Плавкий предохранитель

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик («)1О01223 (61) Дололнмтельное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 060481, (21) 3309784/24-0 1 с присоединением заявки Нов (23) ПриоритетОпубликовано280283, Бюллетень М 8 (И)М Кп з

Н 01 Н 85/08

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

153) УДК 621.316. .923 (088.8) Дата опубликования описания 280283 q ° .

A.Н. Булгаков, Н. A Ильина, P . Ñ. ХмельйИцкйф, С.М. Шевченко, И.Г. Шкловский и Я.Н. ЙМйдер "-

„:,: т...

/: ;" (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский конструкторский и технологический институт низковольтного аппаратостроения ВНИИэлектроаппарат (71) Заявитель (54) IIJIABKHA ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к плавким предохранителям.

Известны плавкие предохранители, плавкие элементы которых имеют изгибы, служащие для компенсации изменений их линейных размеров как при перепадах температуры при работе предохранителя в режиме тепловых нагрузок, так и при его сборке 1).

Однако в этих конструкциях изгибы не оказывают влияния на защитные характеристики предохранителей.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является плавкий предохранитель, содержащий корпус, заполненный дугогасящим наполнителем, контактные выводы и по меньшей мере один ленточный перфорированный плавкий элемент, соединенный с контактными выводами и имеющий изгибы, расположенные вдоль плавкого элемента по разные стороны . от каждого из участков уменьшенного сечения, образованного перфорацией, причем в указанном плавком элементе отношение полного поперечного сечения к минимальному поперечному сечению перфорированных участков составляет 5:1 и более $2j.

Недостатками известного устройства являются низкая устойчивость к циклическим перегрузкам и неблагоприятные условия для дугогашения.

Цель изобретения — повышение стойкости предохранителя к циклическим перегрузкам и улучшение условий дугогашения.

Поставленная цель достигается тем, что в плавком предохранителе указанные изгибы, расположенные вдоль плавкого элемента по разные стороны от каждсго из участков уменьшенного сечения, образованного перфорацией, направлены в противоположные стороны относительно плоскости плавкого элемента и выполнены с соотношением расстояния от плоскости плавкого

20 элемента до наиболее удаленного участка изгиба к длине изгиба в плоскости плавкого элемента в пределах 0,1-1,0.

На фиг.1 изображен плавкий предохранитель, общий вид; на фиг.2.— то же, поперечное сечение; на фиг.3 плавкий элемент.

Плавкий предохранитель содержит корпус 1 с контактными выводами 2 и плавкий элемент 3, помещенный в дугогасящий наполнитель 4. Плавкий элемент 3 предохранителя выполнен

1001223 из металлической ленты и соединен с контактными выводами 2. Между участками уменьшенного сечения 5, образованными перфорацией, расположены изгибы б, причем изгибы, расположенные вдоль плавкого элемента по разные стороны от каждого из участков ,уменьшенного сечения 5, направлены в противоположные стороны относительно плоскости плавкого элемента.

Предельные значения соотношений 10 выбирают в зависимости от линейных размеров плавких элементов и изгибов, от расстояний между участками уменьшенного сечения (плавкими перешейками) вдоль плавкого элемента и от ряда других факторов.

Для быстродействующих предохранителей низкого напряжения расстояние между последовательными рядами план" ких перешейков, вдоль плоского ленточного плавкого элемента находится в пределах 8-20 мм. Расстояние от плоскости плавкого элемента до наиболее удаленного участка изгиба должно быть не менее 1-1,5 мм и . 25 не более 4-5 мм (чтобы не произошло увеличения размеров корпуса малогабаритных быстродействующих предохранителей в поперечной плоскости) .

Одновременно необходимо учитывать, что расстояние от плавкого перешейка до начала изгиба не может быть меньше огределенной величины (зависящей от номинальных параметров предохранителя и сечения перешейков), так как в противном случае 35 наличие изгибов не оказывает существенного влияния на стойкость предохранителя к циклическим перегрузкам. Кроме того, расстояние между последовательными плавкими перешей- 40 ками в плоскости, параллельной продольной.оси предохранителя, не должно быть менее 5 мм. Это объясняется тем, что при отключении предохранителем тока короткого замыкания 45 плазма металла перешейков проникает в песок на расстояние 2-2,5 мм, поэтому при расстоянии между перешейками менее 5 мм потоки плазмы от соседних последовательных перешейков могут слиться, что приводит к образованию устойчивой дуги.

