SU681470A1 - Liquid metal contact assembly of a high-amperage switching device - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к электроаппаратостроению , в частности к жидкометалли чес КИМ контактам, и может быть исползовано при создании сильноточных  сидкометаллических коммутационных аппаратов работающих независимо от положени  в пространстве.The invention relates to electrical equipment, in particular, liquid metal IMC contacts, and can be used to create high-current sid-metal switching devices operating independently of their position in space.

Известны сильноточные жидкометаллические контактные узлы, выполненные в виде ванн, заполненных ртутью, котора  замыкает цепь при )пускании в нее подвижных Плунжеров ij.High-current liquid-metal contact nodes are known, made in the form of baths filled with mercury, which closes the circuit when the mobile Plungers ij are introduced into it.

Недостатком такого устройства  вл етс  зависимость работоспособности от положени  в пространдтве.The disadvantage of such a device is the dependence of operability on the position in the space.

Наиболее близкими к предлагаемому   Л5потс  жидкометаллические контактные узлы, содержшцие твердометаллическне электроды, выполненные с внутренней полостью , заполненной жидким металлом и закрытой крышкой, выполненной с капилЛ5 рными отверсти ми 2 Т.The closest to the proposed L5pots are liquid metal contact nodes containing solid metal electrodes made with an internal cavity filled with liquid metal and a closed lid made with capillary holes 2 T.

Недостатком такого устройства  вл. етс  его недолговечность из-за расходаThe disadvantage of this device is owner. its fragility due to consumption

жидкого металла, как при включении в результате выплесков при соударении электродов , так и При отключении в результате мое тиковой эрозии.liquid metal, both when turned on as a result of splashes when electrodes collide, and when turned off as a result of my ticking erosion.

Целью изобретени   вл етс  повышение долговечности контактного узла.The aim of the invention is to increase the durability of the contact assembly.

Это достигаетс  тем, что в жидкометал ическом контактном узле, содержащем твердометаллические электроды, по крайней мере один из которых вь полнен с внутренней полостбю, заполненной жидким металлом и закрытой крышкой, выполненной с капилл рными отверсти ми, крьпака выполнена подвижной в виде подпружиненного стакана, контактирующа  поверхность которого выполнена с кольцевым буртиком , а контактнрук да  поверхность другого электрода снабжена кольцев,1м уплотнением , ориентированным напротив кольцевого буртика.This is achieved by the fact that in a liquid metal contact node containing solid metal electrodes, at least one of which is filled with an internal cavity, filled with liquid metal and closed with a cap, made with capillary holes, the arm is made movable in the form of a spring-loaded cup, contacting the surface of which is made with an annular shoulder, and the contact arm and the surface of the other electrode is provided with rings, with a 1m seal oriented opposite the annular shoulder.

Кроме того, контактный узел снабжен дугогасительными электродами, один из которых жестко закреплен на подвижном электроде, а другой с возможностью пере-In addition, the contact unit is equipped with arcing electrodes, one of which is rigidly fixed on the movable electrode, and the other with the ability to

метени  закреплен на неподвижном элекгроце при помоши контактных пружин.Markings are fixed on a stationary power plant with the help of contact springs.

На фиг. 1 изображен контактный узел в отключенном состо нии; на фт г. 2 - то же, в момент включени  контактного уэла; на фиг. 3 - то же, во включенном состо нии; на фиг. 4 - вид сбоку на неподвижный контакт.FIG. 1 shows a contact node in a disconnected state; per ft. 2 - the same, at the moment of switching on the contact wheel; in fig. 3 - the same, in the enabled state; in fig. 4 is a side view of the fixed contact.

Контактный узел состоит из неподвижного электрода 1 и подвижного электрода 2. Неподвижный электрод 1 снабжен крышкой , выполненной в вице подвижного стакана 3, образующего с электродом 1 полость 4 переменного объема, заполненную жидким металлом. Эта полость сообшаетс  с контактирующей поверхностью электрода 1 через капилл1фные отверсти  5, выполненные в стакане 3.The contact node consists of a fixed electrode 1 and a movable electrode 2. The stationary electrode 1 is equipped with a lid, made in vice movable cup 3, which forms with the electrode 1 a cavity 4 of variable volume filled with liquid metal. This cavity communicates with the contacting surface of the electrode 1 through the capillary holes 5 made in the glass 3.

Стакан 3 установлен на электроде 1 с уплотнителем 6, а дл  его возврата в исходное положение служит прухтна 7. Контактирующа  поверхность стакана выполнена с кольцевым буртиком 8, который ориентирюван напротив кольцевого уплот нени  9, установленного на неподвижном электроде 2. Контактный узел снабжен цугогасительными электродами 10 и 11 КЗ дугостойкого материала. Дугогасителъный электрод Ю жестко закреплен на подвижном электроде 2, а дугогасительны электрод 11 через промежуточное кольцо 12 соединен при помошн контактных пружин 13с неподвижным электродом 1 с возможностью перемещени  относительно него.The glass 3 is installed on the electrode 1 with a gasket 6, and for its return to its original position serves as a shielding 7. The contacting surface of the glass is made with an annular collar 8, which is oriented opposite to the annular gasket 9 mounted on the fixed electrode 2. The contact assembly is equipped with circular suppression electrodes 10 and 11 short-circuit arc-resistant material. The arcing electrode Yu is rigidly fixed on the movable electrode 2, and the arcing electrode 11 through the intermediate ring 12 is connected by means of contact springs 13 with the fixed electrode 1 with the possibility of movement relative to it.

