Способ изготовления плавкого предохранителя

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к способам изготовления плавких предохранителей. Целью изобретения является упрондение технологии и повышение качества изготовления. Согласно предложенному способу изготовления плавкого предохранителя твердый наполнитель 2 получают пропиткой кварцевого пе(-ка (КП) раствором жидкого стекла (ЖС), причем КП пропитывают 25-30%-ным водным раствором же npti 12-29°С в количестве 17-26% от массы ЖС, после чего выдерживают при этой же температуре не менее чем 2-5 мин, производят сушку в печи при 170-210°С. Корпус I предохранителя располагают так, чтобы отверстие 6 для выхода испаряюш.ейся части раствора же было обращено вниз, и выдерживают при указанной температуре в течение 40- 60 мин. После этого осуш.ествляют контроль сушки взвешиванием предохранителя, причем его масса должна быть меньше или равна начальному значению массы до заливки более чем на 2-6% от массы раствора ЖС, поданного до сушки внутрь корпуса 1 предохранителя. 1 ил. (Л оо СП

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5g 4 H 01 H 69/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМЪг СВИДЕТЕЛЬСТВ да j .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4000173/24-07 (22) 03.01.86 (46) 15.06.87. Бюл. № 22 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт низковольтного аппаратостроения (72) Н. А. Ильина, А. И. Мазной, P С. Хмельницкий, И. Г. Шкловский и Я. Н. Шнайдер (53) 621.316.923 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1184026, кл. Н 01 Н 69/02, 1984.

Патент США № 3838375, кл. Н 01 Н 85/02, 1975. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛАВКОГО ПРЕДОХРАНИТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к способам изготовления плавких предохранителей. Целью изобретения является упрощение технологии и повышение качества изготовления. Согласно

„„SU„„> 317515 А1 предложенному спесобу изготовления плавкого предохранителя твердый наполнитель 2 получают пропиткой кварцевого пе<.ка (КП) раствором жидкого стекла (ЖС), причем

КП пропитывают 25 — 30%-ным водным раствором ЖС пр 12 — 29 С в количестве

17 — 26% от массы ЖС, после чего выдерживают при этой же температуре не менее чем 2 — 5 мин, производят сушку в печи при 170 †2 С. Корпус 1 предохранителя располагают так, чтобы отверстие 6 для выхода испаряющейся части раствора

ЖС было обращено вниз, и выдерживают при указанной температуре в течение 40—

60 мин. После этого осуществляют контроль сушки взвешиванием предохранителя, причем его масса должна быть меньше или равна начальному значению массы до заливки более чем на 2 — б,у от массы

О

Ф раствора ЖС, поданного до сушки внутрь (/) корпуса 1 предохранителя. 1 ил.

С::

1317515

Изоб)?СГсн}(е относитсЯ к элект1?Отсхнике, а именно к сиособам и)готов le(I!«5« илавКИХ (IPP?IOXPc11(HTC;1(Целью изобретения является унро!ценис техно,н>гни и повышение качества изг

На IepTP>KC показана схема, иллюстрирую)цяя ирак(ичсскую реализацию предлагаемого способа.

Изготавливаемый нлявкий предoxpHHHсодержит ИЗО IHH,HOBÍÛÉ KOpl)Y C 1, 13 котором находится твер (ый наполшпсль 2 ((1.13B};Hp э. (ex)eнты нс иок()заны) . ((3(pх ч и снизу ире>)0YpBIIHTcëü закрыт крышками 3, .в которых выполнены отверстия. Отверстие 4 и В<. рхисй крышкс 3 51Вляст<. я За(р >зО«иым; через это отверстие в предохранитель зяс ы 11 ci lo T K В а Р и(. В ы Й и с> (0 K u I

oTBE .рстис 4 закрывают заглу)нкой 5. Отверстl!c 6 в нижней крышке 3 закрыто нрос>кой с отверстия м и и и реди аз на чсll()

:l„1Я

Оба указанных отверстия 4 и () B()ll<)ëíc}1) I с использованием Вьпяжки части металла. по I!OH)30;IH 10 сфор )llp013BTh !)ытянутуlо 0 л ь p ii c (10. 10 >K c I I т }1 к и м 0 O p («:3 o r>I, отверстие 6 ооря)цено вниз, а своей вытяIvToH частью -- нуклевкoH 7 —. предохранитс;ll> опирается í-1 стелс!ажну)о плиту <), входя в отверстие выполненное в этой

В «!?Оцссc(. корпуса 1 через отверстие 6 примеси ос<—

;l,ают HB;IoII1l011 части 10 нсчи. При этом нолиостьк) нредотвран}ается загрязнение д<талей и узлов предохранителя.

