Высоковольтный предохранитель Советский патент 1983 года по МПК H01H39/00 H01H85/12 

электроэнергетике,.а более конкретно к противоаварийным устройствам отклю чения высоковольтных приборов и исто НИКОВ электроэнергии. Известен высоковольтный предохра нитель, содержащий корпус, в котором установлена газогенерирующая (парафиновая) цилиндрическая трубка, в по лости которой, являющейся дугогаситeльны l каналом, с зазором по отнош нию к внутренним стенкам трубки усТ.ановлен взрывающийся проводник l Однако срабатывание предохранителя критично к диаметрам дугогасительНого канала и взрывающегося проводника, что снижает надежность срабатывания и усложняет технологию изготовления предохранителя, так как приходится выдерживать определенный диаметр парафиновой трубки. В связи с тем, что между взрывающимся проводником и стенками трубки имеется зазор, незаполненный газогенерирующим материалом, и по уелоВИЯМ исключения повторных пробоев,, предохранитель должен иметь большую длину при.напряжении 50 KB длина его достигает 0,9 м). Из-за большой длины дугогасительного канала, являющегося одновременно и каналом для отвода газов (продуктов взрыва) в выхлопную камеру, расположенную на конце канала, время выхода продуктов взрыва становится большим, причем продукты взрыва концентрируются вбли зи токопровода, что способствует повторному пробою предохранителя. Известен также высоковольтный предохранитель, содержащий плавкую вставку, установленную в газогенерирующей-трубке, расположенной с зазором в корпусе, выполненном с торцевым отверстием, через которое зазор между газогенирирующейтрубкой и корпусом сообщается с атмосферой, причем газогенерирующая трубка выполнена с поперечными цилиндрическими отверстиями для отвода газов в указаннь|й зазор; Наличие этих поперечных отверстий повышает отключающую способность предохранителя 2 . Однако расположение выхлопного от верстия корпуса в его торце затрудняет выход газов из указанного зазора и снижает эффективность поперечного газового дутья. Недостатком данных предохранителе является возникновение перенапряжениках из-за высокой скорости изменения тока при разрыве электрической цепи с помощью предохранителя, что приводит к пробою изоляции и возникновению коротких замыканий в защищаемых источниках и приборах.Наиболее близким к изобретению является высоковольтный предохранитель, содержащий установленные в изоляционном корпусе по крайней мере две разрушаемые электрическим .током вставки с равными удельными энергиями сублимации и с различными-сопротивлениями и полными энергиями сублимации, и дугогасительный наполнитель. В этом предохранителе вставки расположень в общем корпусе, засыпанном кварцевым песком. Вставки выполнены из одного и того же материала, но имеют разные длины и поперечные сечения, что обеспечивает их последовательное срабатывание и снижение перенапряжений при работе вставок в режиме плавления 3J. Недостатком известного предохранителя является значительная величина возникающих перенапряжений при отключении, особенно при работе предохранителя в режиме взрыва вставок. Цель изобретения - снижение перенапряжений в процессе отключения в режиме взрыва путем уменьшения скорости спада отключаемого тока. Цель достигается тем, что в высоковольтном предохранителе, содержащем установленные в изоляционном корпусе, по крайней мере, две разрушаемыеэлектрическим током вставки с равными удельными энергиями сублимации и различными электрическими сопротивлениями и полными энергиями сублимации, и дугогасительный наполнитель, корпус выполнен с дугогасительными анала1 и по числу разрушаемых вставок, полностью заполненными дугогасительным наполнителем, в каждом из которых расположена соответствующая вставка, в качестве дугогасительного наполнителя выбран газогенерирующий материал, электрические сопротивления вставок отличаются на порядок, а отношение полной энергии сублимации вставки с меньшим электрическим сопротивлением к полной энергии сублимации вставки с большим электричеЬким сопротивлением выбрано в Пределах от 1,05 до 1,3. 31 Кроме того, с целью повышения отключающей способности корпус выполнен с выхлопным каналом, соединяющим дугогасительные каналы с атмосфе рой и расположенным перпендикулярно дугогасительным каналам, причем диаметры выхлопного и дугогасительных каналов выбраны соизмеримыми. На фиг. 1 представлен предохранитель в аксонометрии, общий вид; на фиг. 2 - крышка корпуса предохранителя, вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. на фиг. - предохранитель со снятой крышкой корпуса, вид сверху; на фиг, 5 - разрез Б-Б на фиг. if; на фиг. 6 - разрез В-В на фиг. k, Предохранитель содержит составной корпус, выполненный в виде крышки 1 и нижней части 2, соединяемых между собой болтами 3. В нижней части 2 корпуса установлены токоподводы k, соединенные разрушаемыми электрическим током вставками (взрывающими. ся проводниками) 5i установленными в дугогасительных каналах 6, выполненных в нижней части 2 корпуса и полностью заполненных газогенерирующим дугогасительным наполнителем. Перпендикулярно дугогасительным кана лам 6 расположен выхлопной канал 7, выполненный также в нижней части кор пуса. Крышка 1 корпуса (фиг. 2 и З) выполнена с отверстиями 8 под болты 3. Нижняя часть 2 корпуса (фиг. k выполнена с отверстиями 9 под болты 3. Токоподводы k прикреплены к нижней части 2 корпуса винтами 10 и имеют отверстия 11 для крепления к внешним элементам (не показаны). При возникновении тока перегрузки в защищаемой цепи сначала начинает взрываться проводник с большей проводимостью и меньшим сопротивлением Из-за возрастания сопротивления этоi го проводника во время взрыва (примерно на порядок} большая часть тока ответвляется во второй проводник Тем самым замедляется подвод энергии Я4 к первому проводнику и снижается скорость его взрыва. В процессе взрыва второго проводника в свою очередь возрастает его сопротивление и большая часть тока ответвляется в первый проводник. Так осуществляется - перекачка энергии из одногопроводника в другой в процессе их взрыва. Как показали эксперименты, выбор проводников с одинаковыми удельными энергиями сублимации и с превышением полной энергии сублимации проводника с меньшим электрическим сопротивлением в 1, раза позволяет обеспечить практически одновременное протекание процессов взрыва и устано- вить необходимый приоритет взры- ; ва одного из проводников. Совместный взрыв проводников позволяет снизить крутизну спада отключаемого тока, и тем самым исключить возникновение опасных перенапряжений на отключаемых устройствах. При этом время отключения несколько увеличивается по сравнению с временем отключения предохранителя с параметрами, отличными от указанных параметров данного предохранителя. Как показали эксперименты при выборе отношения полных энергий сублимации проводников, меньшим 1,05, не обеспечивается необходимый приоритет взрыва одного из проводников , а при выборе этого отношения, большим 1,3. взрыв второго проводника происходит после окончания взрыва первого проводника. И в том и в другом случае крутизна спада тока увеличивается, и на защищаемой аппаратуре возникают перенапряжения. Использование поперечного выхлопно го канала позволяет эффективно отводить из дугогасительных каналов ионизированные газы и повышает отключающую способность предохранителя. Таким образом, предлагаемый предохранитель выгодно отличается от известного и позволяет обеспечить бездуговое отключение сильноточных цепей без перенапряжений.

/ А

Фиг 2

А-А

Z Фиг.з

. ,./.,,и1 9Scv«кxvvvvxv«к:« бCJ

фуг.$

в-в