Плавкий предохранитель

 

ПЛАВКИЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ, содержащий корпус из изоляционного материала с контактными выводами. в котором расположен зернистый наполнитель и по меньшей мере один ленточный перфорированный плавкий элемент, имеющий участки уменьшенного сечения, на котором размещен материал , создающий металлургический эффект, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности срабатывания и снижения потерь мощности, материал, создающий металлургический эффект, размещен в перфорированных отверстиях, причем количество перфорированных отверстий, в которых расположен указанный мате§ риал, создающий металлургический эффект, составляет по меньшей мере (Л треть всех упомянутых перфорированных отверстий. с:

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕаЪБЛИН (l 9) (l l) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3739393/24-07 (22) 14.05.84 (46) 07. 10,85. Бюл. Р 37 (72) Н.А.Ильина, Р.С.Хмельницкий, И.Г.Шкловский и Я.Н.Шнайдер (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт низковольтного аппаратостроения (ВНИИэлектроаппарат) (53) 621.316.923(088.8) (56) Патент США У 4367451, кл. Н 01 Н 85/12, 1983.

Патент ФРГ Ф 2428569, кл. Н 01 Н 85/10., 1980. (54)(57) ПЛАВКИЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ, содержащий корпус из изоляционного материала с контактными выводами, (s))4 Н 01 Н 85/06 85/10 в котором расположен зернистый наполнитель и по меньшей мере один ленточный перфорированный плавкнй элемент, имеющий участки уменьшенного сечения, на котором размещен материал, создающий металлургический эффект, отличающийся тем, что, с целью повышения надеж" ности срабатывания и снижения потерь мощности, материал, создающий металлургический эффект, размещен в перфорированных отверстиях, причем количество перфорированных отверстий, в которых расположен указанный материал, создающий металлургический эффект, составляет по меньшей мере треть всех упомянутых перфорированных отверстий.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к плавким предохранителям.

Цель изобретения — повышение надежности срабатывания и уменьшение потерь мощности.

На фиг. 1 изображен плавкий предохранитель, разрез на фиг. 2 — ленточный перфорированный плавкий элемент. 1О

Плавкий предохранитель (фиг. 1) состоит из корпуса 1, который выполнен из электроизоляционного материала, выводов 2, изготовленных, например, из меди, алюминия, латуни или!5 другого соответствующего материала, ленточного плавкого элемента 3, например, из серебра, меди или алюминия, наполнителя 4. Все отверстия 5 плавкого элемента 3 (фиг. 2) в двух сред-20 них рядах перешейков заполнены низкоплавким материалом, создающим металлургический эффект.

В двух крайних рядах перешейков отверстия 6 остаются свободными, 25 а отверстия 7 заполняются указанным материалом. Возможен вариант, когда все отверстия элемента заполняются материалом, создающим металлургический эффект. В принципе возможно любое сочетание в расположении заполненных отверстий и перешейков, В быстродействующих предохранителях с целью обеспечения требуемых защитных характеристик используют высокую плотность номинального тока, что достигается применением узких тонких перешейков очень малого поперечного сечения. Вследствие этого, 40 применительно к такого рода плавким предохранител м, остаются проблемы повышения стопкости в режимах малых технологнчес.;их перегрузок токами

1,5-2 511, и снижения потерь в но- 45 минальном режиме. Первая из указанных проблем приводит к преждевременному срабатыванию предохранителей, а вторая — к значительным потерям энергии. Если из-за слабой стойкости SO в режиме технологических перегрузок срабатывание предохранителя может нарушить технологический процесс стоимостью в десятки тысяч рублей, то "лишние" 10-20 Вт в потерях мощ- S5 ности на предохранителе выпиваются при эксплуатации только одного тиристорного агрегата средней мощности

27 г (примерно 100 предохранителей) в течение года в потери 10-15 тыс.кВт,ч.

Увеличение сечения перешейков могло бы повысить стойкость к перегрузкам и снизить потери мощности, однако это приводит к резкому ухудшению защитных характеристик и, как одно из следствий этого, к увеличению габаритов предохранителя.

В соответствии с изобретением предлагается заполнить отверстия между параллельно расположенными перешейками материалом, создающим металлургический эффект. В результате этого в номинальном режиме ток будет протекать и через плавкие перешейки и через область, заполненную этим материалом. Таким образом, плотность тока через перешейки уменьшится в этом режиме, что приводит к снижению потерь мощности при номинапьном токе. Такого рода увеличение суммарного сечения способствует значительному повышению стойкости к технологическим перегрузкам, которая находится в значительно более сильной зависимости,чем линейная, от снижения плотности номинального тока.

Уменьшение плотности номинального тока в перешейках на 10-20 приводит к повышению стойкости к перегрузкам по меньшей мере в полтора два раза °

В режиме-отключения аварийных токов короткого замыкания .такое увеличение эквивалентного сечения перешейков не приводит к ухудшению защитных характеристик предохранителя. Это связано с тем что температура плавления перешейков существенно выше температуры плавления материала, создающего металлургический эффект. Например, температура плавления серебра 960ОС, меди 1083 С, а материала, создающего металлургио ческий эффект 200-300 С (например, у олова, кадмия, висмута). Поэтому по мере нарастания аварийного тока вначале происходит расплавление и испарение материала, создающего металлургический эффект, и к моменту, когда должны расплавиться перешейки, их уже не будет шунтировать этот материал, так что токоограничение при этом не ухудшается. В зависимости от необходимости можно регулировать в определенной мере величину токоограничения и нол1инального тока, увеличивая или уменьшая количество отверстий, заполненных материалом, создающим металлургический эффект, в различных сериесных рядах перешейков. В режиме коммутации аварийного тока пары и частицы материала, создающего металлургический эффект, могут вовлекаться в зону перешейков и ускорять их расплавление, т.е. возможно даже некоторое улучшение и защитных характеристик предохранителя.

В соответствии с изобретением количество отверстий, заполненных материалом, создающим металлургический эффект, устанавливается не мень.шим, чем одна треть от общего количества. Если этим материалом за84027 4 полнить менее одной трети отверстий плавкого элемента, шунтирующее дей-. ствие этих отверстий с учетом повышенного электрического сопротивления н более низкой температуры плав1 ления материала, создающего металлургический эффект, оказывается ю незначительным, и эффект повышения надежности работы эа счет увеличе10 ния стойкости к старению и снижению потерь мощности в номинальном режиме не будет достигнут. Предпочтительным является заполнение материалом, создающим металлургический эффект, половину всех отверстий плавкого элемента, но можно заполнить и все отверстия.

1184027

Составитель С. Гордон

Редактор H. Яцола Техред М.Гергель. Корректор Л. Пилипенко

Заказ б277/52 Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4