Плавкий предохранитель Советский патент 1985 года по МПК H01H85/08 

:о эо

ЭО

:л Изобретение относится к низковоль ному аппаратостроению, в частности к плавким предохранителям, Известны плавкие предохранители, у которых ленточные плавкие элементы 11меют участки уменьшенного сечения (плавкие перешейки), причем отношение толщины плавкого элемента (а значит и перешейка) к ширине находится в пределах 0,1-0,2 1 J , Однако при таких соотношениях меж ду шириной и толщиной поперечное сеч ние перешейка не может быть выполнено достаточно малым, что приводит к увеличению габаритов предохранителя и не позволяет достичь хороших токоограничивающих характеристик (пропускаемый ток, Джоулевы интегралы). Наиболее близким к изобретению по технической сущности является Ш1а кий предохранитель, содержащий корпус, заполненный дугогасящим наполнителем, контактные выводы и по мень шей мере один ленточньй перфорирован ный плавкий элемент, соединенный с контактнь1ми выводами, причем перфорированные участки расположены параллельнЬ1МИ рядами по длине ленточного перфорированного плавкого элемента 2. В известной конструкции плавкого предохранителя из-за малой величины поперечного сечения перфорированных участков (перешейков) не учтено, что расстояние между параллельно располо женньми рядами перешейков в значительной степени определяют надежность и массогабаритные характеристики предохранителей. При этом расстояние должно выбираться исходя из двух противоположных критериев: а)расстояние должно быть таким, чтобы последовательно соединенные электрические дуги, возникающие при отключении предохранителем сверхтоков, не сливались в одну сплошную дугу вплоть до окончания процесса ду Гогашения б)для создания экономичной (с точки зрения габаритных размеров) к струкции необходимо, чтобы расстояние между параллельно расположенными рядами -плавких перешейков бьшо минимальным (с учетом дуговых процессов Кроме того, выбор оптимального знач ния расстояния между параллельно ра положенными рядами перешейков (т.е. длины участкаполного сечения плавкого элемента) в значительной степе ни зависит от толщины плавкого элемента. Недостатком указанного устройства является низкая надежнос ь срабатывания из-за слияния последовательных дуг в сплошную дугу, что приводит к прожогу и взрыву плавкого предохранителя. Кроме того, значительные расстояния между параллельно расположенными рядами плавких перешейков приводят к увеличению продольных габаритов предохранителя. Целью изобретения является повышение надежности и уменьшение габаритов . Поставленная цель достигается тем, что в плавком предохранителе, содержащем корпус, заполненный дугогасящим наполнителем, контактные выводы и по меньшей мере один ленточный перфорированный плавкий элемент, соединенный с контактными выводами, причем перфорированные участки рас/толожены параллельными рядами по длине ленточного перфорированного плавкого элемента, ленточный перфорированный плавкий элемент выполнен с отношением расстояния между центрами параллельно расположенных рядов перфорированных участков к толщине ленточного перфорированного плавкого элемента, 25-200. На чертеже изображен вариант конструкции плавкого предохранителя,общий вид. Предохранитель содержит корпус 1 из электроизоляционного ма- териала, контактные выводы 2, ленточный перфорированный плавкий элемент 3, соединенный с контактным выводом 2. Внутренняя полость корпуса предохранителя заполнена дугогасящим наполнителем 4. Плавкий элемент имеет участки 5 обслабленного сечения (плавкие перешейки), образованные перфорацией. Плавкий элемент выполнен таким образом, что расстояние 6 между центрами параллельно расположенных рядов перешейков 5 определяется по формуле . Е-у-и„г. где «. - коэффи1иент, равный отношению тока контура максимальной энергии дуги к номинальному току предохранителя , 3 , коэффициент, зависящий от материала плавкого элемент и особенностей конструкции предохранителя j V - коэффициент, равный отношению среднеинтегрального напряжения на дуге при отключении предохранителем тока короткого замыкания к напряжению контура; v - номинальное напряжение пре дохранителя , максимально допустимая для данного предохранителя величина постоянной времени