Плавкий предохранитель

 

Изобретение относится к электротехнике, к области низковольтного электроаппаратостроения. Цель изобретения - предотвращение разрыва перешейков, повышение циклической стойкости и надежности плавкого предохранителя в тепловом и коммутационном режимах. Предохранитель содержит изоляционный корпус 1, контактные выводы 2, по крайней мере один плавкий элемент, имеющий участки 4 полного сечения, изогнутые по всей своей длине ,в частности, в виде полуокружности и расположенные по разные стороны участков уменьшенного сечения - перешейков 5,6. Изгибы расположены с обеих сторон всех рядов перешейков, кроме двух крайних перешейков 5, к которым они подходят с одной стороны, а с другой стороны перешейки 5 имеют контакт с выводами 2 через плоские участки 3 полного сечения, изгибы обращены в сторону внутренней поверхности корпуса 1. Благодаря тому, что к контактным выводам примыкают плоские участки полного сечения, обеспечивается надежная работа в режиме коммутации. Выполнение участков уменьшенного сечения плоскими обеспечивает стойкость к циклическим нагрузкам. 1 ил.

СОЮЗ СОБЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (б11 4 Н 01 Н 85/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4333400/24-07 (22) 26.11,87 (46) 15.07,89. Вюл. М 26 (71) Всесоюзнь.й научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт низковольтного аппаратостроения (72) Н,A.Èëüèità, P.Ñ.ÕMåëüíèöêèé, И.Г.Икловский и Я.Н.Инайдер (53) 621,316.923 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1081700, кл. Н 01 Н 85/08, 1984, Авторское свидетельство СССР

Р 1001223, кл. Н 01 Н 85/08, 1981.

Патент Великобритании Р 1111185, кл. Н 01 Н 85/02, 1982. (54 ) ПЛА В ЕИЙ ПР ЕПОХ РА1 НП ЕЛЬ (57) Изобретение относится к электротехнике, к области низковольтного

„„Я0„„149407 I А 1 электроаппаратостроения. 1(ель изобретения — предотврашение разрыва перешейков, повьия(ние циклической стойкости и надежности ллавког предохранителя в тепловом и коммутационном режимах. Предо .<ðïнитель,содержит изоляционный корпус 1, контактные выводы 2, по крайней мере один плавкий элемент, имеюший участки 4 полного сечения, изогнутые ло всей своей длине, в частности, в виде полуокружности и расположенные по разные стороньJ участков уменьшенного сечения — перешейков 5 и 6. Изгибы расположены с обеих сторон всех рядов перешейков, кроме двух крайних перешейков 5, к которым они подходят с одной стороны, а с другой стороны перешейки 5 имеют контакт с выводами 2 через плоские

5 1 С".

1494071 участки 3 полного сечения, изгибы обращены в сторону внутренней поверхности корпуса 1, Благодаря тому, что к контактным выводам пр??мь кают плоские участки полного сечения, обеспечивается надежная работа в режиме коммутации. Выполнение участков уменьшенного сечения плоскими обеспечивает стойкость к циклическим нагрузкам. 1 ил.

Изобрете относится к электротехнике, к области низковольтного аппаратостроения, в частности к планким предохранителям, Цель изобретения — предотвращение разрыва перешейков, повышение циклической стойкости и надежности в теплОвОм ?l коммутацио1???ом режимах, На чертеже схематично изображен плавкий предохра??итель, Плавкий предохранитель содержит изоляционный корпус 1, контактные выводы 2, плавкие элементы, содержа25 щие плоские участки 3 полного сечения, изогнутые участки 4 полного сечения, участки уменьшенного сечения перешейки 5, расположенные со стороны контактных выводов 2 (крайние перешейки), участки уменьшенного сечения — перешейки 6, расположенные в средней части плавкого элемента, крышки /. К перешейкам 6, расположенным в средней части плавкого элемента, изогнутые участки 4 полного сече- 35 ния подходят с обеих сторон, К крайн??м перешей?кам 5 изогнутые участки 4 полного сечения подходят с одной стороны, а с другой стороны перешейки 5 соед? не?.ы с контактными выводами 2 40 через плоские участки 3 полного сечения. Плавкие элементы на участках, 8 приварены к контактным выводам 2, которые оперты и укреплены на торцовых .частях изоляционного корпуса 1, 45

