автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.06, диссертация на тему:Устойчивость многорежимных жидкометаллических контактных и дуговых систем

всероссийский электротехнический институт

пм. В. И. ЛЕНИНА

УДК 621.316 На правах рукописи Для служебного пользззапнп Экз. №__

кулаков павел алексеевич

УСТОЙЧИВОСТЬ МНОГОРЕЖИМНЫХ ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНТАКТНЫХ И ДУГОВЫХ СИСТЕМ

Специальность 05.09.06 — Электрические аппараты

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва 1992

Работа выполнена в Самарском политехническом институте им. В. В. Куйбышева

Официальные оппоненты:

доктор технических паук, профессор Бондалетов В. Н.

доктор технических наук, доцент Дегтярь В. Г.

доктор физико-математических наук, профессор Харин С. Н.

Ведущая организация Институт теплофизики СО РАН

Защита состоится в ,ч. « » 1992 г.

на заседании специализированного совета Д 14J.04.02 при ВЭИ по адресу: 111250, Москва, Красноказарменная, д. 12.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВЭИ.

Автореферат разослан « » 1992 г.

общая характеристика работы

Настоящая работа посвящена совершенствованию модельного сопровождения исследования устойчивости, разработке методов определения условий существования различных режимов в системах с иеедннственным установившимся режимом и применению полученных критериев устойчивости при синтезе жидкометаллнческих контактных и дуговых систем.

Актуальность проблемы. Во многих энергоемких отраслях народного хозяйства повышение эффективности технологических процессов связано с достижением управляемости режимов питающих электрических цепей. Основным средством управления рабочими режимами сильноточных электроустановок и защиты их от аварийных режимов является коммутационная аппаратура, построенная на.базе коммутирующих контактов. Электрические аппараты и контактные соединения оказывают существенное влияние на надежность и бесперебойность энергоснабжения установок и па улучшение условий труда. Контактные узлы должны удовлетворять комплексным требованиям: иметь малое падение напряжения в рабочем режиме и малый ток утечки на холостом ходу, сохранять работоспособность в длительных режима и при коммутациях, обеспечить необходимое быстродействие с приемлемым уровнем массо-габаритных показателен и мощности приводных устройств.

Эффективным средством решения проблем сильноточных разъемных контактных соединений является применение в них жидкометаллнческих или пластичных проводящих промежуточных тел. Реализация преимуществ жпдкометаллическо-го контакта, в частности его повышенного ресурса и малого стабнльиого контактного сопротивления, возможна лишь при обеспечении термодинамической устойчивости твердых деталей и промежуточного проводящего тела путем подбора их физико-химических свойств и совершенствования общей компановки аппаратов. Электроконтактные и электродуговые системы являются многорежнмными, то есть в них, в зависимости от конкретного набора управляющих параметров, могут быть реализованы качественно различные переходные процессы. Электрические контакты нкгюг режим с малым сопротив-

леиием, когда ток распределен равномерно, и режим конгра-гированного протекания тока лишь по части поверхности контактирования. Дуга может переходить в режим с нулевой проводимостью, то есть в режим гашения, или существовать с ненулевой проводимостью в стационарном и автоколебательном режимах, режимах синхронного или асинхронного движений в магнитных нолях, со стабилизацией проводящего состояния в форме одного ствола или многодуговой системы параллельных разрядов. Так как анализ устойчивости предполагает построение полных фазовых портретов, то при моделировании мпогорежнмных, электродуговых п элсктроконтактных систем целесообразно использовать результаты исследований динамических характеристик плазмы н реопомных материалов, полученные в смежных областях их применения. Системы дифференциальных уравнений в частных производных, описывающие контакты н дугу на микроуровне, существенно различаются по набору законов сохранения и уравнений состояния. Общим для электроконтактных и электродуговых систем является наличие сложных граничных условий, задаваемых обыкновенными дифференциальным» уравнениями электрической цепи, а также то обстоятельство, что динамически стабилизированная дуга и реономные электрические контакты являются элементами тепловых п силовых цепей и их сопротивления зависят от значения температуры н величины силового воздействия. Эти особенности определяют возможность разработки для электродуговых и элсктроконтактных систем общих методов преобразования координат на макроуровне и единых подходов к системным исследованиям устойчивости и оптимизации. Результаты исследования устойчивости в форме критериев существования качественно отличных режимов дают возможность определить функциональные назначения отдельных элементов мпогорежнмных систем и вид ограничений при проведении их оптимизации.

Разработка указанных проблем предусмотрена в НИР СамПИ, включающих тему диссертации и координируемых ЦНТП «Экономия электроэнергии» Госкомобразования СССР, разделы 05.09, 05.10; ЦНТП «Надежность конструкций» Минвуза РСФСР, раздел 2.8; планом Научного Совета АН СССР по проблеме «Физика низкотемпературной плазмы», секция '••Приложение низкотемпературной плазмы»; комплексной программой «Сибирь» СО АН СССР, проблема 02 «Разработка плазменного оборудования технологических процессов для получения веществ н материалов».

Цслыо работы является разработка методов анализа устойчивости в малом, большом и целом динамически стабили-

зпрованнои дуги, исследование перегревной неустойчивости термозавнсимых реологических контактных узлов и термодинамической стабильности пластичных электропроводных материалов, постановка и решение оптимизационных задач по повышению точности моделирования, снижению приведенных затрат и повышению быстродействия аппаратов с учетом ограничений, накладываемых критериями устойчивости, реализация различных функциональных состоянии в многорежнм-ных системах и разработка на этой основе сильноточных жид-кометаллических контактных и дугогасительных устройств.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели в диссертации решались следующие задачи:

1. Совершенствование методов модельного сопровождения исследования устойчивости и повышение обусловленности конечномерных моделей дуги и распределенных электрических контактов.

2. Определение условий корректного упрощения многомерных систем дифференциальных уравнений, описывающих процессы в контактно-дугогасительных устройствах.

3. Разработка методов анализа устойчивости в малом, большом и целом сложных видов электродугового разряда, включая и мпогодуговые системы. Исследование устойчивости режима равномерного распределения тока в контактных устройствах с термопластичными элементами.

4. Оптимизация мпогорежимных электродуговых и контактных систем по критериям быстродействия и приведенных затрат с учетом критериев устойчивости.

5. Создание новых пластичных электропроводных материалов, сильноточных контактных узлов, коммутационных аппаратов и исследование их стационарных и переходных режимов.

Методы исследований. Моделирование динамически стабилизированной дуги н реопомных контактов как эквивалентных двухполюсников проведено с помощью рассмотрения механизма теплового скольжения зоны проводимости и с привлечением феноменологических уравнении термопластичности. Параметры моделей определялись методами идентификации динамических объектов с обработкой данных рабочих режимов и режимов со специальными возмущениями. Нестационарные процессы в электродуговой плазме и в пластичных электропроводных материалах исследованы с использованием аппарата термодинамики необратимых процессов. Характеристики взаимодействия жидкого металла и подложки определялись металлографическими методами. Вязкость пластичных элект-

ропроводных материалов измерялась по методике Гэпплера. Удельное электрическое и удельное контактное сопротивления определены по разработанному способу, исключающему погрешность от промежуточных измерении.

Устойчивость в малом исследована с помощью блочного представления элементов с термозавнспмоп проводимостью, применения метода разделения движений на быстрые и медленные. При исследовании устойчивости в большом использован прямой метод Ляпунова. Устойчивость нестационарных систем исследована методом гармонической линеаризации и с помощью проведения нелинейных преобразовании координат. Достоверность полученных критериев устойчивости проверялась путем исследования существенности малых параметров и сопоставления бифуркационных значений параметров с экспериментальными данными.

Оптимизация проведена с использованием метода наименьших квадратов, метода неопределенных множителей Лаграп-жа в виде условий Куна-Таккера, методов теории оптимального управления для задач в понтрягинской форме.

Научная новизна работы. Впервые моделирование процессов в структурно нестабильных распределенных электрических контактах проведено с помощью передаточных функций обобщенного электрического двухполюсника, сложные динамически стабилизированные электрические разряды представлены как многодуговые взаимосвязанные системы. Структура динамических моделей дуги обоснована сравнением функций производства энтропии. Предложен алгоритм получения характеристических уравнений многоканальных систем с помощью блочного представления линеаризованных эквивалентных двухполюсников. Для многодуговых систем определены условия, когда упрощение характеристического уравнения высокого порядка путем априорного пренебрежения быстрыми движениями приводит к неверным результатам в исследовании устойчивости.

Исследован механизм неустойчивости режима протекания тока по параллельным термозавпеимнм контактам, определена зависимость области устойчивости от параметров передаточной функции контакта и цепи питания. Обоснована структура контактов, включающая термопластичные элементы, стабилизирующие распределение тока. Определено влияние на степень равномерности распределения тока в плоских жидко-металлических контактах характеристик твердых электродных участков. Создана методика получения пластичного электропроводного материала со стабильным физико-химическим составом при повышенных температурах, 4

Получены критерии устойчивости режимов динамически стабилизированной дуги, препятствующих ее гашению и определены условия их нарушения. Предложена энергетическая форма функции Ляпунова для расчета границы области устойчивости в большом электродуговон цепи и в аналитической форме определены условия падежного гашения дуги при переходе тока через нулевое значение. Подобраны функции для нелинейного преобразования координат и исследована устойчивость периодических режимов горения п движения дуги. Оценено влияние характеристик дугогасительных систем и электрической цепи питания на бифуркационные значения параметров, разделяющие области существования стационарных периодических п апериодических движений,

Обоснована применимость правила равенства относительных приростов приведенных затрат и принципа оптимальности Белмана при оптимизации распределенных жидкометал-лпчеекпх контактов. Найдены оптимальные значения балласт-пых сопротивлении для многодуговых систем с использованием критериев устойчивости в качестве ограничений.

