Высоковольтный быстродействующий предохранитель

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик ()964285 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02 04. 81 (21.) 3269862/24-07 с присоединением заявки ¹ " (23) Приоритет

Опубликовано 0710.82. Бюллетень №37

Р М К„з

Н 01 Н 85/38

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 316.. 923 (088 ° 8) Дата опубликования описания 07.10.82

ÂÑÅÑ61©Ç ""

t 11йТЕНТНОТ 1(НИЧЕСКАЯ яжений енаБИБЛИОТЕ1(А (72) Авторы изобретения

Ю.A.Êoòîâ, В.С.Седой и Л.И.Чемезова

Научно-исследовательский институт высоких на при Томском ордена Октябрьской Революции и о

Трудового Красного Знамени политехническом и им. С.М.Кирова (71) Заявитель (5 4) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ

ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к защите высоковольтных устройств от токов короткого замыкания и в частности, может быть использовано для защиты полупроводниковых приборов.

Известны быстродействующие высоковольтные предохранители, основанные на явлении электрического взрыва проводников, в которых взрывающийся проводник размещен в диэлектрической трубке с малым внутренним ди аметром (1).

При срабатывании предохранителя под действием тока короткого замыкания происходит взрывное.испарение проводника, продукты взрыва заполняют полость трубки, давление в ней возрастает, что способствует отключению тока и восстановлению электрической прочности. При этом трубка не должна разрушаться, ее окружают массивным корпусом, увеличивающим габариты предохранителя.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является высоковольтный быстродействующий предохранитель, содержащий диэлектрический корпус с контактными элект. родами, внутри которого размещен взрывающийся проводник, соединенный с контактными электродами (2 1.

Недостатками указанного устройства являются значительные габариты и ограниченный диапазон рабочих токов.

Цель изобретения — уменьшение га.баритов и расширение диапазона рабочих токов.

Поставленная цель достигается тем, что он снабжен стержнем иэ диэлектрического материала со спиральными канавками, выполненными на его боковой поверхности и направленными встречно, причем в одной из канавок размещен взрывающийся проводник, а стержень из диэлектричес кого материала запрессован в диэлектрический корпус.

На чертеже показан быстродействующий высоковольтный предохранитель общий вид

В цилиндрический корпус 1 запрессован диэлектрический стержень 2 со спиральной канавкой 3, в которой уложен взрывающийся проводник 4, соединенный с контактными электродами

5. Стержень 2 имеет дополнительную канавку 6, многократно пересекающую канавку 3.

964785

Указанн ий предохранитель работает следующим образом.

В рабочем режиме при нагреве рабочим током взрывающийся проводник

4 передает тепло диэлектрическому стержню 2 и через него корпусу 1. 5

Этим обеспечивается интенсивный теплопровод от взрывающегося проводника и повышается плотность рабочего тока через взрывающийся проводник до 500 A/ìì, что, по крайней мере, 10 в 2 раза больше, чем в прототипе.

Для улучшения теплоотвода взрывающийся стержень может иметь осевое отверстие, через которое прокачивается охлаждающая жндкость. Это еще 5 более расширяет диапазон рабочих гоков ° .

Наиболее предпочтительными материалами для стержня и корпуса являются диэлектрики с высокой теплопровод- ностью, например керамика на основе окиси алюминия.

При протекании аварийного тока взрывающийся проводник 4 за короткое время с интенсивностью. взрыва переходит в парообразное состояние. Продукты .взрыва заполняют спиральную канавку 3, давление в ней повышается до десятков атмосфер, что способствует отключению тока и препятствует .возникновению вторичного .разряда. Дополнительная спиральная канавка б служит выхлопной камерой, в которую из многих точек — мест пересечения спиральных канавок 3 и б - происходит истечение продуктов взрыва и ихохлаждение при взаимодействии со стенками корпуса. Это приводит к . уменьшению механических нагрузок на корпус, снижению металлизации канала, образованного спиральной канавкой 3 40 и внутренней поверхностью корпуса 1, и быстрому восстановлению электрической прочности быстродействующего высоковольтного предохранителя.

Длина быстродействующего высоко- 45 вольтного предохранителя предложенной конструкции выбирается исходя из напряжения-пробоя по поверхности корпуса, а не из напряжения электрического поля в продуктах взрыва, как в прототипе, и становится поэтому в

3-5 раэ меньше длины взрывающегося проводника. При этом для выхлопной камеры не требуется дополнительного увеличения размеров указанного предохранителя.

Таким образом, использование предполагаемого изобретения позволяет расширить диапазон рабочих токов данного предохранителя и в 3-5 раз. уменьшить его габариты по сравнению с прототипом. Кроме того, в предложенной.конструкции из-за увеличения эффективного радиуса увеличивается напряжение зажигания короны и вследствие этого повышается надежность и долговечность быстродействующего высоковольтного предохранителя.

Формула изобретения

Высоковольтный бы тродействующий предохранитель, содержащий диэлектрический корпус е контактными электродами, внутри которого размещен взрывающийся проводник, соединенный с контактными электродами, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и расширения диапазона рабочих токов, он снабжен стержнем из диэлектрического материала с двумя спиральными канавками, выполненными на его боковой поверхности-.и направленными встречно, причем в одной из канавок размещен взрываю- щийся проводник, а стержень из диэлектрического материала запрессован в диэлектрический корпус.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кульгавчук В.М. Высоковольтные быстродействующие предохранители для конденсаторных батарей. ПТЭ, 1966, В 2, с. 159-163.

2. "Электричество", 1972, Р 11, с. 82-83.

964785

Составитель С.Гордон

Техред С.Мигунова Корректор И.KopoJIb

1—

Редактор A.Äîëèíè÷

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 7644/36 Тираж 761 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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