Устройство защиты цепей электрического

 

О П Я Е

ИЗОЬГЕтЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 12.1.1971 (№ 1610269/24-7) с присоединением заявки №

11риоритет

Опуолпковано 25.11.1974. Ьюллетепь № 7

Дата опубликования описания 11.VII,1974

М. Кл, H 01h 85/04

Государственный комитет

Соввта Министров СССР оо делам изеврстений. и открытии

УДЫ 621.316.923.1 (088.8) Авторы изобретения К. К. Намитоков, Г. А. Малюк, Ю. И. Малюк и Н. П. Григорьев

Заявитель

УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ЦЕПЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО

ТОКА

Известны устройства защиты цепей электри i0cK0I тока, содержащие корпус, токоограни«пвающий элемент, находяг1ийся в тепловом контакте с наполнителем.

Однако в таком устройстве развиваются зысокис давления, что приводит к разрыву корпуса, а малая скорость испарения токоограничиваюшего элемента ограничивает быстродействие устройства.

Предлагаемое устройство отличается от извес ых тем, что токоограничива1ощпй элемент выполнен из пес-ехиометрического низшего окисла металла, а иапо",íèòeëü — из материала, выделяющего окислитель при нагревании.

На чертеже показан один из вариантов г редлагаемого устройства.

Устро,с-во состоит из изоляционного корпуса 1, в котором помещен защитный токоограничивающий элемент 2, выполненный из термически восстановленных окислов металлов, с подсоединенными к нему электродами 3 из металла высокой электропроводцости для пкл оче.шя устройства в сеть.

Известно, что окискы многих металлов могут быть восстановлены (в вакууме или,в газовой 1восстановительной атмосфере),в пределах границ:гомогенности или до низших окислов. Восстановление в этом случае идет из-за потери кислорода.

Предлагаемое устройство работает следуюгцим образом.

Токи перегрузки вызовут разогревание

ToKGîãðàíè÷èBàþùåé вставки из восстановленного окисла. Разогревапие вставки привед . и окислению ее кислородом воздуха. Атомы кислорода, дифундируя в объем окисла, будут занимать вакансии и ионизироваться, захватыва.; электроны из зоны проводимости ур окисла, т. е. реакция будет идти в обратном направлении. Пр;:. этом проводимость восстаи .пленного окисла будет уменьшаться соответственно числу атомов кислорода, занявших вакантные мес-а в окисле. Снижение проводим:. зп токоограничивающей вставки дает ограничение тока в защищаемой электрической цепи.

Скорость изменения сопротивления и соответственно динамические характеристики пространства определяются скоростью реакции окисления материала токоограничивающей вставки, которая, как известно, зависит от температуры (экспонепцпально), давления окислгпощего агента (липейно) и скорости диффузии его в объеме окисла, зависящей в

cBcIo очередь от давления и температуры. Поз-.ему динамику токоогранпчиваюгцего устройства можно задав а-. ь соо-, ве. ствепно давлением кислс рода или созданием развитой, например. пористой или плспо пой поверхности

1в

3789М

Составитель В. Мясникова

Редактор Н. Данилович Техред E. Борисова Корректор Л, Орлова

Заказ 1475/1 Изд. ¹ 517 Тираж 760 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 токоограничи вающей вста вки. Давление кислорода Б процессе разогревания может ipei.улироваться путем помещения в одном объеме с токоограничивающей вставкой солей силитры, интенсивно выделяющих при нагревании кислород. Изме нять давление при этосом достаточно в пределах — 2 атм. В зоне токов короткого замыкания произойдет растрескивание или расплавление материала токоограничива1о1цей вставки. Возникновение дум при ведет к испарению материала вставки и соответственно к р азр ыву электр иче ской цепи.

Поскольку в зоне горения дуги и на ее электродах будут интенсивно окисляться продукты горения (восстановленный окисел) с сооТветствующим возрастанием их сопротивления, существенно уменьшится время горения дуги.

Токоограничи вающая вставка может быть выполнена из окислов компактного или пористого проводника прессованием с последующим термическим восстановлением его в вакууме или газообразной восстановительной атмосфере (например НаСО). Она можетбыть получена также и в виде пленки на изоляционной подложке путем химического осаждения или вакуумного напыления с последующим восстановлением. Как известно, скорость диффузии в пористых и пленочных структурах существенно возрастает, что соответственно увеличивает быстродействие устройства.

Материалом вставки могут быть нестехиометрические о кислы (способные восстанавливаться) как тугопла в к их металло|в, например

МЬ20;, Т10а, WO3, ЧзОз, так и легкоплавких, 5 например SnO, CuO, Zn0.

Примером реализации пленочной токоограничивающей вставки может служить использование восстановленной двуокиси олова. SnO. на носится пут ем термического р азложенил

10 SnCI» па горячей керамической подложке в восстановительной атмосфере СО. При этом на подложке образуется проводящая пленка нестехиометрической SnOq — х. Сопротивление этой пленки можно зада вать геометрическими

15 размерамп, примесями и степенью восста IQBëåпия. Токоподводы к пленке осуществляются гальваническим осаждением серебра на торцы вставки.

20 Предмет изобретения

Устройство защиты цепей электрического тока, содержащее корпус, токоограничивающий элемент, находящийся в тепловом коптак25 те с наполнителем, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, токоограничивающий элемент выполнен из нестехиометрического низшего окисла металла, а наполнитель — из материала, выделя1ощего

30 окислитель при нагревании.