Основные положения, которые выносятся на защиту

1. Структуры моделей динамически стабилизированной дуги с самоустанаоливающейся длиной и изменяющимся диаметром и структуры моделей нестабильных термозависнмых электрических контактов.

2. Методики экспериментального и теоретического исследования контактного сопротивления и определения параметров динамических моделей дуги.

3. Оценки областей устойчивости в пространствах параметров и состоянии, включая критерии устойчивости медленных п быстрых подсистем стационарных многоканальных систем и критерии устойчивости нестационарных систем — автоколебательных, периодически неоднородных, периодически нестационарных.

4. Методики оптимизации многодуговых систем, плоских контактов, коммутационных аппаратов, учитывающие ограничения по устойчивости.

5. Технология приготовления пластичного электропроводного материала для сильноточных контактов и аппаратов, технические решения по шунтирующим выключателям, электродинамическим токоограничителям, тепловым выключателям, частотным коммутаторам и контактным нагревателям, защищенные авторскими свидетельствами.

Практическая ценность и реализация результатов исследований

Созданы коммутационные аппараты с естественным охлаждением на ток 100 кА, напряжение 100 В для шунтирования электролизеров. Предложены технические решения и проведена опытно-конструкторская проработка защитного электродинамического жидкометаллического токоограничителя на ток 4 кА, напряжение 380 В, теплового выключателя для бытовых электроприборов мощностью 1,2 кВт и быстродействующего предохранителя на ток 630 А. Разработаны пластичные электропроводные материалы для контактных узлов и аппаратов со стабильным фазовым составом при повышенных температурах (~250°С). Спроектированы контактные электронагреватели на ток 25 кА, напряжение 6—10 В для предпускового разогрева электролизеров с равномерным распределением тока. Рабочая документация для изготовления контактных электронагревателен и коммутационных аппаратов разработана совместно с Ченецкпм механическим заводом. Технические проекты самовосстанавливающегося электродинамического предохранителя и частотного коммутатора переданы предприятиям, разрабатывающим перспективные схемы автономных электроустановок. Технология приготовления пластичных электропроводных материалов передана ПО «Каустик» г. Волгоград, ПО «Каустик» г. Стерлитамак н ПО Чепецкпй механический завод г. Глазов. Технические проекты термозащигных выключателей различных видов бытовой техники переданы ПО «Металлист» г. Самара, Среднеазцветмет г. Ташкент, Кировскому электро-механическому заводу г. Киров. Технология восстановления быстродействующих предохранителей передана ПО «Каустик» г. Волгоград. Стенды для испытаний контактов и контактных узлов внедрены в учебный процесс на кафедре «Электрические станции» Самарского политехнического института. Экономическая эффективность разработок, в которых автор участвовал в качестве исполнителя и научного руководителя, составляет более 1 млн. рублей. ;

Автор выражает глубокую благодарность сотрудникам кафедр «Теоретические основы электротехники» и «Электрические станции» СамПИ, совместно с которыми решены многие вопросы, нашедшие отражение в диссертации.

Апробация работы. Основное содержание и отдельные положения диссертационной работы докладывались на III Всесоюзном семинаре по применению прямого метода Ляпунова в энергетике, г. Новосибирск, 1975 г.; VI и VII Таллинских со-6

вещаниях по электромагнитным расходомерам и электротехнике жидких проводников, г. Таллин, 1973, 1976 г.; VII, VIII, XI Всесоюзных конференциях по генераторам низкотемпературной плазмы, г. Алма-Ата, 1977, г. Новосибирск, 1980, г. Каунас, 1986, г. Новосибирск, 1989 г.; V Всесоюзной конференции «Состояние и перспективы развития производства аппаратов низкого напряжения» г. Ульяновск, 1985 г.; Всесоюзных конференциях «Специальные коммутационные элементы», г. Рязань, 1982, 1984 г.; Бессоюзных совещаниях «Пути повышения качества и надежности электрических контактов» г. Ленинград, 1978, 1986 г.; Всесоюзном семинаре по жидкометал-лическнм контактам, г. Каунас, 1982 г.; XI Всесоюзном совещании по магнитной гидродинамике, г. Саласпнлс, 1982 г.; Всесоюзном семинаре «Пути повышения качества и надежности жидкометаллпческих контактов», г. Каунас, 1987 г.; VII Всесоюзной конференции «Физика низкотемпературной плазмы», г. Ташкент, 1987 г.; Всесоюзной конференции по нелинейным цепям и системам, г. Ташкент, 1982 г.; семинарах по физике гашения дуги НИЦ ВВА, 1975—1978 г.; семинарах секции «Низкотемпературная плазма» НС АН СССР «Физика плазмы» г. Москва, 1982 г., г. Куйбышев, 1984 г.; Всесоюзной конференции «Повышение качества и надежности продукции, программного обеспечения ЭВМ и технических средств обучения», г. Куйбышев, 1989 г.; семинаре по контактным явлениям, г. Алма-Ата, 1984 г.; Всесоюзном семинаре «Нестационарные дуговые н прнэлектродные процессы в электрических аппаратах и плазмотронах, г. Улан-Удэ, 1991 г.

Публикации. Основные результаты днеергацпонной работы отражены в 63 печатных работах, в том числе четырех монографиях и 25 авторских свидетельствах на изобретения.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения. 6 глав, заключения, списка использованных источников (271 наименование), трех приложений и содержит 266 страниц машинописного текста, 61 рисунок, 8 таблиц.

содержание работы

Во введении приводится обоснование актуальности темы диссертационной работы и дается ее общая характеристика.

В первой главе, которая носит обзорный характер, рассматриваются методы исследования режимов жидкометаллпческих контактных н дуговых систем.

Расширение области применения контактных коммутационных аппаратов часто проводится путем разработки специ-

альны.Ч выключателей, имеющих повышенные значения рабочего напряжения, тока, быстродействия или ресурса. Методы построения таких аппаратов обобщены в работах Азизова Э. А., Александрова Г. Н., Ахмерова Н. А., Белкина Г. С., Бортника И. М., Брона О. Б., Рагульскпса К. М., Фотина В. П., Флершейма Ч. X. и других ученых.

Одним из эффективных методов решения проблем сильноточной техники является использование жидкого металла в контактных устройствах, позволяющее повысить поминальные токи в условиях ограниченного теплоотвода, повышенных температур, малого контактного нажатия. Способ управления жидким металлом в значительной степени определяет особенности компановки жидкометаллических аппаратов, среди которых можно выделить кондукционные, индукционные, центробежные, капиллярные, ыостиковые, иережнмиые, режущие и другие. Разработке сильноточных жидкометаллических контактных соединений и коммутационных аппаратов посвящены работы Артюха В. Г., Баринбсрга А. Д., Беляева В. Л., Богуславского В. А., Брона О. Б., Васильченко Н. А., Вячкиса В. В., Годжелло А. Г., Горенышева В. П., Гусева В. И., Дегтя-ря В. Г., Иванова А. В., Карпенко Л. Н., Клауди Р., Коваль-чука М. Р., Мясниковой Н. Г., Новикова О. Я., Приходченко В. И., Танаева В. В., Троицкого С. Р., Фрыгина В. М., Янтов-ского Е. И. Различные аспекты комплексных процессов нестационарного теплообмена в условиях химического взаимодействия, фазовых переходов, диффузии, смачивания, имеющих место в жидкометаллических и твердометаллических контактах, исследованы Дегтярем В. Г., Дзекцером Н. Н., Зарецкасом В—С. С., Лепесовым К- К., Мальчевскпм Е. Г., Мигаем Л. Л., Намитоковым К. К., Нестеровым Г. Г., Харнным С. Н.( Холь-мом Р., Яценко С. П.

Интегральные энергетические динамические модели дуги, широко используемые для анализа режимов электродуговых цепей, получены в работах Манра О., Касси А., Кукекова Г. А., Крижанского С. М., Заруди М. Е., Жукова М. Ф., Егорова В. М. п других ученых. Уточнение моделей с учетом механизма динамической стабилизации разряда в пространстве имеет важное значение, так как позволяет оценить влияние варьируемых параметров стабилизирующих устройств на характер переходных процессов. Значительный вклад в разработку теории пространственной стабилизации разряда внесен Аньша-ковы.м А. С., Асиновским Э. И., Броном О. Б., Жуковым М. Ф., Клубникиным В. С., Коротеевым А. С., Кукековым Г. А., Мек-кером Г., Новиковым О. Я., Пахомовым Е. П., Рагалером К., Райзером Ю. П., Романепко И. Н., Тимошевским А. Н., Улья-8

новым К. Н., Урюковым Б. А., Шплпиым Н. В., Штсенбеком М„ Ясько О. И.

Полная система дифференциальных уравнении улектроду-говон цени позволяет проводить исследование устойчивости по Ляпунову. Упрощение системы возможно лишь па основе результатов анализа существенности малых параметров, впервые проведенного Андроповым А, А., Виттом А, А,, Хайки-ным О. Э.

Переходные процессы в коммутационных аппаратах представляют собой многостадийный процесс, в организации которого можно выделить режимы, для которых необходимо выполнение критериев устойчивости, и режимы, для которых следует создавать условия, нарушающие их устойчивость. К последним режимам относятся режимы стабилизации дуги по кратчайшему расстоянию, препятствующие растяжению длины дуги, режим повторного зажигания дуги при переходе тока через нулевое значение, горение дуги на последней стадии дугогашепня. К режимам, требующим стабилизации, относится гомогенное состояние жидкого металла, равномерное растекание тока по контактной поверхности пли параллельным контактам, существование параллельных дуг в многоконтактных дугогаентельных устройствах в начальной стадии дугогашепня, синхронное движение дуги в бегущем магнитном поле н другие. Параметры, которые могут варьироваться в многорежнмных электродуговых и электроконтактных системах, оказывают влияние на положение границ рождения особых точек, циклов, па размеры областей притяжения в пространстве состояний. Эти обстоятельства требуют для выявления характера переходного процесса проведения исследования устойчивости в малом, большом, целом.