I lpe;iлягясмый способ вкл)о)ает В себя несколько стадий: засыпку кварцевог0 исскя; заливку 130дно ГО pBcTI3op3 ж (I IКОГО сТ< к. ) я;

}31!дсРжкх Н1?с 10xPBIIHTc 151 с K13;-IPH(Bbl xi IIE ском. () рон итанным pBcT)30pOI>I; с>> ц! к > (и, l u прокаливание) в нсчи и контроль качества

СУИ! 1<И.

Засыпку кварцевого песка осу!цествляют предиочтительно с применением вибраций.

Для осун(сствления заливки нодготявливяют

25 — -30%-ный водный раствор жидкого cT() (а ири !5 — -35 С, который в количсстнс !

7 — 26% от количества иеска, засыпанного и корпус 1 нрс?oxpal«)ITeля, щ)дают в этот корпус, например при номощи шланга, самотеком или нод давлением. Зятем нс менее чем через 2 — 5 3!ин:!Осг!с окончания заливки нредохрашпсль номе;цяют 13 нагревательную исчь 8, В которой об< снсчива)от 170 — 205" С при нах()ждснии в ней прсдох!?янитсг!я. Нагрев печи 8 можс T ()blTh осуществлен, например. элеKTpi)«ccKHxi, плазменным, (1„)ямснны(1, иаровым и т. и. способом.

Процесс сушки и нрокаливания наполнителя реализуют при указанной температуре В течение 40- — 60 мин. Во время сушки предохранитель находится в поло>кении, при котором отверстие 6 (ля Выхода «снаряющейся (летучей) комноне)пы раствора жидкого стекла обращено вниз.

После окончания су)ики контроль <ачества этого процесса следует осуществлять путем взвешивания предохранителя. Если нри этом первоначальный вес ирсдохэанителя, который был зафиксирован перед заливкой, возрастет не более чем на 2---6% от массы раствора жидкого стекла, который был залит в предохранитель, то качество

cvII)KH можно (читать \ (ОВлс(ВОри Гсльн!>(м. .=)То надежный метод нерязрушающс(о контроля.

Особенности ирсдлагаемого способа и вязанные с ним параметры технологического процесса.

25- -30% -I lb) H водный раствор жидкого стекла ьн>(бра и исходя из неоо ходи мости обсснсчс)IHH достато шой проч!Н>сти ст) уктуры твердого нано 1)IH)eля с учетом того, что при иснольз)смой (достаточно высокой) температуре сушки часть связьи)аюн(сго Вс(цсствя (еряется с парями растворителя.

IYp03 1 ОГО, rip H уКаза ИНОЙ KOII Ii(. НТ!? }! I(II H достигается хорошая текучесть раствора,относительно невысокая с вязкостью), по облегчает технологик> заливки. При содержании xie(lcc 25% жидкого cTcêëà в вод)юм растворе иро l)10cTh структуры су(llecTBCIII)o ослабляется даже нри реализации нол)юго прокяливаиия структуры и возможно ее разруше)ше Во )зрсмя транспортирования и эксплуатации. Превыше:)ис содержания жидкого стекла более 30<%) увсличиваег Вязкость раствора, что осложняет TcxHOлоги)о заливки и, кроме тo)0, )IB÷èòåëüHî снижает

«0i1p01Hr3ленис изоля(;ии иредохранителя нос. 1 <.. 0 Т К Л Ю и <.> Н И Я Я В с(1 ) И и Н 0 1 О Т 0 и Я .

Регла 3)снт!«руемос количество раствора, сocl àâëÿþùåe 17 26% от количества кварцевого песка, содержа и(сгося в корпусе, выбрано экспериментBëhïûì путем ио =ледмющим причинам.