Участки 4 полного сечения плавкого элемента изогнуты в ниде полуокружности радиусом R1, возможно также использование ? з?ибов, форма которых близка к окружности. Изгибы обращены в сторону внутренней поверх??ости корпуса 1, причем точка изгиба, наиболее удале?i??ая от плоскости, Jtpoxo дящей вдGJ! ь плоскости г?лоского участка элемента, находится на расстоянии 55

O от внутренней поверхности корпуса

1 и являет-я ближайшей к этой поверхности из всех точек изогнутого уча— стка 4. Плоск??и участок 3 пол??ого сечения имеет длину б, отсчитываемую от крайнего перешейка 5 до контактного вывода 2. Плоские участки 3 полного сечения находятся на расстоянии

К 2 от центральной оси корпуса 1.

Многочисленные исследования авторов показали высокую эффективность использования изгиба участков полного сечения плавкого элемента для повышения циклической стойкости предохранителей. Вместе с тем было установлено, что при засыпке предохранителей сыпучим наполнителем, когда обеспечива ется высокая плотность наполнителя, что естественно требует ноздейств??я значительных (20-40 кг) усилий со стороны питателя на наполнитель, возможны в ряде случаен разрывы перешейков, При этом часто разрывается верхний ряд перешейков, находящийся со стороны засыпки. Это связано с тем, что создаваемое питателем значительное давление через движущийся песок в наибольшей мере передается именно на первый верхний ряд перешейков. 0äпако наблюдались разрывы и других рядов перешейков, Особенно это явление проявляется, когда изогнутые участки обращены к центральной оси корпуса 1 предохранителя и находятся вблизи этой оси, Г еометрия плавкого элемента и его раСположение в корпусе 1, предложенные в заявляемом техническом решении, позволяют полностью исключить разрыв перешейков 5 и 6 при засыпке, Дополнительные экспериментальные исследования показали, что изгиб плоских участков 3 полного сечения, непосредственно примыкающих к контактным выводам 2, не только не предотвращает разрыв перешейков 5, 6, но и отрицательно влияет на работу предохранителя при отключении цепи постоянного тока, так как при таком тяжелом режиме выгорает практически

?!Gсь плавкий элемент и из за бли 30c14(34() 71 а>тЛЛНтттЕЛя, 6, значиьной оси выступающих в центральает способохранять ксв 5 и 6 ти изогнутого участка 3 полного ср. чения и втптопа 2 возмсжен прог Ip >тиВОда 2 и кpuvtt(tt 7 От действия дуги.

Выполнение участков 3 плоскими и досTaro«II(>II дл»ны позволяет обеспечить надежнут(> работу в режиме коммутации аварийнс>го тока.

Особенности конструктпги илавкого элемента в coo TI>e TCTRHH с заявляем> >и техническим решением с;1особствук>т решению поставленной зада«тт, Исттользование изогнутых, в частиости, I;

Виде полgÎкp /æí(>còè у(1аcòr(c>I 4 Ite)tíОго сечения, которт..>е п(тдходят с обеих сторон ко всем перешейкам 6, кроме крайних переш(.иков 5, позволяет в достаточной мере сохратптть стойкость предохранителя к пттклическс му воздействию нагрузки, гак как крайние перешейки 5 свнзалы с к(1нтс(ктными выводами 2, выг>олттят(тг ттми >т дат ном случае функции мощных радиаторов, которые эффективно охлаждают перешейки, поскольку соединены с ними через ттлоские участки 3 по;тног(> сечения, иметвщие малое тепловое сот>ро гивлетттте.

Выполнение крайних у тастков 3 полного сечент я, подходящих к контактным выводам 2, н виде плоских областей, параллельных продольной оси корпуса, заметно способствует предотвращен»ю разрыва перешейков 5 и 6, поскольку усилия засыпки наполнителя действуют параллельно этому у«астку и, следовательно, в наименьшей возможной :epe создают эффект разрыва перешейков 5 и 6. Выбор длины крайнего плоского участка 3 полно>, (ce«err»sr, равНой длине, определяет. ой расстоянием между средними смежными перешейками 6, обеспечивает вовлечение в пропесс гашения дуг» достаточного колттчества наполнителя, расположенного между перешейком 5, выводом 2 и крышкой 7, что способствует повышенттю 1 адежности в режиме коммутацтш аварийного тока.