цепи. При этом отношение между расстоянием Е и толщиной плавкого элемента находится в пределах 25-200. Предельные значения коэффициентов в формуле и соотношения между рассто янием и толщиной элемента выбирают ся следующим сбразон. Расстояние определяется номинальным напряжением 1)ц (как параметро предохранителя) и постоянной времени S (как параметром контура), от которых зависит энергия дуги, а такж значениями коэффициентов «х , Jj . Коэффициент и , определяющий отношение тока контура, при котором вьщеляемая энергия дуги максимальна, к номинальному току предохранителя, находится в пределах 10-20. Эмпириче кий коэффициент должен находиться в пределах 0,04-0,12. Выход за нижНИИ предел приводит к выбору уменьшенной величины расстояния между параллельно расположенными рядами пере шейков, что значительно ухудшает защитные характеристики предохранителя и может привести к взрыву в процессе отключения тока короткого замыкания . Выход коэффициента за верхний предел приводит к увеличению габаритов предохранителя. Отношение среднеинтегрального на,дряжения на дуге предохранителя к на пряжению контура (коэффициент J ) опр деляет эффективность токоограничения а значит величину рассеиваемой в дуге энергии. Коэффициент должен находиться в пределах 1,2-1,4. Выход за нижний предел приводит к рез кому снижению токоограничения пре- дохранителя, значительному ухудшению его защитных характеристик и увеличению выделяемой энергии дуги. Если же величина коэффициента превы50СИТ значение 1,4, то это приведет к возникновению недопустимых перенапряжений на дуге предохранителя, превышающих величину (1,5-1,8)ин6м что в итоге способствует выходу из строя защищаемых полупроводниковых устройств. Кроме того, при использовании плав кого элемента большой толщины, но с малой длиной участка, нахоядщегося между параллельными рядами перешейков, скорость выгорания элемента будет невысокой из-за большой толщины элемента, что приводит к локальному перегреву песчаного наполнителя, потере им своих диэлектрических, а значит и дугогасительных свойств (известно, например, что электрическое сопротивление песка при нагреве до нескольких сотен градусов уменьшается в несколько тысяч раз), вследствие чего скорость роста напряжения на. дуге будет небольшой из-за малого градиента напряжения. В то же время из-за малой длины расстояния между параллельными рядами перешейков абсолютная величина напряжения на дуге в течение этапа дугогашения также будет небольшой и при этом она имеет тенденцию к снижению. При использовании толстого плавкого элемента с большим расстоянием между параллельными рядами перешейков из-за низкой скорости выгорания элемента малого градиента напряжения на дуге песок теряет свои диэлектрические свойства, напряжение на дуге в начальной стадий этапа дугогашения медленно растет и не достигает требуемой величины, а в дальнейшем некоторое увеличение длины дуги, которое могло бы привести к увеличению напряжения на дуге, практически сводится на нет увеличением проводимости песка и шунтированием им дуги, что в конечном счете вызывает значительное выделение энергии дуги. Применение очень тонкого (менее 0,05-0,07 мм) плавкого элемента с относительно большим для данной толщи-ны растоянием мезкду параллельными рядами перешейков (7-8 мм) неплохо с точки зрения защитных характеристик предохранителя, однако это требует С5пдественного увеличения габаритов предохранителя при прочих равных условиях (например, сохранение одного и того же номинального тока), а также чревато опасностью больших перенапряжений на дуге.

ПЛАВКИЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ, содержащий корпус, заполненный дурогасящим наполнителем, контактные выводы и по меньшей мере один ленточный перфорированный плавкий элемент, соединенный с контактными выводами, причем перфорированные участки расположены параллельными рядами по длине ленточного перфорированного плавкого элемента, отличающийся тем, что,с целью повьшения надежности и уменьшения габаритов, ленточньй перфорированный плавкий элемент вьтолнен с отношением расстояния между центрами параллельно расположенных рядов перфорированных участков к толщине ленточного перфориросл ванного плавкого элемента 25-200.