Плавкий предохранитель

 

1. 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 на участках полного сечения по разные стороны от каж;и)Г

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1069027

g($11 Н О1 Н 85;08 к я я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ я . к

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3553866/24-07 (22) 24.12.82. (46) 23.01.84. Бюл. № 3 (72) К. К. Намитоков, H. А. Ильина и И. Г. Шкловский (71) Харьковский институт инженсров коммунального строительства (53) 621.316.923 (088.8) (56) 1. Патент Великобритации № 999227, кл. В 7 Н, 1965.

2. Патент Японии № 46-12703, кл. Н Ol Н 85/08, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР № 1001223, кл. Н 01 Н 85/08, 1981. (54) (57) 1. ПЛАВ КИИ" ПРЕДОХРАН ИТЕЛЬ, содержащий корпус, заполненный дугогасящим наполнителем, контактные выводы и по меньшей мере один ленточный перфорированный плавки и элемент, соединенный с контактными выводами и имеющий изгибы, расположенные вдоль плавкого элемента на участках полного сечения

ПО РаЗНЫЕ СТОРОНЫ От КажДОГс> II. У li!«тКОВ уменьшенного се;спин и Hiilll>;ill, !IIII>I«в противоположные стс> с>ны oTHo«èò«. II,!II> liлс>скости плавког<> элемента, or.>и а>о>цийс.i тем, что, с це,>>ио пов1,> шеи и я 11;1.1сж>юсти путем ув Ill IcllllH циклической,тойкс>сги и снижения габаритов, каждый ) H;, ток по,iНОГО CCBCIIIIH ПЛаВКОГО ЭЛСМс, т;. И l(>! Нут по кривой, охвагывающей на>сск>льп>ук> дс>пусти мую плошадь 11 11лс>с 1сс>«т>1, I!«1>!I«!I;Ièê)лярной плоскост: плавкого элем«нта, 11 каждый участок меньшснного сечения ра 11! >ложен в п.и>скости плавкого элемент;l ll примыкает к >;÷àñòê полного сечения >, «го основания.

2. Предохран>>тель по п. l. or Iè÷àê>и ГЩСЯ тЕМ, ЧтО УЧа«тс>К ПС>ЛНОП> ««; ННЯ IIË II кого элемента изо1.нут по дуге окружно Tll ф

3. Предохран>>тель пс> и. 1, <>г>1>чс>к>11>ий ся тем, что уча« ок 1и>иного «с l HIIH плавКОГО ЭЛЕМЕНта ВЫ: ОЛП H ПРЯМС>i Г. ЛЬН1о1>1 И IH опкякH.II к пряооугопппой фор1IL . (1069027

1О

11зобретсllli(OTIIOcH fcsI к электроаппарат<>стросIIHfo, 13 чял ности, к плавким предохря;!Итсляc.

1Iзвсл)>ы плавкие прс.ц?хранители, плавкис )л xlcfITы которых имеют по одному из-! Ибу, p;l(I!0Ñ!Ожсннох(у каждого из контяктнblx выводов. Эт!1 изгиоы служат для комиспсfllllfll изменений Нх линейных размеров 11 снижения температурных напряжений при сборке предохр IIIHTc.!ÿ (1).

В тяксш конструкции изгибы пс 0КВ;3! вают влияния на защитные .(арактсристики и надежность предохранителей.

Известны также плавкие предохранители, в которых изо>ч!утые участки содержат плавкие перешейки -- места уxl(ньшенного сечения (2).

Г! ри таком конструкти виол! исполнении

11HK,1пч KBR cT0HK0cTI «ыстРодсйсTBi IOIHHx предохранителей практически не улучи!ается

II0 сра висни ю с0 случаем использования плоских плавки; элементов. Кроме того, изготовление элементов с изгибами, содержащими персflfcHKII — — мест» ух!еньп!сивого сечения — — представляет большие технологические труzffocTH и практически непригодff0 для промышленной реализации.

Наиболее близким к изобретению по техн и ч<. ской с i (ц ности H 13л я(. те я ила в к ий 11 peдохранитель, содержащий корпус, заполненIlI.Isf дугогася>цим наполнитслем, контактные выводы и по Mcffüøåé мере один ленточный перфорированный !>а авкий элемент, сосди>ц ll f1 l IH c контяк Ilbfxfll выводами и имсI0llll1H из IIObl, расположснныс вдоль плявкого э iconic! f I»!B участках полного сечения

l10 1) B 31 I hi(cToPol fbi oT к(1ждого из ) ча TKoB уменьlll(Illloi сечения, наиравленныс B llpoТИ Б01!ОЛО?K I!I>)С СТОРОПЫ OTIIOCПТСЛЬIIO ПЛОСК()С) И II,I(l BKOI (> Э,1(Хl(>IT(l ()) .

