Плавкая вставка

 

1. ПЛАВКАЯ ВСТАВКА для стрелякяцйх предохранителей, выполненная в виде высокопроводящего участка и высокоомной державки, соединенных параллельно, о т л и ч а .ю щ а я с я тем, что, с целью повышения быстродействия и чувствительности -к токам малой величины, высокопроводящий участок выполнен составным из двух одинаковых элементов, соединенных встык с помощью низкоплавкого припоя. 2. Вставка по п. 1, отличающаяся тем, что в месте соединения двух элементов высокопроводящего участка выполнен шаровидный наплав из легкоплавкого припоя.

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ЗСЮ Н 01 Н 85 02

) ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕ П=ЛЬСТВУ (21) 3471756/24-07 (22) 20.07.82 (46) 23.10.83. Бюл. У 39 (72) А;Я. Зотов и A.Â. Клюшин (71) Ульяновский политехнический институт (53) 621.316.923(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 542260, кл. Н 01 Н 85/02, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

М 700880, кл. Н 01 Н 85/02, 1978.

3. Авторское свидетельство СССР

9 .807404, кл. Н 01 Н 85/02, 1979. (54)(57) 1. ПЛАВКАЯ ВСТАВКА для стреляющих предохранителей, выполненная в виде высокопроводящего участка и высокоомной державки, соединенных параллельно, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что, с целью повы шения быстродействия и чувствительности .к токам малой величины, высокопроводящий участок выполнен сос тавным из двух одинаковых элементов, соединенных встык с помощью низкоплавкого припоя.

2. Вставка по и. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что в месте соединения двух элементов высокопроводя щего участка выполнен шаровидный наплав из легкоплавкого припоя.

1050008

Изобретение относится к электротехнике, а именно к стреляющим предохранителям, которые применяются при защите силовых понижающих трансформаторов.

Известны плавкие вставки, предназначенные к использованию в стреляющих предохранителях, где на них постоянно воздействуют механические усилия пружины полюса, стремящиеся выбросить подвижный электрод из предохранителя наружу. Это происходит как только перегорит плавкая вставка, служащая также для электрической и .механической связи подвижного электрода с неподвижным. Поэто,му плавкие вставки данных устройств состоят из высокопроводящей части, выполняемой, например, из меди, и высокоомной державки, обладающей малой проводимостью, но хорошими механическими характеристиками. Они включаются параллельно друг другу.

Державка воспринимает на себя усилия пружины полюса, разгружая тем самым от воздействйя этой пружины высокопроводящую часть плавкой вставки, обладающую, как правило, низкими механическими характеристиками.

Это устраняет воэможность вытягивания высокопроводящей части, а значит, снижения ее рабочего сечения. ЗО

Последнее могло бы приводить к снижению в процессе работы ее номинального тока и приводило бы к ложной и излишней работе предохранителей, сопровождающихся ущербами у потреби- 35 ,телей (1) и (2) .

Недостатками этих устройств являются малая чувствительность к токам перегрузки и низкое быстродействие при коротких замыканиях на вы- 4р водах за трансформатором (на выводах низшего напряжения) . Предохранители с такими плавкими вставками не за-. щищают трансформаторы от токов пеРегрузки. ТРебуется Установка на 45 подстанциях специальных релейных защит от токов перегрузки. Они дейст вуют на отключение выключателей линии, отходящих от подстанции. Последнее удорожает сооружение понизительных подстанций. Кроме того, такие плавкие вставки не обеспечивают выполнения требований ГОСТ 2213-78 в части обеспечения чувствительности к токам перегрузки на подстанциях.

Малое быстродействие к токам к.з. 55 на выводе НН трансформатора не выполняет требований термической стой. кости защищаемого трансформатора.

Это ограничивает применение предохранителей. 60

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является плавкая вставка для стреляющих предохранителей, выполненная в виде высокопроводящего участка и высокоомной державки, соединенных параллельно (3) .

Однако указанное устройство не дает возможности повысить быстродействие и чувствительность к токам малой величины.

Целью изобретения является ловышение быстродействия и чувствительности к .токам малой величины.

Поставленная цель достигается тем, что в плавкой вставке для стреляющих предохранителей, выполненной в виде высокопроводящего участка и высокоомной державки, соединенных параллельно, высокопроводящий участок выполнен составным из двух одинаковых элементов, соединенных встык с помощью низкоплавкого припоя.

Кроме того, в месте соединения двух элементов высокопроводящего участка может быть выполнен шаровидный наплав из легкоплавкого припоя °

На чертеже представлена плавкая вставка для стреляющих предохранителей.