Важным этапом проектирования контактных и дуговых систем является проведение их оптимизации. Различные постановки оптимизационных задач рассмотрены в работах Александрова Г. Н., Горшкова Ю. Е„ Егорова Е. Г., Каплана Г. С., Намитокова К. К., Ннкнтенко А. Г., Таева И. С., Филиппова Ю. А., Шоффы В. Н. При оптимизации многорежимных систем необходимым условием получения физически реализуемых результатов является проверка критериев существования рассматриваемого режима. Такая проверка может проводиться, например, в виде дополнительных расчетов по термической пли электродинамической стойкости или в случае сложных систем, путем включения критериев устойчивости в ограничения оптимизационной задачи,

Вторая глава посвящена конечномерным моделям электрической дуги и термопластичных контактов. При моделировании динамически стабилизированной дуги в структуру модели введены новые члены, учитывающие изменение энтальпии плазмы при изменениях геометрических размеров столба дуги

о»« /_1_ (¡и ,_й__, _]__<и . а ,

[ е ~ м 1 й + ОоЯ/-1 > + / Ш ( g+aíl9J-

<и

+ 1п(1 + £//а0о)) + -4- (1п(1+£//ооП)-

где Й, I, g, I — сечение, длина, проводимость, ток дуги; 'Ма — мощность теплоотвода от единицы длины; /г0, ст0 — параметры экспоненциальной зависимости удельной проводимости от удельной энтальпии. В результате обработки методом диф-ферчнцпалыгои аппроксимации экспериментальных вольт— амперных характеристик, полученных при гашении дуги растяжением со скоростью —20 м/с, использование структуры (1) позволило получить физически реализуемые значения параметров. Обработка данных с помощью структуры модели жестко стабилизированной дуги (¿1/Ш = 0, с№.1с11 = 0) приводит к отрицательным значениям постоянной времени дуги.

Сложные виды разряда с динамической стабилизацией осевой липни и сечения проводящей зоны рассмотрены как многодуговые системы. Такой подход позволяет провести декомпозицию системы, выделить составляющие вектора пространства состояний, определить совместные групповые свойства и исследовать влияние параметров цепи питания, стабилизирующих устройств и механизма внутреннего теплообмена на критерии устойчивости. Так, если в разряде выделяется /г параллельных ветвей, то используется соответствующее число уравнений теплового баланса, уравнение сохранения импульса, уравнение перемещения разряда с учетом теплового скольжения

—=411—N¡1/—УЛ!1„ —'.V,,,•//,

• 'м

= = и, 12. ... , ¡к, х)\ gj = gj(Hj, //);

/, = /;(.*:); /^м^/^„(О; /го = /го (1, х) ^^^(Ум, г),

где /V,- — энтальпия; тУ/ — отводимая с единицы длины мощность и окружающую среду; N¡п — обменная мощность; —■ мощность на единицу длины, идущая на ионизацию при скольжении разряда относительно среды; ис — скорость скольжения; Л/, и, й,, I/ — удельная энтальпия, длина, диаметр и ток ветви /; х — координата перемещения разряда; — скорость массы; Рэм, Т70) — электромагнитная сила от внешнего поля, электромагнитная сила от собственного поля, сила сопротивления; и — напряжение; М — масса столба дуги. Существенное упрощение модели дуги (2) с отклоненной осью от линии привязки прнэлектродных областей достигается при пренебрежении обменной мощностью и инерционностью изменения скорости массы.

Выявление характерных особенностей динамических моделей дуги проводилось путем исследования связи отклика и приложенного возмущения с помощью модели первого приближения, которая для дуги с динамической стабилизацией длины имеет вид подсистемы из пяти уравнений {к = 2)

Переменными являются напряжение, токи ветвей, длина, скорость перемещения массы. Матрица коэффициентов а\т и я('т является существенно прореженной, то есть значительная часть ее членов равна нулю. Это обстоятельство упрощает процедуру получения передаточных функций. Комплексное сопротивление дуги имеет пятый порядок н сохраняет мемри-стивный характер при повышенной частоте.

Для случая горения дуги в плоском керамическом канале при питании от источника тока электромагнитная сила от внешнего синусоидального поля вызывает перемещение и скорость массы, связанные системой второго порядка:

где у( ... уъ, Рт — коэффициенты; со — круговая частота внешнего магнитного поля. В экспериментах катушка магнитного дутья запитывалась от источника неременного тока с изменяв-

5 у

а.1, х,—0, 1=1,2, ...5. (в)

мои частотой, что позволяло проследить частотные зависимости модуля п фазы передаточной функции и оценить ее параметры. Так, масса дуги 40 А вместе с присоединенной составила М = 2,5-10~6 кг/и. При обработке экспериментальных данных коэффициент трения в соответствии с литературными данными (Брон О. Б., Кукеков Г. А., Таев И. С.) оценивался величиной £ = 0,10 м-2 не. Указанные параметры определяют вид модели дуги, движущейся в бегущем магнитном ноле

Л 2-

ро —--Ь —6о = 0 (5)

Л2 1 Л

по п - ■ Л - • т-1 л/ П,Вт

где р0— оо— —7,г', т — I I/ ггг—-

г — отклонение осп дуги от точки с нулевым значением бегущего магнитного поля; Ь„ — полюсное деление; £ — ток; Вт — амплитуда индукции бегущего магнитного поля; Vs — синхронная скорость.

При моделировании разряда с механизмом самоустановления дуги за счет повторных электрических пробоев между его ветвями учтено то обстоятельство, что место пробоя и, следовательно, длина дуги определяются точкой касания кривых распределения электрической прочности окружающего газа н разности потенциалов между ветвями. Проводимость единицы длины и ток связаны дифференциальным уравнением первого порядка.

Для разряда с изменяющимся сечением использованы модели каналовой дуги н дуги с ядром и ореолом. В первом случае для определения структуры модели дуги, когда энергия цепи идет на изменение удельной проводимости н геометрических размеров столба, рассмотрена оптимизационная задача, в которой целевой функцией является отклонение функций производства энтропий для потенциальной и сеточной моделей разряда. В качестве управления выбрано сечение столба дуги. Из условий стационарности функции Понтрягнна следует, что в этих условиях модель дуги имеет второй порядок с координатами энтальпия—сечение

= ш-[Ч(Н, £2),

(!''-, )--''(—V) +шУ„, (6)

Во втором случае, когда в дуге в качестве параллельных каналов выделяются ядро и ореол, в уравнениях теплового баланса системы (2) принимается 'Л^ = 0, N¡2 = —Л^ь Ми = 0. За-12

шюпмостп удельных проводпмостай ог теплосодержания в ядре и ореоле приняты линейными с различными коэффициентами пропорциональности. В результате преобразований координат получена модель дуги в переменных проводимости каналов (й!+йг2 = й')

- (и'йг + К&.в^-Ы.В^), (7)

где Рь — коэффициенты пропорциональности в зависимостях удельных проводнмостей от теплосодержания; /(?, Кя, с.\ ... сА — параметры анпроксимнрующн.х выражений для А^о п Ы2. Сопротивление для модели первого приближения равно отношению полиномов второго порядка

где — сопротивление в установившемся режиме; Яа — дифференциальное сопротивление; 0з1/2, Э2, 0! — постояп-ные времени.

Учет инерционности (формирования проводящей зоны является определяющим и при рассмотрении динамических характеристик реоно.миых контактов, у которых под действием приложенной силы меняются геометрические размеры. В теории термопластичностп для условий ступенчатого нагружеппя широко используется уравнение термопластпчностп в нормальной форме Кошп, аналогичное обобщенному уравнению Майра для электродуговых разрядов. Податливость материала существенно повышается с ростом температуры, изменение которой характеризуется уравненном теплового баланса. Проводимость контакта является функцией температуры и площади. Используя указанные зависимости, получим динамическую модель реономного контакта, как обобщенного двухполюсника

2 = 8(9., 7); 9 = Й(/); и = Т, О),

где / — геометрический размер контакта; О — площадь контакта; Р — сила; и, /, 8 — напряжение, ток, проводимость контакта; Т — температура; С0 — удельная теплоемкость; М — масса; '.V — мощность, отводимая во внешнюю среду; /с — статическая зависимость податливости.

Модель (9) аналогична по структуре моделям (6) и (7). Сопротивление реономного контакта для малых отклонений имеет вид (8). Таким образом, применение феноменологических уравнений термопластичности позволяет получать динамические модели контактов, сходные по структуре с динамическими моделями дуги, и использовать единые методы исследования устойчивости для системы <с рассматриваемыми классами термосопротпвлешш.

В третьей главе проводится исследование устойчивости в малом рассматриваемых систем. Для сложных электрических цепей с многополюснымн элементами различной физической природы важное значение имеет формализация составления характеристического уравнения, определяющего условия устойчивости. С этой целью предложено использовать дифференциальное представление эквивалентных обобщенных двухполюсников, которое, например, для двухполюсников, имеющих общие базисные полюса, имеет вид

иЛ(р)+11-В/(р)+Х1-С1(р) = 0, (.10)

где Xj — дополнительные геометрические переменные.

