привод для сильноточного коммутационного аппарата
Классы МПК: | H01H29/04 контакты; сосуды для жидкостных контактов |
Автор(ы): | Порошин Юрий Васильевич[MD], Потемкина Тамара Алексеевна[MD], Крученко Леонид Николаевич[MD] |
Патентообладатель(и): | Порошин Юрий Васильевич[MD], Потемкина Тамара Алексеевна[MD], Крученко Леонид Николаевич[MD] |
Приоритеты: |
подача заявки:
1990-05-21 публикация патента:
20.01.1995 |
Использование: в электротехнике, сильноточных коммутационных аппаратах. Сущность изобретения: торец сильфона 1 выполнен из постоянных магнитов 3 с перемежающейся полярностью, а в самом сильфоне помещена магнитная электропроводящая жидкость 2. 1 ил.
Рисунок 1
Формула изобретения
ПРИВОД ДЛЯ СИЛЬНОТОЧНОГО КОММУТАЦИОННОГО АППАРАТА, содержащий сильфон, электропроводящую жидкость, помещенную в сильфон, и постоянные магниты, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и расширения пространственно-ориентационных возможностей установки, он снабжен пластиной из немагнитного пористого материала, в качестве электропроводящей жидкости использована магнитная электропроводящая жидкость, постоянные магниты установлены с перемежающейся полярностью в торце сильфона, при этом указанная пластина расположена в сильфоне на поверхности постоянных магнитов.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к жидкометаллическим коммутационным аппаратам, в частности к резервуарам переменного тока, и может быть использовано при создании сильноточных аппаратов, предназначенных для работы в условиях качки и толчков, например, на судах морского флота. Известен резервуар переменного объема с жидким металлом для сильноточного коммутационного аппарата, в котором внутренний объем сильфона заполнен пористым эластичным материалом, пропитанным жидким металлом, а на выходе из сильфона установлена сетка [1]. Однако известный аппарат имеет небольшой срок безотказной работы, так как пористая прокладка ненадежна в работе из-за процессов естественного старения и выгорания от высоких температур электрической дуги. Известен также привод для сильноточного коммутационного аппарата с сильфоном, заполненным жидким металлом, причем на выходе из сильфона установлен кольцевой магнит, а в качестве пористого материала использован ферромагнитный порошок, который помещен поверх жидкого металла и удерживается на поверхности при помощи кольцевого магнита [2]. Надежность в работе у такого привода невысока из-за неравномерности распределения ферромагнитного порошка по всей площади круга внутри магнитного кольца. Цель изобретения - повышение надежности в работе и расширение пространственно-ориентационных возможностей аппарата. Для достижения цели внутренний объем сильфона заполнен токопроводящей магнитной жидкостью, а дно сильфона выполнено в виде магнитопроводного основания с установленными на нем постоянными магнитами с перемежающимися полюсами, обращенными в сторону магнитной жидкости и основания, причем полюса магнитов и жидкость разделяет немагнитопроводная пластина с развитой поверхностью (пористостью). На чертеже схематично изображен предлагаемый привод для сильноточного коммутационного аппарата. Привод выполнен в виде сильфона 1, внутри которого расположена токопроводящая магнитная жидкость 2. Дно сильфона выполнено из постоянных магнитов 3 с перемежающейся полярностью, магнитопроводной пластины 4 и пластины 5, выполненной из немагнитного пористого материала. Сильфон крепится к коммутационному аппарату при помощи фланца 6. В качестве магнитной токопроводящей жидкости можно использовать суспензию мелкодисперсного намагничивающегося порошка из материала с достаточно высокой точкой Кюри, например порошка кобальта с Ткюри=1330оС. Основой суспензии может служить низкотемпературная эвтектика металлов Ga, In в пропорции соответственно 62, 25 мас.%. При концентрации магнетика порядка 10% (по массе) в суспензии ее намагниченность М достигает порядка 50 кА/м. При такой намагниченности магнитная жидкость постоянно удерживается магнитным дном сильфона и капиллярными силами пористой пластины 5. При приложении внешнего усилия к дну сильфона магнитная жидкость поступает в камеру коммутационного аппарата, где осуществляется замыкание электрода. При снятии внешнего усилия днище сильфона отходит вместе с объемом магнитной жидкости, удерживаемой силами магнитного поля, и занимает исходное положение. Электроды размыкаются, дуга гасится в среде инертного газа, заполняющего внутреннюю полость, коммутационный аппарат отключается. Таким образом, предложенный привод надежен в работе и может эксплуатироваться в любом ориентационном положении. Магнитная жидкость всегда надежно удерживается силами магнитного поля и капиллярными силами, поэтому внезапные замыкания электродов исключены. Возможность произвольной пространственной ориентации обосновывается следующими расчетами. Для магнитной жидкости с М=100 кА/м (Магнитная гидродинамика, 1983, N 4, с. 4 9-52) и магнитной системы с градиентом объем- ная удерживающая сила есть (Берковский Б.М. Магнитные жидкости. М., 1989. с. 67). fм=![привод для сильноточного коммутационного аппарата, патент № 2027242](/images/patents/446/2027178/956.gif)
![привод для сильноточного коммутационного аппарата, патент № 2027242](/images/patents/446/2027214/9663.gif)
![привод для сильноточного коммутационного аппарата, патент № 2027242](/images/patents/446/2027069/960.gif)
![привод для сильноточного коммутационного аппарата, патент № 2027242](/images/patents/446/2027014/183.gif)
![привод для сильноточного коммутационного аппарата, патент № 2027242](/images/patents/446/2027014/183.gif)
![привод для сильноточного коммутационного аппарата, патент № 2027242](/images/patents/446/2027048/8776.gif)
![привод для сильноточного коммутационного аппарата, патент № 2027242](/images/patents/446/2027242/2027242-2t.gif)
Плотность силы тяжести для эвтектики с
![привод для сильноточного коммутационного аппарата, патент № 2027242](/images/patents/446/2027093/961.gif)
fт =
![привод для сильноточного коммутационного аппарата, патент № 2027242](/images/patents/446/2027093/961.gif)
![привод для сильноточного коммутационного аппарата, патент № 2027242](/images/patents/446/2027014/729.gif)
![привод для сильноточного коммутационного аппарата, патент № 2027242](/images/patents/446/2027014/729.gif)