ПЛАВКИЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ Российский патент 1999 года по МПК H01H85/44 H01H85/04 H01H85/00 

Изобретение относится к области электротехники, точнее к основным конструкциям низковольтных плавких предохранителей, используемых при напряжении не более 1000 В.

Известен плавкий предохранитель, содержащий пустотелый фарфоровый корпус, на который с обеих сторон надеты металлические крышки с контактными выводами, элементы крепления крышки к корпусу, плавкую вставку, размещенную внутри корпуса. (Такой предохранитель описан в "Электротехническом справочнике", Том 2. под ред. проф. МЭИ В.Г.Герасимова и др.- М.: Энергоиздат, 1981, стр.460, рис. 24-38.

К недостаткам описанного плавкого предохранителя можно отнести то, что он имеет значительную металлоемкость из-за наличия металлических (чугунных) крышек. Кроме того, металлические крышки, имея значительную жесткость и большее, по сравнению с фарфоровым корпусом линейное расширение (например, при нагреве до 100^oC линейное расширение у металлических крышек 1,2 мм, а у фарфорового корпуса 0,3 мм, см. Справочник С.Н.Ванкова, М., июнь 1936 г., стр. 233). Такое обстоятельство вызывает отслоение металлических крышек от фарфорового корпуса и, как следствие, ослабление крепления крышек на корпусе.

Известен другой плавкий предохранитель, см., например, а.с. N 675480. МКИ H 01 H 85/044. Он содержит пустотелый фарфоровый корпус, имеющий по наружной поверхности в поперечном сечении форму квадрата с закругленными углами, а внутри - цилиндрическую полость, торцевые металлические крышки квадратной формы, внутренние - с прикрепленными к ним контактными вводами, плавкими вставками и наружные - с окнами для прохода контактных выводов, элементы крепления крышек к корпусу для гашения электрических дуг. Элементы крепления в этом плавком предохранителе выполнены в виде винтов с головками. Винты ввинчиваются в резьбовые отверстия, в углах корпуса с торцевых сторон. Винтовое крепление торцевых металлических крышек фарфоровому корпусу за счет упругой деформации винтов, а также выбора люфтов в резьбовых соединениях позволяет в какой-то мере сгладить различие линейных расширений металла и фарфора, сохраняя целостность конструкции при возможных нагревах при эксплуатации.

Изобретение по а.с. N675480, МКИ H 01 H 85/044 является наиболее близким по существенным признакам и достигаемому результату и принимается в качестве прототипа для сравнения.

Недостатком этого изобретения является то, что оно имеет значительную сложность выполнения резьбовых операций на корпусе.

Эту сложность можно объяснить непостоянством межосевых расстояний резьбовых отверстий. В сыром фарфоровом корпусе с влажностью 18-19,5% эти расстояния выполняются в пределах допусков. Однако после обжига вследствие неравномерной усадки материала-фарфора, колебаний химсостава исходного материала - эти расстояния между осевыми отверстиями выходят зачастую за пределы допустимых отклонений и готовые фарфоровые корпуса приходится выбраковывать.

Недостатком также является то, что резьбовые отверстия сквозные и в случае попадания влаги в эти отверстия происходит перекрытие промежутка между острыми концами винтов. При этом предохранитель не выполняет свою роль-роль предохранителя.

Задачей данного изобретения является упрощение изготовления корпуса путем изменения конструкции крепления торцевых крышек из металла к фарфоровому корпусу и увеличения процента выхода годных фарфоровых корпусов, а также повышения эксплуатационной надежности предохранителя. Эта задача разрешается тем, что в известном плавком предохранителе, содержащем пустотелый фарфоровый корпус, имеющий снаружи в поперечном сечении форму квадрата с закругленными углами, а внутри - цилиндрическую полость, торцевые металлические крышки квадратной формы, внутренние - с прикрепленными к ним контактными выводами, плавкими вставками и наружные - с окнами для прохода контактных выводов, элементы крепления торцевых металлических крышек к корпусу выполнены в виде внутренних кольцевых канавок, расположенных на некотором расстоянии от торцов корпуса и имеющих продольные выходы на его торцевые поверхности, при этом внутренние торцевые крышки заведены в кольцевые канавки углами через продольные канавки в полость корпуса и в кольцевых канавках повернуты вокруг своей оси в одну сторону, при этом наружные торцевые крышки окнами надеты на контактные выводы внутренних крышек и прикреплены к внутренним крышкам винтами.

Выполнение элементов крепления торцевых металлических крышек к корпусу в виде внутренних кольцевых канавок, имеющих продольные выводы на его торцевые поверхности, позволяет обеспечить фиксацию в осевом направлении торцевой внутренней крышки при установке ее углами в кольцевые канавки через продольные и обеспечить крепление к внутренней крышке наружной крышки винтами.

Размещение кольцевых канавок на некотором расстоянии от корпуса позволяет сохранить прочностные характеристики фарфорового корпуса.

Крепление наружных торцевых крышек винтами к внутренним торцевым крышкам позволяет исключить выполнение в фарфоровом корпусе резьбовых отверстий.

Расположение продольных канавок в угловых частях корпуса позволяет сохранить равнопрочность корпуса в окружном направлении.

На фиг. 1 изображен общий вид предохранителя, разрез разрез;
на фиг.2 - проекция фиг. 1, вид сверху.