Характеристическое уравнение разветвленной цепи с п параллельными ветвями находится из условия равенства нулю определителя

Л,(р) В^р) 0 С,(р)

А2(р) О В2(р) . . . С2(р)

(р) =

Ап(р) О

о

Сп(р)

о

= 0. (11)

Условия устойчивости дуги с самоустанавлпвающейся длиной, горящей в цепи с сопротивлением Zu(p) = Q(p)/D(p), определяются знаками вещественных частей характеристического уравнения

D (р)В(р) Y(p)-А (р)П(р) (V (р) +ХуЕу~1С(р) ) +

+ B(p)Q(p)(W(p)~Ey-iC(p))= 0 • (12)

Отношение полиномов А(р)/В(р) является передаточной функцией между напряженностью электрического поля Е(р) и током дуги ¿(р). Длина дуги равна

X(p) = (Y(p)i(p) + W(p)U(p)+ U (р)Е (р) ) С™1 (р). (13)

Если дуга отклоняется от линии привязки приэлектродпых областей электромагнитной силой и возвращение к указанной 14

линии происходит за счет теплового скольжения, вызванного неоднородностью тепловыделения и теплоотвода, то для обеспечения нарушения устойчивости этого режима в цепи гЬ необходимо выполнение условия превышения частной производной массово!'! скорости по смещению над частной производной скорости скольжения по смешению пли нарушение критерия Кауфмана

г + /е„<0. (14)

Выполнение этих условий достигается за счет увеличения интенсивности магнитного дутья и мощности теплоотвода.

Другим механизмом стабилизации дуги является механизм повторных пробоев, когда у удлиняющейся дуги шунтируются участки столба. Нарушение условий устойчивости этого режима в цепи гЕ достигается при выполнении неравенства

г + хыЕу + г,г/у<0, (15)

где Ха, Га — дифференциальная длина и дифференциальное сопротивление на единицу длины; /у, Еу — длина и напряженность электрического поля установившегося режима. Для достижения условия (.15) необходимо интенсифицировать охлаждение участков столба, например, путем введения в межконтактный зазор изоляционных пластин.

Условия устойчивости равномерного распределения тока в сильноточных контактах определяют их термическую стойкость и стабильность. Условия устойчивости одиночного контакта при ступенчатом нагруженин определяются корнями характеристического уравнения, полученного с помощью передаточной функции вида (8). Необходимым условием устойчивости реономного контакта является выполнение условия

-h2gy-2gт'~N^'<Q, (16)

которое можно обеспечить путем введения обратной связи между током н проводимостью контакта за счет реологических свойств медных прокладок в контакте с графитовой крошкой. Нарушение условия (16) происходит при уменьшении абсолютной величины производной .Л/т', что имеет место при малых размерах гранул графита.

Распределение тока по отдельным проводящим каналам широко используется в контактных и в дуговых системах. В сильноточных аппаратах применение главных и дугогаситель-пых контактов, многоэлектродных систем, сложных видов разряда, включение дугогаентельных контактов на параллельную работу позволяет повысить коммутационную способность и ресурс выключателей.

о

Таблица 1

Условия устойчивости быстрой и медленной подсистем многоканальной системы

Нсразветвленный участок (0) и параллельные ветви (1, 2)

Малый параметр

Устойчивость быстрой подсистемы

Устойчивость медленной подсистемы А /В> 0

Л. Резнстивный участок и резистив-но-индуктианые ветви (в, = 0, 02 = 0)

1.1. Резнстивный участок и одинаковые рсзистивно-индуктивные ветви

(£¿1 = /?«, п = г2)

1.2. Рсзистивньш участок и резкораз-личные резистилно-индуктивные ветвн

(Г2~*00, Яй\ = Яй2)

1.3. Независимые ветви

("о = 0, Г,=Г2)

2. Рсзистивио-индуктивный участок и резистивные ветви

2.1. Резистивно-индуктивный участок и одинаковые резистивные ветви (Яа1 = Яа2, г, = Г2)

2.2. Рсзистивно-индуктивный участок и резкоразличные ветви

(г2 ->- СО, £¿1=^2)

2.3. Независимые ветви

(>о = 0, £¿1 = ^2, г,=г2)

¿2 01, 02

01, 02 01, 02 01, 02

Яа2 + Г2+го>0 + Г + О

V Я., Я.г"гг> 0

Яа + г> 0

¥ Я,

Да+г>0 ' ""

/4= (Яах + п) (Яа2+г2)+г0 +

+Г1 + Яа2-Т-Г2)

В = /?«*2 +г2 + г0

Л = («,, + /•) (К„ + /- + 2л,),

В = Яа + Г + Г0

А=г 2 (Ка, + Гг+Го), В =/"2

А=(Я„ + г)\ В= (Яа + г) А=(Ка1 + г1)(Яа2+г2) +

■"-Го (Яа,+П + Я<12 + Г2)

В = Яа,+г, + Яа2 + г2

А=,(Я„ + г) (Яа + г + 2г0} В = 2{Нл + г)

А = г2(Яа,+г,-\-г0) В = г2

А=(Нл+гУ В = %(На + г)

Неразветвленный участок (0) и параллсльые ветви (1,2)

3. Резистивный участок с термоза-виснмой проводимостью и рези-стивные ветви

3.1. Резистивный участок с термоза-виснмой проводимостью и одинаковые рсзистивные ветви

(Нй 1 = К.<12, Г1 — Г2, КуХ = Яу2)

3.2. Резистивный участок с термоза-внеимой проводимостью и резко-различные ветви

(г2 • оо)

3 3. Независимые ветви (г0 = 0,#>0 = 0, Нао = 0,

4. Резистивный участок и резистив-иые ветви с термозависимыми проводимостями и параллельной емкостью

4.1. Резистивный участок и одинаковые резистивные ветви с термо-зависимымн проводимостями и параллельной емкостью

= 2, /"1 = /"2)

Продолжение табл. 1

Устойчивость быст- Устойчивость .медленной подси-

рой подсистемы стемы А/В> 0

(Я<П+П)(ЯУ2+Г2) +

.+№2+/•:>) (Яу1+П) +

,+.(Луо + г0) (Ду1 + Яй1 +

+ 2Л1 + Яу2+^2 +

1+2/-2)>0

+ ('/?*»+Л,)

/1= № + /-) (^+г + 2^о + 2го)

+ 2г)>0

(Яа + г + 2Ку0 +

+ 2г„)>0

^, + 2,', + ^-,+ А~Ка1+Г1 + Као + Го

+ 2«у0 + 2л0>О

В = К^+П + Яуо + Го

Л =№+/■)2

-ЬМЛ^-Ьп + Каг + Гз)

+ -2)>о

Яа + гХ) Л =№ + /•) (^ + г-н2/-о)

Окончание табл. 1

Неразветвленный участок (0) и параллельные ветви (1, 2) Малый пара- Устойчивость быстрой подсистемы Устойчивость медленной подсистемы а/в> 0

4.2. Рсзистивный участок и рсзкораз-лнчные резистивные ветви с тер-моза висим ыми прово ди'мостя.мн 6,, 02 а = ял1-\-г\+га в = +'1

и параллельной емкостью

(/-2->-оо)

4.3. Независимые ветви (/-о—0, = 01, 00 Лг + гХ) в=(к„+г)2

Многоканальные устройства являются сложными много-контурнымн цепями, полное описание процессов в которых приводит к системам уравнений больших размерностей. Упрощение таких систем, проводимое с помощью разделения движений па быстрые и медленные, обязательно должно сопровождаться исследованиями существенности малых параметров. В табл. 1 приведет,I взаимодополняющие условия устойчивости медленных и быстрых подсистем, па которые разделяются многоканальные системы при стремлении положи-тлеьных параметров к нулю. В ряде случаев условия устойчивости быстрой и медленной подсистем совпадают (и.п. 1.3, 2.3) пли условия устойчивости медленной подсистемы являются более жесткими (п.п. 1.2, 2.2). В этих случаях условия устойчивости медленной подсистемы являются и критериями устойчивости полной системы. Однако имеются ситуации (п.п. 2.1, 3.3, 4.3), когда более жесткими являются условия устойчивости быстрой подсистемы и, следовательно, они определяют вид критериев устойчивости полной системы. Если же при исследовании устойчивости используются лишь статические вольт— амперные характеристики, то после их эквнвалентирования получаются условия устойчивости медленной подсистемы, которые ошибочно принимаются за критерии устойчивости полной системы. Априорное пренебрежение этапом исследования существенности малых параметров постоянных времени дуг приводит к неверным результатам в исследовании устойчивости многодуговых систем.

В четвертой главе влияние варьируемых параметров на условия рождения циклов и размеры областей притяжения в пространстве состояний рассмотрено для электродуговых систем с помощью нелинейных преобразований координат, методом гармонической лппеарнзацпп, прямым методом Ляпунова.

Режимом, препятствующим дугогашеншо, являются автоколебания в нелинейных цепях. Для эквивалентной линеаризации степенных нелинейностей при наличии в переменных периодической составляющей введена в рассмторенне промежуточная система, у которой из условия минимума среднеквадратичной погрешности степенные нелинейные вольт-амперные характеристики заменены на полиномы первого порядка. Затем в промежуточной системе проведена гармоническая линеаризация, в результате чего для дуги, описываемой обобщенной моделью Майра и горящей в цепи гЬС, получено характеристическое уравнение с коэффициентами, зависящими от постоянных составляющих, амплитуды колебаний и частоты

О (р) = а0р'л + а^~ + а2р-\-а^ = 0, (17)

где a0 = LC; я, = a/-ha,"A +а:'"Лш2;

a2 = а/ + а2"Л + a2 '"Л со2; a3 = a3' + a" A;

л = (1--f- (1-nc)) + ;

• ; «1

ЗД ' ' ' 3/?0'3

„ // ¿(Цс2—M , _. ,//_ r[J_.

