Жидкометаллический размыкатель

Союз Соеатских Соцналмстицескнк РесвубпнкОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯк авторскою свидетельств(21) 2 16827 3/07с при ением ваяв Гасударстюема камате Сааата Мииис 1 роа ССС аа делам изобратеиий н еткрытий(45) Бата опубликовавия описания 10.11. 2) Авторы изобретения(54 ДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ РАЗМЫКАЛ".ЛЬ согрик такты, снижен рана м т.к. онУка точной о Р е ко Изобретение относится к области электроаппаратостроения, в частности к жидкометаллическим размыкателям, и может быть использовано для разрыва сильноточных цепей, содержащих индуктивные накопители энергии.Известен жидкометалл ически й разм ык атель. Этот аппарат содержит твердометаллические электроды, разделенные изолятором, которые замкнуты через жидкий металл, вышекоторого находится диэлектрическая жидкость.Недостатком такого аппарата является 1 Осложная конструкция и ненадежность в работе,так как после ряда коммутаций жидкий металлчастично перемешивается с диэлектрическойжидкостью, тем самым ухудшая свои проводящие свойства и изоляционные свойства диэлектрической жидкости,15Известен также жидкометаллический размыкатель 2, принятый за прототип.Этот аппарат содержит твердометаллические контакты, разделенные твердым изоля.тором, замкнутые через жидкий металл, отделенный мембраной от камеры его улавливания,помещенные в камеру с диэлектрической сре.дой, и привод, В качестве диэлектрической среды использован инертный газ.Описанное устройство обладает рядом недостатков. В процессе работы жидкий металл б асается с изолятором, разделяющим кончто вызывает загрязнение последнего иие его электрической прочности. Мембожет использоваться только однократно,а разрушается после отключения,занные недостатки приводят к недостанадежности аппарата,Целью изобретения яаляется повышение надежности размыкателя.Это достигается тем, что один из твердометаллических контактов снабжен наконечником,образующим с другим твердометаллическимконтактом зазор, заполненный жидким метал.лом, отделенный от твердого изолятора указав.ной диэлектрической средой, в качестве которой использована диэлектрическая жидкость, апривод выполнен ввиде электродов, образующих искровой промежуток, помещенных в диэлектрическую жидкость.Кроме того, размыкатель снабжен изоляционной перегородкой, погруженной в жидкийметалл, а мембрана выполнена эластичной яснабжена кольцом по контуру, которое закреплено при помощи фиксаторов в камере улавли.вания.На рукти вное чертеже представлено констнение предлагаемого устройствмыкатель содержит неподвиж3такты 1 и 2, между которыми расположен изолятор 3 и подвижный жидкометаллический контакт 4. Внутренняя полость изолятора 3 и неподвижных контактов 1 и 2 заполнена диэлектрической жидкостью 5, в которую погружены электроды 6, В жидкий металл (подвижный з контакт 4) погружена изолирующая перегородка 7. К неподвижным контактами 2 крепятся контактные накладки 8. Подвижный контакт 4 расположен на эластичной диафрагме 9, на щомке которой закреплено жесткое кольцо 10. КОльцо 10 удерживается фиксаторами 1 . 19 К контакту 2 крепится камера улавливания 12, в которой размещен толкатель 3.Раэмыкатель работает следующим образом, С помощью толкателя3 диафрагма 9, изготовленная, например, из резины; прижимается кконтактам 8 и удерживается в этом положении с помощью кольца 10 и фиксаторов 11, В контактном зазоре между неподвижными контактами 1, 2 н 8 на поверхности эластичной диафрагмы 9 размещается подвижный контакт 4, то есть заливается жидкии металл. Затем на 20 поверхность подвижного контакта 4 заливается диэлектрическая жидкость 5 с удельным весом меньшим, чем у подвижного контакта, в которую погружаются электроды 6. По достижении током, проходящим через контакт, заданной амплитуды в момент, необходимый для размыкания цепи, производится электрический разряд в жидкость между электродами 6. Под действием ударной волны, гидропотока и электродииамических сил тока подвижный контакт выбрасывается из контактного зазора. Подвиж- зп иый контакт при своем движении деформирует диафрагму, а она воздействует на жесткое кольцо, которое освобождается из фиксаторов, после чего продолжается их совместное движение с подвижным контактом. Таким образом, производится размыкание цепи. После завершения процесса размыкания жидкий металл и диэлектрическая жидкость остаются в камере 12, откуда впоследствие удаляются. После подъема диафрагмы к контактам производится заливка новои порции жидкометаллического контакта и диэлектрической жидкости,В предлагаемом размыкателе изолятор погружен в диэлектрическую жидкость и не имеет воэможности соприкоСновения с жидким металлом т.