Плавкий предохранитель Советский патент 1987 года по МПК H01H5/10 

тегра,пом горения дуги (п) от числа п последовательных участков ослабленного сечения. Эксперименты проводились на образцах плавкого эл мента в виде полосы медной фольги толщиной 0,14 мм, шириной 10 мм и длиной 100 мм с различным числом участков ослабленного сечения. Каждый плавкий элемент испытывался в разборном корпусе с наполнителем (кварцевый песок).

В табл. 1 приведены данные о зависимости отношения длины выгорания приходящейся на один участок ослабленного сечения для плавкого элемен та с п последовательными участками ослабленного сечения L,(n), к длине выгорания плавкого элемента с одним участком ослабленного сечения L.(Ti) от числа этих участков.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к плавким предохранителям.

Целью изобретения является улучшение защитных характеристик и уменшение габаритов плавкого предохранителя.

На чертеже показан плавкий предохранитель.

Плавкий предохранитель содержит участки ослабленного сечения 1-3 и расстояние L между серединами соседних участков.

Оптимальные расстояния между серединами соседних участков ослабленного сечения получены на основании экспериментальных данных о зависимости длины выгорания на один участок ослабленного сечения Ь (п)и ин

г f - , - (1) - 1j,05Lj L(,n;- 2794.

Полученная величина L,(n) (обозначают ее L ) есть наименьшее допустимое расстояние, которое может быть между соседними участками ослабленного сечения. Если расстояние между соседними участками ослабленного сечения меньше этой величины, то дуги, горящие на таких участках, сливаются в одну, что резко ухудшает дугогаше- ние, увеличивает полную длину выгорания плавкого элемента и приводит к разрушению плавкой вставки. Это справедливо и при неравномерном распределения участков ослабленного сечения вдоль оси плавкого элемента:.

Таблица 1

п

IIILEI

Эти данные можно аппроксимировать вьфажением

L(n) Ц(ТТ

Т+Т74 2 (п-Т)+Т705 (

Наибольшая допустимая полная длина выгорания плавкого элемента равна

расстоянию между контактными выводами (если полная дпина выгорания больше расстояния между контактными вы- вЬдами, то дуга загорается на контактных выводах и предохранитель разрушается). В наиболее оптимальном случае, когда расстояния между соседними участками ослабленного сечения одинаковы, число таких участков равно

п

Lju L,(n)

(2)

35

Подставив это значение в выражение 1 и преобразовав его, получают квадратное уравнение для определения L,(n):

1,47L4n) - l,,,(n)-1,05L -fL/1)L, 0

40

Решая это уравнение, получают

(3)

45 В табл. 2 приведены данные зависимости интеграла горения дуги

(п) от числа п.

3

Таблица 2

50

ШППТлЯ

.gCn), 55 10930 4440 2730 1870 1360

Данные таблицы аппроксимируются выражением

Pt,(n) lit (

Поскольку при больптих токах короткого замыкания плавление участков ослабленного сечения происходит адиабатически, то интеграл плавления не зависит от числа участков ослабленного сечения, т.е. I t(1) (п), и следовательно, полный интеграл срабатьтания ) для плавкого элемента с п участками ослабленного сечения, принимая во внимание вьфажение (4), может быть записан в виде

n() I tn(l)

4l2t (,, ( LiiIll , L, . ,

lit C,A(I). t j,a( .t.Li(n).lR J

p

Как видно из этого выражения, при больших значениях L (п)величина i... велика, так как велика величина, стоя- 25 щая в первых квадратных скобках. С уменьшением L (п) выражение в первых скобках уменьшается, но растет величина во вторых скобках. Таким образом, с уменьшением L (п) (ростом числа Q перешейков) ig сначала уменьшается.

l,3Pt (1)

LK

Полученное значение Lg является наибольшим допустимым значением L, (п). При Ц/(п) больших L величина tg растет и характеристики предохранителя ухудшаются,

Таким образом, получены приведенные вьше формулы (3) и (9(, ограничивающие величину расстояния L и Lg между серединами соседних участков ослабленного сечения.

При отключении предохранителем сверхтоков электрическая дуга начинает гореть на участках ослабленного сечения. По мере горения благодаря тому, что расстояние между серединами участков ослабленного сечения выбиралось с учетом соотношений (3) и (9), отдельные дуги не сливаются в одну. При этом достигается наименьшее значение величины Tg. , т.е. лучшее быстродействие, и плавкий элемен имеет наименьшие габаритные размеры (длину), чем достигается экономия материала плавкого элемента и улучше

W(n)

характеризующим быстродействие предохранителя, выражением

Полпьи интеграл срабатывания связан с параметром 7v

I МпМ. 1 м

(6)

10

где - номинальньй ток, в свою очередь, определяет выделившуюся в плавкой вставке мощность

12 (R

ПП I

4ЛР.,,)

(7)

15

В результате (6) значений (7), а также чают

подстановки в выражение и,,(п) и IJ, из (5) и вьфажения для п (2) полу

(8)

а затем снова увеличивается, проходя через минимум. Значение L,(п) Lg, при котором величина Tg. достигает минимума, является оптимальным, и быстродействие предохранителя является наилучшим.

Приравнивая нулю производную по L (п) выражения (8), получают уравнение для определения Lg:

+ 0,3l2t(l) )

/3

-1

(9)

35 ние эксплуатационных характеристик (уменьшаются потери электроэнергии). Формула изобретения

Плавкий предохранитель, содержащий корпус, в котором расположен по

0 меньшей мере один плавкий элемент, соединенный с контактными выводами и имеющий участки ослабленного сечения, причем длина участка плавкого элемента от середины участка ослаб45 ленного сечения, наиболее близко расположенного к контактному выводу, до соответствующего контактного вывода составляет не менее половины и не более одной длины наибольшего

50 участка плавкого элемента, расположенного между серединами двух соседних участков ослабленного сечения, отличающийся тем, что, с целью улучшения загдастных характе55 ристик и уменьшения габаритов, расстояние между серединами соседних участков ослабленного сечения составляет не менее величины L, опрегЛ

деляемой по формуле

т - Я1о2ьг - ,5lLi(1) - liOSLj, i 2794

где L(1) - длина выгорания плавкого 5L- расстояние между контактэлемента с одним участ-нымн вьгаодами,

ком ослабленного сечения; и не более величины L., , определяемой

из уравнения: I

)R, 1.3Pt (DRjLlt). 40,31Ч,(1)К„(Ь1-У .

t

I t (1) - интеграл плавления для

П А

плавкого элемента с одним участком ослабленного сечения;

(1) - интеграл горения дуги для плавкого элемента с одним участком ослабленного сечения;

Составитель С, Гордон Редактор Л, Повхан Техред М.ДнДЫК

Заказ 5798/45 Тираж 697Подписное

ВНИИГО1 Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

,(

t

Нц - электрическое сопротивление широкой части плавкого элемента;

R - электрическое сопротивление участка ослабленного сечения.

Корректоре. Шекмар

Изобретение относится к низко- вольтноьгу аппаратостроению. Целью изобретения является улучшение защитных характеристик и уменьшение габаритов плавкого предохранителя. Плавкий предохранитель обладает улучшенными защитными характеристиками в сочетании с уменьшенными габаритами за счет оптимизации расстояния между участками ослабленного сечения в плавком элементе. 1 ил.