Весьма важное зна«ение имеет расположение плавкого элемента в изоляционттом корпусе предохранителя, Расположение плавкого элемента в изоляционном корпусе 1 характеризуется несколькими факторам». Rn-первых, выступающий изогнутый участок 4 ллавкого элемента сбра>яен в сторону внутренней боковой п(>вс рхн(>с т» изоляционного корпуса 1. лат < даря этому участки ттлат<кого л «1< 1 та, на к зторые

<оТ J>1I С>ы tip tl(t< т> < >т(: тв < ни(во эдей CTÁ О

55 вать усилия при ..>а сынке н разрывающие перешейктт 5 тельно удалены От централ корпус;. 1 и при этом нет ча стей платткого элемента ной зоне, что резко повыш ность IIJI Irrêèõ элементов с целсстность своих перешеи вг время заст.:пк» .

Вторым является количественный фактор, определяемый отношением расстояния Ст От ближайшет". к внутренней поверхности корпуса 1 точки изгиба до этой поверхности к радиусу изгиба

R1, С точки зрения предотвращения разрывов перешейкс в 5 и 6 желательно, «тобы расстояние (! и отношение a/R1 было бы минималт.т>т,тм, пр1>ближающимся к нулю. Такое cn(TI II(tvterttre 1 и R1 было бы черезвычайно благоприятным также и с точктт зрения длительного

t еплового реяаттта предохранителя ввиду близости изогнутого участка 4 полного сечения ллавкого элемента к корпусу 1, Однако в этом случае ухудшаются условия гашения дуги, поскольку продукты горе><»я дуги не удаляются через поры в наполнителе вмеc.Tе с ударной poëí(>é, а ocTаются н зоне горения дуги,.Кроме того, при указанном условии должен иметь место непосредственный контакт изогнутого участка 4 элемента, а значит, образовавшейся пртт эго расплавлении дуги с корпусом 1, что может привести к его разрушению и взрыву при отключении аварийного тока.

Проведенные Il.cTIeprrrreHTII показали, что отношение а /К1 должно находиться в пределах 0,075-2,00. Это связано с предельными значеттиямтт ст=0,3-2 и R1=1 — 4 мм, otlperle«ert»I,TI111 опытным путем. При значениях с1, меньших

0,3 мм, сугтествует опасттость непосредственного воздействия дуги на корпус 1, что вместе с действием ударной волны может привести к разрушенттю корпуса 1, В то же время выход за верхний предел d =2 мм в реальнттх изготавливаемых промышленностью корпусах 1 будет овна<тать существенное приближение плавкого элемента к центральнс и оси корпуса 1, и, значит, резкое IT(pастание опасности разрыва перешейк н 5 и 6 во время засыпки, Выход за т.ттжний предел К1

=1 мм значительно снижает стойкость предохранителей к циклическим измене-. ниям токов нзгрузктт и перегрузки, 14((«071

+(((КI =-I(, 78, обе(:iiе«и!»а)iиc! злсыпка ири полной целостности всех иерешейкон 5 и 6, п(звышение нлдежностг(при тепловом и коммутационном режимах. В т?з же время при R?=1 i мг(, R1=3, 7 мм, (з=/,3 мм, т.с ° I!pi(отноп енин 0,56, r;(?торое мент ше tielr) v;c" ãî !!pe/?eJla, обры)»ы "Pnc и?(пк(»» >,6 нлб:педлтп!сь болс е п{) (»брa»1(or» °

Формула изобретения

Нланк((й предохранитель, содержащий изоляционный корпус, контактные и(воды, по крлиней мере два планких

??((н(л, имеющ!х участки полного се:,.нин, и> )гнутые в виде полуокружности,: pacl!c>rro (eitlit te около участков у(!е???,!пенного сечения перешейков, ;и п;ол! енных плоскими, причем изс>гну ) Ы(«(;1(тi(ll I l()JI!?OI О Ce)?СНИЯ Р ИСПОЛ(>

;he!lb! по одн сторону относительно (ро),o:?ьноп оси 1(лл!»1(о!.о элемента, л к к:)нтлк гпым ныводлм примыкают плос»;ие участки полного сечения, о т

Ji i. )r a t0 t)(tt H C fl целью предотврлп(ения рл:зрына переше(:ков, повышения циклической стойко—

:Tll и надеiKIIoc Tit и тепловом и коммуTaционном режимлх, участки полного сеч(!lit.т, рaclloл(жс нные между перешей. к ?ми ) 1? зоl lrуть? 1?О в(.Cil длине ) к)>ай ((и(. пере(?ейки соет(инены с вынодами

?лоскими участклми I.oп?ного сечения, !

