Резервуар переменного объема для сильноточных жидкометаллических коммутационных аппаратов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сова СоветскихСоциалистическихреспублик щ 978223(61) Дополнительное к авт. саид-ву. (22) Заявлено 02,04.81 (21) 3268547/24-07с присоединением заявки Йо(23) Приоритет 1 И М. Кл.з Н 01 Н 29/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 30. 1182(54) РЕЗЕРВУАР ПЕРЕМЕННОГО ОБЬЕМА ЦЛЯ СИЛЬНОТОЧНЫХ ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОММУТАЦИОННЫХ АППАРАТОВ Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно к элемен- там переменного объема, используемтми для сильноточных жидкометаллических коммутационных аппаратов.Известны коммутационные аппараты с жидким металлом, в которых используются резервуары переменного объема в виде металлического сильфона, с 10 присоединизельным кольцом и глухим дном, во внутренней полости которого находится жидкий металл 13.Основным недостаткомтакого резервуара переменного объема (сильфона)является низкая производительность,так как при сжатии объем его изменяется незначительно и,следовательно,в межэлектродный промежуток коммутационного аппарата не попадает необходимое количество жидкого металла.Поэтому приходится значительно увеличивать диаметр сильфона, а это ведет к резкому увеличению его массы, к пе рерасходу жидкого металла и снижению механической прочности.Известен также резервуар переменного объема для сильноточных жидко- металлических коммутационных аппаратов (23.30 Несмотря на ряд сущестненных преимуществ, недостатком указанного тех- нического решения является то, что дно резервуара, выполненное в виде цилиндра, имеет постоянный объем и это не позволяет увеличить производительность указанного устройства, т.е. при том же ходе сильфона выталкивать в межэлектродное пространство большее количество жидкого металла. Ближайшим к предлагаемому по технической сущности является сильноточный жидкометаллический аппарат, в котором для подачи жидкого металла в межэлектродный промежуток служат резервуары переменного объема в виде сильфонов, расположенных один в другом. Указанное устройство содержит два электрода, между которыми образован главный канал и дугогасительная камера с электроизбляционными грану- лами, причем в дугогасительную камеру жидкий металл подается основным сильфоном, а в главный канал - дополнительным, расположенным внутри основного. ОСновной и дополнительный сильфоны имеют общее дно и ориентированы открытой частью в сторонумежэлектродного промежутка. Таким об"разом, при .нажатии оба сильфона работают одновременно, но жидкий металл каждого из них поступает тольков свой межэлектродный канал (33.Недостатком известного устройства является то, что его резервуарыпеременного объема (сильфоны) полностью заполнены жидким металлом,ав результате их ограниченного ходапри сжатии только небольшая часть 10общего жидкого металла выталкивается в межэлектродный промежуток аппарата и основная масса его не используется, а лежит "мертвым грузом"внутри объема сильфонов. 15Поэтому для обеспечения поступления потребного количества жидкого металла в межэлектродном промежутке при включении приходится использовать сильфоны большего диаметра, что в свою очередь увеличиваетколичество неработающего жидкого металла.С другой стороны, содержащийся всильфонах Жидкий металл обладает значительной массой, а сам сильфон пред"ставляет собой тонкостенный объем,закрепленный консольно относительнонеподвижной опоры, и в результатедаже .незначительных механических воздействий - качки, сотрясений и т,п.возможны возникновение трещин на внутренних гофрах сильфонов у мест егозаделки и потеря герметичности, чтоприводит к неизбежной .аварии, При 35ударных нагрузках со значительнымускорением возможен полный срез сильфона у присоединительного кольца.Цель изобретения - повышение про.- изводительности резервуара переменного объема для сильноточных жидкометаллических коммутационных аппаратовбез увеличения габаритов и хода устройства.