Самовосстанавливающийся ограничительтока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТВЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Реснубли

<11>851525 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 0 1179 (21) 2836718/24-07 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет (51)М. К„.

Н 01 Н 29/30

Государственный комитет

СССР . ие делаи изобретений и открытий (53) УДК 621 316.54 (088 ° 8) Опубликовано 3007.81 ° Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 3(10781 (72) Автер изобретения

I

О.В.Вейтцель (71) Заявитель (54) САИОВОССТАНАВЛИВИОЩИЙСЯ ОГРАНИЧИ1ЕЛЬ

TOKA

Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно к электроаппаратостроению, и может быть использовано в комплекте с низковольтным автоматическим выключателем для 5 отключения очень больших токов короткого замыкания, когда предельная коммутационная способность выключателя недостаточна.

Известны самовосстанавливающиеся 10 токоограничительные устройства, основанные на воздействии магнитного поля, создаваемого катушкой-индуктором на перемычку из жидкого металла, заключенную между твердометалли- )5 ческими электродами, в результате чего происходит выброс жидкого металла в дугогасительную камеру и .ограничение тока защищаемой цепи (1).

Нфцостатками этого технического 2() решения являются сложность конструк" ции (наличие катушки-индуктора и датчика к ней) и недостаточно высокая надежность работы.

Наиболее близким к предлагаемому 25 является самовосстанавливающийся ограничитель тока, содержащий изоляционный герметизированный корпус, внутри .которого установлены дугогасительное устройство и два твердометаллических $0 I

Электрода, образующих совместно с жидкометаллической перемычкой П-образный петлевой контур.

В известном устройстве электроды ориентированы вертикально а жидкометаллическая перемычка расположена сверху и заьыкает торцы электродов (2$.

Недостатком этого устройства является малое быстродействие, обусловленное недоориентированным выполнением петлевого П-образного контура.

Цель изобретения - повышение быстродействия .за счет увеличения эффективности петлевого П-образного контура

Поставленная цель достигается тем, что в самовосстанавливающемся ограничителе тока, содержащем изоляционный герметизированный корпус, внутри которого установлены дугогасительное устройство и два твердометаллических электрода, образующих совместно с жидкометаллической перемычкой П-образный петлевой контур, электроды, образующие указанный контур, расположены горизонтально, а жидкометаллическая перемычка установлена в середине верхнего электрода.

На чертеже приведена конструкция предлагаеиого-самовосстанавливающегося ограничителя тока.

851525

Самовосстанавливающийся ограничитель тока содержит твердометаллические электроды 1 и 2, перемыкаемые жидким металлом 3 (например, сплавом калия и натрия), дугогасительное устойство 4 и дугогасительные рога 5, асположенные в герметически закрытой съемной изоляционной камере б, заполненной инертным газом (например, азотом). Твердометаллические электроды

1 и 2 закреплены горизонтально в основании 7. Между электродами 1 и 2 установлена изоляционная прокладка 8.

Противоположные концы твердометаллических электродов 1 и 2 имеют зажимы 9 и 10 для присоединения к защищаемой цепи.

Длина твердометаллических электродов 1 и 2, величина перемычки из жидкого металла 3 между ними, а также толщина изоляционной прокладки 8, определяется требованиями величины токоограничения и могут варьироваться в требуемых пределах.

С целью увеличения прочности изоляционная камера 6 заключена в прочный защитный кожух 11 и может иметь в верхней части отверстие для установки предохранительного клапана (не показан).

Устройство работает следующим образом.

При прохождении номинального тока в защищаемой цепи по контуру 102-3-1-9, электродинамическое воздействие нижней части токового контура

ab на верхнюю часть контура с с жидким металлом 3 (перемычкой) незначительно и уравновешено весом зкидкого . металла.

Вся система находится в состоянии устойчивого равновесия. При возникновении тока к.э. в защищаемой цепи, электродинамическое воздействие нижней части токового контура а. на перемычку с из жидкого металла 3 возрастает в десятки раз, равновесйе нарушается и жидкий металл 3 мгновенно выбрасывается вверх, в дугогасительную камеру 4.

Возникшая между электродами 1 и 2 электрическая дуга растягивается на дугогасительных рогах 5 и приобретает в дугогасительной камере 4 .значительное сопротивление, ограничивая ток к.з., а автоматический выключатель в это время отключает защищаемую цепь.

После отключения тока к.э. автоt мати веским выключателем, жидкий металл 3 под действием собственного веса возвращается в межэлектродное пространство, восстанавливая П-образный контур. Время, в течение которого между электродами 1 и 2 отсутствует жидкий металл 3 всегда больше, чем полное время срабатывания автоматического выключателя, поскольку до полного отключения защищаемой цепи на жидкий металл 3 будут действовать электродинамические силы нижней части токового контура а, направленные противоположно силе тяжести жидкого металла 3..

Поэтому замыкание цепи между элек тродами 1 и 2 за период отключения тока к.з. автоматическим выключателем произойти не может, т.е. автоматический выключатель всегда будет отключать защищаемую цепь при ограни10 ченном значении тока к.з.

Поскольку электродинамические усилия между параллельными.проводниками обратно пропорциональны расстоянию между ними, а в .предлагаемом

$5 устройстве Расстояние между участком токового контура а и участком с, образованного жидким металлом 3, может быть очень мало, то это резко увеличивает электродинамический эффект о устройства, .Увеличение электродинамического эффекта за счет уменьшения расстояния между взаимодействующими участками а и с позволяет получать большие электродинамические усилия в ма 5 лом объеме, что в свою очередь значительно уменьшает габариты устройства, а соответственно и его массу.

Горизонтальное расположение П-.обЗ0 разного электродинамического контура с параллельно расположенными активно электродинамическими взаимодействующими участками а и с позволяют создать более компактную и устойчивуь

35 конструкцию аппарата.

Предлагаемое устройство весьма просто по конструкции и в изготовлении, работает автоматически и авто д номно, имеет небольшие габариты и массу, обладает высокой надежностью и может дать как при изготовлении, так и при эксплуатации, значительный экономический эффект.

Устройство может быть использовано в электрических цепях с очень большими токами к.з., когда предель ная коммутационная сйособность выключателя для этих цепей недостаточна.

Формула изобретения

Самовосстанавливающийся ограничитель тока, содержащий изоляционный герметизированный корпус, внутри которого установлены дугогасительное устройство и два твердометаллических электрода, образующих совместно с жидкометаллической перемычкой П-образный нетлевой контур, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия, электроды, образующие укаэанный контур, распо851525

Составитель В.Попова

Редактор Е.Дичинская Техред Н.Келушак Корректор С.01омак

Заказ 6373/75 Тираж 784 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5.

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 ложены горизонтально, а жидкометал-лическая перемычка установлена в середине верхнего электрода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

9 607291, кл. Н 01 Н 29/30, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке В 2729391/24-07, :<л. H 01 H 29/30, 1979.