Предохранитель

 

О Л И С АНМЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик ар.

/Гб.(61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Залвлено01.0277 (21) 2448139/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано0509.79. Бюллетень МЗЗ

Дата опубликования описания 0809,79 (51) Ph. Кл,2

Н 01 Н 85/02

Государственный комнтет

СССР ао делам нзобретеннй н открытий (53) УДК е21. Ç18. .923 (088.8) В.A.Áàðñêèé и Р.С.Хмельницкий (71) Заявитель (54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, например, для защиты силовых полупроводниковых приборов преобразовательных установок.

Известны предохранительные устройства, содержащие несколько параллельно соединенных плавких вставок или одну плавкую вставку с несколькими плавкими элементами (1).

Нецостатками известных предохранительных устройств при использовании их для защиты силовых полупроводниковых приборов .преобразовательных установок являются: недостаточ15 ное быстродейстние, приводящее к неудовлетворительному токоограничению (особенно в мощных контурах); неудовлетворительные соотношения между номинальным током, интегралом плавления, интегралом отключения, перегрузочной способностью предохранителя и эашитным интегралом силового полупроводникового прибора, что приводит к невозможности защиты с помошью предохранителя одного вентиля в плече преобразовательной схемы, невозможности обеспечить селективную работу группового эащитного автомата и индивидуальных вентильных предохранителей, вентильных предохранителей между собой и что затрудняет обеспечение требуемой перегрузочной способности преобразовательного агрегата, необходимость выполнения плавких вставок из дефицитного и дорогостоящего серебра и значительных потерь мощности в них для опеспечения сушествующих характеристик.

Известен также предохранитель, содержащий несколько параллельно соединенных ветвей с различным электрическим сопротивлением, включающих плавкие вставки, которые разделены на две группы с различными электросопротивлениями и различными сечениями узких перешейков (2).

Однако перечисленные выше ограничивающие соотношения между номинальным током, интегралом плавления, интегралом отключения и перегрузочной способностью сохраняются и для этого предохранителя. В связи с этим его защитные характеристики в ряде аварийных процессов являются неудовлетворительныьы, часто не обеспечивается селектинность работы пре684643

60 дохранителей между собой и между предохранителем и групповым защитным аппаратом, для ряда применений неудовлетворительна перегрузочная способность, он дорог из-за использования серебра, в нем значительны потери мощности.

Целью изобретения являются улучшение защитных характеристик в аварийных режимах, обеспечение селективности и повышение перегрузочной способности.

Для этого параллельно соединенHbIe ветви ныполнены с различным индуктив »ым сопротивлением.

Кроме того, в указанном предохра-, нителе, по крайней мере в одну ветвь может быть включен дроссель с ненасыщающимся ферромагнитным сердечником, а также может быть включен дроссель с насыщающимся ферромагнитным сердечником. 20

Данное выполнение предохранителя приводит к тому, что токораспределение между ветвями становится зависимым от формы тока, а не только от омических сопротивлений 25 ветвей. Если величины индуктивностей и активных сопротивлений ветвей подобраны таким образом, например, что в нормальных режимах эффективные (греющие) значения токов равны, то в аварийном режиме, основной отличительной особенностью которого является длительный фронт яарастания тока, токи становятся существенно неравными. Это приводит,в случае идентичных для всех ветвей узких перешейков, к неодновременности сгорания вставок. Сначала разорвется цепь наиболее перегруженной ветви с наименьшей индуктинностью, что вызовет новые перераспределение токов и быстрое сгорание наиболее перегруженной из оставшихся ветвей и т.п. В целом картина приближается к процессу, который имел бы место в случае поочередного протекания суммарного тока через каждую плавкую вставку. Суммарное время отключения цепи уменьшается относительно случая с равномерным распределением токов между параллельно 50 включенными в ставками .

В пределе время отключения стремится к уменьшению в число раэ, равное числу плавких вставок.

В предложенном предохранителе 55 инцуктивности контуров плавких вставок могут определяться геометрией подвоцящих проводон или геометрией самих планких элементов.

На Фиг.1 замещение предохранителя с двумя параллельными ветвями, одна из которых обладает индуктивяостью; фиг.2 — предохранитель с использованием стандартных плавких вставок П1, П2, внешних даполнительных резисторов й9» и R»)z и внешней воздушной индуктивности Д ; фиг.З замещение предохранителя с тремя параллельными нетвями, имеющими различную индуктивность; фиг.4 предохранитель с тремя параллельными ветвями с использованием стандартных идентичных предохранителей

П1-ПЗ, дополнительных резисторов

R9», Rgz, Ry и насыщающихся дроссепей Д2, ДЗ.

Как видно из фиг.1, в простейшем случае параллельного соединения двух ветвей с плавкими элементами индуктивность Ь вводится в контур второй нетви, что позволяет нормальных режимах обеспечить равенство среднеквадратяых значений токов несмотря на то, что R2

В аварийном процессе ток 4,» растет быстрее, чем ».а, узкий перешеек плавкого элемента первой ветви разрушается быстрее. Затем весь ток переходит во вторую ветвь, вызывая ее ускоренное сгорание.

В предохранителе (фиг.2) роль добавочных резисторов В»1„ и Rqy могут играть участки токоподводящих шин, индуктивности, дроссели, также шина соответствующей геометрии .

Предохранитель может быть расположен в одном корпусе с использованием двух плавких элементов с заданными значениями активного сопротивления и индуктивности.

Последнее может быть обеспечено путем выполнения части элемента в виде соленоида.

В случае трех параллельных ветвей (фиг.3) достаточно двух индуктивностей для обеспечения требуемого распределения токов.

Упрощение конструкции предохранителя можно достичь эа счет включения в одну иэ ветвей дросселя с ненасьпцающимся ферромагнитным сердечником, Иногда целесообразно испольэовать предохранитель,у которого в одну иэ ветвей включен дроссель с насыщающимся ферромагнитным сердечником.

Хотя обеспечение насыщения при заданных токах может потребовать повышения точности изготовления устройства, это позволяет увеличить неранномерность распределения токов, так как если в ветви, оказавшейся в данный момент перегруженной, резко. уменьшить индуктивность, доля тока, проходящая на нее, также резко возрастает.

Формула изобретения

1. Предохранитель, содержащий несколько параллельно соединенных

684643

У1 rn

Составитель С .Гордон

Техред М.Келемеш Корректор C.Патрушева

Редактор Ю. Челюк ан ов

Заказ 5 30 1/49 Тираж 923 Подпи си ое

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д.4/

4/5

Филиал ППП Пат ент г. Ужгород, ул. Проектная, 4

l ветвей с различным электрическим со" противлением, включающих плавкие вставки,отличающийся тем,что, с целью улучшения защитных характеристик в аварийных режимах, обеспечения селективности и повышения перегрузочной способности, параллельно соединенные ветви выполнены с различным индуктивным сопротивлением.

2. Предохранитель по п.1, о тл и чающий с я тем, что, по крайней мере, в одну ветвь вкп.очен дроссель с ненасыщающимся ферромагнитным сердечником.

3. Предохранитель по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что, по крайней мере, в одну ветвь включен дроссель с насыщающимся феррсмагнитным сердечником.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сб.Информэлектро Р ТИ 07391270-880, 1970.2. Авторское свидетельство СССР

Р 293622, кл,Н 01 Н 85/02, 1969.