Высоковольтный предохранитель

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к высоковольтным плавким предохранителям. Целью изобретения является повышение надежности срабатывания. В высоковольтном предохранителе на подпружиненные элек- . троды (ПЭ) 3 и 4 надеты наконечники 5 и 6, в которые впрессованы составные части 7 и 8 высокоомной державки (БД), половинки 9 и 10 которой плотно прижаты друг к другу за счет проводящей части 11 плавкой вставки , которая в виде спирали навита на ВД. На одной из половинок БД с внутренней стороны выполнен выступ 15 в форме равнобедренного треугольника, а другая часть ВД имеет соответствующую впадину. При воздействии силы н, ВД от ПЭ 3 и 4 выступ 15 начинает пытаться сдвинуться по впадине, но витки 1-1 препятствуют такому сдвижению , прижимая половинки 9 и 10 ВД друг к другу. Конструкция начинает работать как полиспаст. Путем подбора нужного числа витков 11 можно создать плавкую вставку, которая будет выдерживать любое усилие от ПЭ при проводе любого сечения. 4 ил. с (О (Л ГчЭ оо г & ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5D 4 Н 01 Н 85/02 33/76

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3809782/24-07 (22). 05.11.84 (46) 23.06.86. Бюл. N - 23 (71) Ульяновский политехнический институт (?2) А.Я.Зотов, В.Ф.Шишкин, Л.Ф.Овсиенко и В.В.Ваховский (53) 621.316.923 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 758293, кл. Н 01 Н 33/76, 1978.

Авторское свидетельство СССР

1l 886092, кл. Н 01 Н 33/76, 1980. (54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к высоковольтным плавким предохранителям. Целью изобретения является повышение надежности срабатывания. В высоковольтном предохранителе на подпружиненные элек- . троды (ПЭ) 3 и 4 надеты наконечни,.Я0„„1239762 A 1 ки 5 и 6, в которые впрессованы составные части 7 и 8 высокоомной державки (ВД), половинки 9 и 10 которой плотно прижаты друг к другу за счет проводящей части 11 плавкой вставки, которая в виде спирали навита на

ВД. На одной из половинок ВД с внутренней стороны выполнен выступ 15 в форме равнобедренного треугольника, а другая часть ВД имеет соответствующую впадину. При воздействии силы н

ВД от ПЗ 3 и 4 выступ 15 начинает пытаться сдвинуться по впадине, но витки 11 препятствуют такому сдвижению, прижимая половинки 9 и 10 ВД друг к другу. Конструкция начинает работать как полиспаст. Путем подбора ру нужного числа витков 11 можно создать плавкую вставку, которая будет выдерживать любое усилие от ПЭ при проводе любого сечения. 4 ил.

1239

Изобретение относится к электротехнике, а именно к высоковольтным коммутационным аппаратам — плавким предохранителям, Цель изобретения — повышение на- . дежности срабатывания.

На фиг.l показан высоковольтный предохранитель, разрез; на фиг.2 сечение А-А на фиг.l; на фиг.3 обе части высокоомной державки; на 10 фиг.4 — эпюра сил, действующих на обе части BblcoKoQMHQH державки и проводящую часть в рабочем положении.

Высоковольтный предохранитель имеет патрон 1, выполненный из твер- 15 дого изоляционного газогенерирующего материала, например, винипласI та. В нормальном рабочем положении патрон устанавливается вертикально.

Верхний его конец закрыт (загермети- 20 зирован), нижний открыт и сообщается с окружающей средой. В полости 2 патрона установлены прдпружиненные верхний 3 и нижний 4 токоведущие электроды. Между аобой они электрически и механически соединены с помощью плавкой вставки. Ее верхний 5 и нижний 6 наконечники присоединены к верхнему и нижнему электродам патрона соответственно. В наконечники З0 жестко впрессованы или установлены на склеивающем материале (на термореактивной, например, смоле) со" ставные части 7 и 8 высокоомной дер-.. жавки, выполненной, например, из ке- З5 рамики. Половинки 9 и 10 державки плотно прижаты друг к другу и плоскости рассечения (фиг.2) за счет проводящей части 11 плавкой вставки.

Последняя в виде спирали навивает- 40 ся на державку и концы ее припаиваются к наконечникам в точках 12 и 13.

Для большей надежности пайка может выполняться медью, серебром и т.д.

Стык 14 между элементами державки сохраняется неподвижным за счет наличия на половинке 10 скошенного выступа 15, а на половинке 9 — соответствующей впадины, куда заходит выступ. Угол скоса o(, т.е. угол между плоскостью скоса и плоскостью перпендикулярной к продольной оси патрона, должен составпять величину больше нуля и меньше 90 . В противном случае возможны два варианта: 55 при угле с, равном нулю, цепляется одна половинка за другую и их можно сместить одна вдоль другой только

762 2 сломав выступ, при угле о, равном

90, выступ 15 выражается в прямую линию, что приводит к беспрепятственному перемещению друг относительно друга половинок 9 и 10 державки.

Такое перемещение под воздействием усилий пружины патрона приводит к перекладыванию растягивающего усилия на концах плавкой вставки — ее проводящей части в точках 12 и !3.

Вставка может оборваться и отказать в работе.

Пунктирам 16 обозначена глубина уступа, а также сечение 17 проводящей части плавкой вставки, выполняемой, для примера, из проволоки одинакового по всей длине сечения.

