Способ ускоренных испытаний плавких предохранителей

 

Изобретение относится к низковольтному аппаратостроению. Целью изобретения является существенное сокращение срока испытаний и повышение достоверности их результатов. Для этого через испытуемый предохранитель пропускают циклически изменяющийся ток, чередующийся с бестоковыми паузами. Амплитуда пропускаемого тока должна быть в пределах 1,5 - 2,5 от номинального тока предохранителей, а бестоковые паузы выбирают такими, чтобы среднеквадратичное значение тока составило 1,0 - 1,2 от номинального тока предохранителя. Сопротивление испытуемого предохранителя не должно отличаться более чем на 2 - 3% от сопротивления эталонного предохранителя. Вывод об удовлетворительном состоянии надежности испытуемого предохранителя делается при условии, если время его срабатывания не ниже времени срабатывания эталонного предохранителя. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 01 Н 69/02 85/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ I I

1 (21) 4398587/24-07 (22) 05.01.88 (46) 07.12,89. Бюл. Ф 45 (7l) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт низковольтного аппаратостроения (72) Н.А.Ильина, P.Ñ.ÕMåëüíèöêèé, И.Г.Шкловский и Я.Н.Шнайдер (53) 621.316.925(088.8)

I (56) Предохранители плавкие силовые низковольтные. Общие технические условия. ГОСТ 17249-86.

Плавкие предохранители низкого напряжения. Ч. 4. Дополнительные требования к плавким вставкам для защиты полупроводниковых устройств. Публикация 269-4 МЭК, издание третье, 1986. (54) СПОСОБ УСКОРЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ

ПЛАВКИХ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к низкоИзобретение относится к низковольтному аппаратостроению, в частности к способам испытаний плавких предохранителей.

Целью изобретения является сокращение времени испытаний и повышение достоверности их результатов.

На чертеже представлено устройство, реализующее предлагаемый способ.

Устройство содержит реле 1 и 2 времени типа ВЛ-45 УХЛЧ на 10-100 и

20-200 с соответственно, магнитный пускатель 3 типа IIME-200, 25 А, 380 В, размыкающий контакт 4 реле 2, „„SU„„1527675 А1

2 вольтному аппаратостроению. Целью изобретения является существенное сокращение срока испытаний и повышение достоверности их результатов. Для этого через испытуемый предохранитель пропускают циклически изменяющийся ток, чередующийся с бестоковыми паузами. Амплитуда пропускаемого тока должна быть в пределах 1,5-2,5 от номинального тока предохранителей, а бестоковые паузы выбирают такими, чтобы среднеквадратичное значение

--ока составило 1,0-1,2 от номинального тока предохранителя. Сопротивление испытуемого предохранителя не должно отличаться более, чем на 2-3Х от сопротивления эталонного предохранителя. Вывод об удовлетворительном состоянии надежности испытуемого предохранителя делается при условии, если время его срабатывания не ниже времени срабатывания эталонного предохранителя. l ил., l табл. размыкающий контакт 5 реле 1, счетчик

6 импульсов типа СИ506ХЛЧ, замыкающие контакты 7 магнитного пускателя

3, регулируемый автотрансформатор 8 типа АОМН-40-220-75 УЧ, 250 В, 40 А, силовой трансформатор 9 3800 А, В, измерительный трансформатор 10 тока типа УТТ-5М 2000 А, цифровой амперметр li типа В7 — 22 А, импытуемый предохранитель 12, цифровой милливольтметр 13 типа В7 — 22 А, запускающий переключатель 14 типа ПКУ2, автоматические выключатели 15 и 16 типа А3700, замыкающий контакт 17 реле 1.

1527675

Устройство работает следующим образом.