"2 = -^.rrs--- " n7T*7~t—) "2 ""

n " — г(мс2—Ис) . ,• _ i Ro

Пз ' '0~Г к»-

)

0 — постоянная времени дуги; /\0, рс — коэффициент и показатель степени статической вольт-амперпой характеристики; 1т — амплитуда колебаний тока душ. Постоянные составляющие тока /о и сопротивления дуги Ro: определяются пз условия равенства нулю вещественной и мнимой частей характеристического многочлена и уравнении для постоянных составляющих. На основе рассмотрения поведения амплитуды колебаний получены критерии устойчивости, включающие положительность коэффициентов а,- и выполнение неравенства

<-&-£->•-<о»)

где Y, F — вещественная и мнимая часть полинома D(p). Полученные критерии устойчивости автоколебаний при 1т— 0 переходят в условия устойчивости стационарного режима дуги в соответствующей цепи.

Устойчивость режима цепи переменного тока, в которой возникают вынужденные колебания, на основе разделения движений на быстрые и медленные исследована как условная устойчивость в нуле тока и устойчивость периодического режима. Проблема повторного зажигания пли гашения дуги в пуле тока исследована с помощью оценки границы притяжения прямым методом Ляпунова. Проведено нелинейное преобразование координат в переменные: ток, производная тока, что позволило использовать функции Ляпунова в виде квадратичной формы плюс интеграл от нелинейности для режима 20

горения н гашения. Предложена энергетическая форма функции Ляпунова, представляющая собой сумму накопленной энергии в элсктродуговоп системе. Критическое значение эиталышп столба дуги оценивается как сумма эпнтальппп и электромагнитной энергии в седловой точке Нкр=НА + ША-Эта величина позволяет определить критическое значение проводимости, которое сравнивается с остаточной проводимостью, вычисленной с помощью параметров периодического режима. Условие гашения дуги в нуле тока имеет вид

2со262/т ('Л/(1 +4со292))<if.ie.xp (Е (£„——4Мг) 2/8вг2^У),

где /Гп = ; со — частота переменного тока; £.1 — прово-

димость седловой точки; ср — угол сдвига между током и э. д. с.

Периодические режимы возникают при стабилизации дуги бегущим магнитным полем. В зависимости от значений параметров возможно существование асинхронного движения дуги. Максимальное быстродействие индукционного жидкоме-таллнческого аппарата обеспечивается в случае выполнения критериев существования устойчивого в целом синхронного движения душ

б„<1; ро>-—-- 1'1 —(1—6о2),/2. (20)

/У 2

В пятой главе исследуются установившиеся и метастабпль-ные режимы контактных узлов и коммутационных аппаратов. Для оптимизации многорежнмпых систем использовано решение задачи Купа-Таккера. Целевой функцией являются приведенные затраты. Критерии устойчивости выступают в качестве ограничений в форме неравенств. Ограничениями в форме равенств являются законы электрических цепей Кирхгофа и геометрические соотношения, вытекающие из размерных цепей для электрических жпдкометаллнческпх контактов. Оптимальное значение координат обеспечивает минимум функции Лагранжа

^З + ЗЯ^ + ЕУ/г,; (:21)

' )

3 = 2 (РпЛт + Ит); q¡ = ^i+Y^■ = г„ = 2«„; 2Р =2/Р,

ш к п р

где Zj = Q — ограничения в форме равенств; Л,- — определители Гурвица; У,: — ослабляющие переменные; Кт, Ит — капитальные затраты и издержки; Ри — нормативный коэффициент; иП, /к — напряжения и токи ветвей; /р — длины участков токопровода. Если ограничения в виде неравенств не являют-

ся активными, а ограничения в форме равенств линейны, то выполняется правило равенства относительных приростов приведенных затрат. Для жидкометаллических контактов из этого правила следует, что относительные приросты приведенных затрат по контактным участкам равны относительным приростам по шинным участкам, которые, как правило, являются постоянными величинами. Это следствие существенно упрощает нахождение оптимальной длины нахлеста шин, сводя его к решению нелинейного уравнения с одной переменной.

При эквпвалентнрованин сопротивлений плоских жидкометаллических контактов, от которых зависят приведенные затраты, использовалось моделирование распределения тока дифференциальным уравнением второго порядка

(/?01 + «02 + Ржб) + (К,г, + К,Кгг2)1+ К2г2/о = 0, (22)

где I — ток электрода; Я0-, /?о2 — удельные контактные сопротивления жидкий металл—электроды; рж, рь р2 — удельные электрические сопротивления жидкого металла и электродов; г ^р^ас, г2 = р2/ас; а, с — толщина и ширина электродов; б — толщина слоя жидкого металла- /в — ток цепи. Коэффициенты Ко ••• К2 для различных типов контактных узлов приведены в табл. 2.

Таблица 2

Значение коэффициентов дифференциального уравнения (22)

Коэффициент Тип контактного узла

рсльсо-трон встык углом. внахлест

Ко —1 —1 —1 —1

К1 1 0 —1 1

К-1 -1 0 0 — 1

/о 0 0 0 /в

В общем решении уравнения (22)

г = А,ехп (х/В0) + А21ехр (—х/В0) +Сп (23)

определение параметров А , А2, С„ проведено с помощью использования значений тока на концах твердых электродов и условия равенства напряжений на всех параллельно включенных трубках тока. Сопротивления контактных узлов рельсо-тронного типа, встык, углом, внахлест определяются по формулам (24), (25), (26), (27) соответственно 22

/?Р = Урж(/ж, + /ж2 + б)(г„ + г2)а-1с1Ь(В/Бо); (24)

Явс = рж(/ж, + /ж2 + 6) (Ва)~1\ (25)

Ку=г,Впсг1сЩВ/Во)-, (26)

п = ■ ('■""' -и-"'")) ,

л+г* 1 (г,+г2)(ев/" ^с-"'") ' 1 '

йо=С()ж(/ж, + /ж2 + 'б)/(р Ч-рг); />к1 = /¡>ж; /ж2 = /?ог/()ж,

где 5 — длина контактной площадки; /ж,, /ж2 — геометрические эквиваленты переходов по жидкому металлу (/ж = ^о/Рж)-Вычисления по аналитическим выражениям дли контактных сопротивлений согласуются с численными расчетами контактов на основе сеточной модели с автоматизированным формированием уравнений состояния. При малых значениях удельных сопротивлений твердых электродов р1 = р2 = рт оптимальная длина пахлеста равна

П„= _±_л/ (2/?3 + Ржб) Т„Сэа

ас V Р„ (Кт + Кл§а~') —0,5 рт ' ^°>

где ( — ток; Т,, — время максимальных потерь; Сэ, Кт, Кж — стоимостные показатели по электрической энергии, электродам и жидкому металлу. Для шин с медно-галлневыми контактами отношение В*/а равно 6,6 при 5 = 10~3 м.

Нанесение пленок жндкометаллического рабочего тела малой толщины легко обеспечивается при использовании пластичного электропроводного материала. Для его термодинамической устойчивости предложено проводить реакцию образования интерметаллидов при добавлении в жидкий металл порошковых составляющих. Направление реакции соединения галлия и железа обосновано экспериментально и подтверждается литературными данными по галлидам. Лимитирующей стадией является диффузионное проникновение жидкого металла в зерна порошка. Зависимость времени / и глубины проникновения X для пары галлий и железо определялась по формуле

л2

/= _2£>„ехр(-£//?г7) ~ ' (29)

где = 8,314 Вт/моль-град — газовая постоянная; Е = = 198-103 Дж/моль — энергия активации; Ло=10~5 м2/с — коэффициент; Т — температура, Полученный пластичный электропроводный материал имеет хорошую адгезию к электродам из меди, графита, железа. Его вязкость, оцененная по методике Гэпплера, на два—три порядка больше вязкости жидкого галлия. При этом величины удельного электрическо-

го сопротивления и удельного контактного сопротивления в паре с медью, измеренные с помощью разработанного в работе способа, увеличиваются в два—три раза.

Разработанный пластичный электропроводный материал использован в различных контактных узлах и коммутационных аппаратах. Он обеспечивает поддержание в работоспособном состоянии поверхностей токопроводящих частей при повышенных температурах. В контактных узлах подсоединения медных гибких связей к стальной траверсе анода кальциевого электролизера применение пластичного электропроводного материала позволило заменить сварные соединения на разъемные, работающие при температуре ~250°С. При повышенных значениях плотности тока и температуры работают, как правило, плавкие вставки быстродействующих предохранителей. Для повышения термодинамической устойчивости плавких вставок из медной фольги использовано нанесение пленок из пластичного электропроводного материала с последующей термообработкой. Получаемое в результате покрытие существенно снижает скорость ухода из метастабильного состояния, то есть обеспечивает устойчивость плавкой вставки на конечном интервале времени.

Для некоторых систем подложка—жидкий металл проведены металлографические исследования. В качестве жидкого металла использовались сплав галлий—индий—олово и пластичный электропроводный материал, состоящий из СГИО с добавлением железного и графитового порошка. Подложками служили железные и медные пластины, в том числе и плавкие медные вставки. Структура поверхностного слоя выявлялась на поперечных шлифах, подвергнутых химическому травлению. Образующееся покрытие имеет сложную структуру. На границе медная подложка—покрытие имеется внутренний ин-терметаллнческнй слой толщиной 1 ... 3 мкм. Поверхностный слой покрытия имеет ячеистую структуру, толщина его равна 20 ... 30 мкм. Микротвердость поверхностного слоя в 3 ... 5 раз выше микротвердости медной подложки. Добавление железного и графитового порошка в состав покрытия делает ее труднотравящейся в водных растворах соляной кислоты и хлорного железа.

На основе создания защитного барьера из слоя интерме-таллидов разработана технология восстановления быстродействующих предохранителей на ток 630 А с медными плавкими вставками, имеющими сопротивление 0,15-Ю-3 Ом и импульс квадратичного тока 8' 105 А2-с.

