СИЛЬНОТОЧНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ С КОМПОЗИЦИОННЫМИ ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИМИ КОНТАКТАМИ

Устройство относится к электротехнике, в частности, к сильноточному аппаратостроению и может быть использовано при разработке сильноточных выключателей и разъединителей.
Существует сильноточный выключатель с композиционными жидкометаллическими контактами (Шалагинов А.А., Грачев И.М. Сильноточный выключатель с композиционными жидкометаллическими контактами/ Патент №77501, заявл. 29.04.2008 г. №2008117037/22, опубл. 20.10.2008 г., Бюл. №29).
Недостатком этого выключателя являются: невысокая надежность и ограниченный срок службы выключателя.
Известен сильноточный выключатель с композиционными жидкометаллическими контактами (Шалагинов А.А. Сильноточный выключатель с композиционными жидкометаллическими контактами / Патент №94053, заявл. 24.11.2009 г. №2009143579/22, опубл. 10.05.2010 г., Бюл. №13).
Недостатками этого аппарата являются: невысокая надежность и ограниченный срок эксплуатации, вследствие отсутствия защитных экранов, приборов учета и контроля и наличия только одной ветви принудительного водяного охлаждения.
Целью полезной модели являются: уменьшение величины магнитного поля, повышение надежности работы и увеличение срока эксплуатации.
Указанная цель достигается тем, что выключатель имеет защитные (например: ферромагнитные, стальные и другие) экраны для уменьшения величины магнитного поля, приборы учета и контроля, ветви принудительного водяного охлаждения.
Конструкция сильноточного выключателя дана на фигуре 1 (Фиг. 1). Она состоит из неподвижных контактов 1 (имеющих контактирующий элемент 2, втулки 3 и водоохлаждаемый канал 4), подвижного мостикового контакта 5 (с углублением в виде стакана 6), диэлектрической перегородки 7, стопорной шайбы 8, эластичных прокладок 9, пропитанных жидким металлом 10, водоохлаждаемого канала 11 и траверсы 12. Траверса 12 перемещается по направляющим 13 с помощью стопорного механизма 17-19. Начальное нажатие на контакты осуществляется контактными пружинами 20. Для подогрева жидкого металла в эластичных прокладках 9 размещенного в стаканах 6 имеется устройство 21. Для уменьшения величины магнитного поля на двух неподвижных контактах 1 имеются защитные ферромагнитные экраны 22, а для повышения надежности работы и увеличения срока эксплуатации выключатель имеет приборы учета и контроля 23 и независимые ветви принудительного водяного охлаждения (вместо одной ветви) 24-26 (Фиг. 2). Первая ветвь 24 - принудительное водяное охлаждение одного полюса неподвижного контакта 1, вторая ветвь 25 - принудительное водяное охлаждение подвижного мостикового контакта 5, третья ветвь 26 - принудительное водяное охлаждение другого полюса неподвижного контакта 1.
Выключатель работает следующим образом:
1. Включается устройство 21 для подогрева жидкого металла в эластичных прокладках 9 и таким образом обеспечивается стабильная температура нагрева жидкого металла в эластичных прокладках 9:
2. Включаются в работу подвижный мостиковый контакт 5 поворотом рычага 16, который закреплен на валу 14. При этом траверса 12 с расположенным на ней подвижным мостиковым контактом 5 перемещается в вертикальном направлении по направляющим 13 под действием кулачка 15, закрепленного на валу 14. В начальный момент касания контактное нажатие создают контактные пружины 20, при этом контактирующий элемент 2 неподвижных контактов 1 входит в стакан 6 (с размещенными на дне и уже подогретыми до рабочей температуры жидкого металла в эластичных прокладках 9) подвижного мостикового контакта 5.
В контакте хода подвижного мостикового контакта 5 винтовой механизм 17 входит в зацепление со смазкой втулки 18. При повороте рычага 16 по часовой стрелке осуществляются дополнительное поджатие контактирующего элемента 2 неподвижных контактов 1, эластичных прокладок 9 и их жидкая фиксация во включенном положении с помощью винта 17 и втулки 18.
Наличие защитных экранов 22 на двух неподвижных контактах 1 позволяют уменьшить величину магнитного поля и сделать работу сильноточного выключателя более безопасной для здоровья обслуживающего персонала, приборы учета и контроля 23 позволяют контролировать необходимые параметры выключателя и повысить надежность работы выключателя, три независимые ветви принудительного водяного охлаждения 24, 25, 26 позволят также повысить надежность работы исключив возможный электрический пробой по воде возможный при наличии только одной ветви принудительного водяного охлаждения.
Процесс отключения происходит в обратном порядке.
Технико-экономический эффект предполагаемого технического решения состоит:
1. уменьшении величины магнитного поля, обеспечивается за счет наличия защитных экранов, например, из ферромагнитного материала 22 на двух неподвижных контактах 1;
2. повышении надежности работы, обеспечивается за счет устройства 21 для подогрева жидкого металла в эластичных прокладках и возможности мониторинга и контроля основных параметров выключателя: температуры нагрева, наличия должного напора воды и др. приборами учета и контроля 23 и ветвями принудительного водяного охлаждения 24, 25, 26 (что полностью исключает возможность электрического замыкания по воде и возможности сгореть выключателю при аварийном отключении воды и привести к аварии на производстве);
3. увеличения срока эксплуатации, обеспечивается за счет наличия устройства 21 для подогрева жидкого металла в эластичных прокладках, приборов учета и контроля 23, наличия ветвей принудительного охлаждения 24, 25, 26 (что полностью исключает возможность электрического замыкания по воде и возможности сгореть выключателю при аварийном отключении воды);