ТОКООГРАНИЧИТЕЛЬ

Предполагаемая полезная модель относится к электроэнергетике и может быть использована как защитное устройство выключателей от сверхтоков короткого замыкания.
Известен коммутационный аппарат с жидкометаллическим рабочим телом с возможностью формирования геометрии жидкометаллического токопровода перемещением изоляционных пластин А.С. №1001212 СССР БИ №8 1983 г. Недостаток такого коммутационного аппарата - недостаточное быстродействие, связанное с механическим перемещение изоляционных деталей, что снижает быстродействие срабатывания.
В качестве прототипа принят токоограничитель по А.С. №1094088 от 22.01.1984 г. с набором керамических изоляционных пластин, в которых выполнены симметрично по окружности отверстия капиллярного сечения и медных проводящих пластин, образующих автономные полости, частично заполненные жидким металлом. При увеличении тока выше допустимого происходит взрыв жидкого металла в капиллярных отверстиях изоляционных перегородок.
Недостаток этого токоограничителя - наличие свободной поверхности жидкого металла в автономных полостях, что приводит к неконтролируемому процессу восстановления токоограничителя и большому разбросу временной паузы его повторного включения, что значительно снижает надежность и быстродействие повторного срабатывания.
Техническим результатом предполагаемой полезной модели является сокращение времени возврата в рабочее состояние и повышение надежности и быстродействия последущих срабатываний.
Технический результат достигается тем, что в токоограничителе, содержащем набор керамических изоляционных пластин, в которых выполнены симметрично по окружности отверстия капиллярного сечения, и медных проводящих пластин, образующих автономные полости, заполненные жидким металлом, в медных проводящих пластинах и в твердометаллических твердометаллических электродах выполнены сквозные отверстия, обеспечивающие сообщения по жидкому металлу, а в токоподводах установлены демфирующие сильфоны.
На фиг.1. изображен токоограничитель во включенном положении. Токоограничитель содержит твердометаллические электроды 1, герметизирующие шайбы 2, керамические изоляционные пластины 3, в которых выполнены симметрично по окружности отверстия 4 капиллярного сечения, образующие изоляционные каналы, медные проводящие пластины 5 со сквозными отверстиями 6.
В твердометаллических электродах выполнены отверстия 7 и установлены демпфирующие сильфоны 8, 9 обеспечивающие прокачку жидкого металла.
Токоограничитель работает следующим образом.
Во включенном положении по токоограничителю протекает номинальный ток. При этом за счет теплоотвода и демпфирующих сильфонов 8, 9 обеспечивается термическая и магнитогидродинамическая устойчивость жидкометаллического токопровода. При повышении тока выше допустимого нарушается термическая и магнитодинамическая устойчивость жидкометаллического токопровода в каналах керамических изоляционных пластин 3. Электрическая дуга, возникающая в изоляционных каналах, образованных отверстиями в керамических изоляционных пластинах, гасится за счет интенсивного теплоотвода, имея опорные пятна на жидком металле.
Восстановление жидкометаллического токопровода в изоляционных каналах происходит принудительной прокачкой жидкого металла за счет программируемого приводного устройства воздействующего на один из сильфонов 8, 9.
После прокачки жидкого металла токоограничитель готов к повторному включению. Время восстановления до готовности повторного срабатывания составляет менее одной секунды.