Контактные плоские пружины 13 равномерно распределены по диаметру неподвижного электрода 1 и выполн5пот две функции,  вл ж;ь одновременно и пружинами и токопокводами.Contact flat springs 13 are evenly distributed across the diameter of the stationary electrode 1 and the five functions fulfilled, two functions, are simultaneously springs and current leads.

В качестве материала основных электродов долокен примен тьс  материал с хорошей проводимостью, например медь.A material with good conductivity, such as copper, is used as a material for the main electrodes.

В качестве жидкого аметалпе может быть использована тройна  эвтектика галлнй-индий-олово ,A triple eutectic of Gallium-Indium-tin can be used as liquid ametalpe,

В качестве материала дугогаситель- ных контактов может быть использована металлокерамика.Metal-ceramics can be used as the arcing contact material.

Материал контактных пружин должен сочетать хорошую проводимость с упругими свойствами, таким материалом  в л етс  бериллиева  бронза.The material of the contact springs must combine good conductivity with elastic properties, such material contains beryllium bronze.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При включении подвижный электрод 2 сближаетс  с неподвижным электродом 1. Замыкание осуществл етс  через дугогасительные электрош 10 и 11 (см. фиг. 2). З тем электрод 2, продолжа  двигатьс  в том же направлении, упираетс  кольцевым уплотнением 9 в буртик 8, в результате чего герметизируетс  контактна  зона.When switched on, the movable electrode 2 approaches the stationary electrode 1. The closure is made through the arcing electrodes 10 and 11 (see Fig. 2). In this way, the electrode 2, while continuing to move in the same direction, abuts the annular seal 9 against the flange 8, as a result of which the contact area is sealed.

Далее происходит совместное движение подвижного электрода 2 со стаканом 3, привод щее к тому, что жидкий металл из полости 4 через капилл рные отверсти  5 поступает в герметизированную контактную зону и замыкает электроды 1 и 2 (см. фиг. З). Фиксаци  этого положени  осуществл етс  известными способами , которые обеспечивают приводныеNext, a joint movement of the moving electrode 2 with the cup 3 occurs, causing the liquid metal from the cavity 4 through the capillary holes 5 to enter the sealed contact zone and close the electrodes 1 and 2 (see Fig. 3). Fixation of this position is carried out by known methods that provide driving

устройства (на чертеже не показаны).devices (not shown).

Процесс отключени  осуществл етс  в обратной последовательности. При отхо  дении подвижного контакта 2 дугогасительные электроды 11 и стакан 3 под действием пружин 13 и 7 продолжают перемешатьс  в том же направлении.The shutdown process is carried out in reverse order. When the moving contact 2 retracts, the arcing electrodes 11 and the cup 3 under the action of the springs 13 and 7 continue to mix in the same direction.

В результате жидкий металл из зоны контактировани  зат гиваетс  в стакан 3As a result, the liquid metal from the contact zone is drawn into the beaker 3.

и разрывает основную цепь. Электрическа  дуга не возникает, т. к. электроды 1 и 2 остаютс  замкнутыми через дугогасительные электроды 10 и 11.and breaks the main chain. An electric arc does not occur, since the electrodes 1 and 2 remain closed through the arcing electrodes 10 and 11.

При дальнейшем перемеще-нии подвижного электрода 2 дугогасительные электроды 10   11 расход тс  и возникающа  дуга гаситс  на них.Upon further movement of the movable electrode 2, the arc suppression electrodes 10-11 are consumed and the resulting arc quenches on them.

Таким образом, в првдлагае1 юм контактном узле практически отсутствует расходThus, there is practically no consumption in the contact node.

жидкого металла, что позвол ет значительно повысить его долговечность.liquid metal, which significantly increases its durability.

Claims (2)

1.Жидкометаллический контактный узел сильноточного коммутационного аппарата , содержащий твердометаллические электроды, по крайней мере один из которых выполнен с внутренней полостью, заполненной жидким металлом и закрытой крышкой, выполненной с капилл рными отверсти ми , отличающийс  тем, что, с целью повышени  долговечности,1. Liquid metal contact node of a high-current switching device containing solid metal electrodes, at least one of which is made with an internal cavity filled with liquid metal and a closed lid made with capillary holes, characterized in that крышка вьшолнена подвижной в виде подпружиненного стакана, контактирующа  поверхность которого выполнена с кольцевым буртиком, а контактирующа  поверхность другого электрода снабжена кольце-the lid is made movable in the form of a spring-loaded cup, the contacting surface of which is made with an annular collar, and the contacting surface of the other electrode is provided with an annular вым утшответивм, которое расположено напротив копьдевого буртика.Vym utshotvetivm, which is located opposite the lance collar. 2.Узел по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс   тем, что он снабжен дугогасительными электроцами, один из которых жестко закреплен на подвижном электроде, а другой с возможностью перемещени  закреплен на неподвижном электроде при помоши контактных пружин. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свицегельство СССЬ № 269238, кп. Н 01 Н 29/18, 1968. 2. За вка № 2392547/24-07, кл. Н 01 Н 29/00, 1976, по которой прин то решение о выдаче авторского свидетельства .2. The knot of claim 1, which is equipped with electric arcing elements, one of which is rigidly fixed to the movable electrode, and the other with the possibility of movement fixed to the stationary electrode with the help of contact springs. Sources of information taken into account in the examination 1. Copyright jail SSS number 269238, CP. H 01 H 29/18, 1968. 2. Application No. 2392547 / 24-07, cl. H 01 H 29/00, 1976, on which the decision to issue an author's certificate was made. J 6 SJ 6 S k 8k 8