Защиту тепловыделяющих элементов бытовых приборов обеспечивает разработанный термовыключатель с плавящей-24

ся защелкой. Приводное устройство термовыключателя имеет единственное устойчивое состояние равновесия, соответствующее отключенному состоянию. Во включенном положении термовыключателя приводное устройство находится в мета-стабильном состоянии. Переход из отключенного положения во включенное осуществляется с помощью храпового механизма. Отключение происходит при повышении температуры из-за снижения вязкости термозависпмой рсономпой защелки и описывается системой уравнений

= (зо)

где х — координата хода подвижной части; v — скорость; М — масса; К, | — коэффициенты. Значение коэффициента

>-оо соответствует состоянию защелки со значительной вязкостью, при которой уход из метастабильного состояния (Ху=^0) осуществляется с очень малой скоростью и компенсируется подпружипиванием контактов.

Для предпускового разогрева электролизеров разработай контактный электронагреватель, через который при включении его между анодом и катодом электролизера протекает ток серии 24 кА. Контакты третьего класса содержат термопластичные элементы для обеспечения выполнения критериев устойчивости режима с равномерным распределением тока. Они выполнены на основе использования реологических свойств контактной пары медный лист — графитовая крошка. Нагреватель мощностью 150 кВт разогревает электролизер за 5 ... 7 часов. Для управления режимом нагрева использован релейный закон изменения тока, который осуществлен с помощью шунтирующего аппарата.

В шестой главе рассматриваются коммутационные режимы сильноточных жпдкометаллическнх аппаратов. В аппаратах индукционного н кондукциоипого типов для повышения эффективности дугогашения использовано предварительное ускорение жидкого металла и разделение зон протекания тока в рабочем и коммутационном режимах. Распределение тока между главными и дугогасительными жпдкометаллпческимн контактами исследовалось с помощью индукционных датчиков тока. Для управления стабилизацией дуги отключения использовано введение в межэлектродный зазор керамических вставок и магнитное дутье, что исключило стабилизацию дуги по линии наикратчайшего расстояния. В аппарате индукционного типа параметры индуктора выбраны таким образом,

чтобы обеспечить устойчивость в целом режима синхронного движения дуги отключения. Этот тип аппарата испытан на ток 1000 А. Аппарат коидукцнопного типа с естественным охлаждением испытан на ток 63 кА. Для снижения токов утечек использованы цилиндрические и конические формы электродов и изоляционных вставок.

В сильноточных коммутационных аппаратах возможно возникновение режимов бурления или магннтогидродппамп-ческой неустойчивости жидкометаллнческого проводника, которые устраняются путем повышения вязкости жидкого металла. В аппарате мостпкового типа неподвижные твердоме-таллнческне электроды выполнены с углублениями, заполненными промежуточным пластичным электропроводным материалом, а подвижный электрод представляет собой гребенку из отдельных мостиков, каждый из которых имеет возможность некоторого перемещения (самоустановления). Такая конструкция обеспечивает надежное контактирование через слой ПЭМ и улучшает условия теплоотвода. Для усиления коммутационной способности аппарат снаожен многоконтактным дугогаснтельным устройством с параллельным и последовательным соединением элементов. Неподвижные части ду-гогасительных контактов имеют выступы, по которым скользят подвижные мостики. С помощью методики Куна-Таккера проведена оптимизация мпогодуговой системы и определены соотношения между значениями балластных сопротивлений, при которых их оптимальные величины лежат па границах областей устойчивости в малом.

Отсутствие внешних систем охлаждения, малые габаритные размеры п слабое влияние внешних магнитных полей позволяет использовать аппарат вблизи технологических сильноточных установок. Аппарат па 25 кА использован для шунтирования, пуска и управления технологическим режимом и нагревом кальциевого электролизера. Разработан аппарат па ток 100 кА для электролизеров по производству каустика.

Пластичный электропроводный материал использован в периодически работающих коммутационных аппаратах (частотных коммутаторах) для создания зонного контакта, ограниченного во времени и пространстве. С целью снижения мощности приводного устройства н исключения демферных устройств использовано вращательное движение промежуточного подвнжпого электрода. Частотный коммутатор испытан на ток 6 кА, напряжение на дуге 500 В, с частотой коммутации 20 ... 30 Гц. При использовании ПЭМ в зонном контакте образовывается четкая борозда, в контакте со стенками которой осуществляется скользящий токосъем. 26

Для защиты аппаратуры цепей от ударных токов исследованы и опробированы схемы электродинамических жндкоме-таллических токоограннчигелей на номинальный ток 2 ... 4 кА.

В области малых токов токоорганнчнтель находится в устойчивом состоянии, соответствующем включенному положению. При превышении тока выше тока срабатывания токоог-раничптель переходит в отключенное состояние, в котором может удерживаться магнитной защелкой. Проведена оптимизация токоограпичптеля по условиям быстродействия за счет варьирования формы и расположения токоведущих частей и дугогасительных камер. Для обеспечения максимального быстродействия токоогранпчпгеля, состоящего из плоских шин, их размеры должны удовлетворять условиям

а = -|/У/(ш +2); с = Уй(ш + 2) (31)

где а, с — толщина и ширина шин; £2 — сечение одной шины; т — число горизонтальных токоведущих участков. Дугогасп-тельную камеру следует размещать таким образом, чтобы расстояние между осыо дуги и отрезком, соединяющим осп вертикальных токоведущих участков, было равно расстоянию между указанными осями. В контуре с ударным током 40 ... 90 кА разработанное электродинамическое устройство обеспечивает токоогранпченпе тока промышленной частоты.

Разработанные устройства улучшают условия труда, повышают производительность оборудования, снижают потери электроэнергии и материалов, обеспечивают защиту от аварийных режимов. Экономическая эффективность разработок, в которых автор принимал участие, составляет более 1 млн. рублей.

заключение

Проведенные теоретические исследования по качественному анализу и оптимизации многорежимных контактных и дуговых систем направлены на решение крупной паучно-техни-ческой проблемы по созданию жидкомсталлических контактных узлов н коммутационных аппаратов для управления режимами н защиты сильноточных электроустановок.

1. Переходные режимы контактно-дуговых систем исследованы как многостадийные процессы ,направление и характер которых определяются критериями устойчивости в малом и большом. Условия устойчивости использованы для определения функционального назначения отдельных элементов контактов п аппаратов, а также в качестве ограничений при проведении оптимизации,

2. Модельное сопровождение исследования устойчивости контактов п дуги отключения выбрано в форме обобщенных электрических двухполюсников, что позволило наиболее полно учесть влияние параметров и схем электрических ценен. Пространственная стабилизация электрической дуги описывалась на основе предложенного метода представления сложного разряда как многодуговой системы. Модель реономного контакта получена с привлечением феноменологических уравнении термопластичностп. Реализованы методики определения параметров моделей на основе обработки экспериментальных данных рабочих режимов и режимов со специальными возмущениями.

3. Разработаны модели реономного контакта, имеющие сходную структуру со структурами моделей динамически стабилизированной дуги, что позволяет с единых позиций исследовать устойчивость указанных классов термозавнепмых сопротивлений. На основе блочной дифференциальной формы представления обобщенных двухполюсников с расширенным вектором переменных построена методика получения характеристического уравнения, исключающая приведение подобных членов.

4.Для цепей с термозависпмымп сопротивлениями выявлены ситуации существенности малых параметров, когда условия устойчивости быстрой подсистемы являются более жесткими, чем условия устойчивости медленной подсистемы. В таких случаях, к которым относятся многоканальные системы и системы со сложными разрядами, априорное пренебрежение быстрыми переходными процессами приводит к неверным ре: зультатам при анализе устойчивости.

5. Определены условия нарушения критериев устойчивости режимов, препятствующих растяжению дуги и ее гашению за счет стабилизации разряда тепловым скольжением н повторными электрическими пробоями. Практическая реализация полученных условий осуществлена за счет усиления магнитного автодутья и подбора функции мощности теплоотвода в керамическом межэлектродном канале аппарата. Режим устойчивого в целом синхронного движения дуги в бегущем магнитном пол1е обеспечен за счет соответствующего выбора значения индукции магнитного поля и полюсного деления индуктора.

6. Исследования нестационарных электродуговых, нелинейных, автоколебательных систем, а также систем с изменяющимися э. д. с. н длиной дуги позволили выявить влияние параметров цепи и дуги на условия гашения.

7. Зависимость переходного процесса от начальных условии исследована прямым методом Ляпунова. Предложена энергетическая функция Ляпунова для члектродуговон системы, с помощью которой в аналитической форме определяются условия гашения дуги в пуле тока по критическому значению и величине остаточной проводимости дуги.

8. Исследована перегревная неустойчивость сильноточных реопомных контактов. Критерии устойчивости режима с равномерным распределпнем тока реализованы в контактном электронагревателе за счег реологических свойств контакта медных прокладок с графитовыми гранулами. Выявлена критичность выбранного способа стабилизации к размерам гранул графита.

9. При оптимизации мпогорежпчпых контактных и электродуговых систем критерии устойчивости использованы в качестве ограничений в форме неравенств в оптимизационной .задаче Куна-Таккера. Показано, что в многоканальных электродуговых цепях балластные сопротивления принимают оптимальные значения па границах областей устойчивости. Для жидкометаллическнх контактов, имеющих линейные ограничения в форме равенств, выполняется правило равенства относительных приростов приведенных затрат по контактным и шинным участкам. Это правило при использовании полученных аналитических выражений для сопротивлений плоских распределенных контактов позволяет определить в явном виде зависимости оптимальной длины пахлеста от размеров и параметров электродов и жндкометаллического проводника.