В середине плавкой вставки или в других местах напаиваться могут оловянные шарики (или из припоев, состоящих из сплава олова и свинца), служащие для обеспечения реагирования плавкой вставки на самые малые токи перегрузки за счет появления

"металлургического эффекта".

Верхняя часть 9 державки имеет впадины о, S и с, а нижняя — вы ступы О.» 6 и с

В продольнсм сечении державки зуб представляет из себя равнобедренный треугольник. Высота зуба по ширине державки остается неизменной.

Половинки 9 и 10 (фиг.4) находятся под постоянным воздействием растягивающего усилия F, от пружины

18 патрона, присоединенной к нему со стороны его герметизированной части, т.е. зуб работает на срез, а половйнки на растяжение, Необходимость равнобедренности треугольника в сечении зуба объясняется тем, что в этом случае угол d. (фиг.l) всегда меньше 90, что обеспечивает после нерегорания проволоки (фиг.)) выскальзывания половинок державки из зацепления между собой, независимо от того, на какую часть воздействует непосредственно пружина 18 (фиг.4).

Из эпюры сил (фиг.4) следует, что реакция впадины от действия зуба— сила F и сила трения Е составля3 ет результирующую F, которая раз лагается на F уравнивающую F u

Е, действующую на витки 11 проволоки плавкой вставки. Видно, что F

<+F обусловленной жесткостью пружины 18. Кроме того, сила приходящаяся на проволоку . = ---- где .р F6 оР з 1239

n — число витков в теле плавкой вставки, плотно намотанных на державку.

Плотность намотки необходима для того, чтобы усилие среза прилагалось к полному сечению зуба. При ослаблении намотки может происходить срез зуба по меньшему сечению, что чревато отказом предохранителя в работе.

Таким образом, при заданном усилии пружины, сечение проволоки плавкой вставки в предлагаемом предохранителе может быть значительно меньшим, чем вставки в современных предохранителях. !5

Работа высоковольтного предохранителя происходит следующим образом.

Электрический ток протекает через электрод 3, входит в наконечники 5 и оттуда через место спая 12 устремляется в проводящую часть 11. После этого ток выходит в наконечник 6 через место спая !3. Иэ него он перетекает в нижний электрод 4, а дальше к защищаемому объекту. 25

При этом в проводящей части плавкой вставки выделяется тепло, которое частично отдается окружающей среде способом конвективного теплообмена, а частично — высокоомной дер-, жавке, которая может накапливать это тепло. Накапливают тепло, как известно, тела с плохой проводимостью: керамика, стекло, стеклопластик, т.е. неметаллы.

Для этого же можно обеспечить тепловую изоляцию между державкой и наконечникал1и применив для их склеивания, например,эпоксидный компаунд. Определенное тепло отводится от вставки и к наконечникам 5 и 6.

Однако эта величина может быть незначительной из-за большой длины проводящей части плавкой вставки, заключенной между наконечниками — точка45 ми 12 и 13.

Электроды 3 и 4 находятся под воздействием растягивающего усилия пружины патрона. Электроды передают это усилие через наконечники к половин- о кам 9 и 10 высокоомной державки. Оно стремится сместить их относительно друг друга. При этом выступ 15 начинает пытаться сдвинуться по откосу впадины, расположенной на половинке

9. Но витки вставки препятствуют та762 кому сдвижению, прижимая половинки между собой. Конструкция начинает работать как полиспаст. Путем подбора нужного числа витков возможно создать плавкую вставку практически с проводом любого сечения. Она всегда выдерживает фиксированное усилие установленной пружины.

При протекании сверхтока в первую очередь перегорает середина плавкой вставки вследствии наихудшего от нее теплоотвода. Перегорев,проводящая часть 11 расплетается и половинки 9 и 10 освобождаются одна от другой. Электроды предохранителя начинают расходиться в противоположные стороны.

В разрыве между ними загорается элек" трическая дуга, которая воздействует на стенки газогенерирующей трубки патрона. В полость 2 из патрона 1 начинает выделяться газ. Создается высокое давление, под действием которого газ устремляется наружу, охлаждая и деионизируя электрическую дугу.

B:момент прохождения тока через ноль дуга погасает и защищаемая сеть отключается. фор ула изобретения

Высоковольтный предохранитель, содержащий патрон, выполненный из твердого изоляционного газогенерирующего материала, подпружиненные электроды и плавкую вставку, состоящую из высокоомной державки наконечников и провод,,щей части, присоединенных к наконечникам, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, высокоомная державка выполнена из изоляционного материла в виде цилиндра, рассеченного по продольной оси на две независимые части, одна из указанных частей с внутренней стороны снабжена выстугом, имеющим в продольном сечении высокоомной державки форму равнобедренного треугольника, а другая часть высокоомной державки имеет соответствующую впадину, причем каждая из указанных частей закреплена в одном из укаэанных наконечников, проводящая часть выполнена в виде спирали и навита на ьысокоомную державку так, что указанные рассеченные части плотно прилегают друг к другу.

12397б2

Составитель С.Гордон

Редактор Н.Бобкова ТехредЛ.Олейник Корректор Г,Решетник

Заказ 3402/52 Тираж б43 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Высоковольтный предохранитель Высоковольтный предохранитель Высоковольтный предохранитель Высоковольтный предохранитель 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электрическим аппаратам

Контактор // 2117353
Изобретение относится к электротехнике, в частности к конструкциям силовых электропневматических контакторов
Наверх