Плавкий предохранитель

 

(72) Авторы изобретения

К. К. Намитоков, С. В. Пархоменко, А. А. Хари и 3. М. Френкель .

Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конст и технологический институт низковольтного аппарато

"ВНИИэлектроаппарат" и Харьковский институт инж коммунального строительства (71) Заявители (54) ПЛАВКИЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к плавким предохранителям.

Известны плавкие предохранители, в. которых для быстрого гашения дуги использованы высокие диэлектрические свойства вакуума. Такие предохранители состоят из термического корпуса, контактных выводов, которые через термическое уплотнение введены во внутрь корпуса и соединены с массивными электродами, расположенными друг против друга. Электроды соединены ленточным или проволочным плавким элементом, сечение которого меньше сечения электродов.

Достоинством вакуумных плавких предохранителей является высокое быстродействие, обеспечиваемое хорошим теплоотводом от плавкого элемента -массивными электродами и быстрой деионизацией межэлектродного промежутка при горении дуги (1).

Недостатки — малая отключающая способность, высокие перенапряжения в .цепи, возникающие при отключении предохранителем аварийных токов, и неспособность отключать цепи постоянного тока. Малая отключающая

2 способность этих предохранителей объясняет ся тем, что при отключении токов большой мощности в процессе гашения дуги образуется большое количество паров металла, в результате этого в корпусе предохранителя распространяется ударная волна, способная разрушить его, и предохранитель ие может обеспечить надежное отключение цепи. Отклю-. чение тока в этих предохранителях происходит при переходе тока через нуль, поэтому

l0 они не в состоянии отключить цепь постоянного тока. Высокое перенапряжение в от. ключаемых этими предохранителями цепях возникает вследствие высокой скорости де. ионизации межэлектродного промежутка и

15 связанного с этим резкого. обрыва тока в цепи.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является плавкий предохранитель, содержащий, по меньшей мере, одну вакуумную плавкую вставку (2).

Недостатками указанного устройства являются невозможность отключения постоянного тока, .что ограничивает его .функциональ-..

966780 ные возможности, а также низкие эксплуатационные характеристики.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и улучшение эксплу-. атационных характеристик.

Поставленная цель достигается тем, что предохранитель снабжен, по меньшей мере, одной плавкой вставкой с зернистым наполнителем, включенной параллельно вакуумной плавкой вставке, при этом электросопротивление вакуумных плавких вставок, меньше электросопротивления плавких вставок с зернистым наполнителем. !

30

S0

Кроме того, в плавком предохранителе зерна твердого зернистого наполнителя могут быть. соединены между собой связующим материалом, обеспечивающим высокую норис тость зернистого наполнителя.

На чертеже представлена конструкция. плавкого предохранителя.

Плавкий предохранитель содержит две параллельно соединенные плавкие вставки 1 и 2.

Плавкая вставка 1 является вакуумной.

Плавкая вставка 2 содержит зернистый наполнитель 3 (например> кварцевый песок), Для фиксации степени уплотнения и формы твердый зернистый наполнитель может содер жать связку (например, на основе жидкого стекла и других известных связывающих соединений, которые используются для этих целей), жестко соединяющую зерна наполнителя. Целесообразно, чтобы электросопротивление вакуумной плавкой вставки 1 было существенно меньше электросопротивления

35 плавкой вставки 2 с твердым зернистым наполнителем. Вакуумная плавкая вставка . имеет контактные выводы 4 и соединенный с контактными выводами длавкий элемент 5.

Плавкая вставка с твердым зернистым наполнителем имеет коитактйые выводы 6 и соединенный с контактными выводами плавкий элемент 7. Контактные выводы плавких вставок 1 и 2 могут быть соединены с токоподводящими пластинами 8.

Плавкие вставки с твердым зернистым на.полнителем должны обладать высокой отключающей способностью, чтобы обеспечить требуемую отключающую способность предохранителя.

В общем случае количество вакуумных плавких вставок и плавких вставок. с твердым зернистым наполнителем может быть любым, но соотношение между ними должно быть таким, чтобы электросопротивление вакуумных плавких вставок было существенно меньше электросопротивления плавких вставок с твердым зернистым наполнителем.

Плавкий предохранитель работает следующим образом.

При токах выше допустимых значений в плавком предохранителе первым расплавляется плавкий элемент в вакуумной плавкой. вставке. При этом за счет шунтирования плавкой вставкой с твердым зернистым наполнителем расплавление плавкого элемента происходит практически без образования дуги, причем пары металла и другие возможные. агенты электрического пробоя быстро удаляются из межэлектродного промежутка благодаря вакууму. После расплавления вакуумной

I плавкой вставки расплавляется плавкая вставка с зернистым наполнителем. Расплавление плавкой вставки с зернистым наполнителем сопровождается горением дуги и ограничением тока в цепи, поскольку в твердых зернистых наполнителях деионизация столба дуги происходит гораздо медленнее, чем в вакууме. Отключение тока плавким предохранителем с зернистым наполнителем обеспечивает требуемый относительно низкий уровень перенапряжения в цепи.

Кроме снижения уровней перенапряжений в отключаемой цепи, предлагаемая конструкция позволяет существенно повысить и отключающую способность плавкого предохранителя, которая определяется отключающей способность плавкой вставки с твердым зернистым наполнителем, расплавляющейся последней и гасящей дугу.

Фо рмула изобретения

1. Плавкий предохранитель, содержащий, по меньшей мере, одну вакуумную плавкую вставку, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей и улучшения эксплуатационных характеристик, он снабжен, по меньшей мере, одной плавкой вставкой с зернистым наполнителем, включенной параллельно вакуумной плавкой вставке, при этом электросопротивление вакуумных плавких вставок меньше электросопротивления плавких вставок с зернистым наполнителем.

2. Предохранитель по п, 1, о т л ич а ю шийся тем, что зерна твердого зернистого наполнителя соединены между собой связующим материалом, обеспечиваюIIIHM высокую пористость зернистого наполнителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 1!1 3949341, кл. 337 — 161, 1976.

2. Патент США У 3955167, кл. 337 — 188, 1976.

96Ь780

Составитель С. Гордон

Техред М.Рейвес Корректор Е. Рошко

Редактор А. Лолииич

Заказ 7889/71

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

Тираж 761 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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