Согласно изобретению плавкий предохранитель содержит пустотелый фарфоровый корпус 1, имеющий снаружи в поперечном сечении форму квадрата с закругленными углами 2, а внутри - цилиндрическую полость 3, торцевые металлические крышки квадратной формы внутренние 4 с прикрепленными к ним контактными выводами 5, плавкими вставками 6 и наружные крышки 7 с окнами 8 для прохода контактных выводов 5, элементы крепления крышек к корпусу 1, наполнитель 9 (кварцевый песок) - для гашения электрической дуги.

Элементы крепления торцевых металлических крышек 4 и 7 к корпусу 1 выполнены в виде внутренних кольцевых канавок 10, расположенных на некотором расстоянии "а" от торца корпуса 1 и имеющих продольные выходы 11 на его торцевые поверхности 12.

Внутренние торцевые крышки 4 заведены в кольцевые канавки 10 углами 13 через продольные канавки (выходы 11) в полость 3 корпуса 1 и в кольцевых канавках 10 повернуты вокруг своей оси в одну сторону одновременно с обоих концов. Для этого диаметр по углам внутренней торцевой крышки 4 должен соответствовать расстоянию, измеренному в диаметральной плоскости между дном кольцевой канавки 10 с одной и дном канавки 10 с другой стороны. Крышки 4 заведены в кольцевые канавки 10 притупленными углами 13 и зафиксированы от перемещения. Наружные торцевые крышки надеты 7 надеты окнами 8 на контактные выводы 5 внутренних торцевых крышек 4 и прикреплены к внутренним торцевым крышкам 4 винтами 14.

В описываемом варианте исполнения продольные канавки 11, соединяющиеся с кольцевыми канавками 10, расположены в угловых частях 2 корпуса 1.

Сборка плавкого предохранителя осуществляется следующим образом:
вначале к внутренним медным крышкам 4 прикрепляют выводы 5 также из меди;.

затем к боковым сторонам квадратных крышек 4 приваривают точечной сваркой плавкие вставки 6;
соединенные между собой внутренние крышки 4 плавкими вставками 6 заводят углами 13 в продольные канавки 11 до совмещения углов 13 крышек 4 с кольцевыми канавками 10 и поворачивают на 45^o вокруг своей оси;
при повороте углы 13 входят в кольцевые канавки 10, фиксируя внутренние торцевые крышки 4 в осевом направлении относительно корпуса 1;
с одной из сторон плавкого предохранителя на контактный вывод 5 окном 8 надевают наружную торцевую крышку 7 и, совмещая ее отверстия 15 с резьбовыми отверстиями 16, прикрепляют винтами 14 наружную металлическую крышку 7 к корпусу 1;
затем плавкий предохранитель устанавливают на прикрепленную наружную крышку 7 и через имеющиеся зазоры засыпают кварцевый песок (для гашения электрической дуги) в полость 3 корпуса 1;
на контактный ввод 5 после заполнения песком всей емкости предохранителя надевают окном 8 другую наружную торцевую крышку 7 и привинчивают ее винтами 14 к внутренней торцевой крышке 4.

После сборки плавкий предохранитель проверяют по электрическим параметрам и ставят на него соответствующее клеймо годности.

На Пермском изоляторном заводе прорабатывается вопрос об изготовлении опытной партии заявляемого плавкого предохранителя в количестве 1000 шт.

Введением в производство данной конструкции ожидается упрощение технологии производства плавкого предохранителя за счет исключения резьбовых отверстий в фарфоровом корпусе.

Элементы крепления торцевых металлических крышек (4) и (7) к корпусу (1) выполнены в виде внутренних кольцевых канавок (10), расположенных на некотором расстоянии а от торца корпуса (1) и имеющих продольные выходы (11) на его торцевые поверхности (12). Внутренние торцевые крышки (4) заведены в кольцевые канавки (10) углами (13) через продольные канавки (выходы 11) в полость (3) корпуса (1) и в кольцевых канавках (10) повернуты вокруг своей оси в одну сторону одновременно с обоих концов. Для этого диаметр по углам внутренней торцевой крышки (4) должен соответствовать расстоянию, измеренному в диаметральной плоскости между дном кольцевой канавки (10) с одной и дном канавки (10) с другой стороны. Крышки (4) заведены в кольцевые канавки (10) притупленными углами (13) и зафиксированы от осевого перемещения. Наружные торцевые крышки (7) надеты окнами (8) на контактные выводы (5) внутренних торцевых крышек (4) и прикреплены к внутренним торцевым крышкам (4) винтами (14). Техническим результатом изобретения является упрощение изготовления корпуса путем изменения конструкции крепления торцевых крышек из металла к фарфоровому корпусу и увеличения процента выхода годных фарфоровых корпусов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Плавкий предохранитель, содержащий пустотелый фарфоровый корпус, имеющий снаружи в поперечном сечении форму квадрата с закругленными углами, а внутри - цилиндрическую полость, торцевые металлические крышки квадратной формы внутренние с прикрепленными к ним контактными выводами, плавкими вставками и наружные с окнами для прохода контактных выводов элементы крепления крышек к корпусу и наполнитель для гашения электрической дуги, отличающийся тем, что элементы крепления торцевых металлических крышек к корпусу выполнены в виде внутренних кольцевых канавок, расположенных на некотором расстоянии от торцов корпуса и имеющих продольные выходы на его торцевые поверхности, при этом внутренние торцевые крышки заведены в кольцевые канавки углами через продольные канавки в полость корпуса и в них повернуты вокруг своей оси в одну сторону, при этом наружные торцевые крышки окнами надеты на контактные вводы внутренних торцевых крышек и прикреплены к внутренним крышкам винтами. 2. Предохранитель по п.1, отличающийся тем, что продольные канавки, соединяющиеся с кольцевыми канавками, расположены в угловых частях корпуса.