Жидкометаллический токоограничитель
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1 579663 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.11.75 (21)218Э042/24-0 (51) М. Кл.
Н 01 Н 87/00 с присоединением заявки №
Государственный комитет
Соаатв Министров СССР оо делам иеооретеннй и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.11,77. Бюллетень №4 (45) Дата опубликования описания 22 11 77 (53) УДК621.316. ,546,3 (088,8) (72т Авторы изобретения
Г,,И, Китаенко и В,,Т.,Бланин (71) Заявитель (54) ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ТОКООГРАНИЧИТЕЛЬ
Изобретение относится к устройствам защиты электроэнергетических систем, в частности к жидкометаллическим токоограничителям, Известен жидкометаллический токоограничитель $1(, содержащий изолятор, встро.. енный между двумя апектродами, по наружной поверхности которого проходят желоба, заполненные жидкометаллическим проводником, имеющим контакт с обоими электродами и 10 фиксируемым с одного конца демпфирующим поршнем 1 .
Недостатками этого токоограничителя является малый длительно пропускаемый ток в силу малого сечения токопроводящих жид- 15 кометаллических каналов, а также нестабилт ность тока срабатывания токоограничителя ввиду увеличения плошади сечения жидкометаллических каналов в процессе эксплуат ции эа счет выгорания стенок. жепобов иэс - 20 лятора.
Известен также жидкометаллический токоограничитель (21 .Он. содержит изолятор, встроенный между двумя электродами, через центр которого проходит канал, заполненный 25 жидкометаллическим проводником, имеющим контакт с обоими электродами, и фиксируемый с обоих концов демпфируюшими поршнями, что улучшает эффект демпфирования паров металла в процессе ограничения тока короткого замыкания.
Недостатками этого токоограничителя,также является малый длительно пропускаемый ток и нестабильность характеристик, 1
0елью изобретения является увеличение длительно пропускаемого тока, а также повышения стабильности тока срабатывания токоограничителя.
Для этого плошадь поперечного сечения жидкометаллического канала выбирается в зависимости от величины длительно пропускаемого тока, а один из демпфирующпх поршней зафиксирован упругим элементом, сила нажатия которого равна силе пинч-эффекта, соответствующей заданному току срабатывания.
ala чертеже изображен предлагаемый жидкометаллический токоограничитель. Он содегжит верхний электрод 1, зафиксированный в цилиндрическом корпусе 2 посредством нзолирующей стеклокерамики 3, Какал 4 с жидким металлом проходит. через керамическое кольцо 5 и через упорную шайбу 6 и осущест вляет апектрический контакт алектрода 1 с корпусом 2, выполняющим функцию второго
5 алектрода, Поршень-редуктор 7 подпирается упругим элементом, роль KDTop01 выполняет газ, находящийся в камере 8 под давлением
8-10 атм, В корпусе алектрода 1 расположен предназначенный для выявления пинч-эф- rp фекта и зафиксированный упорной шайбой 9 поршень 10 и упругий элемент, роль которого выполняет пружина ll, сила нажатия которой равна силе пинч-эффекта, соответствующей заданному току срабатывания устройства, iS и регулируется винтом 12, В качестве материала для заполнения канала 4 могут быть применены ртуть, калий, натрий, а также сплавы калия и натрия и другие сплавы с низкой температурой плавле-20 ния. Материал огнеупорного кольца 5 АР О
Жидкометаллический токоограничитель pQботает следующим образом.
Г1рн коротком замыкании под воздействием силы пинч-эффекта в жидкометаллнческом к - 25 нале 4 поршень 10, преодолевая сопротивление пружины 11, Отбрасывается вверх, и на жидкометаллическом канале 4 образуется сужение, Появившиеся силы твайта (силы Отталкивания участков проводника с ра v»r шым 30 сечением), ускоряют стягивание канала, и последний разрывается. При этом нс аряется часть металла в зоне разрыва, и под давлением паров металла поршни -редуктор 7, llpG одолевая сопротивление сжатого газа в камо-35 ре 8, отходит вниз, jjamrerrrre в камере 8 о. азывается на уровне 100 атм.
После отключения короткого замыкания коммутационным аппаратом, включенным последовательно с токоограничителем, поршень 40
7 под воздействием сжатого газа в камере
8 возвращается в исходное положение, и токоограничитель восстанавливает свою проводимость, После конденсации паров металла (в течение 1-3 мс), пружина 11 возвращает поршень 10 в исходное положение. Токоограничитель снова готов к действию, В данном устройстве ток срабатывания не зависит от площади сечения жидкометаллического канала и не изменяется в процессе эксплуатации при выгорании керамических стенок канала.
Эффект изобретения состоит в увеличении тока, длительно пропускаемого токоограничителем, и повышение стабильности, уставки, тока срабатывания устройства, Ф ормула изобретения
Жидкометаллический тскоограничитель с изолятором, встро -.иным между двумя электродамн, через центр которого проходит канал, заполненьый жидкометаллическим проводником, имеющим контакт с обоими электродами, и фиксируемый с обоих концов демпфирующнмн поршнями, О т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения дпительНо пропускаемого через токоограцичитель тока и Обеспечения стабильности уставки его срабатывания, один из демцфирующих поршней з.. 4шксирован пружиной, сила ° нажат)! я кОТОр ОЙ рави» с иле !! и ни — эффекта ) с ОО Р» ветствующей заданному току срабатывания ток оограиич нтел я.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Патент США И< 3806855, Н 01 Н
87/00, 1973.
2. Патент СИА г«е 388651 1, Н 01 Н
87/00, 1975.
579663 ко
У
Pmym
Составитель Ю. Макарычев
Редактор Л. Жаворонкова Texpeq H. Анцрейчук Корректор П. Макаревич
Заказ 4403/48 Тираж 976 Подписное
ЫНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. 1(роектная, 4.
