Жидкометаллический выключатель

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских(23) Приоритет -Госуларствениый комитет СССР но лелам изобретений иоткрытий(33 УДК 621. 316. . 524 (088. 8) Опубликовано 07,10.82. Бюллетень М 9 37 Дата опубликования описания 07. 10. 82 А. В. Веретенков, Л. Т. Николаева, В, И. А. В. Рощин и В. В. Танаев(72) Авторыизобретения Куйбышевский политехнический институт 71) Заявитель 4) ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ тся к технике ических цепей менно к комму с жидким мета 10 5 выключ ное по м меха ннь 1.х т остато сут ствэтого Этототключесредствизоляцнния, нетакже острукцивечна. Указанные недос в электромагнитных торов, в которых ком ся с помощью электатки устрасистемах колутация проомагнитов,т Изобретение относикоммутирования электрпостоянного тока, а итационной аппаратуре ллом.Известен выключатель, содержащий электроды, между которыми расположены изоляционные тела, соприкасающиеся друг с другом по поверхности, со сквозными отверстиями, заполненными проводящей жидкостью, установленные так, что при включении отверстия совмещаются, и проводящая жидкость сливается,а при отключении отверстия смещаются так, что проводящая жидкость разъединяется кромками отверстий 1 1. тель переводится в ожение и обратно поического перемещенияИз-за наличия тре ной притертости, а я дугогашения, конвыключателя недолгоИзвестна также конструкция коммуационного аппарата с жидкометаллическим контактным узлом, состоящая из электродов, между которыми расположены изоляционные гранулы, сильфона с жидким металлом, который замыкает цепь поднимаясь между электродами по изоляционной трубе. В этом узле в процессе размыкания электродов электрическая дуга разбивается и гасится между изоляционными грану- лами, подобно тому, как это происходит в кварцевом предохранителе 21.Но конструкция узла сложна и громоздка, а также содержит сильфон элемент, от износоустойчивости которого (а она, как правило, невелика) зависит долговечность узла. Наиболее близким к изобретению является электромагнитный жидкометал лический контактор, содержащий установленные соосно в герметизированном корпусе электроды, контактирующие через жидкий металл, электромагнит йамагничивания, установленный в кор" .пусе со стороны указанной ванны, и электромагнит управления, установленный с противоположной стороныкорпуса 133.Однако у этого контактора невелика коммутационная способность из-заненадежного перекрывания ферромагнитной жидкостью межэлектродного пространства. Электрическая дуга носитустойчивый характер, так как возникает при перекрытии между двумя объемами жидкого металла, т.е. напряжение дуги эквивалентно напряжению,приложенному к электродам контакторы.10Это также приводит к ухудшениюкоммутационной способности контактора.Оболочка, в которой находитсяФерромагнитная жидкость, работоспособ 5на только при условии ее хорошейэластичности, но и при этом она подвергается металлизации. Верхняя частьоболочки предрасположена к износуиэ-за выступающего сердечника электромагнита управления. Эти недостаткив значительной степени сокращают ресурс работы указанного контактора,Целью изобретения является повышение коммутационной способности иувеличение ресурса работы жидкометал-,5лического выключателя.Для достижения этой цели выключатель, содержащий установленные вкорпусе электроды, контактирующие через жидкий металл, и два электромагнита сверху корпуса и под ним, снабжен расположенной между электродамиизоляционной перегородкой с множеством отверстий, образующей два сообщающихся объема в межэлектродной полости, заполненной жидким металлом, иферррмагнитными шариками, покрытымислоем изоляции, которые при соединении электромагнитного поля на верхнейкатушке электромагнита; устраняются 40вверх и при этом разделяют жидкийметалл перекрыванием отверстий в перегородке. Диаметр шариков вместес изоляцией должен быть больше диаметра отверстий в перегородке. 45Значительное увеличение диаметрашариков не принесет ожидаемого эффекта из-за менее плотного перекрытияканалов отверстий. Управляют положением слоя шариков. напряжением, подаваемым на катушки электромагнитов,расПоложенных сверху и снизу выключателя.На чертеже изображен жидкометаллический выключатель, общий вид, раз-рез,Выключатель содержит установленныев герметизированном корпусе 1 электроды 2.и 3, один из которых 2 расположен в верхней части корпуса, адругой, кольцевой 3, встроен в стенки корпуса. Между электродами находится изоляционная перегородка. 4с отверстиями в ней. Электроды контактируют через жидкий металл 5, за-полняющий корпус, На дне корпуса 65 имеются ферромагнитные шарики Ь, п 5= крытые слоем изоляции. Над верхней частью корпуса и под нижней частью по всей площади оснований находятся катушки электромагнитов (не показаны),Выключатель работает следующим образом.Во включенном положении шарики 6 находятся на дне корпуса, цепь замкнута. Для отключения цепи необходимо поднять слои шариков 6 к изоляционной перегородке 4, т.е. пере-. крыть каналы отверстий дариками б, тем самым разделить жидкий металл 5 на два объема слоем изолятора. Это достигается соединением силового электромагнитного поля с помощью катушки электромагнита, находящейся над верхней частью корпуса 1. Таким образом, подавая необходимое напряжение на эту катушку электромагнита перекрывают каналы отверстий в изоЛяционной перегородке 4 и размыкают цепь. Возникающая электрическая дуга разбивается на некоторое количество дуг, что способствует улучшению коммутации выключателя. Процесс гашения этих малых дуг подобен происходящему в плавких предохранителях с кварцевым песком. Гашению дуги способствует и покрытие шариков б несмачиваемьщ изолятором.Для включения цепи необходимо убрать напряжение с верхней катушки электромагнита и подать его на катушку, расположенную под нижней частью корпуса 1, тем самым создавая электромагнитное,поле, действующее на шарики б в обратном направлении. Нарики б возвращаются в исходное положение и цепь замыкается.Простота конструкции жидкометаллического выключателя, его повышенная коммутационная способность и увеличенный ресурс работы позволит существенно повысить технико-экономические показатели аппаратов.Формула изобретенияЖидкометаллический выключатель, содержащий установленные в герметизированном корпусе электроды, контактирующие через жидкий металл, и два электромагнита, расположенных сверху корпуса и.под ним, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения коммутационной способности и увеличения ресурса работы, он снабжен расположенной между электродами изоляционной перегородкой с отверстиями и помещенными в нижней части корпуса ферромагнитными шариками, покрытыми слоем йзоляции, причеМ диаметр шариков вместе с изоляцией больше диаметра отверстий в перегородке.964760 Составитель В. ПоповН. Пушненкова Техред А.Бабинец брректор А. Ферен еда каз 7643/35 Тираж 761 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо дедам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Рауюская наб., д. 4/5 оектная, 4 Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 650117, кл. Н 01 Н 29/24, 1979.Филиал ППП "Патент", г. Ужгород 2. Авторское свидетельство СССР 428471, кл. Н 01 Н 29/24, 1973. 3. Авторское свидетельство СССР Р 675469, кл. Н 01 Н 29/04, 1979.