к. подвижный контакт перемещается вт сторону, противоположнуо от изолятора, Это повышает электрическую прочность и надежность коммутатора. В жидкий металл погружена изоляционная кольцевая перегородка, которая создает искривления линий тока, благодаря чему возникают дополнительные электродинамические силы, воздействующие на подвижный контакт и которые при токах в несколько десятков и сотен килоампер достигают значительных вел,чин.Применение резиновой диафрагмы позволяет увеличить допустимую величину деформации ее при выбрасывании подвижного контакта и затем восстановить первоначальную конфигурацию, что дает воэможность ее многократного использования. Кроме того, в связи с тем, что резина по некоторым своим свойствам близка к чжидкости это: ра:.тически не искажает поле давлений и скоростеи в начальный момент движения подвижного контакта, Натяжение фиксаторов подбирается таким, чтобы устранить утечки жидкости из коммутатора, а также обеспечить освобождение жесткого кольца из фиксаторов при достижении диафрагмой предельной величины деформации. Если натяжения резиновой диафрагмы и фиксаторов оказываются недостаточными для начальной компенсации электродинамических сил, в полости улав. ливания 12 создается избыточное компенсирующее давление, которое сбрасывается непосредственно перед возбуждением электрогидравлического источника давления, Для изменения при размыкании по заданному закону неподвижные контакты снабжены контактными накладками 8, которые выполняются профилированными (а также могут быть изготовлены из сплава высокого сопротивления) и сопротивление которых подбирается таким, чтобы выполнить заданный закон изменения тока, и к моменту разделения контактов ток через контакты был бы близок к нулю. Таким образом, изменение тока в коммутаторе при размыкании происходит в результате совместного изменения как контактирующего объема подвижного контакта, так и введением шунтируюшего сопротивления контактных накладок. Это улучшает условия дугогашения и позволяет в широких пределах изменять режим коМмутации, Одновременное использование для ускорения подвижного контакта энергии электрогидравлического источника давления, электродинамических сил тока и силы тяжести повышает быстродействие коммутатора,Таким образом, предлагаемый коммутаци онный аппарат обладает высоким быстродейст вием и имеет повышенную надежность.Формула изобретения1, Жидкометаллический размыкатель, содержащий твердометаллические контакты, разделенные твердым изолятором, замкнутые через жидкий металл, отделенный мембраной от камеры его улавливания, поме.ценные в камеру с диэлектрической средой, и привод, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, один нз твердометаллических контактов снабжен наконечником, образующим с другим твердометаллическим контактом зазор, заполненный жидким металлом, отделенный от твердого изолятора, указанной диэлектрической средой, в качестве которой использована диэлектрическая жидкость, а привод выполнен в виде электродов, образующих искровой промежуток, помецениых в диэлектрическую жидкость.2. Размыкатель по п. 1, отличаюиийся тем, что он снабжен изоляционной перегородкой, погруженной в жидкий металл.3. Размыкатель яо и. 1, огличаюир Лся тем, что с целью многократного исп,. зо иия,1Фмембрана выполнена эластичнои и сиа кена жестким кольцом по контуру, которое закрепле577576 Составитель А. ИвановТех ред О. Луговая Корректор Л . к ра.вченко Редактор Н. Хлудова Заказ 4 9 /38 Тираж 976 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений я открытий3035, Москва, Ж.ЗБ, Раушская яаб., д. 45Фялиад ППП сПатеятэ, г. Ужгород, ул. Проектная. 4 но при помощи фиксаторов в камере улавливания.Источники информации, принятые во внима 4 ие при экспертизе: 1. Авторское свидетельство440711,кл. Н О Н 29/02, 1972. 2. Авторское свидетел ьство43%6кл. Н 01 Н 29/22, 1972.