Вставка состоит из высокопроводящей, например, медной части 1 и высокоомной части (державки) 2. Последняя воспринимает на себя тянущие усилия, воздействующие на электроды

3 и 4 патрона. Высокопроводящая часть плавкой вставки состонт иэ двух элементов, стыкующихся между собой в точке 5. Механически и электрически элементы между собой соединены с помощью легкоплавкого припоя б, у которого температура плавления ниже температуры плавления высокопроводящей части.

В качестве примера показано крепление плавкой вставки к электродам

3 и 4 с помощью винтов 7, снабженных плоскими 8 и пружинными 9 шайбами.

Последние обеспечивают сохранение усилия контактного прижатия концов плавкой вставки к электродам 3 и 4 независимо от нагрева мест контактирования.

Весь узел плавкой вставки с электродами 3 и 4 находится внутри газогенерирующей трубки патрона предохранителя (не показана) .

Электрический ток идет по одному из электродов, например 3, входит в высокопроводящую часть 1 и частично в высокоомную державку 2, переходит в электрод 4, а из него - в защищаемый объект.

Электроды 3 и 4 действием усилий пружины полюса стремятся разойтись в противоположные стороны, однако удерживаются от этого державкой 2.

При появлении перегрузки или тока к.з. небольшой величины медное тело

1 начинает разогреваться. Тепло от него за счет теплопроводности отводится к электродам 3 и 4. Часть тепла эа счет конвекции отдается ок-

1050008 е Составитель С. Гордон

Редактор И..Николайчук Техред С.Легеза

Корректор О. Билак

Заказ 8439/51

Тираж 703 > 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 ружающему воздуху. До 50% от разогретой вставки отводится за счет излу.чения.

Таким образом, наиболее разогретой частью вала 1 является середина в точке 5, так как от нее (если даже и нет наплава-шарика) наиболее затруднен теплоотвод за счет теплопроводности к электродам 3 и 4.

После расплавления места спая в точке 5, электрическая цепь через 10 медную часть 1 плавкой вставки обрывается, так как припой вкатывается под собственным весом или испаряется за счет тепловыделения от приходящего тока. Весь ток устремляется в высокоомную державку 2 и расплавляет ее. После этого электроды 3 и 4, освободившись от связывающего воздействия плавкой вставки, устремляются в противоположные стороны. За ними тянется электрическая дуга, которая воздействует на газогенерирующий материал патрона и разогревает его. Материал начинает испаряться, за счет чего в патроне повышается давление выделившегося газа и образуется газовое дутье вдоль ствола дуги. Это приводит к усилению npo-

mecca конвекции, улучшает условия охлаждения дуги, повышает градиент в ее стволе. При переходе .тока через ноль происходит полное гашение электрической дуги и отключение защищаемого объекта.

При наличии в месте стыка шарообразного наплава 6 еще больше по- 35 вышается чувствительность к токам перегрузки незначительной величины.

Дело в том, что такой наплав стано-. вится аккумулятором тепла из-.за за; ниженного, по сравнению с предыду- 4g щим случаем, излучения и конвективногр отвода тепла от единицы объема наплава. Это объясняется тем, что с ростом размеров шара снижается площадь его поверхности излучения, приходящаяся на .единицу объема. Кроме

-того, использование наплава придает определенную инерционность в срабатывании плавкой вставки при кратковременных всплесках перегрузочных токов и токов повреждения небольшой величины, что не позволяет плавкой вставке срабатывать при запусках двигателей и возникновении токов намагничивания при включении трансформаторов в работу и не дает предохранителю сработать ложно при внешних коротких замыканиях, например, на линиях низшего напряжения, отходящих от подстанции. В последнем случае к.з. должно ликвидироваться срабатыванием выключателя поврежденной линии, а не предохранителем., Прн мощных к.з. процесс нагрева тела вставки носит адиабатический характер: все тепло идет на разогрев тела. Поэтому, в первую очередь, будут расплавляться участки стыкующихся элементов высокопроводящей части 1, расположенные слева и справа от места стыка и наплава.Из-за массивности наплава,выделившегося на

его длине, тепла будет недостаточно, чтобы расплавить наплав ° В то же время, на единице длины участкбв вставки, примыкающих к наплаву, тепла вполне достаточно, чтобы расплавить и испарить тело высокопроводящей части 1. После этого сгорает державка 2, и гашение дуги происхо- дит по описанному способу.

Применение предлагаемой вставки расширит возможности стреляющих предохранителей на 35 кВ типа ПС35МЧ1 и позволит им использбваться вместо комплектов Отделитель-короткозамыкатель на 35 кВ. ОРУ 35 кВ однотрансформаторной подстанции стоит с предохранителями ПС-35NVI 1720 руб., с комплектом Отделитель-короткозамыкатель - 3200 руб. Следовательно, на каждой постанции будет получена экономия по капитальным вложениям до

1480 руб. на каждый трехполюсный комплект.