И! 110, I fbi:3(> BB II I I С II:3 И ООБ ТЯ кого p03 B су:цсств fll10 увеличивает циклическую стойк )сть пре;(охрянитслсй и улучшает их пеK() горыс (р гис характеристики, однако в из пестllOxl предохранителе, не удается до. и! !ь грсбусмс>гo 13 пал оящсе время знач<ч)ия цикличс(кой стойкости без определен1!Ого снижения номинального тока предохf)fIIIH гс,!я (!if l 0-20,"p). Это приводит к недо-! . !к> IBBOI>clif!!10 снп сма предохранителя, т.с. (f;IKTHчссI

3 стч!Ио!3кп. 11сдОст(!то !И()й Оказывается и !!я, ?f(II()cTI> работы. !!с, !ьк) «зобретcflffsf яв Isf(TcsI повышение ня,.«?KIIO(ти путем увеличения циклической ст<школ ll II IIH?f(<. !Ис; ябаритов нлавкого !

1ÐÑ .(ОХ P (I I I H ÒÑ 1 и .

П<>ст IIIëcIIII Isl (ель дс>стигастся тем, что в If(I;If)êîx пр«,(охранителе, содсржашсм кор)г> с, з,!!>опf!cífiûé,ä п)гяcящим наполlfитс,и и, ко >тяктные выводы и (Io меньшей мере

О",пи лент!)Hный перфорированный плявкий э.l(мс нт, с(н д!!пенный с контякгными выводам): и llx!cющий изгибы, рясно.п>жснныс вдоль

20 .)5

50 плавкого элемента на участках полного сечения по разные стороны от каждого из участков уменьшенного сечения и направленные в противоположные стороны OTHQсительно плоскости плавкого элемента, каждый участок полного сечения плавкого элемента изогнут по кривой, охватывающей наибольшую допустимую площадь в плоскости, перпендикулярной плоскости плавкого элемента, а каждый участок уменьшенного сечения расположен в плоскости плавкого элемента и примыкает к участку полного сечения у его основания.

Кроме того, участок полного сечения плавкого элемента может быгь изогнут по дуге окружности.

Кроме того, участок полного сечения плавкого элемента может быть выполнен прямоугольным или близким к прямоугольной форме.

На фиг. 1-4 показаны различные варианты выполнения плавкого элемента.

Плавкий предохранитель содержит участки 1 полого сечения, расположенные в вертикальной плоскости Н, и находящиеся у его оснований плоские участки уменьшенного сечения 2, расположенные в горизонтальной плоскости плавкого элемента II (фиг. 1).

Длина каждого изогнутого участка полного сечения в плоскости элемента II равна а-в, длина каждого участка уменьшенного сечения равна а-а или в-в . В самом общем случае изгиб области полного сечения плавкого элемента в вертикальной плоскости Н, перпендикулярной к плоскости ила вкого элемента I I, теоретически может быть описан произвольной кривой вида у = f(x) (фиг. 1). Площадь, охватываемая этой кривой в вертикальной плоскости Н, математиь чески определяется интегралом 5 t (x) dx.

Факторами, которые в той или Мой мере определяют допустимые геометрические размеры изгиба и его форму, а значит, характер кривой у = f(x), могут быть: а) близость плавкого элемента к внутренней поверхности корпуса предохранителя и возможность касания изогнутой части плавкого элемента этой поверхности, что при коммутации аварийного тока может привесги к разрушению корпуса под непосредственным воздействием дуги; б) расположение указателя срабатывания вблизи плавкого элемента; в) расположение в корпусе уплотняющих или других вспомогательных деталей; г) особен ности технологии изготовления плавких элементов и предохранителя в целом.

