Плавкий элемент предохранителя

 

Изобретение относится к электрическим аппаратам, а именно к плавким предохранителям . Цель изобретения повышение механической стойкости при циклических нагрузках и обеспечение токоограничивающей способности предохранителя при отключении токов короткого замыкания. Плавкий элемент предохранителя выполнен с участками полного и уменьшенного сечения, причем площадь поперечного сечения участков уменьшенного сечения выбирается в соответствии с действующим значением тока перегрузки, пределом прочности материала и заданным наименьшим значением тока короткого замыкания . 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 01 Н 85/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СО

О (Я (Л

О (21) 4663499/07 (22) 03,01,89 (46) 30,03,93, Бюл, ¹ 12 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт низковольтного аппарагостроения (72) О.М.Точилин, Я,Н,Шнайдер, P.Ñ.Õìåëüницкий и Ю.А.Шнеур (56) Технические условия ТУ 16.522.107 — 74, Предохранители плавкие серии ПП57. М., Минэлектротехпром, 1974.

Сахаров П,В, Проектирование электрических аппаратов, М.: Энергия, 1971, с. 196.

Розенберг P. Переходные процессы в электроэнергетических системах. Иностранная литература, 1955, с. 148.

Изобретение относится к области электротехники, к электрическим аппаратам, в частности к плавким предохранителям, Целью изобретения является повышение механической стойкости при циклических нагрузках и обеспечение токоограничивающей способности п редохранителя при отключении токов короткого замыкания.

На чертеже показан плавкий элемент предохранителя, Плавкий элемент содержит широкие участки 1 и суженные участки 2.

Как известно, электродинамическая сила, возникающая в месте стыка участков проводника различных сечений, определяется выражением:

Рад, = 10 In IrlK, -8 2 где In — действующее значение тока в проводнике, а в данном случае заданное дейст„„!Ж „„18О5510 А1 (54) ПЛАВКИЙ ЭЛЕМЕНТ ПРЕДОХРАНИТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электрическим аппаратам, а именно к плавким предохранителям. Цель изобретения повышение механической стойкости при циклических нагрузках и обеспечение токоограничивающей способности предохранителя при отключении токов короткого замыкания. Плавкий элемент предохранителя выполнен с участками полного и уменьшенного сечения, причем площадь поперечного сечения участков уменьшенного сечения выбирается в соответствии с действующим значением тока перегрузки, пределом прочности материала и заданным наименьшим значением тока короткого замыкания. 1 ил, вующее значение тока перегрузки s плавком элементе, А, Электродинамические усилия в месте стыка широких и суженных участков плавкого элемента, вызванные изменением плотности тока, определены выражением

Рэ.д, = 2 10 In p IOК.

Чтобы плавкий элемент не разорвался в своем наименьшем сечении под действием указанной силы, должно быть соблюдено условие q 0> Fa.ä,, площадь поперечного сечения суженного участка должная быть 2

q > 2 "10 —" InK, где!пК вЂ” натуральный логарифм отношения площадей поперечного сечения широкого и суженного участков плавкого элемента, определенное опытным путем по условиям заданного теплового режима плавкого

1805510 элемента; q — площадь поперечного сечения суженных участков.

Наименьшее значение тока короткого замыкания, при котором еще обеспечивается токоограничение, определяется выражением ! мин. = q V3cu5 при переменном токе; мин. = q 1/ —" при постоянном токе, Т 10 где Б "-. интеграл квадрата плотности тока плавления материала плавкого элемента; м — круговая частота переменного тока;

Т вЂ” постоянная времени цепи постоянного тока. ми,, — наименьшее значение тока короткого замыкания, которое еще ограничивается предохранителем.

Из приведенных выражений следует, что токоограничивающие свойства предо- 20 хранителя всех при значениях токов короткого замыкания, больших заданного значения IM«., будут обеспечены, если значение наименьшего поперечного сечения суженных участков его плавкого элемента удовлетворяет ловиям

q<1 èí./ ЧУБ — для переменноготока;

q< !мин. — — для постоянного тока.

2Б 30

Объединяя приведенные условия, получим: г

2 10 — 1пК< q < !Мин./ V&6 для

-8 п

О

35 переменного тока, 2

2 а 10 — 1и К< q< 1 рин. 1/ — Для по-8 п

O 2Б стоянного тока.

ВыРажение - — Б- для переменного то40 73а Б ка и l для постоянного тока

2Б определяют скорость нарастания тока короткого замыкания, протекающего через 45 плавкий элемент предохранителя и обобщенно могут быть вызваны коэффициентом, учитывающим скорости нарастания тока 0, Тогда обобщенное выражение для определения площадь наименьшего поперечного сечения будет

2i10 — InK< q<1п, п О, -8 1п где Π— коэффициент, учитывающий скорость нарастания тока.

Таким образом, по сравнению с прототипом плавкий элемент предохранителя, выполненный с площадью поперечного сечения суженного участка, удовлетворяющий приведенным условиям, обеспечивает повышение стойкости предохранителя к циклическим нагрузкам и повышение токоограничивающей способности при отключении токов короткого замыкания, Формула изобретения

Плавкий элемент предохранителя, содержащий чередующиеся по его длине широкие и суженные участки, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения механической стойкости при циклических нагрузках и обеспечения токоограничивающей способности предохранителя при отключении токов короткого замыкания, площадь поперечного сечения его суженных участков выполнена в соответствии с выражением

2 10 — 1пК< q< IM«, Q, -8 п

0 где п — заданное действующее значение тока перегрузки;

0 — предел прочности на растяжение материала плавкого элемента;

q — площадь поперечного сечения суженных участков; мин. — заданное наименьшее значение тока короткого замыкания, обеспеченное токоограничением;

1пК вЂ” натуральный логарифм отношения площадей поперечного сечения широкого и суженного участков плавкого элемента, определенное опытным путем по условиям заданного теплового режима плавкого элемента;

Q — коэффициент, учитывающий скорость нарастания тока, 1805510, 40

I! Редактор

Корректор М.Демчик

Составитель С,Гордон

Техред М.Моргентал

Заказ 945 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

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

Э