При включении замыкающего переключателя 14 напряжение 220 В от питающей сети через защитный автоматический выключатель 15 одновременно подается на магнитный пускатель 3 и реле 1 времени через размыкающие контакты 5 и 4 соответственно реле 1 и

2. При этом замыкаются контакты 7. магнитного пускателя и через предварительно включенный автоматический выключатель 16 напряжение, 220 В от питающей сети подается на регулируемый автотрансформатор 8, через который оно поступает на силовой трансформатор 9. Через измерительный трансформатор 10 тока требуемый ток от силового трансформатора 9 поступает на испытуемый предохранитель 12. Кроме того, при включении переключателя 14 запускается реле 1 времени, продолжительность включенного состояния кото10

20 рого регулируется на заданную величи- 25 ну. Таким образом, через испытуемый предохранитель 12 протекает ток нагрузки, величину которого регулируют с помощью автотрансформатора 8, измеряют с помощью измерительного трансформатора 10 тока и цифрового амперметра 11. Падение напряжения на предохранителе измеряют с помощью цифрового милливольтметра 13. Ток через предохранитель протекает в течение требуемого интервала времени, регулируемого уставкой реле 1. По истечении этого интервала времени контакт

5 реле 1 размыкается, магнитный пускатель 3 обесточивается, его контакты

7 размыкаются и прекращается подача тока на испытуемый предохранитель 12.

Кроме того, по истечении времени уставки реле 1 замыкается контакт 17 реле 1, что обеспечивает подачу питания на реле 2. С этого момента начинается отсчет времени уставки реле

2, определяющего бестоковую паузу цикла испытаний. По истечении времени этой паузы контакты 4 реле 2 раз50 мыкаются, в результате чего прекращается Ладача питания на реле 1. Это приводит к замыканию контактов 5 реле 1, через которые питание подается на магнитный пускатель 3, его кон55 такты 7 замыкаются, что обеспечивает подачу тока нагрузки на испытуемый предохранитель 12 и указанный цикл повторяется.

В качестве примера взяты предохранители типа ПП-57 на номинальный ток 630 А.

В таблице приведены параметры режимов °

Таким образом, наличие градиента температур, что обусловлено геометрией плавкого элемента, и периодические изменения тока являются основными факторами, вызывающими старение плавкого элемента и выход предохранителя из строя ° Выявление этого явления и положено в основу предлагаемого способа.

Предлагаемый способ отличается от известного следующим: амплитуда испытательного тока гораздо выше номинального тока предохранителя, составляет 1,5-2,5 I абсолютные величины длительности цикла, содержащего времена протекания тока и цикла бестоковой паузы, выбраны гораздо большими тепловой постоянной времени плавкого перешейка, но в то же время на порядок меньшими, чем по известному способу, соотношение длительностей цикла протекания тока и цикла бестоковой паузы выбрано таким, чтобы обеспечить среднеквадратичное значение испытательного тока Т по меньшей мере, равного номинальному току предохранителя где I, — среднеквадратичное значение испытательного тока;

I „ — амплитуда испытательного тока;

Т, — длительность протекания тока;

Т вЂ” бестоковая пауза.

Оценку долговечности предохранителя осуществляют не по величине изменений сопротивления предохранителя, а по времени срабатывания предохранителя, которое сравнивают с временем срабатывания эталонного предохранителя. В предлагаемом способе испытуемый предохранитель доводят до срабатывания, что дает основание отнести этот способ к классу способов разрушающего контроля.

Выбор амплитуды испытательного тока в цикле его протекания выше номинального тока предохранителя обусловлено необходимостью существенного сокращения времени испытаний. Регла1527675 ментация конкретного диапазона (1,5-2,5) I„ связана по меньше мере с двумя обстоятельствами: именно в указанном диапазоне используют токи технологических перегрузок во многих преобразовательных агрегатах, в которых эксплуатируются плавкие предохранители, и связано с необходимостью проводить испытания в условиях, максимально приближенных к реальным, кроме того, необходимость сокращения срока испытаний и повышение объективности их результатов. При токах, меньших 1,5 ?ц, механический фактор,обуславливающий жесткость испытаний, оказывается значительно ослабленным, что приводит к необходимости проведения длительных испытаний до достижения срабатывания предохранителя. Превышение значения 2,5 I „ резко интенсифицирует фактор жесткости испытаний, что вызывает искажение линейности модели прогнозирования результатов испытаний. Выбор длительности времен испытания тока и длительности бестоковой паузы выполняют с таким условием, чтобы эти параметры были по меньшей мере в десять раз больше тепловой постоянной времени плавкого перешейка, которая для большинства предохранителей на I = 40-2000 А напряжением до

1000 В составляет около 1 с. Это связано с необходимостью предотвратить влияние длительности времен протекания тока и длительности бестоковой паузы на долговечность предохранителя (т.е. время его срабатывания при испытаниях).

