Плавкий предохранитель Советский патент 1983 года по МПК H01H85/08 

(54) ПЛАВКИЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к плавким предохранителям.

Известны плавкие предохранители, плавкие элементы которых имеют изгибы, служащие для компенсации изменений их линейных размеров как при перепадах температуры при работе предохранителя в режиме тепловых нагрузок, так и при его сборке

Однако в этих конструкциях изгибы не оказывают влияния на защитные характеристики предохранителей.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является плавкий предохранитель, содержащий корпус, заполненный дугогасящим наполнителем, контактные выводы и по меньшей мере один ленточный перфорированный плавкий элемент, соединенный с контактными выводами и имеющий изгибы, расположенные вдоль плавкого элемента по разные стороны от каждого из участков уменьшенного сечения, образованного перфорацией, причем в указанном плавком элементе отношение полного поперечного сечения к минимальному поперечному сечению перфорированных участков составляет 5:1 и более 2.

Недостатками известного устройства являются низкая устойчивость к циклическим перегрузкам и неблагоприятные условия для дугогашения.

Цель изобретения - повышение стойкости предохранителя к циклическим перегрузкам и улучшение условий дугогашения .

Поставленная цель достигается

10 тем, что в плавком предохранителе указанны2 изгибы, расположенные вдоль плавкого элемента по разные стороны от каждого из участков уменьшенного сечения, образованного перфорацией,

15 направлены в противоположные стороны относительно плоскости плавкого элемента и выполнены с соотношением расстояния от плоскости плавкого элемента до наиболее удаленного участ20ка изгиба к длине изгиба в плоскости плавкого элемента в пределах 0,1-1,0.

На фиг.1 изображен плавкий предохранитель, общий вид; на фиг.2 то же, поперечное сечение; на фиг.3 25плавкий элемент.

Плавкий предохранитель содержит корпус I с контактными выводами 2 и плавкий элемент 3, помещенный в дугогасящий наполнитель 4. Плавкий

30 элемент 3 предохранителя выполнен

из металлической ленты и соединен с КОР1тактными выводами 2. Между участками уменьшенного сечения 5, образованными перфорацией, расположены изгибы 6, причем изгибы,расположенные вдоль плавкого элемента по разные стороны от каждого из участков I уменьшенного сечения 5, направлены в противоположные стороны относително плоскости плавкого элемента.

Предельные значения соотношений выбирают в за висимости от линейных размеров плавких элементов и изгибов, от расстояний между участками уменьшенного сечения (плавкими перешейками) вдоль плавкого элемента и от ряда других факторов.

Дли быстродействующих предохранителей низкого напряжения расстояние между последовательными рядами плавких перешейков,, вдоль плоскоголенточного плавкого элемента находится в пределах 8-20 мм. Расстояние от плоскости плавкого элемента до наиболее удаленного участка изгиба должно быть не менее 1-1,5 мм и Fie более 4-5 мм (чтобы не произошло увеличения размеров корпуса малогабаритных быстродействующих предохранителей в поперечной плоскости). Одновременно необходимо учитыва.а;-ь, что расстояние от плавкого перешейк до начала изгиба не может быть меньше определенной величины (зав.исящей от номинальных параметров пре,цохранителя и сечения перешейков; , так как в противном случае наличие изгибов не оказывает существенного- влияния на стойкость предохранителя к циклическим перегрузкам. Кроме того, расстояние между последовательныМи плaвки vIИ перешейKaiviH в плоскости, парешлельной продольной-оси предохранителя, не должно быть менее 5 мм. Это объясняется тем, что при отключении предохранителем тока короткого замыкания плазма металла перешейков проникает в песок на расстояние 2-2,5 мм, поэтому при расстоянии между перешейками менее 5 мм потоки плазмы от сосегдних последовательных перешейков могут слиться, что приводит к образованию устойчивой дуги.

При минимальном расстоянии от плоскости плавкого элемента до наиболее удаленного участка изгиба и максимальной для этого случая длине изгиба в плоскости плавкого элемент отношение расстояния от плоскости .плавкого элемента до наиболее удаленного участка изгиба к длине изгиба в плоскости плавкого элемента близко к О , 1.

При максимально допустимом расстоянии от плоскости плавкого эле- . мента до наиболее удаленного участка изгиба и минимальной для этого

случая длине изгиба в плоскости плавкого элемента отношение расстояния от плоскости плавкого элемента до наиболее удаленного участка изгиба к изгиба в плоскости плавкого элемента близко к 1,0.

Плавкий предохранитель работает след.ующим образом.

При работе плавкого предохранителя в длительном тепловом режиме наличие изгибов приводит к увеличению площади охлаждения плавкого элемента, вследствие чего происходит снижение температуры на плавком элементе.

При работе плавкого предохранителя в режиме циклических тепловых нагрузок происходят следующие явления. Так как участки уменьшенного сечения образованы с помощью перфорации, то на плавких элементах имеются концентрации напряжений на отверстиях, образованных при просечке плавкого элемента. В процессе эксплуатации в области концентрации напряжений на краю отверстий образуются трещины. Так как ширина пбрешейка у быстродействующих предохранителей достаточно мала по сравнению с размерами перфорационных отверстий, то возникшие трещиныполностью пересекают перешейки. Если предохранитель подвергают воздействию циклических тепловых нагрузок, то при этом существует значительная разница между средним напряжением на отверстиях (во время нахождения предохранителя в состоянии паузы) и . амплитудным напряжением (во время прохождения через предохранитель импульса тока). Так как расширение тре1цины за один цикл есть величина, зависящая от разницы между амплитудным и средним.напряжением, то режим циклических нагрузок для -роста трещины является гораздо более опасным, чём длительный тепловой режим. -Для роста трещины должна быть затрачена энергия, пропорциональная ее длине (в данном случае ширине перешейка). При наличии на плавком элементе изгибов с необходимой длиной большая часть этой энергии преобразуется в энергию упругой деформации изогнутой части плавкого элемента, ширина которой намного превышает ширину перешейка. Таким образом, понижается.амплитудное напряжение на отверстии и, следовательно, предотвращается расширение трещины до состояния разрыва металла перешейка.

При протекании через плавкий предохранитель тока короткого замыкания .соседние (по длине) фульгуритные образования располагаются по разные стороны от плоскости плавкого