10. Условия термодинамической устойчивости, заключающиеся в минимизации свободной энергии системы, реализованы при создании пластичного электропроводного материала с помощью проведения этапа образования пнтерметалличе-ских соединений. Полученный нластнчпый электропроводный материал обладает термостойкостью, высокой адгезионной способностью к меди, железу, графиту, имеет вязкость, превышающую на два—три порядка гязкость галлия.

На основе пластичного электропроводного материала созданы коммутационные аппараты п контактные соединения на ток 24 кА, работающие при повышенной температуре (~250°С).

11. Термодинамическая стабилизация медных плавких вставок для быстродействующих предохранителей осуществлена за счет пленочного покрытия жидким металлом и образования пнтсрметаллпчсского защитного слоя. Разработаны плавкие вставки для защиты полупроводниковых преобразователей на ток 630 А, с сопротивлением 0,15ХЮ~3 Ом, и нм-

пульсом квадратичного тока 8-105 А2с. Проведена проработка технических проектов электродинамического токоограничи-теля промышленной частоты на токи 2 ... 4 кА и защитного теплового выключателя для бытовых электронагревателей с рео-номной защелкой.

12. Исследованы рабочие и коммутационные режимы индукционных н кондукционных аппаратов с жидким металлом. Проведены опытно-промышленные испытания кондукционно-го аппарата на ток 63 кА. Разработаны модули шунтирующих жидкометаллнческнх аппаратов мостикового типа на токи 100 и 200 кА с падением напряжения на зажимах не более 80 мВ, не требующие принудительного охлаждения. Дугогасительные устройства сильноточных выключателей снабжены набором параллельных дугогаентелытых контактов.

Экономическая эффективность разработок, в проведении которых автор принимал участие, составляет более 1 млн. рублей.

Список печатных работ и изобретений по теме диссертации

1. Кулаков П. А., Новиков О. Я., Тимошевский А. Н. Устойчивость горения электрической дуги. — Новосибирск: Наука, 1992. — 198 с.

2. Теория термической электродуговои плазмы. Ч 2. Нестационарные процессы и радиационный теплообмен в термической плазме /М. Ф. Жуков, Б. П. Девятой, О. Я. Новиков и др. — Новосибирск: Наука, 1987. — 287 с.

3 Многодугопые системы /О. Я. Новиков, П. И. Тамкпви, А. II. Ти-мошевскип и др. — Новосибирск: Наука, 1988. — 132 с.

4. Математические методы исследования динамики и проблемы управления низкотемпературной плазмой /О. Я. Новиков, В. Ф. Путько, В. В. Танаев и др. — Новосибирск: Наука, 1991. — 271 с.

5. Кулаков П. А., Новиков О. Я. Применение метода функций Ляпунова к исследованию устойчивости электрической дуги //III семинар по применению прямого метода Ляпунова в энергетике: Сб. докл. — Новосибирск: СибНИИЭ, 1975. — С. 135—138.

С. Кулаков П. А. Исследования устойчивости движения дуги в бегущем магнитном поле //VII Всесоюз. конф. по генераторам низкотемпературной плазмы: Тез. докл. — Алма-Ата, 1977. — Т. 2. — С. 92—95.

7. Экспериментальное исследование дуги в бегущем магнитном поле /В. Al. Егоров, П. А. Кулаков, О. Я. Новиков, В. В. Танаев //Сложные электромагнитные поля и электрические цепи: Межвуз. сб. науч. тр. — Уфа: Уфимский авиац. ин-т, 1977. — № 5. — С. 7—10.

8. Кулаков П. А., Новиков О. Я. Устойчивость горения продольно обдуваемой дуги при динамической стабилизации средней длины //Сложные электромагнитные поля и электрические цепи //Межвуз. сб. науч. тр. — Уфа: Уфимский авиац. нн-т, 1976. — Кя 4. — С. 9—12.

,9. Кулаков П. А., Новиков О. Я., Танаев В. В. Пространственная и энергетическая устойчивость открытой дуги с торцевыми электродами // Сложные электромагнитные поля и электрические цепи //Межвуз, сб. науч. тр. — Уфа: Уфимский авиац. ин-т, 1976,. — № 4. — С. 5—9.

,10. Егоров В. М., Кулаков П. А., Новиков О. Я. Устойчивость элекТ-рпчсскоГг дуги с периодически изменяющейся длиной //VII Всесоюз. науч,-техп. конф. по генераторам низкотемпературой плазмы: Сб. докл. — Алма-Ата, 1977. — Т. 2. — С. 86—91.

11. Кулаков П. А. Определение областей притяжения режимов п электродуговой установке прямым методом Ляпунова. — AV., 1978. — 3 с. —Дсп. в'ШШИТИ 18.01.78, Л1> 1307.

12. Кулаков П. Л. Исследование устойчивости дуги переменного тока.

— М„ 1978. — 3 с. — Дел. в ВИНИТИ 18.04.78, ЛЬ 1307.

13. Кулаков П. А., Степанов В. К■ Определение условий устойчивости горения электрической дуги плазмотрона в цепи управляемого источника питания //VIII Всесоюз. науч.-техн. конф. по генераторам низкотемпературной плазмы: Тез. докл — Новосибирск, 1980. Ч. 3. — С. 156—159.

14. Коммутация электрических пепси с жидкометаллнческимн контактами /А. А. Воронин, П. А. Кулаков, О. Я. Попиков и др. //Всссоюз. конф. по нелинейным цепям п системам: Тез. докл, 19—21 окт. 1982 г. — Ташкент, 1982. — Ч. 2. — С. 109—110.

15. Кулаков П. А., Новиков О. Я., Путько В. Ф. Проблемы анализа электродуговой плазмы в коммутационных аппаратах //Физика низкотемпературной плазмы: Тез. докл. VII Всссоюз. конф. — Ташкент, 1987. — Ч. 2. — С. 264—265

16 Гашение дуги отключения и жидкометаллнчеекп.х сильноточных электрических аппаратах /Б. И. Костылев, П. А. Кулаков, О. Я. Новиков, В. И. Приходчеико //Специальные коммутационные элементы: Сб. докл. Всссоюз. конф. — Рязань, 1982. — Т. 2 — С. 65-69.

17. Кулаков П. Л., Новиков О, Я., Приходченко В. //. Некоторые вопросы коммутации электрических пепси низкого напряжения //VI совет, по электромагнитным расходомерам и электротехнике жидких проводников: Сб. докл. — Таллин, 1973. — С. 4—6.

18. Воронин Л. А., Кулаков П. А., Новиков О. Я. Определение параметров динамических моделей дуги //Генераторы низкотемпературной плазмы: Тез. докл X Всссоюз. коиф. — .Чни:к, 1986. — Ч. 2. — С. 124—125.

19. Воронин Л. А., Куликов П. А., Пашков О. Я. Идентификация н устойчивость электрической дуги //Проблемы нелинейной электротехники: Тез. докл. III Всссоюз. коиф. — Киев, 1988. — С. 80—88.

20. Воронин А. А., Кулаков П. А., Новиков О. Я. Идентификация электрической дуги по динамическим вольт-амперным характеристикам //Генераторы низкотемпературной пла!мы: Тез. докл. XI Всссоюз. конф. — Новосибирск, 1989, — Ч. 1. _ С. 294—295.

21. Кулаков П. А., Новиков О. Я. Применение метода синусоидальных возмущений и исследование динамики движущемся электрической дуги // VII Всесоюз. кот!), но генераторам низкотемпературной плазмы: Тез. докл.

— Алма-Ата, 1977. — Т. 2. — С, 90 99

22. Исследование переходного сопротивления сплыю1 очного контактного узла /А. В. Всретенков, II. А. Кулаков, В. И. Приходченко, 10. Н. Скоморохов //Пути повышения качества н надежности жидкометаллнчеекпх контактов: Тез. докл семпнаоа по теории машин и механизмов АН СССР, 21—23 аир. 1987. — Каунас,' 1987. — С. 107—108.

23. Расчет электромагнитных и тепловых полей сильноточного жидко-металлического контакта /А. А. Воронин, В. М. Игнатьев, П. А. Кулаков, Ю. .И. Скоморохов //Пути повышения качества н надежности жидкометаллнчеекпх контактов: Тез. докл. семинара по теории машин и механизмов АН СССР, 21—23 апр. 1987 г. — Каунас, 1987. — С. 104—105.

24. Экспериментальное исследование сильноточного контакта медь— галлии /А. В. Всретенков, П. А. Кулаков, О. Я. Нопигон и др. //Пути по-

вышения качества и надежности электрических контактов: Тез. докл. Все-союз. науч.-техн. совсщ., март 1978 г. — Л., 1978. — С. 91—92.

25. Оптимизация сильноточных жидкометалличсских контактов /А. А. Воронин, П. А. Кулаков, В. И. Приходченко, Ю. Н. Скоморохов //Тр. Ин-т проблем материаловедения АН УССР. — Киев, 1987. — С. 70—74.

26. Воронин А. А., Кулаков П. А. Система автоматизированного выбора схем электрических соединений электростанций //Повышение качества н надежности продукции программного обеспечения ЭВМ и технических средств обучения: Тез. докл. Всесоюз. конф., 19—21 сент. 1989 г. — Куйбышев, 1989. — С. 137—138.

27. Классификация жидкометалличсских коммутационных аппаратов /А. А. Воронин, П. А. Кулаков, О. Я. Новиков и др. //Всесоюз. сем. по жидкометаллическим контактам: Сб.-докл., 12—14 окт. 1982 г. — Каунас, 1983. — Дсп. в НИИТИ и ЭП Госплана ЛитССР 15.09.83, № 1117 ли Д83.

