Плавкая вставка

 

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в высоковольтных стреляющих предохранителях 6-110 кВ, используемых для защиты силовых трансформаторов понижающих подстанций. Целью изобретения является повышение надежности ский СР 1974. СР 1983. элекменение предоуемых аторов изобреежности срабатывания стреляющего предохранителя . Плавкая вставка состоит из высокоомной державки 1 и проводящей части 2 с наплавом 3. Наплав 3 из легкоплавкого металла помещен в -термостойкую оболочку (ТО). При незначительных бросках тока, когда.по условиям работы стреляющий предохранитель не должен срабатывать, проводящая часть 2 и наплав 3 нагреваются , металл наплава, имеющий низкую температуру плавления, переходит в новое агрегатное состояние - жидкость . Наличие ТО удерживает каплю жидкого металла в исходном состоянии , не давая ей стекать под собственным весом. При длительном протекании тока металл наплава нагревается , начинает плавиться, кипеть и испаряться. При выполнении ТО открытой сверху обеспечивается инерционность испарения плавкого металла. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.. / 2 3 /. / / 0 (Л N9 1 СО Од со фи2.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 H 01 Н 85/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЪСТВУ 1 М<.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3836778/24-07 (22) 10. 11. 84 (46) 30. 07 . 86. Бюл. У 28 (7 1.) Ульяновский политехнический институт (72) А.Я.Зотов, Я.A.Çîòîâ и В.В.Ваховский (53) 621.316.923(088.8) (56) Патент ФРГ У 1281538, кл. Н 01 Н 85/10, 1972.

Авторское свидетельство СССР

Ф 528628, кл. Н 01 Н 37/76, 1974.

Авторское свидетельство СССР

К - 1050008, кл. Н 01 Н 85/02, 1983. (54) ПЛАВКАЯ ВСТАВКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в высоковольтных стреляющих предохранителях 6-110 кВ, используемых для защиты силовых трансформаторов понижающих подстанций. Целью изобретения является повышение надежности

„„SU„„1247969 А 1 срабатывания стреляющего предохранителя. Плавкая вставка состоит из высокоомной державки 1 и проводящей части 2 с наплавом 3. Наплав 3 из легкоплавкого металла помещен в термостойкую оболочку (ТО). При незначительных бросках тока, когда,по условиям работы стреляющий предохранитель не должен срабатывать, проводящая часть 2 и наплав 3 нагреваются, металл наплава, имеющий низкую температуру плавления, переходит в новое агрегатное состояние — жидкость. Наличие ТО удерживает каплю жидкого металла в исходном состоянии, не давая ей стекать под собственным весом. При длительном протекании тока металл наплава нагревается, начинает плавиться, кипеть и испаряться. При выполнении ТО открытой сверху обеспечивается инерционность испарения плавкого металла.

1 з.п.ф-лы, 4 ил.

1247969 2

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в высоковольтных стреляющих предохранителях 6-110 кВ, используемых для защиты силовых трансформаторов понижающих подстанций. При изготовлении высокоомной державки из прочного газогенерирующего материала, например иэ фибры, предлагаемая плавкая вставка может являться самостоятельньлч низковольтным предохранителем, аналогичным НР-2, служащим для защиты низковольтных сетей и сетевого оборудования

Цель изобретения — повышение надежности срабатывания стреляющего предохранителя.

На фиг. 1 изображена предлагаемая плавкая вставка; на фиг.2 — узел плавкой вставки, в котором наплав по. мещен в термостойкую оболочку; на фиг.3 — оболочка, выполненная открытой сверху; на фиг.4 — то же, заполненная наплавом с центром тяжести, .расположенным ниже проводящей части.

Конструкция плавкой вставки имеет высокоомную державку 1 (которая может выполняться в виде диэлектрической трубки), выполненную из меди или серебра проводящую часть 2 (она может состоять из двух соединенных элементов), наплав 3 из легкоплавкого металла. Наружные концы державки и проводящей части присоединены к наконечникам 4 и 5. Последние снабжены резьбой 6 и 7 для присоединения к электродам предохранителя. Наплав 3 помещен в термостойкую оболочку 8, которая может выполняться как из непроводящих материалов, таких как кремнийорганические полимеры, пластмасса с асбестовыми наполнителями, керамика, так и из проводящих, в частности из латуни.

