Импульсный жидкометаллический замыкатель

О П И С А Н И Е1873297ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциапистическихРеспублик(23) Приоритет 3 Ьеударстееыкеметет СССР аф делам зеерете етрытДата опубликования описания 18.10,81 О. ц, Петинов, Т, М, Петинова, Т. В. Стблева и И, А. Сазонова(54) ИМПУЛЬСНЫЙ ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ЗАМЫКАТЕЛЬ Изобретение относится к электричес. ким переключателям, более конкретно к замыкателям с твердометаллическими контактами, замыкание которых производится подачей жидкого металла в межконтактный промежуток.Известен жидкометаллический замыкатель, выполненный в виде резервуара, частично заполненного жидким металлом, а частично электроизоляционной жидкостью, отделенной от жидкого металла диафрагмой и твердометаллические электроды. Замыкание происходит при разряде конденсатора на электроды, расположенные в электроизо 13 ляционной жидкости 1. Недостатком этого аппарата является невозможность поворотных замыканий при малой паузе между нива, обусловленном временем выравнивания давления в различных частях,резервуара, Кроме того, наличие двух жидких сред, жидкого металла и электроизоляционной жидкости усложняет конструкцию и затрудняет обслуживание.Известен также импульсный жидкометаллический замыкатель, содержащийизоляционный цилиндрический сосуд сжидким металлом,два твердометаллических электрода и катушку-индуктор.При прохождении импульса тока по катушке в жидком металле наводится ток,от взаимодействия которого с токомкатушки возникает сила, перемещающая жидкий металл, который осуществляет замыкание твердометаллическихконтактов 21,Однако в данном замыкателе из-заотсутствия магнитопровода велики потери на потоки рассеяния, вследствиечего недостаточно быстродействие,кроме того элементами конструкции несформирован канал для перемещенияжидкого металла, а замыкание происходит при свободном соприкосновениижидкометаллического мостика и твердого электрода, Поэтому в момент эдмыкд873297 Формула изобретения ниявозможен разрыв контакта иэ-завозникновения пинч-эффекта и разбрызгивания жидкого металла, Таким образом в момент замыкания контакт небуде 7 стабилен и надежен в широкомдиапазоне коммутируемых токов,Цель изобретения - повышениебыстродействия эамыкателя при одновременном повышении его надежности., Указанная цель дОстогается тем, что 10замыкатель, содержащий изоляционныйпилиндрический сосуд с жидким металлом, два твердометаллических электрода и катушку-индуктор, снабженмагнитопроводом и пористой прокладкоймагнитопровод выполнен в видедвух установленных коаксиально с зазором цилинцров с общим ярмом, а вуказанном зазорекоаксиально с магнитопроводои размещены упомянутые ка 20тушка-индуктор и сосуд с жидким металлом, на дне которого размещенапористая прокладка, а электроды уста-новлены над магнитопроводом,по разныестороны от зазора,25На чертеже представлен предлагаемый замыкатель,Замыкатель содержит.шихтованныймагнитопровод, состоящий из двух коакссиально установленных цилиндров 1 и 2Зос общим ярмом 3. В кольцевом зазоремежду цилиндрами 1 и 2 коаксиальноразмещены катушка-индуктор 4 н цилиндрический изоляционный сосуд 5 с жидким металлом 6. На дне сосуда 5 расположена пористая прокладка 7. Контактный узел состоит из контактов8 и 9, Контакт 8 выполнен в видецилиндра переменного сечения и укреплен на внутреннем цилиндре 2 магнитопровода, Контакт 9, имеющий формукольца прямоугольного сечения, расположен коаксиально с контактом 8 и укреплен на цилиндрическом изоляционном сосуде 5, Токоподвод к контакту8 осуществлен по своему стержню 10 15снизу,При подаче импульса тока (длительность импульса 1-3 м/с) на катушкуиндуктор 4 в кольце жидкого металла 50 наводится ЭДС и протекает ток 1 ,В результате взаимодействия магнитного поля В, созданного катушкой-индуктором с магнитным полем тока в жидко- металлическом кольце, возникает сила 55 Р, действующая на жидкометаллическое кольцо и перемещающая его в сторону твердометаллических контактов 8 и 9,4Замыкатель работает следующим образом,При подаче импульса тока в катушку-индуктор 4 обеспечивается непосредственное перемещение жидкого металла6 в сторону неподвижных твердометаллических контактов-электродов 8 и 9под действием индукционно-динамическихсил, возникающих при воздействиимагнитного поля катушки с магнитнымполем тока в жидкометаллическом кольце. Твердометаллические электроды8 и 9 замыкателя образуют петлеобразный контур, способствующий удержаниюжидкого металла 6 в зоне контактирования за счет электродинамическихсил, В зоне контактирования создается повышенное давление жидкого металла, препятствующее нестабильностиконтакта из-за пинч-эффекта, На днеизоляционного сосуда 5 установленапористая прокладка 7, проницаемая длявоздуха и непроницаемая для жидкогометалла 6, которая препятствует возникновению перепада давления в сосуде5 при выбрасывании жидкого металла6 к электродам 8 и 9. Магнитопроводсокращает потоки рассеяния, тем самым повышается КПД привода и увеличивается быстродействие эамыкателя, Сначалом протекания тока в силовой цепи замыкателя в контактном узле(электроды 8 и 9 и замыкающий их мостикжидкого металла возникают электродинамические силы, способствующие удержанию жидкого металла в зоне контактирования и препятствующие самопроизвольному разрыву цепи из-за пинчэффекта или стекания жидкого металлапод действием собственного. веса. Цепьв замыкателе разрывается при исчезновении тока или снижении его до величины, недостаточной для удержания жидкого металла,Ожидаемый эффект от применения данного замыкателя определяется его. высокими удельными показателями. малымиlгабаритами, высоким КПД привода,быстродействием, высокой иэносоустойчивостью и надежностью,Импульсный жидкометаллический замыкатель, содержащий иэопяционный цилиндрический сосуд с жидким металлом, два твердометаллических электрода и катушку-индуктор, о т л и ч а ю,873297Бмешена пористая прокладка,а электроды установлены над магнитопроводом по разныестороны от зазора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРУ 442522, кл, Н 01 Н 29/02, 1972.2, Авторское свидетельство СССРУ 647759, кл. Н О 1 Н 29/22, 1977(прототип) щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности,замыкатель снабжен магнитопроводом ипористой прокладкой, магнитопроводвыполнен в виде двух установленныхкоаксиально с зазором цилиндров с общим ярмом, а в указанном зазорекоаксиально с магнитопроводом размещены упомянутыекатушка-индуктор и сосудс жидким металлом, на дне которого разПодписноСР Тираж 787ственного кбретений и.Ж. Рауш Заказ 9061/78 ВНИИПИ Госуда по делам из 113035 Москв ета ыти ми кая на Филиал ППП "Патент", г. Ужгорол,ул,Проектна Составитель А. ГолосовРедактор Л. Тюрина Техред А.Савка Корректор М,Шароши