Плавкий предохранитель Советский патент 1985 года по МПК H01H85/02 

Изобретение относится к электрическим аппаратам, а именно к плавким предохранителям.

Цель изобретения - повышение быстродействия и уменьшение габаритов плавкого предохранителя.

На фиг. 1 изображен плавкий предохранитель; на фиг. 2 - различные варианты плавкого предохранителя. Плавкий предох1 анитель содержит кон-fakTHbie выводы t и ; электроизоляционный корпус 2, заполненный двумя слоями наполнителя .3 (изображен условно) из дугогасящегосыпучего, материала (например, кварцевого песка, песчинки которого покрыты токопроводящим материалом, например, серебром).

Слой- наполнителя 3 разделен контактной пластиной 4, выполненной из токопроводяшего материала, например, серебра. Контактная пластина 4 связана с контактными выводами 1 через токопроводящее покрытие частиц наполнителя 3.

Слой наполнителя 3 выполняет две функции, функцию дугогасящего материала, так как сами песчинки являются дугогасящим материалом и функцию участка ослабленного сечения обычного плавкого элемента, но образованного токопроводящим покрытием песчинок и точками контактирования этих песчинок между собой, которые представляют относительно большое количество параллельно и последовательно соединенных маленьких участочков. Песчинки слоя наполнителя 3 могут иметь покрытие из двух и более токопроводящих материалов, один из которых образует нижнюю оболочку, выполненную непосредственно на песчинках, а последний - верхнюю, причем верхняя - из материала с меньшим переходным сопротивлением (например, серебра).

Металлическая контактная пластина 4 выполняет функцию участка полного сечения плавкого элемента, так как ее поперечное сечение намного превышает суммарное поперечное сечение покрытий песчинок, находящихся в слое наполнителя 3 и обладает большой проводимостью. Такое увеличение поперечного сечения и проводимости вызвано расположением самой контактной пластины 4, которая перпендикулярна продольной оси предохранителя.

Контактная пластина 4 (фиг. 2 изображена условно) может быть выполнена из двух и более токопроводящих материалов, например меди и серебра (имеется ввиду, что контактная пластина 4 изготовлена из меди и покрыта серебром 5).

Для обеспечения эффективного гашения электрической дуги предохранитель может быть выполнен с большим количеством слоев наполнителя 3 и контактных пластин 4, например с тремя слоями наполнителя 3

и двумя контактными пластинами 4 (фиг. 3), выполненными из одного токопроводящего материала; с четырьмя слоями наполнителя 3 и тремя контактными пластинами 4 (фиг. 4, причем две контактные пластины 4 из одного токопроводящего материала, а одна (изображена условно) из двух токопроводящих материалов выполнена из меди и покрыта серебром 5.

Электрическое соединение контактных

выводов 1, слоев наполнителя 3, а соответственно, и песчинок между собой, и контактных пластин 4 достигается сжатием указанных элементов внутри корпуса 2 в продольном направлении и фиксацией этого сжатого положения.

В целом слои наполнителя 3 и контактные пластины 4 выполняют функцию плавкого элемента с участками полного и ослабленного сечения и функцию дугогасящего наполнителя.

При таком конструктивном выполнении плавкого предохранителя с одной стороны, достигается распределение тока с минимальным сужением линий тока вблизи слоя наполнителя 3, за счет чего обеспечивается максимальное использование материала покрытия песчинок слоев наполнителя 3 и контактных пластин 4 и достигается их максимальная проводимость, а с другой - при возникновении электрической дуги в местах покрытий песчинок слоев наполнителя 3

0 и точках контактирования покрытых песчинок образуются диафрагмы в виде очень узких капилляров из материала дугогасящего наполнителя, интенсивно охлаждающих дуговую плазму и способствующих ее более быстрой деионизации и погасанию, а следовательно, способствующих значительно меньшей длине выгорания покрытий песчинок слоев наполнителя 3 и более эффективному использованию наполнителя. Все это позволяет существенно улучщить

0 эксплуатационные характеристики, в частности, снизить потери мощности и повысить быстродействие, уменьшить соотнощение интегралов полного отключения и плавления и улучщить гашение электрической дуги, а также существенно уменьшить массогабаритные показатели.

Плавкий предохранитель работает следующим образом.

При номинальных токах и допустимых кратковременных токах перегрузки в цепи плавкий предохранитель работает как обычный проводник. Минимальное сужение линий тока в нем вблизи слоя наполнителя 3 позволяет практически полностью использовать материал покрытия песчинок и дуго5 гасящий материал слоев наполнителя 3 и контактных пластин 4 и обеспечить в покрытиях песчинок максимальную плотность тока.

При недопустимых, аварийных токах в цепи покрытия песчинок слои наполнителя 3 расплавляются, а возникающая при этом электрическая дуга быстро гасится песчинками наполнителя. Аварийный ток в цепи прерывается.

Быстрое гашение электрической дуги в предохранителе, обусловленное разбиванием дуги на множестко параллельных и ряд последовательных ветвей и интенсивным

ее охлаждением очень узкими капиллярами значительно уменьшает время горения дуги и длину выгорания покрытий песчинок слоев наполнителя 3.

Предлагаемая конструкция при значительном относительном повышении быстродействия и селективности срабатывания позволяет уменьшить массогабаритные показатели предохранителя в 2-3 раза и получить значительный экономический эффект за счет экономии материалов.

сриг, 3

1. ПЛАВКИЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ, содержащий электроизоляционный корпус, в котором расположен дугогасящий наполнитель и по меньшей мере один плавкий элемент с участками полного и уменьшенного сечения, соединенный с контактными выводами, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и уменьшения габаритов, частицы дугогасяш,его наполнителя имеют токопроводящее покрытие, образуюш,ее участки уменьшенного сечения, участки полного сечения выполнены в виде металлических контактных пластин, контактируюших с контактными выводами через токопроводящее покрытие частиц дугогасящего наполнителя, и разделяют указанный дугогасящий наполнитель на отдельные слои. 2. Предохранитель по п. 1, отличающийся тем, что металлические контактные пластины выполнены по форме внутреннего электроизоляционного корпуса и расположены перпендикулярно продольной его оси. Л ю о со 05