Контактный узел коммутационного аппарата Советский патент 1982 года по МПК H01H29/00 

1

Изобретение относится к электроаппаратостроению, и конкретно к сильноточным коммутационным аппаратам, в которых в качестве промежуточных контактов используются пористые эластичные прокладки, пропитанные жидким металлом или жидкометаллической пастой.

Известны коммутационные аппараты, содержащие пористые эластичные прокладки, пропитанные жидким металлом или жидкометаллической пастой, расположенные на неподвижных электродах, коммутируемых подвижным электродом 1 J.

Недостаток таких контактных узлов заключается в том, что при длительном нахождении устройства в отключенном положении его прокладки, соприкасаясь с воздухом, окисляются, что ухудшает работу устройства и снижает срок службы прокладок, либо требует периодической допропитки.

Известны аппараты, где кроме основных прокладок, установленных на неподвижных электродах, имеются вспомогательные потоконесущие прокладки, установленные на неподвижной изолированной от электродов части устройства. Вспомогательные прокладки, как и основные, являются эластичными и пропитаны проводящим составом. Оба вида прокладок выполнены двухслойными, и подвижный электрод, осуществляющий коммутацию, располагается во включенном состоянии между слоями основных прокладок, а в выключенном - вспомогательных прокладок. Это предохраняет рабочие коммутирующие поверхности от соприкосновения с воздухом и повышает, следовательно, их стойкость к окислению 2.

Однако ток во включенном положении протекает вдоль подвижного электрода , что требует при больших токах бтносительно большого поперечного сечения. Поэтому подвижный электрод получается массивным, требует большой мощности от привода и затрудняет создание высокого быст родействия. Наиболее близок к предложенному контактный узел, который содержит два неподвижных электрода, снабженн эластичными прокладками, пропитанны ми жидким металлом или жидкометалли ческой пастой, образующими межэлект родный зазор, пару идентичных вспомогательных прокладок, установленны диаметрально противоположно основным с тем же зазором, и коммутидующий электроды подвижный элемент, состоящий из токопроводящей и элект роизоляционной частей, установленны на оси посередине между основными и вспомогательными эластичными прокладками, В этом устройстве подвижный элемент выполнен в виде пластины. Во включенном и отключенном состоянии подвижная пластина располагается вдоль длины электродов. Знач тельные габариты устройства в напра лении длины электродов практически не создают больших неудобств для его размещения 2 J. Однако при движении подвижная пластина занимает промежуточное положение, перпендикулярное длине электродов, а поэтому увеличивает поперечный относительно электродов габарит. Целью изобретения является умень шение габаритов контактного узла. Поставленная цель достигается тем, что в коммутационном узле, под вижный элемент выполнен в виде пустотелого цилиндра, коаксиапьно которому установлены неподвижные электроды, контактные поверхности которых выполнены цилиндрическими, при этом один из неподвижных электродов охвачен подвижным элементом, а другой охватывает его. На фиг. 1 изображено устройство, во включенном положении, разрез; на фиг. 2 - средняя часть устройства, поперечный разрез. Электрод 1 имеет цилиндрическую форму, а электрод 2 со стороны, обращенной к электроду 1, имеет цилинд рическую выточку, образуя совместно с поверхностью электрода 1 межэлект родное пространство. Оба электрода 1 и 2 неподвижны. В зазоре между электродами 1 и 2 расположены прикрепленные к ним основные пористые эластичные, пропитанные жидким металлом или жидкометаллической пастой прокладки 3 и 4, поверхности которых, обращенные друг к другу, также цилиндрические и имеют между собой зазор. Прокладки 5 и 6 являютс вспомогательными, закреплены неподвижно и выполнены идентично прокладкам 3 и 4. Их обращенные друг к другу поверхности также цилиндрические и образуют между собой зазор. Материалом прокладок 3-6 может быть льняная или хлопчатобумажная ткань, поролон, проволочный войлок и другие подобные им материалы. Пропитывающим жидким металлом может быть, например, эвтектический сплав галлий-индий-олово. В качестве пасты может быть использован тот же сплав, смешанный с сажей, порошками металлов, графита. Подвижный элемент выполнен в виде пустотелого цилиндра и состоит из частей 7 и 8, являющихся соответственно проводящей и непроводящей,и основания Э- Поворот подвижного элемента может осуществляться каким-либо из известных приводов, в частности вручную, через шкив 10 и вал 11. Устройство работает следующим образом. Во включенном состоянии проводящая часть 7 находится между прокладками 3 и , а поэтому коммутируемая контактным узлом цепь замкнута. При этом, поперечным сечением тока в этой части является ее цилиндрическая рабочая поверхность, наружная и внутренняя, а поэтому ее толщина может быть достаточно тонкой и ограничивается лишь условиями механической жесткости. Из того же условия выбирается толщина электроизоляционной части 8. Для отключения устройства шкив 10 поворачивают на 180 в любом направлении, при этом части 7 и 8 меняются местами. Таким образом, прокладки 3 и 4 оказываются электрически разъединенными и коммутируемая цепь - разомкнутой частью 8. Включение производят также поворотом на 180 в любом направлении. При включении части подвижного эле та вновь меняются местами между со бой. Рабочие поверхности частей 7 и как во включенном, так и в выключенном положении плотно соприкасаются с прокладками 3 и t и 5 и 6, предохраняет их от соприкосновения с воздухом. Сог1рикосновение происходит только в момент коммутации. Однако коммутация длится доли секунды, а поэтому окисление рабочих поверхностей частей 7 и 8, а также прокладок 3-6 происходит чре вычайно медленно, что улучшает условия эксплуатации устройства. Устройство сохраняет такое же быстродействие, как и известное так как подвижная масть его остает ся такой же легкой. Устройство может быть использовано в разъединителях, короткозамыкателях и в качестве силовых контактов выключателей, расчитанны на токи в несколько килоампер. Формула изобретения Контактный узел коммутационного аппарат.а, содержащий два неподвижн электрода, снабженных эластичными. пропитанными жидким металлом или жидкометаллической пастой прокладками, образующими межэлектродный зазор, две идентичных вспомогательных прокладки, установленных диаметрально противоположно основным с тем же зазором, и коммутирующий электроды подвижный элемент, состоящий из токо;проводящей и электроизоляционной частей и установленный на оси посреди- ; не между основными и вспомогательными эластичными прокладками, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов, подвижный Эле мент выполнен в виде пустотелого цилиндра, коаксиально которому ус- . тановлены неподвижные электроды, ко( тактные поверхности которых выполнены цилиндрическими, при этом один из неподвижных электродов охвачен подвижным элементом, а другой охватывает его. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР Vf , кл. Н 01 Н 29/00, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР № 660112, кл.Н 01 Н 29/00, 1976. 3.Авторское свидетельство СССР по заявке ff 2728663/07, кл. Н 01 Н 29/00, 1979 (прототип).