Поставленная цель достигается тем 45что в устройстве, состоящем из двухсильфонов, наружного и внутреннего,которые расположены относительно другдруга соосно и коаксиально и в зазоремежду которыми содержится жидкий металл, сильфоны расположены открытойчастью. противоположно друг другу, наружный сильфон имеет дно в виде плоскости кольцевого Фланца, а внутренний - в виде глухого диска. На другойстороне наружный сильфон содержит присоединительное кольцо, устанавливаемое под межэлектродным каналом коммутационного аппарата, а внутренний сильфон крепится к указанному дну в виде кольцевого Фланца наружного сильФона. Через центральное отверстие укаэанного кольцевого Фланца проходит подвижный стержень приводного устройства и упирается в дно внутреннего сильфона. 65 При работе приводное усилие Р передается через подвижный стержень глухому дну внутреннего сильфона и растягивает его, при этом одновременно сжимая наружный сильфон. Таким образом, жидкий металл, содержащийся в полости между.,сильфонами, будет выталкиваться в межэлектродный промежуток как за счет увеличения объема внут" реннего сильфона, так и за счет уменьшения объема наружного сильфона, что значительно увеличивает производительность устройства при работе без увеличения его габаритов и хода. При этом стержень, передающий приводное усилие Р, одновременно является дополнительной опорой для сильфонов, что увеличивает надежность их работы.На фиг.1 приведена конструкция резервуара переменного объема для сильноточных жидкометаллических коммутационных аппаратов в свободном ,состоянии; на фиг. 2 - то же, в момент выталкивания жидкого металла в межэлектродное пространство аппарата.Резервуар переменного объема для сильноточных жидкометаллических коммутационных аппаратов (Фиг. 1 и 2) содержит металлический сильфон 1 с присоединителвным кольцом 2, сеткой 3 и дном 4. Дно 4 наружного сильфона 1, представляет собой кольцевой фланец с отверстиями, к которому герметично крепится соосно и коаксиально внутренний сильфон 5 (внутри наружного сильфона 1) причем внутренний сильфон 5 имеет глухое дно б, в которое упирается подвижный приводной стержень 7, установленный соосно с . сильфонами 1 и 5. Внутренний объем между сильфонами 1 и 5 и сеткой 3 заполнен жидким металлом.8, а межэлектродный канал 9 расположен над сеткой 3. При этом в оптимальном случае длина. внутреннего сильфона 5 в максимально растянутом 1 с,положении должна быть несколько меньше, чем длина 0,:, наружного сильфона 1 в максимально сжатом состоянии.При включении устройства механические усилия Р посредством подвижного приводного стержня 7 передаются глухому дну 6 сильфона 5 и растя/гивают его, увеличивая объем. Одновременно эти же усилия Р передаются, через сильфон 5 диу 4 сильфона 1 и сжимают его на величину д 1 , уменьшая его объем. Таким образом, объем между сильфонами 1 и 2 и сеткой 3 резко уменьшается, и уровень жидкого металла 8 поднимается выше сетки 3 и заполняет межэлектродный канал 9, производя замыкание электрической цепи сильноточного жидкометал,лического коммутационного аппарата,.К технико-экономическим преимуществам предлагаемого резервуара по. сравнению с известными относятся значительное увеличение производи тельности устройства без увеличения его габаритов и хода, наличие опоры для сильфонов в виде подвижного стержня, что увеличивает механическую жесткость устройства и устойчивость 10 при возможных ударах (особенно боковых) и сотрясениях существенная экономия жидкого металла, поскольку почти весь металл участвует в работе.15Формула изобретения Резервуар переменного объема для сильноточных жидкометаллических коммутационных аппаратов, содержащий 20 наружный сильфон с присоединительным кольцом, соосно и коаксиально расположенный с ним внутренний аильфон,жидкий металл и привод, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения производительности безувеличения габаритов и хода устройства, указанные сильфоны расположеныоткрытой частью противоположно другдругу и заполнены жидким металломмежду ними, причем наружный сильфонс присоединительным кольцом имеетдно в виде кольцевого фланца, к которому жестко и герметично крепитсяоткрытая часть внутреннего сильфона,имеющего на противоположном концеглухое дно, в которое упирается подвижный стержень привода, одновременноявляющийся и направляющим элементом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. гоСт 17210-71,.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2825838/07,кл, Н 01 Н 29/04, 1980.3, Авторское свидетельство СССРР 547859, кл. Н 01 Н 29/28, 1977.лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная 9/68 Тира ВНИИПИ Государствпо делам иэобре 13035, Москва, Ж7 б 1 нног ений , Ра Подписнокомитета СССРоткрытийская наб., д. 4/5