверхности, отличающиеся диаметрами. Между этими поверхностями выполнена кольцевая изоляционная пазуха 7.

Коммутационный аппарат работает следующим образом.

При возбуждении катушки-индуктора 3 создаваемый ею магнитный поток сцепляется с короткозамкнутым контуром - слоем жидкого металла 4, создавая в нем ток противоположного направления. Вследствие взаимодействия токов жидкий металл подбрасывается вверх по всей площади, кроме участка, расположенного в центре, в месте контакта с нижним электродом в районе отверстия в катушке, где подъемная сила практически равна нулю. При движении жидкого металла вверх больший диаметр верхней цилиндрической части изолятора по сравнению с нижней не позволяет жидкому металлу попадать внутрь изоляционной пазухи 7. Таким образом, в результате срабатывания между электродами 1 и 2 образуется жидкометаллический мостик. После срабатывания жидкий металл k сливается вниз. Причем при движении

его вниз он стекает с зубчатой по- . верхности, попадает на конусную поверхность пазухи и сливается на дно камеры, не попадая внутрь пазухи. Таким образом, часть изолятора, находящаяся внутри изоляционной пазухи, не смачивается жидким металлом, вследствие этого сохраняется высокое сопротивление изоляции.

Предлагаемый коммутационный аппарат надежно работает в динамических режимах, когда жидкий металл имеет значительную скорость, при этом средой камеры может быть как инертный газ, так и вакуум.

Формула изобретения

Жидкометаллический коммутационный аппарат, содержащий установленные один над другим твердометаллические электроды, разделенные кольцевым изолятором, выполненным с кольцевой пазухой, и жидкий металл, коммутирующий электроды, отличающийс я тем, что, с целью повышения надежности путем повышения сопротивления изоляции, ьтенки пазухи выполнены с уклоном в сторону жидкого металла, при этом диаметр изолятора ниже пазухи меньше диаметра изолятора выше пазухи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 235128, кл. Н 01 Н 28/0, 1967 (прототип). . 6