Количество раствора связывакн)гсго веще ствя должно быть достаточным, чт<)бы Вытеснить из корпус . Весь на. одившийся между частицами KBdpllpf30(песка Воздух и, кроме того. покрыть всю поверхность каждой частицы кварцевого песка для оосс печения надежной ripo«i«ocTii сцепления «астиц друг с другом нри I)pOKBëHBà «ии.

11оэтому содержани< раствора не долж)ю составлять менее 17% от количества кварЦ(НОГО НОСК(1 В КОP(1 СС, ИОО В 1)PОТИВ— ном случае возможно появление воздушных пузырей и снижение прочности структуры.

В то >ке время, превышение 26% IlpHBO(HT к обратному оттоку раствора из предохранителя, ненужным потерям связывающего вещества, выходу кварцсBol о песка из:<ор1317515

15

40

50

55 пуса вместе с раствором, что чревато образованием полости, загрязнению поверхности корпуса прелохранителя, токопроволов и крышек, что существенно увеличивает трудоемкость операции.

Выход за нижний предел температуры раствора, сосгавляющий !2 С, значительно повышает его вязкость, что затру;Tíÿåò реализацию процесса заливки и ухулшает равномерность пропитки песка по всему об.ьему. Г1ри температуре, иревьцпаю1цей верхний ирелел 29 С, существует опасность изменений химического состава жилкого стекла из-за его химического взаимодействия с различными вс1цествами, нахоЛяи1имися в окружающей атмосфере.

Выдержка кварцевого песка, проиитаипо го водным раствороxr жидкого стекла, при указанной температуре в течение 2--5 мин межлу окончанием заливки и началом сушки обеспечивает реализацию химического в 3311модействия кварцевого песка с р>1ств<>ром жидкого стекла. Интервал менее 2 мин lля этого нелостыточсн, ы интервал cBbrilie 5 мин нет псобхолимости затрачивать 113 эту операцию, чтобы i с уллинять тсхиологиче<-кий процесс.

Важной операцией в предлагаемом сиосоос является рса.1изация темпера I óðного режима. Су;ика лол>киы проводиться в лиапазонс температур в печи !70--210 С. При этом слcл1 1 T 11меTB В Вилм лв11 Важны.

oocTonTe;» c.гва.

Во-пепвых, при вводе прелохранитслей в нагревательнуro печь ироисхолит снижение температуры исчи в связи с загрузкой сс прелохранитслями, нахоляи1имися ири комнатной температуре. Величина crrèæcrrèÿ температуры печи зависит от мощности источника нагрева и массы предохранителей, в связи с этим (до введения Ilpc loxp3HIIтелей в печь) она лолжна быть нагрсты

Ло температуры, превыша1о1цей требуемое значение 170 -210 С на некоторую величину, зависящую от мои1ности печи II массы прелoхpa101тeля. При достаточно большой мощности печи порядка — 2 кВт и выше

II3 предохранитель массой 800 г снижение температуры печи при загрузк нез11ачител ьно.

Во-вторых, режимы сушки отличаются для 11peJoxp3IIHтслей с плавкими элементами из мели, с одной стороны, и серебра и алюминия, с другой стороны. При Hcr101bзовании плывкого элемента из мели суии<а ирелохранителя лолжна проводиться при

170 --180=С в течение 60 мин. -)то об>ьясняется тем, что ири снижении температуры ниже 170 С существенно (в несколько раз и более) возрастает продолжительность сушки, что Hcïðèåìëåìo по условиям технологического процесса. Кроме того, в этом случае значительно ослабляется очищающее возлействие 113 наполнитель воляного пара, образованного при кипении раствора, если температура сушки превышает 100 С, или такое воздействие вообще отсмтствмет, если нагрев ведут при температуре ниже 100 С.

Если выйти за верхний предел, составля1ощий 180 С, то при такой температуре в присутствии воды существует опасность ускоренной коррозии мелного плавкого элемента.

Если прелохранитель высокой коррозионной стойкости, в том числе и при высоких температурах, то верхний предел температуры сушки может быть увеличен ло 210-С, а прололжительность сушки снижена ло 40 мин, что благоприятно сказывается на технологи1ности операции. Если жс выйти за верхний предел составляющий

210=С, то существует опасность поврсжлсиия и разрыва тонких перешейков из за быстрого тверления структуры наполнителя ири высокои температуре нагрева.

