Ограничитель тока Советский патент 1982 года по МПК H01H87/00 

(54) ОГРАНИЧИТЕЛБ ТОКА

1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим аппаратам, и может быть использовано для защиты электроустановок низкого напряжения от коротких замыканий.

Известны ограничители тока, содержащие капиллярный канал, выполненный из термостойкой керамики и укрепленный внещним корпусом цилиндр, заполненный жидким металлом, сообщающийся с капиллярным отверстием, демпфер, представляющий собой подпружиненный порщень или сильфон, заполненный инертным газом, а также контактные выводы 1.

В данном ограничителе тока конденсация паров жидкого металла в капилляре, образование вакуумного пространства и заполнение его жидким металлом, который выбрасывается при срабатывании в цилиндр, происходит очень быстро (за 5-6 мс).

Чтобы выключатель, включенный последовательно с ограничителем, отключился за время бестоковой паузы, он должен обладать очень высоким быстродействием. Такие выключатели имеют сложную конструкцию и высокую стоимость. Применение для этих целей серийных выключателей общепромышленного исполнения не возможно из-за их больщого собственного времени срабатывания (например, быстродействующие выключатели серии А3700 на ток 600 А имеют полное время срабатывания около 40 мс.).

5Наиболее близким к предлагаемому является ограничитель тока, содержащий металлический корпус, внутри которого расположена диэлектрическая втулка из термостойкой керамики, имеющая капиллярное от,Q верстие, переходящее в цилиндрический резервуар демпфирующего узла, заполненный жидким металлом, и контактные выводы 2. Недостатком указанного устройства также является малое время восстановления, что ограничивает область его применения.

15 Цель изобретения - расширение области применения.

Поставленная цель достигается тем, что ограничитель тока снабжен подпружиненным клапаном с отверстием, установленным

20 в месте перехода капиллярного отверстия диэлектрической втулки в цилиндрический резервуар депмфирующего узла, а диаметр отверстия подпружиненного клапана выбран меньшим, чем диаметр капиллярного отверстия диэлектрической втулки.

На фиг. 1 изображен предлагаемый ограничитель тока; на фиг. 2 - подпружиненный клапан с отверстием.

Ограничитель тока состоит из диэлектрической втулки 1, выполненной из термостойкой керамики и расположенной внутри металлического корпуса 2. Капиллярное отверстие диэлектрической втулки, переходящее в цилиндр 3, заполнено жидким металлом, находящимся под начальным давлением, создаваемым действием порщня 4. На порщень 4 воздействует сжатый инертный газ 5. Вход капиллярного отверстия со стороны цилиндра 3 закрыт клапаном 6, в котором имеется отверстие с диаметром, меньшим диаметра капиллярного отверстия. Клапан 6 подпружинен пружиной 7, имеющей упор 8. Корпус цилиндра 3 является одним из контактных выводов. Второй вывод 9 изолирован от корпуса устройства слоем изоляции 10.

Ограничитель тока работает следующим образом.

Цепь тока проходит от одного контактного вывода (цилиндра 3) к другому выводу 9 через жидкий металл, заполняющий капиллярное отверстие в диэлектрической втулке 1. При возникновении аварийного тока жидкий металл в отверстии диэлектрической втулки 1 испаряется, что приводит к разрыву электрической цепи и повышению давления слева от клапана 6. Клапан 6 открывается и неиспаривщаяся часть жидкого металла из капиллярного отверстия выбрасывается в цилиндр 3, отодвигая вправо поршень 4. Возникающая дуга гасится. При конденсации паров металла давление в капиллярном отверстии втулки 1 падает, и клапан б закрывается. Возникшее вакуумное пространство в капиллярном отверстии диэлектрической втулки 1 медленно заполняется жидким металлом через отверстие в клапане б, имеющее малый диаметр. Заполнение происходит под воздействием давления, создаваемого инертным газом 5. После возвращения поршня 4 в исходное положение ограничитель тока готов к повторному действию. Металлический корпус 2 служит для предотвращения разрыва керамической втулки 1 при чрезмерном давлении.

В предлагаемом устройстве заполнение капиллярного отверстия в керамической втулке 1 происходит через отверстие в закрытом клапане б. Уменьшением диаметра этого отверстия можно дост1 чь значительного увеличения времени восстановления ограничителя тока, т. е. применять ограничитель в комплексе с обычными выключателями.

Таким образом обеспечивается более широкая область применения ограничителя тока.

Формула изобретения

Ограничитель тока, содержащий металлический корпус, внутри которого расположена диэлектрическая втулка из термостойкой керамики, имеющая капиллярное отверстие, переходящее в цилиндрический резервуар демпфирующего узла, заполненный жидким металлом, и контактные выводы,

отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, он снабжен подпружиненным клапаном с отверстием, установленным в месте перехода капиллярного отверстия диэлектрической втулки в цилиндрический резервуар демпфирующего узла, а диаметр отверстия подпружиненного клапана выбран меньшим, чем диаметр капиллярного отверстия диэлектрической втулки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

7////////////// V

У//////////////У/Л

6 7

8

I 11/

/////A //Y.. /

/////A/ / К X

;; л

fe. /cJ