Плавкий предохранитель

 

1. ПЛАВКИЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ, содержащий корпус, заполненный дуго гасящим наполнителем, контактные выводы и по меньшей мере один ленточный перфорированный плавкий элемент , соеданенный с контактными выводами и имеюидай изгибы, расположенные вдоль-плавкого элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости к циклическим перегрузкам, плавкий элемент выполнен с соотношением расстояния от плоскости, проходящей через плоский участок плавкого элемента, до наиболее удаленного участка изгиба к толщине плавкого элемента в пределах 10-100. 2. Предохранитель по п. 1, о тл ич ающи и ся тем, что каждый плавкий элемент содержит не менее чем две параллельные ветви, причем изогнутые участки каждой ветви входят друг в друга, а отнсяаение расе стояния между отдельными ветвями в -|(Л направлении, перпендикулярном продольной оси плавкого элемента,к толщи не ветви находится в пределах 2-10.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТЧЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (l9) П1), 3 50 H 01 Н 85 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ р., /

К ABTOPCHOIVlV CBNPETHlbCTBY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3591857/24-07 (22) 19;05.83 . (46) 15.05.84. Бюл. Р 18 (72) Н.А.Ильина, P.С.Хмельницкий, И.Г.Шкловский, Я.Н.Шнайдер и Я.Л.Якиревич (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт низковольтного алпаратостроения (53) 621.316.923(088.8) (56) 1. Патент Великобритании

Р 999227, кл. Н 1 и, 1965.

2 : Патент США 9 3287526, кл. Н 01 Н 85/О"4, 1966. (54)(57) 1 ПЛАВКИЙ ПРЕДОХРАНИ ЕЛЬ, содержащий корпус, заполненный дуго гасящим наполйителем, контактные выводы и по меньшей мере один ленточный перфорированный плавкий элемент, соединенный с контактными выводами и имеющий изгибы, расположенные вдоль плавкого элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости к циклическим перегрузкам, плавкий элемент выполнен с соотношением расстояния от плоскости, проходящей через плоский участок плавкого элемента, до наиболее удаленного участка изгиба к толщине плавкого элемента в пределах 10-100.

2. Предохранитель по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что каждый плавкий элемент содержит не менее чем две параллельные ветви, причем изогнутые участки каждой ветви входят друг в друга, а отношение расстояния между отдельными ветвями в направлении, перпендикулярном про- уу дольной оси плавкого элемента,к толщи- %ф Ф не ветви находится в пределах 2-10.

1092602

Изобретение относится к электротехнике, к низковольтному аппаратостроению, в частности к плавким предохранителям.

Известны плавкие предохранители, плавкие элементы которых имеют изгибы, служащие для компенсации их линейных размеров как при перепадах температуры при работе предохранителя в режиме тепловых нагрузок, так и при его сборке С1 3.

В этих конструкциях изгибы не оказывают влияния на защитные характеристики предохранителей.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является плав-15 кий 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 Г23.

Наличие подобных изгибов увеличивает площадь охлаждения плавкого элемента и способствует некоторому улучшению защитных характеристик, однако для быстродействующих предохранителей допустимы только определенные соотношения между высотой подобного изгиба и толщиной плавкого элемента, без соблюдения которых не обеспечивается необходимая стойкость предохранителя к циклическим перегрузкам, что в итоге приводит к необходимости увеличивать габаритные раз-35 меры предохранителя для обеспечения требуемой стойкости.

Целью изобретения является повышение стойкости к циклическим перегруз- 40 кам.

Поставленная цель достигается за счет того, что в плавком предохранителе, содержащем 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, плавкий элемент выполнен с соотношением расстояния от плоскости, проходящей через плоский участок плавкого элемента, до наиболее удаленного участка изгиба к толщине плавного элемента в пределах 10-100. 55

Кроме того, в указанном плавном предохранителе каждый плавкий элемент может содержать не менее чем две параллельные ветви, причем изогнутые участки каждой ветви входят 60 друг в друга, а отношение расстояния между отдельными ветвями в направлении, перпендикулярном продольной оси плавкого элемента, к толщине ветви находится в пределах 2-10.

На чертеже изображен плавкий ripeдохр а ни тель.