При минимальном расстоянии от плоскости плавкого элемента до наиболее удаленного участка изгиба и максимальной для этого случая длине изгиба в плоскости плавкого элемента отношение расстояния от плоскости .плавкого элемента до наиболее удаленного участка изгиба к длине изгиба в плоскости плавкого элемента . 60 близко к 0,1.

При максимально допустимом расстоянии от плоскости плавкого эле-, мента до наиболее удаленного участка изгиба и минимальной для этого 65 случая длине изгиба в плоскости плавкого элемента отношение расстояния от плоскости плавкого элемента до наиболее удаленного участка изгиба к длине изгиба в плоскости плавкого элемента близко к 1,0.

Плавкий предохранитель работает следующим образом.

При работе плавкого предохранителя в длительном тепловом режиме наличие изгибов приводит к увеличению площади охлаждения плавкого элемента, вследствие чего происходит снижение температуры на плавком элементе.

При работе плавкого предохранителя в режиме циклических тепловых нагрузок происходят следующие явления. Так как участки уменьшенного сечения образованы с помощью перфорации, то на плавких элементах имеются концентрации напряжений на отверстиях, образованных при просечке плавкого элемента. В процессе эксп луатации в области концентрации напряжений на краю отверстий образуются трещины. Так как ширина перешейка у быстродействующих предохранителей достаточно мала по сравнению с размерами перфорационных отверстий, то возникшие трещины полностью пересекают перешейки. Если предохранитель подвергают воздействию циклических тепловых нагрузок, то при этом существует значительная разница между средним напряжением на отверстиях (во время нахождения предохранителя в состоянии паузы) и амплитудным напряжением (во время прохождения через предохранитель импульса тока). Так как расширение тр щины за один цикл есть величина, зависящая от разницы между амплитудным и средним. напряжением, то режим циклических нагрузок для роста трещины является гораздо более опасным, чем длительный тепловой режим. Для роста трещины должна быть затрачена энергия, пропорциональная ее длине (в данном случае ширине перешейка). При наличии на плавком элементе изгибов с необходимой длиной большая часть этой энергии .преобразуется в энергию упругой деформации изогнутой части плавкого элемента, ширина которой намного превышает ширину перешейка. Таким образом, понижается амплитудное напряжение на отверстии и, следовательно, предотвращается расширение трещины до состояния разрыва металла перешейка.

При протекании через плавкий предохранитель тока короткого замыкания .соседние (по длине) фульгуритные образования располагаются по разные стороны от плоскости плавкого

1001223

Формула изобретения фиг.f

Фиг. 3

Составитель С. Гордон

Редактор A. 0rap Техред К.Мыцьо Корректор Ю. Макаренко

Заказ 1409/62 Тираж 701 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 элемента, что улучшает условия дугогашения в предохранителе.

При использовании в быстродействующих предохранителях серии ПП59 плавких элементов предлагаемой конструкции корпуса предохранителей имеют меньшие продольные габаритные размеры, чем при использовании известных плавких элементов.

Экономический эффект от внедрения изобретения на 100 тыс ° предохранителей составляет 55 тыс.руб.

Плавкий предохранитель, содержащий корпус, заполненный.дугогасящим наполнителем, контактные выводы и по меньшей мере один ленточный перфорированный плавкий элемент, соединенный с контактными выводами и имеющий изгибы, расположенные вдоль плавного элемента по разные стороны от каждого из участков уменьшенного сечения, образованных перфорацией, причем в указанном плавком элементе отношение полного поперечного сечения к миниальному поперечному сечению перфорированных участков состав" ляет 5:1 и более, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения стойкости предохранителя к циклическим перегрузкам и улучшения условий дугогашения, указанные изгибы, расположенные вдоль плавкого элемента по разные стороны от каждо"

ro из участков уменьшенного сечения, образованных перформацией, направлены в противоположные стороны относительно плоскости плавкот 3 элемента и выполнены с соотношением

15 расстояния от плоскости плавкого элемента до наиболее удаленного участка изгиба к длине изгиба в плоскости плавкого элемента в пределах 0,1-1,0 °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании Ю 999227, кл. Н 2 N 1960. 5 2. Патент CEJA Я 3287526, кл. 200-120, 1966.