“способ коммутации электрической цепи”0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пп 54 П 61 Союз Советских Социалистических Республик(23) ПриоритетОпубликовано 30.12 Гоаудврствениый ком ит; Совета Министров СССР ло делам изооретеиий(54) СПОСОБ КОММУТАЦИИ ЭЛЕКТРИ Известны способы коммутации электрической цепи, основанные,на явлении разогрева электропроводящей жидкости, Один из таких способов реализован в электролитическом прерывателе А, Венельта.Предложенный способ отличается от известных тем, что коммутация происходит в канале специальной формы, заполненном электролитом. Электропроводная среда канала меняет свое активное сопротивление от нуля до бесконечности под действием импульсов тока, и от бесконечности до нуля - под дейс 11 вием фронта ударной волны в жидкости, распространяющейся вдоль канала.Это позволяет увеличить быстродействие коммутации электрической цепи.Сущность способа поясняется чертежом.Канал специальной формы 1, выполненный из изоляционного материала, заполнен электропроводной жидкой средой 2 и имеет активный промежуток 3 и электроды 4 для осуществления электрического контакта с жидкой средой.Формы и размеры активного промежутка 3 определяются свойствами и давлением жидкой среды, а также требуемой мощностью управляющих воздействий. Протяженность и максимальный диаметр активного промежутка составляет 10 -и 10 -см.Электропроводная среда, заполняющая канал, обеспечивает надежный электрическийконтакт между электродами. Полное омическое сопротивление канала в проводящем состоянии определяется, в основном, размерами5 активного промежутка 3 и свойствами электропроводной среды 2, лежит в пределах10- - 10 -ом и поддерживается неограниченное время без потребления энергии извне.Изменение сопротивления канала от Е - 010 до Я-оо происходит под действием управляющего импульса тока, подаваемого на электроды 4,Протекающий в канале ток будет вызыватьразогрев жидкости.15 Поскольку в активном промежутке 3 плотность тока максимальна, то и разогрев жидкости в нем будет происходить со скоростью,определяемой плотностью тока и термодинамическими параметрами среды и изолятора.20 При нарастании температуры со скоростью,при которой можно пе учитывать влияние возмущения давления, отсутствие очагов парообразования приводит к перегреву жидкостив активном промежутке.25 Вероятность флуктуационного образованиязародышевого пузырька возрастает с увеличением степени перегрева и уменьшением скорости нарастания температуры. Таким образом, и моменту образованиия зародышевого пу 30 зырька, жидкость находится в неустойчивом541161 1 есроиова Реда ктЗаказ 2 корректор Т. Доброволвск ехр сд Л. К ам ы щи як о 878/4 Изд.1896 Тираж 864 Цг 1 ИИПИ Гос;дарствеииого комитета Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раугискгя иаб., д. 45Подиисио Тикография, ир. Сапунова метастабильном состоянии. Дальнейший рост парового пузырька в перегретой жидкости происходит со скоростью, определяемой скоростью звука в газе и скоростью расширения газового объема, обусловленной его высоким давлением. Рост пузырька до размеров, близких к критическому радиусу, при данной внешнем давлении самоподдерживается и происходит за время 10-" - 10 - " сек. При до:тижении пузырьком размеров, сравнимых с диаметром активного промежутка, происходит разрыв кидкости в нем, сопротивление между электродами становится бесконечно большим .1 определяется сопротивлением утечки изоляционного материала. Силы, обусловленные поверхностным натяжением обеспечивают сохранение р азомкнутого состояния,неогр аниченное время без потребления внешней энергии, в случае применения жидкости, не сма;ивающей изоляционный материал. Если жидкость смачивает изоляционный материал, вре.1 я размыкания ограничено.Энергия управляющего импульса тока равна 10 -- 10 - " дж, мощность иипульса определяется допустимой энергией срабатывания.Изменение сопротивления канала от Л - оо до гс - 0 происходит под действием фронта ударной волны в жидкости, распространяющейся вдоль канала. Продвижение фронта ударной;волны в активном промежутке вызывает перемещение границы раздела пар - жидкость до сближения с противоположной грапядей, Процесс замыкания начинается в момент, когда расстояние мекду границами раздела порядка радиуса молекулярного взаимодействия.5 Время изменения сопротивления канала отЛ-оо до Лне больше времени размыкапия и определяется скоростью движения фронта ударной волны и действием сил молекулярного сцепления.10 Задержка срабатывавия относительно управляющего сигнала определяется скоростью распространения ударной волны в жидкости.На базе предложенного способа могут бытьполучены устройства и элементы (генератор 15 импульсов, триггер и т. д,), существенным преимуществом которых является высокое быстродействие, минимальные габариты, незначитсльная потребляемая мощность, большая над лоносгь.20 Формула изобретения Способ коммутации электрической цепи сиспользованием эффекта электролитическото 25 прерывания Венельта, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью увеличения быстродействия, сопротивление электропроводной среды изменяют от нуля до бесконечности при помощи импульсов тока, которые подают на электроды, 30 а от бесконечности до нуля - при помощифронта ударной волны, возникающего при размыкании цепи.