Плавкий элемент предохранителя

 

Изобретение относится к электротехнике . Целью изобретения является улучшение защитных характеристик плавкого предохранителя и экономия материала плавкого элемента. В указанном плавком элементе переход от -«уменьшенного сечения к полному образован частью окружности и прямой линией, касательной к ней, причем отношение расстояния от центра участка уменьшенного сечения до участка полного сечения к ширине участка полного сечения равно 0,6-0,8. При протекании сверхтоков тепловой баланс нарушается. Происходит нагрев перешейка и его разрушение, а в образовавшемся промежутке инициируется электрическая дуга, которая удлиняется за счет выгорания плавкого элемента . На ней происходит увеличение напряжения , которое и приводит к уменьшению тока в цепи до нуля, гашению дуги и разрыву электрической цепи. Такая форма плавкого элемента приводит к более быстроьгу спаданию тока короткого замыкания в цепи как раз в момент его максимального значения. 3 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„SU„» 458903 (51)4 Н 01 Н 85/10

1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4291372/24 "07 (22) 28.07.87 (46) 15.02.89. Бюл. ¹- 6 (71) Харьковский политехнический институт им. В. И. Ленина (72) Ю. М, Долинский, В. И. Фомин и И. В. Глушаков (53) 621.316.923(088.8) (56) Заявка Японии № 43-2644, кл. Н 01 Н 85/10, 1968.

Заявка Японии ¹ 43-12170, кл. Н 01 Н 85/10 !968. (54) ПЛАВКИЙ ЭЛЕМЕНТ ПРЕДОХРАНИТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является улучшение защитных характеристик плавкого предохранителя и экономия материала плавкого элемента. В указанном плавком элементе переход от меньшенного сечения к полному об1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к плавким предохранителям, и может быть использовано при производстве быстродействующих плавких предохранителей.

Цель изобретения — улучшение защитных характеристик плавких предохранителей и экономия материала плавкого элемента.

На фиг. 1 — 3 изображены варианты выполнения участков уменьшенного сечения плавкого элемента предохранителя.

Плавкий элемент содержит широкие частки 1 и перешейки 2. разован частью окружности и прямой линией, касательной к ней, причем отношение расстояния от центра участка уменьшенного сечения до участка полного сечения к ширине участка полного сечения равно 0,6-0,8. При протекании сверхтоков тепловой баланс нарушается. Происходит нагрев перешейка и его разрушение, а в образовавшемся промежутке инициируется электрическая дуга, которая удлиняется за счет выгорания плавкого элемента. На ней происходит увеличение напряжения, которое и приводит к уменьшению тока в цепи до нуля, гашению дуги и разрыву электрической цели.

Такая форма плавкого элемента приводит к более быстрому спаданию тока короткого замыкания в цепи как раз в момент его максимального значения.

3 ил. г

Плавкий предохранитель. работает у» следующим образом. ге, В номинальном режиме ток цепи, в которую включен предохранитель, протекая по плавкому элементу, не вызывает его разрушения вследствие теплового баланса с окружающей средой.

При этом отвод тепла от плавкого элемента осуществляется как в подводя@не шины в осевом направлении, так и че- 3 рез наполнитель в корпус и далее в д. окружающую среду (не показано). При протекании сверхтоков через плавкий элемент тепловой баланс плавкого элемента с окружающей средой нарушается. Происходит нагрев перешейка 2 до

3 14589 температуры плавления, плавление нагрев до температуры кипения и его разрушение. В образовавшемся промежутке происходит инициирование электрической дуги, которая удлиняется за счет выгорания плавкого элемента.

На ней происходит увеличение напряжения, которое и приводит к спаданию тока до нуля, гашению дуги и разрыву электрической цепи. ...Именно такая форма перехода перешейка позволяет использовать распределение электрического потенциала в плавком элементе для создания естест- 15 венной тенденции тока течь от одного места сужения к другому по путям наименьшего сопротивления. Она исключает заштрихованные участки D через .которые ток вообще не протекает. Уда- 2р ление заштрихованных областей D u уменьшение тем самым объема металла плавкого элемента приводит к тому, что его выгорание и удлинение электрической дуги в начальной стадии ее 25 горения происходит с большей скоростью, чем в плавком элементе с круглой формой выреза, что приводит к более быстрому спаданию тока короткого замыкания в цепи как раз в момент его 3р максимального значения и улучшению основных защитных характеристик предохранителя.

При 1/b > 0,8 линии тока в плавком элементе уже параллельны друг другу и дальнейшее уменьшение объема металла плавкого элемента приводит к значительным ухудшениям тепловых характеристик в номинальном режиме работы предохранителя. 40

Для определения основных защитных характеристик плавких предохранителей со средним и крайним значениями отношений 1/Ь были проведены экспериментальные коммутационные исследования. Испытаниям подвергались быстродействующие предохранители, плавкие. элементы которых были изготовлены из серебряйой фольги толщиной

0 01 см имели 3 последовательных и 50

8 параллельных перешейков. Параметры контура короткого замыкания были сле03

4 дующие: действующее значение напряжения источника питания U = 660 В, действующее значение тока короткого замыкания Iq = 5g zA, коэффициент мощности cos q = О,1, начальная фаза включения 0,60, и 90 эл. градусов.

Из результатов коммутационных испытаний следует, что быстродействующие предохранители с предложенной конфигурацией перехода от уменьшенного сечения к полному имеют полный интеграл отключения на 15-20, а максимальный пропускаемый ток на 12-18Х меньше, чем предохранители с круглой формой выреза.

Проведенные тепловые испытания подтверждают выводы о том, что ток практически не протекает по заштрихованным областям и их удаление не влияет на тепловые характеристики плавких предохранителей. Увеличение в плавком элементе отношения 1/Ь ) 0,8 приводит к резкому и недопустимому возрастанию превышения температуры на выводах плавкого предохранителя, которое не должно превышать 85ОС.

Таким образом, предложенная конфигурация плавкого элемента позволяет улучшить основные защитные характеристики плавких предохранителей и экономить остродефипитный материал (серебро), из которого изготавливаются плавкие элементы быстродействующих предохранителей.

Фо рмула из о бр е т ения

Плавкий элемент предохранителя, имеющий последовательные и параллельные участки уменьшенного и полного сечения, отличающийся тем, что, с целью улучшения защитных характеристик плавкого предохранителя и экономии материала плавкого элемента, переход от уменьшенного сечения к полному образован частью окружности и прямой линией, касательной к ней, причем отношение 1/Ь = 0,6—

0,8, где 1 — расстояние от центра участка уменьшенного сечения до участка полного сечения, а Ь вЂ” ширина участка полного сечения.

1458903