В нормальном режиме работы электрический ток нагрузки протекает через наконечник 4, проводящую часть

2, наплав 3 и наконечник 5. Теплообмен плавкой вставки соответствует д-.ительно допустимому режиму работы.

При незначительных бросках тока, вызванных переходными процессами в защищаемой сети и на смежных участках, когда по условию работы предохранитель не должен срабатывать, проводящая часть 2 и наплав 3 нагреваются, металл наплава, имеющий низкую температуру плавления, переходит в!

О

45 новое агрегатное состояние — в жидкость. При отсутствии оболочки 8 жидкая капля под действием сил поверхностного натяжения и под собственным весом может стекать, например, как капля воды. Наличие предлагаемой оболочки, которая при данной температуре остается практически неизменной, удерживает каплю жидкого металла в исходном положении. После затухания переходного режима ток нагрузки уменьшается, температура плавкой вставки снижается и металл наплава переходит в твердое состояние, при этом объем и форма наплава остаются прежними. Таким образом, наличие термостойкости оболочки способствует повышению долговечности и надежности работы плавкой вставки.

При длительном протекании токов перегрузки, опасных для защищаемой сети, тепло аккумулируется на более массивном участке плавкой вставки— на наплаве. Металл наплава нагревается, начинает плавиться, кипеть и испаряться. Одновременно осуществля. ется процесс, обусловленный так называемым металлургическим эффектом: атомы легкоплавкого металла диффундируют в более тугоплавкий металл проводящей части, увеличивая этим сопротивление данного участка, что приводит к началу плавления проводящей части, соприкасающейся с наплавом. В результате описанного процесса давление паров металла внутри термостойкой оболочки резко возрастает, происходит взрыв, разрушающий оболочку и проводящую часть. На месте разрушенного, участка проводящей части возникает электрическая дуга.

Вследствие этого температура и давление в полости диэлектрической державки повышается. Гашение дуги осуществляется за счет ее растягивания пружиной электродов и газового дутья, возникающего из-заинтенсивного вьщеления электроотрицательного газа иэ стенок стреляющего предохранителя.

Если проводящая часть 2 выполняется составной из двух последовательно соединенных элементов с помощью легкоплавкого припоя, то чувствительность при токах перегрузки и быстродействие предохранителя повьлнается, так как при этом отсутствует фаза плавления проводящей части и не затрачивается энергия на ее разрушение.

1247969

7ца, 2

Составитель С.Гордон

Редактор М.Петрова Техред М.Ходанич Корректор В. Синицкая

Заказ 4134/54 Тираж 643 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

Термостойкая изоляционная оболоч,ка 8 в значительной степени затруд1 няет теплоотвод от наплава с помощы конвекции и практически исключает отвод тепла за счет излучения. Это существенно повышает чувствительность плавкой вставки данной кон— струкции к токам перегрузки, т.е. ее быстродействие.

При протекании токов КЗ проводяшая часть 2 нагревается быстрее, чем наплав, так как она имеет меньшую массу металла, приходящуюся на единицу длины, чем легкоплавкий шарик.

Происходит перегорание проводящей части и на месте ее разрыва возникает дуга. Механизм разрушения высокой державки и гашение дуги остаются идентичными описанному.

В ряде случаев оболочка может выполняться сверху открытой, например в виде цилиндра, изображенного на фиг. 3 и 4. Такое исполнение дает определенную инерционность плавкой вставки на стадии испарения жидкого металла наплава. Повысится точность изготовления плавких вставок, потому что форма позвопяет вести точную дозировку массы легкоплавкого металла.

При выполнении проводящей части из тонкой проволоки и горизонтальном

5 расположении предохранителя в процессе нагрева токами нагрузки может происходить размягчение в местах соединения формы с проволокой. В результате вибрации, сопровождающей работу электрического оборудования, может происходить опрокидывание оболочки с выплескиванием находящейся в ней мас-сы жидкого металла. В целях предотвращения этого предлагается центр тяжести наплава располагать ниже проводящей части (фиг.5).

Формула и з обретения. 1. Плавкая вставка стреляющего предохранителя, содержащая высокоомную державку и проводящую часть с наплавом, отличающаяся. тем, что, с целью повышения надежности, наплав помещен в оболочке из жесткого термостойкого материала.

2. Вставка по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что оболочка выполнена открытой.