Требование того, чтобы среднеквадратичное значение тока во время испытаний было не менее номинального тока предохранителя, обусловлено необходимостью обеспечения требуемой степени жесткости испытаний, что приводит к достаточно быстрому срабатыванию испытуемого предохранителя.

Путем регулирования меры превышения среднеквадратичного значения тока над величиной номинального тока до 20Х можно заранее выбрать желаемую длительность испытаний, например, 7-12 ч.

Доведение предохранителя до срабатывания позволяет выявить в процессе испытаний все особенности конструкции предохранителя, влияющие на его долговечность, и обеспечить максимальную объективность результатов. Оценка долговечности по величине изменения сопротивления предохранителя весьма далека от объективности и во многих случаях предохранители с пере5 шейками, находившиеся в состоянии, близком к разрушению, но без видимого разрыва, имели сопротивление, очень незначительно отличающееся от номинального. Кроме того, необходимо соблюдать разброс омических сопротивлений испытуемых и эталонных предохранителей в пределах 2-3Х с тем, чтобы отклонения сопротивлений не повлияли на результаты испытаний.

Эксперименты показали сильную чувствительность долговечности предохранителя в циклическом режиме к изме" нению величины сопротивления предохранителя, если превышается указан20 ный диапазон. Наиболее предпочтителен режим испытаний при амплитуде тока 2 I„, длительности протекания тока порядка 15 с и бестоковой паузы порядка 45 с. Желаемую регулиров25 ку среднеквадратичного тока в диапазоне (1,0-1,2) I „ можно осуществлять и за счет амплитуды тока ? „щ„, и за счет времени протекания тока Т, и времени бестоковой паузы Т по ука1

30 эанной формуле.

Диапазон 1,0-1,2 от номинального значения тока испытуемого предохранителя, которым ограничено среднеквадратичное значение испытательного тока, обусловлен следующими обстоя35 тельствами. Выход за нижний предел, т.е. испытание током, среднеквадратичное значение которого меньше номинального тока предохранителя, многократно увеличивает продолжительность испытаний. Кроме того, если среднеквадратичное значение испытательного тока превысит 1,2 от номинального тока предохранителя, меха 5 нический фактор испытаний на надежность окажется черезмерно сильным, предохранитель очень быстро выйдет из строя, что приведет к нарушению линейности в модели прогнозирования

50 результатов испытаний. В этом случае объективность оценки резко снизится и появится несоответствии между результатами испытаний в сравнении с эталоном.

Таким образом, по сравнению с известным предлагаемый способ позволяет сократить сроки проведения испытаний по меньшей мере в шесть раэ, а также значительно повысить объектив1527675 ность результатов испытаний по оценке долговечности предохранителя °

Способ ускоренных испытаний плавких предохранителей, при котором через испытуемый предохранитель пропускают ток в течение цикла, содержащего времена протекания тока, и бестоковой паузы, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени испытаний и повышения достоверности результатов, через предохранитель пропускают циклически изменяющийся ток с амплитудой в пределах 1,5-2,5 от номинального тока предохранителя, при этом бестоковую паузу выбирают не менее чем в 10 раз превышающей

Время протекания тока, с среан. кв

Т/ I Ток, А

Ориентир время испытан. (уст. экспер.) Бесто- Среднеквадратичный ток, А ковая

Н пауза, с

1,5 975

2,5 1575

1,5 975

2,5 1575

150 630

84 630

40 756

52,5 756

16

Около 12 ч

До 7ч

Около 12 ч

До 7 ч

1

1,2

1,2

Составитель С. Балашов

Техред М.Ходанич Корректор Т.Палий

Редактор И.Шулла

Заказ 7516/55 Тираж 696 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, 11осква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Ф о р м у л а и з о б р е т е и и я

5 тепловую постоянную времени плавкого перешейка предохранителя, а отношение между временем протекания тока и бестоковой паузой устанавливается таким, чтобы среднеквадратичное значение тока составило 1,0-1,2 от номинального тока предохранителя, сравнивают время срабатывания испытуемого предохранителя, сопротивление которого не отличается более чем на 23% от эталонного предохранителя, с временем срабатывания последнего и по величине времени срабатывания испытуемого предохранителя делают вывод об удовлетворительном состоянии его надежности при условии, если время срабатывания испытуемого предохранителя не ниже времени срабатывания эталонного предохранителя.