Высоковольтный предохранитель

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1ц 588577

Союз Советских

Социалистических

Республик Ф

4 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.12.74 (21) 2081130/24-07 с присоединением заявки Ае (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.01.78. Бюллетень Ке 2 (45) Дата опубликования описания 24.01.78 (51) M. Кл г Н 01Н 85/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений (53) УДК 631.316.923 (088.8) и открытий (72) Авторы изобретения B. А. Андреев, Н. Р. Лаушкин, A. В. Булычев и Е, В. Бондаренко

Ульяновский политехнический институт (71) Заявитель (54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ

Изобретение относится к области распределения электроэнергии и может быть использовано в электросиловых установках 6—

10 кВ в городских и сельских распределительных сетях, где для защиты от повреждений сетевых трансформаторов и силовых кабелей применяются высоковольтныс предохранители.

Для защиты сетевых трансформаторов и силовых кабелей широко применяются высоковольтные плавкие предохранители типа

ПК, содержащие плавкую вставку в виде нескольких параллельно включенных элементов (1). При токах, незначительно превышающих номинальный ток вставки, перегрев элементов невелик, из-за чего время перегорания вставки велико, а поэтому предохранители пе обеспечивают защиту электрооборудования от перегрузок. Например, для защиты трансформаторов номинальный ток плавкой вставки составляет 2,5 — 3 номинальных тока трансформаторов, то есть при двухкр атной перегрузке трансформаторов плавкая вставка вообще не перегорит. Имея неудовлетворительный участок защитной характеристики в области токов перегрузки, предохранители типа ПК затрудняют согласование своих характеристик с характеристиками других защитных аппаратов и не всегда обеспечивают селективную работу.

Наиболее близким к изобретению является вь.соковольт ый предохранитель, содержащий изолирующий корпус, контактную систему, размещенную в одном из контактных

5 колпа "ов, искровые промежутки, удерживаемый проводником указатель срабатывания и плавкую вставку, выполненную из нескольких элементоь, электрически соединенных в другом контактном колпаке (2j.

10 Однако в указанном предохранителе плавкая вставка подвергается кратковременным перегрузкам, не приводящим к полному расплавлению вставки, но вызывающим размягчение под действием нагрева и уменьшение ц сечения размягченных участков под воздействием электродинамических сил, что приводит к старению плавкого элемента. Все это приводит к уменьшению эффективного сечения плавкого элемента и изменению защит20 ной характеристики предохранителя; кроме того, возможны ложные срабатывания предохранителя из-за нестабильности характеристик, вызываемых старением плавкого элемента.

25 Целью изобретения является повышение чувствительности предохранителя и стабильности защитной хар актеристики.

Для этого в предлагаемом устройстве неподвижные контакты выполнены из отдель. ð пых изолированных друг от друга контактов, 588577

Г д

«.)

pc

60 каждый из которых соединен с отдельным элементом плавкой вставки, подвижный контакт выполнен в виде биметаллической мембраны с подвижным краем, прижатым к неподвижным контактам, причем проводник, удерживающий указатель срабатывания, выполнен из стали, а указатель срабатывания размещен в другом контактном колпаке.

На фиг. 1 показан предохранитель с биметаллической мембраной, разрез; на фиг. 2— схема, поясняющая работу предохранителя.

В контактный колпак (фиг. 1), состоящий из контактного кольца 1 и крышки 2, помещается изоляционный диск 3, имеющий отверстия 4 для прохождения элементов плавкой вставки 5. На изоляционный диск 3 крепится с помощью токопроводящей шпильки

6 и гаек 7 биметаллическая мембрана 8. В изоляционном кольце 9 высверливаются отверстия для неподвижных контактов 10 и пружин 11, количество которых соответствует количеству элементов плавкой вставки 5.

Пружины 11 обеспечивают малое переходное со противление между неподвижными контактами 10,и биметаллической мембраной

8. Контакты 10 соединяются с элементами плавкой вставки 5 с помощью промежуточных проводников 12, имеющих большее сечение, чем плавкая вставка 5. Контактная шайба 13 образует искровые промежутки 14 с элементами плавкой вставки 5. Стальной проводник 15, удерживающий указатель срабатывания, присоединяется к токоведущей шпильке 6. Крышка 2 крепится к контактному кольцу 1 болтами 16. Предохранитель содержит патрон 17, указатель срабатывания

18 и крышку !9, закрывающую отверстие для засыпки патрона предохранителя песком.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме ток протекает через контактную шайбу 13, токопроводящую шпильку 6, биметаллическую мембрану 8, неподвижные контакты 10, промежуточные проводники 12 и элементы плавкой вставки

5. Следовательно, все элементы плавкой вставки 5 и стальной проводник 15 включены параллельно (фиг. 2). 11ри протекании токов повреждения (перегрузки) биметаллическая мембрана 8 нагревается до критической температуры и мгновенно изгибается (переходит в положение П). Весь -,îê перебрасывается в стальной проводник !5, после выгорания которого поочередно пробиваются искровые промежутки 14 и поочередно выгорают элементы плавкой вставки 5. При этом дуга гасится внутри патрона 17 предохранителя. Таким образом, в каждом из элементов плавкой вставки 5 протекает весь ток повреждения, способствуя быстрому выгоранию элемента.

При отключении тока короткого замыкания все элементы плавкой вставки 5 еще до нагрева биметаллической мембраны 8 работают со значительной перегрузкой по току.

Поэтому они перегорают раньше, чем успеет нагреться биметаллическая мембрана 8 до критической температуры. Таким образом, в области токов короткого замыкания предлагаемый предохранитель работает так же, как и обычный предохранитель типа ПК.

Выполнение высоковольтного предохранителя указанным способом позволяет повысить чувствительность предохранителя к токам перегрузки. Применение предлагаемого предохранителя коренным образом улучшит защиту сетевых трансформаторов и силовых кабелей от перегрузок, что в свою очередь значительно повысят надежность работы распределительных сетей. Это объясняется тем, что защитная характеристика указанного предохранителя в области токов перегрузки располагается более полого по сравнению с характеристикой предохранителя типа ПК, что обеспечивает оптимальное согласование характеристики предлагаемого предохранителя с характеристиками безопасного нагрева защищаемого оборудования, а также с характеристиками других защитных аппаратов, установленных последовательно с ним.

Формула изобретения

Высоковольтный предохранитель, содержащий изолирующий корпус, контактную систему, размещенную в одном из контактных колпаков, искровые промежутки, удерживаемый проводником указатель срабатывания и плавкую вставку, выполненную из нескольких элементов, электрически соединенных в другом контактном колпаке, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения чувствительности предохранителя и стабильности защитной характеристики, неподвижные контакты выполнены из отдельных изолированных друг от друга контактов, каждый из которых соединен с отдельным элементом плавкой вставки, подвижный контакт зыполнен в виде биметаллической мембраны с подвижным краем, прижатым к неподвижным контактам, причем проводник, удерживающий указатель срабатывания, выполнен из стали, а указатель срабатывания размещен в другом контактном колпаке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мелькумов А. М. Современные высоковольтные предохранители. М., ЦБТИ, 1947.

2. Патент СШЛ М 3304389, кл. 337 — 162, 1974.

Редактор Н. Каменская

Составитель С. Гордон

Техред А. Камышникова Корректор E. Мохова

Заказ 2981/12 !!зд. № 118 Тираж 995

I IIIO осударствсипого комитета Совета Мивистт ов СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушскаи иаб., д. 4/5

Тпио рафии, ll!), СHII) 11OB3., 2

Подписное