Плавкий предохранитель

 

К. К. Намитоков, А. А. Харисов и Э, М. Френкель (72) Авторы изобретения онстфЩЦфсфцй";. .! тостроения. „.. „, poi

Всесоюзный научно-исследовательский проектно. и технологический институт низковольтного аппа

"ВНИИЭлектроаппарат" и Харьковский институт коммунального строительства (7I ) Заявители

ЯББЛ««!3 «< «: (54) ПЛАВКИЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к плавким предохранителям, Известны плавкие предохранители с электронзоляционными жидкостными наполнителями, содержащие заполненный диэлектрической жидкостью герметичный корпус, контактные выводы и соединенный с контактными выводами и размещенный в корпусе ленточный или проволочный плавкий элемент.

Достоинством таких предохранителей является высокое быстродействие, обеспечиваемое хорошим теплоотводом от плавких элементов жидкостным наполнителем 11) и (2).

Недостатки — малая отключающая способность и высокое перенапряжение в цепи, создаваемое предохранителем при отключении аварийных токов.

Малая отключающая способность этих предохранителей объясняется тем,. что при отключении токов большой мощности и возникновении в предохранителе мощной электрической дуги происходит взрывное

2 испарение жидкого наполнителя редохраии/ теля, Вследствие взрывного характера. испарения жидкого наполнителя под воздействием электрической дуги в предохранителе возникает мощная ударная волна, которая, жестко передаваясь жидким наполнителем на стенки корпуса, разрушает последний, и предохранитель в целом не может обеспечить надежное отключение цепи. Высокое перенапряжение в отключаемых цепях соэда10 ется -этими предохранителями вследствие высокой деионизации дутовой плазмь жидкост-. ными наполнителями и связанного с этим . резкого обрыва (среза) тока в цепи.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является плавкий предохранитель, содержащений, по меньшей мере, одну плавкую вставку с электроизоляционным жидкостным наполнителем (3).

Однако указанный предохранитель не устраняет перенапряжения в цепи при отключеНии аварийных токов, ухудшает быстродействие срабатывания и тем самым вызывает ухудшение эксплуатационных характеристик, 96678!

S !

IS

25

3 а также увеличивает. габариты предохраните- ля.

Цель изобретения — улучшение эксплуатационных характеристик и уменьшение габаритов.

Поставленная цель достигается тем, что плавкий предохранитель снабжен, по меньшей мере, одной плавкой вставкой с твер. дым зернистым наполнителем, включенной параллельно плавкой вставке с жидкостным наполнителем, пои этом электросопротивление плавких вставок с жидкостным наполнителем меньше электросопротивления плав. ких вставок с твердым зернистым наполнителем.

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

На чертеже представлен плавкий предохранитель.

Плавкий предохранитель содержит две параллельно соединенные плавкие вставки

1 и 2. Плавкая вставка 1 содержит в качестве наполнителя диэлектрическую жид- кость 3, а плавкая вставка 2 — твердый зернистый наполнитель 4 (например, кварцевый песок) .

Для фиксации степени уплотнения и формы твердый зернистый наполнитель сможет содержать связку (например, на основе жидкого стекла или других известных связующих материалов, использующихся для этой цели), жестко соединяющую зерна наполни- . теля между собой. Целесообразно, чтобы электросопротнвление плавкой вставки 1 с жидкостным наполнителем было существенно меньше электросопротивления плавкой вставки 2 с твердым зернистым наполнителем..

Плавкая вставка с жидкостным наполнителем имеет контактные выводы 5 и соединенный с контактными выводами плавкий элемент 6. ф любым, но соотношение между ними должно быть таким, чтобы электросопротивление плавких вставок с жидкостным наполнителем было существенно меньше электросопротивления плавких вставок с твердым зернистым наполнителем.

Плавкий предохранитель работает следующим .образом.

При токах выше допустимых значений в плавком предохранителе первой расплавляется плавкая вставка с жидким наполнителем. При этом за счет шунтирования плавкой вставкой с твердым зернистым наполнителем расплавление плавкого элемента в жидком наполнителе происходит практически без дуги, причем ионизированный промежуток его расплавленной части мгновенно деионизируется за счет хороших деионизирующих свойств, жидких наполнителей. После расплавления плавкой вставки

1 с жидкостным наполнителем расплавляется плавкая вставка с зернистым наполнителем.

Процесс расплавления сопровождается горением дуги И относительно плавным ограничением тока в цепи, поскольку в твердых. зернистых наполнителях деиониэация дуговой плазмы гораздо слабее, чем в жидкостных наполнителях. Относительное плавное ограничение тока в цепи обеспечивает требуемый относительно низкий . уровень перенапряжения в цепи при ее отключении.

Кроме снижения уровня перенапряжений в отключаемсй цепи, предлагаемая конструкция плавкого предохранителя позволяет выполнить плавкий элемент . плавкой вставки с жидкостным наполнителем очень малой длины (например, порядка 2 мм) и за счет этого существенно повысить быстродействие, снизить габаритные размеры и потери мощности предохранителя в целом. В частности, при такой конструкции удается уменьшить габаритные размеры предохранителя в целом в 1,5 раза, снизить потери мощности примерно в 2. раза и повысить быстродействие

Плавкая вставка с твердым зернистым наполнителем имеет контактные выводы 7 и соединенный с контактными выводами плавкий элемент 8; Контактные выводы вставок 1 и 2 могут быть соединены с токоподводящими пластинами 9, Плавкие вставки с твердым зернистым наполнителем должны обладать высокой отключающей способностью, чтобы обеспечить требуемую отключающую способность предохрани геля.

Количество плавких вставок с твердым и жидкостным наполнителем может быть

50 не менее, чем в 10 раэ. Существенно повышается и отключающая способность плавкого предохранителя, .определяющейся отключающей способностью плавкой вставки с твердым зернистым наполнителем, которая расплавляется последней и гасит дугу, отключения цепи. Так как плавкая вставка с твердым зернистым наполнителем обладает достаточно высокой отключающей способностью, то и вся конструкция предохранителя в целом обладает высокой отключающей способностью. В частности, по сравнению с известными, предлагаемая конструкция позволяет увеличить отключающую способность предохранителя не менее, чем в 10 раэ. 96678

4!

ВНИИПИ Заказ 7889/71 Тираж 761 Подписное

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

Предлагаемый предохранитель целесообразно использовать для защиты мощных электроустановок н электрооборудования с мощными цепями электроснабжения.

Формула изобретения S

l. Плавкий предохранитель, содержащий, по .меньшей мере, одну плавкую вставку с электроизоляционным жидкостным наполнителем, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных ха- 10 рактеристик и уменьшения габаритов, он снабжен, .по меньшей мере, одной плавкой вставкой с твердым зернистым наполнителем, включенной параллельно плавкой вставке с электроиэоляционным жидкостным наполнителем, при этом электросопротивление плавких

1 6 .вставок с жидкостным наполнителем меньше электросопротивления плавких вставок с твердым зернистым наполнителем.

2. Предохранитель по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что зерна твердого зернистого наполнителя соединены между собой связующим материалом, обеспечивающим высокую пористость зернистого наполнителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США У 2223726, кл. 200 — 113, 1940, 2. Патент США У 3227844, кл. 200 — 120, 1966.

3. Авторское свидетельство СССР У 210240, кл. Н 01 Н 85/40, 1968.