Если из-за воздействия этих факторов область, B которой можно выполнить изгибы, действительно ограничена кривой у = f(x), то наилучшая циклическая стойкость предохранителя будет достигнута имен1069027

3 но при такой форме изгиба. На практике для выполнения изгибов плавкого элемента часто может быть использовано пространство, границы которого проходят по периметру прямоугольника с основанием а-в длиной 1 и высотой h (фиг. 1). В этом случае в соответствии наилучшей с точки зрения достижения высокой циклической стойкости предохранителя будет форма изгиба, проходящего строго по периметру этого прямоугольника. Достаточно эффективно также выполнение изгибов в виде практического круга (фиг. 4), полукруга или другой кривой, близкой к допустимым границам (фиг.3). В это же время выполнение изгибов в форме, достаточно далеко отходящей от допустимых границ, например, в виде треугольника или близкой к нему фигуры, если допустимая область прост11анства представляет собой прямоугольник с основанием

1 и высотой h, являет собой пример неэффективного использования имеющегося пространства, что влечет за собой существенное снижение циклической стойкости предохранителя с такими плавкими элементами.

Даже при одном и том же отношении размеров, характеризующих изгиб — высоты изгиба и длин изгиба в плоскости плавкого элемента — получается различной жесткость плавкого элемента, а значит, и циклическая стойкость предохранителя, в зависимости от конкретной геометрической формы, по котороц изогнут плавкий элемент. Например, жесткость плавкого элемента с изгибами в виде треугольника в 2,2 раза больше жесткости плавкого элемента, имеюгцего точно такое же сечение и длину, но с изгибами в виде прямоугольника, в 1,7 раза больше жесткости элемента с изгибами полукруга и в 5 раз больше жесткости элемента с изгибами в виде практического круга (кольца). Отсюда и циклическая стойкость предохранителя и, значит, его надежность оказывается выше в случае применения плавких элементов, изогнутых, например, в виде окружности или ее части, в .виде прямоугольника или близкой к нему фигуры по сравнению с циклической стойкостью предохранителя с элементами, изогнутыми, например, в виде треугольника даже при одном и том же соотношении между длиной изгиба в плоскости плавкого элемента и расстоянием от плоскости плавкого элементы до наиболее удаленного от нее участка изгиба.

Это обусловлено тем, что циклическая стойкость предохранителя зависит также и от того, будет ли проекция каждого из изги20

50 ооВ кыж,IQI0 учысткы полного сечения плавкого элементы на вертикальную плоскость, перпсндпкулярнуlo к плоскости плавкого элемента, представлять собой кривую, hoторая охватывает наибольшую, допустимую с точки зрения габаритов надежности т.II., Il IQIIIà1h в II,Iooêoñòè проекции.

Соблюдение этого условия не только

3H3 IIITc1hHo повышает циклическую стойкость предохранителя и снпжы T его габариты, но и улучшает другие характеристики предохранителя. Например, oxIIdT большей плошади улучшает тсплообмен элемента в длительном режиме и характеристики процесса коммутации аварннных токов ввиду вовлечения в этот процесс большего объема на пол интел я.

Указанные достоинства могут быть полностью реализованы в том случае, если область уменьшенного сечения с плавкими перешейкымп 2 будет расположена в плоскости

1! плавкого элемента на неизогнутом участке в непосредственной близости от основания изгибов (у оснований а и в). Это связано с тем, что в этом случае, во-первых, усилия от возникших температурных напряжений в плавких перешейках смогут непосредственно, (а значит, эффективно) воздействовать на самые чувствительные участки области полного сечения — ее основания, и вызвать упругое деформирование (этих участков) определенной величины, достаточной для предотвращения разрушения перешейков и обеспечения требуемой циклической стойкости предохранителя.

Работа предлагаемого плавкого предохранителя отличается от работы известных устройств в циклическом режиме более эффективным использованием усилий, генерируемых в перешейках под влиянием температурных напряжений, а в коммутационном режиме более интенсивным гашением дуги.

Предлагаемый Il.ë àâêèé элемент предохранителя может быть использован в плавких предохранителях различных типов, в т.ч. в небыстродействующих, инерционных и т.д. По сравнению с существующими изделиями использование предложенного плавкого элемента позволяет без снижения номинального напряжения уменьшить габариты предохранителя на 15-20 /р, сугцественно повысить циклическую стойкость и срок его службы, снизить простои оборудования, повысить надежность и улучшить другие защитные характеристики.

Составитель С. Гордон

j L . !!! iор 1 . К; грызне на 1н И 13 р ч Корректор М. 1(1арошн

32! аз 10930, 49 т1 ра,к 637 11одн нонне

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж -35, Раун скан наб., д. 44

Филиал ППП «Патент». г. Ужгород, ул. Проектная,