[發明專利]一種液態金屬限流裝置及方法

有效

• 申請號: 201710522335.3
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107507746B
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發明（設計）人: 何海龍;吳翊;紐春萍;呂思雨;郭安祥;劉子瑞
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;國網陜西省電力公司電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: H01H71/24
• 分類號: H01H71/24
• 代理公司: 北京鼎承知識產權代理有限公司 11551
• 代理人: 張波濤;管瑩

1.一種液態金屬限流器，其特征在于：

所述限流器包括陽極電極(1)、陰極電極(2)、絕緣外殼(3)；

所述陽極電極(1)和陰極電極(2)對稱設置于絕緣外殼(3)的兩側壁上，并與絕緣外殼(3)形成密閉空腔；所述空腔內部垂直設置有絕緣隔板(4)和金屬擋板(5)，所述絕緣隔板(4)中間位置設有通孔并且絕緣隔板(4)內部設有斥力線圈(8)，所述金屬擋板(5)中間位置設有金屬凸臺(6)，所述金屬凸臺(6)插入絕緣隔板(4)通孔中，所述空腔中部分填充液態金屬(7)；

所述金屬凸臺(6)插入絕緣隔板(4)上的通孔時直接與兩側的液態金屬(7)接觸形成正常工作狀態下的電流主回路；所述絕緣隔板(4)內部的斥力線圈(8)產生電磁斥力推動金屬擋板(5)外移時形成短路故障時的電流支路。

2.根據權利要求1所述的液態金屬限流器，其特征在于：

所述絕緣隔板(4)的通孔為圓形通孔，所述金屬凸臺(6)為圓柱形。

3.根據權利要求2所述的液態金屬限流器，其特征在于：

所述絕緣隔板(4)的通孔孔徑大于等于5mm。

4.根據權利要求1所述的液態金屬限流器，其特征在于：

所述金屬擋板(5)和金屬凸臺(6)材質為銅。

5.根據權利要求1所述的液態金屬限流器，其特征在于：

所述金屬凸臺(6)的高度與絕緣隔板(4)的厚度相等。

6.根據權利要求1所述的液態金屬限流器，其特征在于：

所述液態金屬(7)的填充高度高于所述絕緣隔板(4)的通孔高度且無需填滿整個空腔。

7.根據權利要求1所述的液態金屬限流器，其特征在于：

所述液態金屬(7)為鎵銦錫合金。

8.根據權利要求1所述的液態金屬限流器，其特征在于：

所述金屬擋板(5)為可移動裝置，其外徑尺寸小于所述絕緣隔板(4)外徑尺寸。

9.一種液態金屬限流裝置，其特征在于：

所述裝置包括斷路器和權利要求1至8任一項所述的液態金屬限流器，所述液態金屬限流器與斷路器串聯。

10.一種利用權利要求1至8任一項所述的液態金屬限流器進行限流的方法，

其特征在于，所述方法包括如下步驟：

S100、將液態金屬限流器與斷路器串聯連接；

S200、線路正常工作時，金屬凸臺插入絕緣隔板上的通孔直接與兩側的液態金屬接觸，額定電流通過液態金屬和金屬擋板進行通流；當短路故障發生時，利用絕緣隔板內部的斥力線圈產生電磁斥力推動金屬擋板外移，使液態金屬進入通孔中收縮起弧，進而利用電弧電壓來限制短路電流，實現快速有效限流；

S300、當液態金屬限流器將短路電流限制到斷路器可分斷的范圍之內時，斷路器開斷短路電流。