ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ОДНОРАЗОВОГО ДЕЙСТВИЯ

Переключатель относится к области электротехники и может быть использован для одноразового переключения электрических цепей в различных эксплуатационных условиях, в том числе в невесомости и вакууме, например в системах электропитания космических аппаратов (КА), для отключения деградирующего аккумулятора (банки) и организации вокруг него обходной цепи в аккумуляторной батарее (АБ).
К элементам КА предъявляются технические требования по надежности, обеспечению минимальных габаритов и массы. Для переключателей, используемых на каждом аккумуляторе АБ, это особенно актуально.
Имеется несколько типов одноразовых переключателей (1-6), различающихся конструкцией контактных групп (сухие размыкающиеся (4-5), скользящие (1-6) и скользящие с пайкой (2)) и механизмами привода переключения. Положение привода фиксируется пайкой (2) или прочной токопроводящей струной (3).
В АБ аккумуляторы с переключателями включаются последовательно, переходные сопротивления замкнутых контактов суммируются по числу аккумуляторов в АБ, обусловливая заметное снижение напряжения на АБ при нагрузке. Поэтому, снижение переходного сопротивления замкнутых контактов переключателя является насущной задачей.
Наиболее близким по техническому решению являются переключатели с «сухими» переключающимися контактами (3-5).
К недостаткам переключателей (3-5) относится завышенное переходное сопротивление замкнутых контактов, а в (2) увеличенные габариты и масса.
Целью данного технического решения (Фиг.1) является снижение переходного сопротивления замкнутых контактов 3, 4 переключателя в минимальных габаритах и массе, использованием их шунтирования плавкой вставкой.
При подаче напряжения на обмотку управления или струну (контакты 1, 2), траверса с подвижными контактами перемещается, замыкая контакты 5, 6, затем размыкаются контакты 3, 4, учитывая, что система управления АБ не допускает полного разряда деградирующего аккумулятора и выдает команду на переключение при наличии в аккумуляторе заряда, достаточного для разрушения плавкой вставки. После замыкания контактов 5, 6 в АБ организуется цепь в обход деградирующего аккумулятора, затем после размыкания контактов 3, 4 образуется короткозамкнутый контур: деградирующий аккумулятор - замкнутые контакты 5, 6 - плавкая вставка. Под действием тока короткого замыкания плавкая вставка разрушается, отключая аккумулятор из АБ.
Сечение плавкой вставки выбирается из условий получения минимального суммарного сопротивления замкнутых контактов 5, 6 с плавкой вставкой и гарантированного разрушения плавкой вставки от заряда аккумулятора при переключении ПОД.
Литература:
1. Томас Р.К. Коммутационные устройства. М.: Радио и связь, 1984.
2. Патент РФ на полезную модель №84156 "Переключатель одноразового действия" Мирютов А.В., Фомин К.Н., Кашин П.И. Бюл. №18, 2009.
3. Патент РФ на полезную модель №87827 "Быстродействующий переключатель одноразового действия" Мирютов А.В., Фомин К.Н., Исаев А.А. Бюл. №29, 2009.
4. Патент РФ на полезную модель №90259 "Быстродействующий переключатель одноразового действия" Мирютов А.В., Фомин К.Н., Исаев А.А.
5. Патент РФ на полезную модель №80708 "Переключатель одноразового действия". Мирютов А.В., Фомин К.Н., Абакумова Г.В. Сусенкова К.И., Кашин П.И. Бюл. №5 2009 г.
th
6. Batteries and Bypass: Saft Heritage and Standard Search, D.Prevot, A.F.Castric & E.Pasquier 8 European Space Power Conference 2008.