)?:l!It»a ? io(кого у lacтка полного сечезрения нс посредственного воз;(еист)з;)н дугll нл корпус 1, В то же нрег!)! т»ыхоr

<,acTaI?II ) (!! ь C. Гордон

Редлктс)р I ., и;(руп?с нко Тc хрсд И.O.!ийнь(к Коррект(зр М,Шлропти. 3aii тэ -» 1 1! /48 ТИ1»лж 6() 5 11одписное

ВНИ»11И Госу(тлрственного ком!иге"л iio изобрете;тиям и открытиям при ГКНТ С(:СР

113035, Москва) Ж-35, ? ayt!tc кая наб,, д. 4ч/5

1(р зпэно, (-;i зд:з ге;(ьский комб!(лат "11лтент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 л превышение верхнего предела К1

=(» мм требует cyv(ec TI»err!rot o увеличения т л(>лритон корпуса 1, роста потерт. и(щности ухудt!(el!èÿ тег)попого режима

5 и увеличспия расхода матер-.(ллл пллнт:от о элементл.

Гще orrtllltl нлж!н.(м (т>лкт(»ром) харакTepIi yttt(tttt положение пллнкого элемснТа и корпусе 1, ят»ляется соотношенис между расстоят(ием К2 от центральной продольной ori(корпусл 1 до продольной Оси, проходящей вдоль пчоского у !лсткл 3 иланкого элемента, и 1»IlyTрс нним )злдиусом 1(орпусл 1 ) paI3HI lм 15 сумме +К1+К2. Очевидно) что указлнIloe (()n TltnIveltIte К2/К2+ +К1 не мо,.;От быть больше етп(ницы, это лвтс? (лтичес—

КИ ОГРЛНИЧИВЛЕт НС РХНИй НР? ДЕЛ От??о-шения. Более того, это отноп:ение не мозкет быть и рлнтн?и ед )нине) т(ос;олт— ку сумма сз +К1 не мо: ет б(iT! равной нулю, поскольку физически рлвсllcTI»o нулю oalla)la>lo бы использование (?лоского иллнкого элемента, кacaiov(егоcs! внутренней боковой поверхности к >рпуса 1. Эксперимента.().ные исследования показали, что это соотноше!п(е должно быть не бочее 080 и не менее

0,60, предпочтительно, указанное соотно ver!lie <тс:Ii(;rlo нлг(одиться н пределах 0)(>8-0,78. 1(р!! гыхo;(c :;:? верх-ний предел ег?е болт ше улуч(гл?, Оя уc— лен!»я для !la 7((>);!to!i iл(ыпки ll (»()!Iel ч<1 с тся тепловой режим нн!(де приближеги(н

riJ!ar.кого элементл к I(op!?ycó 1, о;?1?л35 ко это сдноврс.«ICIII(o и о.знлчлет умент,—

Ive llи е. ((мГI пи туды 1(! 1 ибсен Il (гтгиже ние

ЦИКЛИЧЕ С Кой С т и I (C× rl, rr О ПЕДО: УСтпМО,;! ЧРЕ.ЗМЕ(и:о ПрпбЛИжЕНИЕ I» tal»r(ÎÃО ЗИ ЕМС ITË 1(К OP it«C „J 1 0((а СН0 С ГО "1!ill

40 зл тиг(!Гий прет?с I т,е. ист!олт, з звание величины отношения менее 0,6 пр!(водит к черезмерному приблпже!ппн пллнкого 45 .>.!ементл к центра:!ьной оси корпуса 1 к рлэры!?у перешейкон 5 и 6 при аа сынке. Тлк) t(alrpètreð, при К2=19 мм, R1=3, 7 «I t, С(=-1,(> мм, т е. нри К2/R2+ нит! ранил рлсстоятипс межд, двумя (.межными рядами пер еп!ейкон ) изОГну

i itc у (асткн ел((о(-О се (ения обрап(ены

ii сторону внутренней поверхности кор(?,са, причем рлсстояние от ближайi)iei; I. внутренней поверхности корпуса точки изгиба до этой поверхности относится к радиусу изгиба тз пределах

0,075- 2,0, а расстояние от центральной продольной оси корпуса до продо!II ной оси, прохс;дящей вдоль плоского участка пллнкого элемента, относится к внутреннему радиусу полости корпуса в предепах 0,6-0,8.