При оптимальной температуре нагрева, пахолящейся в прелел ах 170 — 180 С, лля ирелохранителя с мслным плавким элементом в течение 60 мин и в ирслелах 190-210 С,лля прслох(Мнитслей с плавким элементом из серебра или алюминия в течение 40 мин II»ccT место интенсивное кипение раствора и испарение воды, образовавшиеся пары которой пол значительным лывлением прохолят через затверлевающую структуру ныполиитсля, унося с собой раз личногo рода органические и лругие примеси, нахолившиеся в растворе и песке.

Вынесенные паром наружу примеси имеют темный цвет и хорошо видны на лонной части печи. нахолящейся пол ирелохранителем. Наполнитсль же при этом приобрстает светлый. оттенок. Эта своеобразная

«пропарка» способс1вует повышению сопротивления изоляции прелохранителя после отключения им аварийного тока, фиксирует высококачественное прокаливание наполинтел я

Сушка ripe;roxp3нителя в положении, при котором отверстие лля выхола испаряющеи ся части растворы жидкого стекла обращено вниз, лоиолнитсльио способствует интенсивному выводу из прслохранителя влаги в жилкой фазе пол лействисм сил гравитации и различного рола примесей иол действием пара. В результате этого в корпусе прелохранителя остаются химически близкис к ! ВарцеВому Ilccl& компоненты p3cTBopd жил кого стекла, встмпавшие с песком в xll мическую реакцию, что обеспечивает высокое качество структуры наполнителя, ее прочность и высокое сопротивление изоляции.

Кроме того, при этом обеспечивается чистота поверхности леталеи ирелохраиителя, защищаемых иоллоном. в условиях вытекания примесей вниз.

Применение плотной заглушки для загрузочного отверстия (при указанном положении предохранителя) способствует принулительному иролвижению водяного пара че1317515

Формула изобретения

Составитель С. Гордон

Редактор H. Слободяник Текред И. Верее Корректор М. Шароши

Заказ 2299/48 Тираж 598 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 рез весь объем наполнителя и дополнительной очистке наполнителя.

Контроль качества сушки является заключительной стадией процесса изготовления плавкого предохранителя по предлагаемому способу. Надежным и весьма простым методом, подтверждающим высокое качество сушки, является взвешивание. Если после сушки предохранитель практически сохранил свой вес, который он имел до заливки, значит он полностью высушен и удовлетворяет предьявляемым требованиям.

Выход за верхний предел 6% свидетельствует о существовании излишка влаги в структуре наполнителя, т. е. о том, что предохранитель высушен неполностью. Это подтверждено многочисленными экспериментами с непосредственным визуальным наблюдением структуры наполнителя, полученной физическим разрушением предохранителя. Экспериментально подтверждена и высокая точность предлагаемого неразрушаю1цего метода контроля, при котором наличие лишь одного «лишнего» грамма влаги, зафиксированного при взвешивании предохранителя массой 1 кг, свидетельсТвует о неполноте сушки. Это влечет за собой ухудшение всех защитных характеристик пре дохранителя — интеграла Джоуля отключения, энергии дуги, пропускаемого тока, сопротивления изоляции.

Способ изготовления плавкого предохранителя, включающий пропитку кварцевого песка раствором жидкого стекла до полу.чения структуры твердого наполнителя и дальнейшую сушку плавкого предохранителя отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии и повышения качества изготовления, кварцевый песок пропитывают 25 — 30%-ным водным раствором жидкого стекла при 12 — 29 С в количестве

17- — 26% от массы кварцевого песка, после чего выдерживают при этой же температуре не менее 2 — 5 мин, затем произво15 дят сушку плавкого предохранителя в печи при 170 — 210 С, причем корпус плавкого предохранителя располагают так, чтобы отверстие, предназначенное для выхода испаряющейся части раствора жидкого стекла было обращено вниз, выдерживают плавкий предохранитель при указанной температуре в течение 40 — 60 мин, после чего осуществляют контроль сушки взвешиванием плавкого предохранителя, при этом масса плавкого предохранителя не должна превышать начальное значение массы, т. е. до заливки водным раствором жидкого стекла не более чем на 2 — 6% от массы раствора жидкого стекла, поданного до сушки внутрь корпуса илавкого предохранителяя.