28. Сильноточный коммутационный аппарат кондукционного типа с жидкометаллическим рабочим телом /А. В. Веретепков, Д. г. Зазовский, П. А. Кулаков и др. //Пути повышения качества и надежности электрических контактов: Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. совет., март 1978 г. —Л., 1978. — С. 92—93.

29. Сильноточный цилиндрический коммутационный аппарат /А. В. Веретеиков, А. Ф. Кузьмин, П. А. Кулаков и др. //Всесоюз. науч.-техн. конф по специальным коммутационным элементам: Тез. докл. — Рязань: РТИ, 1981. — С. 15—17.

30. Сильноточный коммутационный аппарат с жидким металлом / А. Ф. Кузьмин, П. А. Кулаков, В. И. Приходченко, В. В. Танасв //Электротехническая промышленность. Аппараты низкого напряжения. — 1981.— ЛЬ 4 (95). — С. 5—6.

31. Сильноточные специальные коммутационные аппараты с жидкометаллическим рабочим телом /А. А. Воронин, П. А. Кулаков, О. Я. Новиков н др. //Специальные коммутационные элементы: Тез. докл. Всесоюз. конф. — Рязань, 1982. — Т. 2. — С. 18—19.

32. Вопросы дугогашення в аппаратах с жидкометаллическим контактом /А. В. Веретенков, П. Л. Кулаков, О. Я. Новиков и др.

//Пути повышения качества и надежности электрических контактов: Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. совещ. — Л., 1978. — С. 93—94.

33. Сильноточный коммутационный аппарат с шунтирующей ветвью / А. А. Воронин. В. М. Игнатьев, П. А. Кулаков и др. //Г1утн повышения качества и надежности жидкометалличсских контактов: Тез. докл. семинара по теории машин и механизмов АН СССР, 21—23 апр. 1987 г. — Каунас, 1987. — С. 120—121.

34. Воронин Л. А., Кулаков П. А., Приходченко В. И. Электромеханические гтеобраозватели постоянного тока с жидкометаллическим рабочим телом //Специальные коммутационные элементы: Сб. докл. Всесоюз. совещ. — Рязань, 1982. — Т. 2. — С. 14—15.

,35. Анализ решений работы жидкометалличсских преобразователей многократного действия /А. А. Воронин, П. А. Кулаков, О. Я. Новиков и др. //Состояние и перспективы производства аппаратов низкого напряжения: Тез. докл. V Всесоюз. науч.-техн. конф., Ульяновск, 14—16 мая 1985 г.— М.' Информэлектро, 1985. — С. 54—55.

36. Игнатьев В. М., Кулаков П. А. Устойчивость многоканальных контактных и дуговых систем //Нестационарные дуговые и прпзлектродные процессы в электрических аппаратах н плазмотронах //Сб. докл. Всесоюзного семинара, июнь 1991 г., Улан-Удэ. — Алма-Ата, 1991. — С. 137—139.

37. Кулаков П. А., Скоморохов Ю. Н. Сопротивление сильноточных распределенных жидкометаллических контактов //Нестационарные дуговые и приэлсктродные процессы в электрических аппаратах и плазмотронах

//Сб. докл. Всесоюзного семинара, июнь 1901 г., Улан-Удэ. — Алма-Лта, 1991. — С. 161—164.

38. Режимы работы сильноточных коммутационных аппаратов с жид-комсталлическими контактами //А. А. Воронин, II. А. Кулаков, О. Я. Новиков и др. Нестационарные дуговые и прпэлектродные процессы в электрических аппаратах и плазмотронах //Сб. докл. Всесоюзного семинара, июнь 1991 г., Улан-Удэ. — Алма-Ата, 1991. — С. 37—42.

39. А. с. 582532 СССР, ЛУКИ2 ПО! II 29/29. Коммутационный аппарат с жндкометалличсскнм контактным узлом /В. В. Андреев, П. А. Кулаков Л. Т. Николаева и др. (СССР). — 2 е.: нд.

40. А. с. 616661 СССР, МКИ2 Н 01 Н 29/28. Жидкометаллический выключатель /В. В. Андреев, А. В. Веретенков, П. А. Кулаков и др. (СССР).— 3 е.: ил.

,41. А. с. 653638 СССР, МКИ2 Н 01 Н 29/28. Жидкометаллический выключатель /В. В. Андреев, А. В. Веретенков, П. А. Кулаков и др. (СССР),— 3 е.: ил.

42. А. с. 694909 СССР, МКИ2 Н 0! Н 29/02. Контактный узел с промежуточным жидкометаллическим контактом /В. А. Бардин, А. В. Веретенков, П. А. Кулаков и др. (СССР). — 2 е.: ил.

43. А. с. 755471 СССР, МКИ3 В 23 К 9/10. Способ определения постоянной времени и дифференциального сопротивления электрической дуги постоянного тока /В. М. Егоров, П. А. Кулаков, В. В. Мотовилов, О. Я. Новиков (СССР). — 3 е.: нл.

44. А. с. 796940 СССР, МКИ3 Н 01 11 20/00. Капиллярый жидкометаллический контактный узел /А. В. Всретенкоз, П. А. Кулаков, Л. Т. Николаева и др. (СССР). — 2 е.: ил.

45. А. с. 828243 СССР, МКИ3 Н 01 Н 29/28. Жидкометаллический контактный узел /Н, В. Архипов, А. В. Веретенков, II. Л. Кулаков и др. (СССР). — 2 е.: нл.

46. А. с. 871246 СССР, МКИ3 Н 01 Н 29/28, Жидкометаллический выключатель /П. Л. Кулаков, Л. Т. Николаева, О. Я. Новиков и др. (СССР). — 2 е.: ил.

47. А. с. 871249 СССР, МКИ3 Н 01 Н 37/76. Термовыключатель /П. А. Кулаков, Л. Т. Николаева, О. Я. Новиков и др. (СССР). — 2 е.: пл.

48. А. с. 1040541 СССР, МКИ3 Н 01 Н 29/28. Частотный коммутатор/ И. А. Ахмеров, А. А. Воронин, П. А. Кулаков и др. (СССР). — 3 е.: ил.

49. А. с. 1043759 СССР, МКИ3 Н 01 Н 29/02. Частотный коммутатор/ Б. И. Костыдев, П. А. Кулаков, Л. Т. Николаева и др. (СССР), 3 е.: «л.

,50. А. с. 1065910 СССР, МКИ3 Н 01 II 29/02. Частотный переключатель /А. В. Веретенков, Р. А. Гайнуллии, Л. А. Кулаков и др. (СССР). — 3 е.: ил.

51. А. с. 1089650 СССР, МКИ3 Н 01 II 29/28. Частотный коммутатор/ А. А. Воронин, П. А. Кулаков, Л. Т. Николаева и др. (СССР). — 3 е.: ил.

52. А. с. 1277236 СССР, МКИ4 II 01 29/28. Жидкометаллический предохранитель /А. А. Воронин, К. В. Киреев, П. А. Кулаков н др. (СССР). — 3 е.: нл.

53. А. с. 1379822 СССР, МКИ4 Н 01 И 29/04. Жидкометаллическое контактное устройство /А. В. Веретенков, А, А. Воронин, Н. К. Дулееов и др. (СССР). — 3 с,: нл.

54. А. с. 14125010 СССР, МКИ4 Н 01 Н 37/76. Тепловой выключатель/ А. В. Веретенков, А. А. Козлов, Г. А. Коренев и др. (СССР). — 4 е.: нл. ДСП.

55. А. с. 1420622 СССР, МКИ' Н 01 Н 29/02. Контактный узел с жидкометаллическим контактом/А. В. Веретенков, П. Л. Кулаков, Л. Т. Николаева и др. (СССР). — 3 е.: ил.

56. А. с. 1447186 СССР, МКИ4 Н 01 Н 29/02. Жидкометаллическое коммутационное устройство /А. В. Веретенков, П. А, Кулаков, Л. Т. Николаева, В. И. Приходченко (СССР). — 3 е.: ил. ДСП.

57. А. с. 1456908 СССР, МКИ4 01 27/02. Способ измерения сопротивления жидкометаллнческнх рабочих тел и контактов /П. А. Кулаков, А, Л. Мнгупов, В. И. Приходченко, Ю. П. Скоморохов (СССР). — 3 е.: ил.

58. А. с. 1464777 СССР, МКИ4 Н 01 Н 29/02. Жидкометаллическое коммутационное устройство /П. А. Кулаков, А. В. Манухнн, Л. Т. Николаева и др. (СССР). — 3 е.: ил. ДСП.

59. А. с. 1480043 СССР, МКИ4 Н 01 Н 29/02. Коммутационный аппарат /А. А. Воронин, Н. К. Дулссов, В. М. Игнатьев, П. А. Кулаков и др. (СССР). - 3 е.: ил. ДСП.

00. А. с. ¡48523 СССР, МКИ4 И 01 11 37/76. Тепловой выключатель / А. В. Веретенков, С. И. Гуляев, А. А. Козлов н др. (СССР). — 4 е.: ил.

01. А. с. 1489486 СССР, МКИ' II 01 Н 29/02. Жидкометаллическое коммутационное устройство /А. Веретенков, П. А. Кулаков, Л. Т. Николаева, В. И. Приходченко (СССР). —, 3 е.: пл. ДСП.

62. А. с. 1545267 СССР, МКИ5 И 01 Н 33/59. Устройство для измерения скоростной характеристики выключателя /А. А. Воронин, В. М. Игнатьев, А. Д. Кондусов и др. (СССР). — 3 е.: ил.

63. А. с. 1670961 СССР, МКИ5 С 22 С 28/00, Н 01 II 29/00. Электропроводный термостойкий пластичный материал /В, М. Игнатьев, П. А. Кулаков, Ю. Н, Скомо ДСП.

г. Самара. Типография ЭОЗ СамПИ. Заказ 126. Тираж 100 экз.