Плавкий предохранитель содержит корпус 1, заполненный дугогасящим наполнителем 2, контактные выводы 3, ленточные перфорированные плавкие элементы 4, соединенные с контактными выводами 3. Каждый элемент 4 состоит из параллельных ветвей 5, имеющих изгибы 6, расположенные вдоль плавкого элемента, у которых расстояние от плоскости плавкого элемента до наиболее удаленного участка изгиба (высота изгиба ) равно л

Параллельные ветви 5 каждого плавкого элемента находятся на расстоянии 0 друг от друга в направлении, перпендикулярном продольной оси плавкого элемента. При этом расстояние

Г находится в пределах 2-10 толщины d каждой ветви.

Предельные значения соотношений выбираются из следующих соображений.

Экспериментальные исследования показали, что при толщине плавкого элемента из серебра д =0,1 мм минимально возможная высота изгиба л составляет 1,0 ь м, так как в противном случае наличие изгибов не оказывает существенного влияния на повышение стойкости предохранителя к цик лическим перегрузкам по сравнению с ! плоскими лавкими элементами. При этом весь объем плазмы, образующейся при выгорании элемента в процессе отключения тока короткого замыкания, оказывается не очень большим и наполнитель, находящийся в непосредственном контакте с плазмой, а также более удаленные слои наполнителя полкостью справляются с процессом деионизации.

Таким образом, нижний предел отношения расстояния от плоскости плавкого элемента до наиболее удаленного участка изгиба к толщине плавкого элемента близок к 10.

С другой стороны, учитывая экспериментальные исследования, а также то, что габариты предохранителя должны быть минимально возможными для каждого из типоисполнений, определяют максимально допустимую высоту для плавкого элемента из алюминия(пластичность алюминия ниже пластичности серебра, поэтому высота изгиба у алюминия должна быть больше для обеспечения необходимой циклической стойкости). При толщине алюминиевого плавкого элемента d =0,05 максимально допустимая, с точки зрения массо-габаритных характеристик, высота изгиба близка к 5 мм. При этом дальнейшее увеличение высоты изгиба хотя и не ухудшает циклическую стойкость предохранителя, но и не оказывает существенного влияния на повышение этой стойкости. Таким образом, верхний

109260 2

Составитель С.Гордон

Редактор Л. Повхан Техред M.Метелева Корректор A-Тяско

Заказ 3265/37 Тираж 683 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 предел соотношения расстояния от плоскости плавкого элемента до наиболее удаленного участка изгиба близок к 100.

Для других плавких элементов, используемых в современных быстродействующих предохранителях (например медных или элеме..ов из серебра и алюминия, толщина которых отличается от величины 0,1 и 0,05 мм ), рассматриваемые. соотношения находятся в 10 пределах 10-100.

Предельные значения отношения расстояния между ветвями к толщине ветви определяются из следующих соображений. 15

Минимально возможное расстояние между двумя соседними ветвями серебряного плавкого элемента, толщина каждой из которых равна с), не должна. быть меньше чем 2d, так как, в противном случае, в процессе работы предохранителя в режимах тепловых перегрузок и циклических нагрузок соседние ветви могут механически воздействовать друг на друга, что препятствует упругому свободному ходу каждой из ветвей. В случае, если расстояние межд отдельными ветвями для плавких элементов из алюминия наибольшей толщины (d =0,2 мм) будет превышать 10 d, то изгибы ленточной ветви, находящейся вблизи внутренней поверхности корпуса, приблиэяться к корпусу на расстояние (0 2 10 ) = 2 мм и будут касаться корпуса, что может при водить как к нежелатель ной деформации плавкого элемента, так и к взрыву корпуса.

При работе плавкого предохранителя в режиме циклических нагрузок наличие изгибов с предлагаемыми оптимальными соотношениями между высотой изгиба и толщиной плавкого элемента обеспечивает необходимое преобразование части энергии, которая была бы затрачена на рост микротрещин, образовавшихся на плавких перешейках из-за разницы между средним механическим напряжением (во время нахождения предохранителя в состоянии "пауза" ) и амплитудным напряжением (во время прохождения через предохранитель импульса тока) в энергию упругой деформации изогнутых частей плавкого элемента. Это способствует повышению стойкости предохранителя к циклическим нагрузкам. Поэтому можно уменьшить сечения плавких перешейков, а значит, габариты предохранителя.

Сборку плавких вставок предохранителей, у которых плавкие элементы состоят из параллельных ветвей, можно осуществлять различными способами. В частности, одну из ленточных ветвей можно приваривать непосредственно к контактному выводу, следующую ветвьк уже приваренной и т.д. Кроме того, можно предварительно соединить параллельно ветви друг с другом, а затем приваривать такой составной плавкий элемент непосредственно к выводу.