Жидкометаллический контактный узел

Авторы патента:

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в сильноточных коммутационных аппаратах, работающих в особых условиях эксплуатации. Целью изобретения является повышение надежности и увеличение скорости коммутации. Для разрыва цепи между электродами 4 и 5 на индуктор 6 подается импульс тока от накопителя энергии. Длительность взаимодействия электромагнитного поля с низким металлом обеспечивается параметрами накопителя энергии и индуктора. Действие осевого магнитного поля вызывает деформацию поверхности жидкого металла и вытесняет его из зоны контакта клапана с шайбой 2. При освобождении этой зоны от жидкого металла происходит разрыв цепи, клапан передвигается к отверстию шайбы и соприкасается с ней в момент отсутствия жидкого металла. Таким образом переток жидкого металла 3 между электродами 4 и 5 надежно перекрыт. Электрическая цепь разорвана. Выталкивание жидкого металла из зоны соприкосновения поверхностей клапана 1 и шайбы 2 позволяет увеличить скорость коммутации и избежать эрозии электроизоляционных материалов запорного элемента, а следовательно, повысить надежность работы. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрических аппаратах, в частности сильноточных коммутационных аппаратах, работающих в особых условиях эксплуатации, например, при повышенной температуре окружающей среды, радиации и при отсутствии гравитационных сил. Цель изобретения повышение надежности и увеличение скорости коммутации. На чертеже изображен жидкометаллический контактный узел. Жидкометаллический контактный узел содержит запорный элемент из термостойкого электроизоляционного материала, выполненный в виде клапана 1 с криволинейной поверхностью и шайбы 2 с отверстием, расположенным соосно с клапаном 1, для протока жидкого металла 3, соединяющего электроды 4 и 5. В шайбе 2, в зоне касания с ней клапана 1, расположена катушка индукционно-динамического привода 6 (индуктора). Устройство работает следующим образом. Для разрыва цепи между электродами 4 и 5 на индуктор 6 подается импульс тока от накопителя энергии (на чертеже не показан). Поскольку частота разряда импульса тока составляет величину порядка 2-3 кГц, то глубина проникновения электромагнитной волны равняется нескольким миллиметрам. Длительность взаимодействия электромагнитного поля с жидким металлом 3 определяется, исходя из необходимого времени вытеснения металла из зоны контакта клапана 1 и шайбы 2. Эта длительность обеспечивается параметрами накопителя энергии и индуктора. Действие осевого магнитного поля на осесимметричную поверхность проводящей жидкости в отверстии шайбы вызывает деформацию поверхности металла и вытесняет последний из зоны контакта. Происходит разрыв цепи. При освобождении зоны контакта от металла клапан передвигается к отверстию шайбы и соприкасается с ней в момент отсутствия металла в контактной зоне. Переток металла 3 между электродами 4 и 5 надежно перекрыт. Электрическая цепь разорвана. Выталкивание металла из зоны контакта перед соприкосновением контактных поверхностей клапана и шайбы позволяет существенно повысить скорость коммутации и избежать разрушения (эрозии) электроизоляционных материалов запорного элемента, а следовательно, повысить надежность работы коммутационного узла. Использование устройства позволяет увеличить скорость коммутации, повысить надежность его работы и увеличить время наработки на отказ, что существенно при работе коммутационного узла в экстремальных условиях, например, при повышенной температуре окружающей среды, радиации и при отсутствии гравитационных сил.

Формула изобретения

ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ КОНТАКТНЫЙ УЗЕЛ, содержащий два твердометаллических электродов, подвижный жидкометаллический контакт и запорный элемент из термостойкого электроизоляционного материала в виде клапана с криволинейной поверхностью и шайбы с отверстием, образованным вращением плоской кривой вокруг оси, при этом между общей касательной клапана с шайбой и их осью составляет 4 16^o, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и увеличения скорости коммутации, он снабжен катушкой индукционно - динамического привода, установленного в шайбе соосно с отверстием в зоне касания клапана и шайбы.

РИСУНКИ

Рисунок 1

Изобретение относится к электротехнике , а именно к сильноточньм коммутационным аппаратам с промежуточным жидкометаллическим контактом

Контактный узел с жидкометаллическим контактом // 1420622

Изобретение относится к электротехнике , в частности к жидкометаллическим контактным узлам, и может быть использовано в сильноточных цепях защиты

Контактное устройство // 1417065

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для разъемного соединения электрических цепей

Сильноточный коммутационный аппарат мостикового типа // 1365158

Изобретение относится к сильноточным коммутационным аппаратам с промежуточным жидкометаллическим кон тактом и может быть использовано в электротехнической промышленности

Жидкометаллическое контактное устройство // 1159079

Жидкометаллический отключатель // 1152050

Жидкометаллическое контактное устройство // 1150673

Токосъемное устройство // 1117723

Частотный коммутатор // 1089650

Частотный переключатель // 1065910

Токосъемное устройство // 2166811

Изобретение относится к электроаппаратостроению, в частности к токосъемным вращающимся устройствам, использующим в качестве промежуточного контакта жидкий металл, и может быть использовано для передачи электрических сигналов в широком диапазоне мощностей

Токосъемное устройство // 2370869

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в токосъемных вращающихся устройствах

Сигнализирующее токосъемное устройство // 2601958

Изобретение относится к токосъемным вращающимся устройствам, в которых используется жидкая токопроводящая среда. Сигнализирующее токосъемное устройство содержит корпус, вращающийся на подшипниках вал, на котором жестко закреплена нижняя изоляционная втулка, на которой жестко закреплены подвижный электрод, выполненный в виде металлического кольца, подвижная часть магнитопровода, подвижный кольцеобразный постоянный магнит, создающий магнитное поле, удерживающее размещенную между зубцами подвижного и неподвижного магнитопровода феррожидкость, предотвращающую от вытекания токопроводящую жидкость, не вступающую во взаимодействие с феррожидкостью и расположенную в полости, полученной соединением двух емкостей, расположенных в нижней и верхней изоляционных втулках. Каждая из них образована подвижным и неподвижным электродами, подвижной и неподвижной частями магнитопровода и двумя изоляционными шайбами, в месте соединения емкостей. Токопроводящая жидкость и феррожидкость размещаются через отверстие, которое закручивается металлической токопроводящей шпилькой, закодированной от корпуса изоляционной втулкой, с гайкой, затягивающей насаживаемую на токопроводящую шпильку клемму от провода, проложенного и изолированного внутри вала, передающего сигнал на другую клемму, которая крепится винтом, заизолированным от подвижной части магнитопровода и подвижного электрода изоляционной втулкой, проходящей сквозь подвижную часть магнитопровода и подвижный электрод и электрический контакт с сигнальными электродами. Технический результат - обеспечение контроля уровня токопроводящей жидкости и сигнализации в случае достижения максимально допустимого уровня токопроводящей жидкости при улучшенной безкоммутационной передаче электрической энергии различной мощности и других видов электрических сигналов любого диапазона. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.