Плавкий предохранитель Советский патент 1989 года по МПК H01H85/08 

314940714

участки 3 полного сечеяия, изгибы чивается надежная работа в режиме обращены в сторону внутренне поверх- коммутации. Выполнение участков пости корпуса 1, Благодаря тому, что уменьшенного сечения плоскими обес- к контактным выводам прим1)1кают плоспечивает стойкость к циклическим нагрузкам. 1 ил.

кие y iacTKH полного сечения, обеспечивается надежная работа в режиме коммутации. Выполнение участков уменьшенного сечения плоскими обес-

печивает стойкость к циклическим нагрузкам. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, к области низковольтного электроаппаратостроения. Цель изобретения - предотвращение разрыва перешейков, повышение циклической стойкости и надежности плавкого предохранителя в тепловом и коммутационном режимах. Предохранитель содержит изоляционный корпус 1, контактные выводы 2, по крайней мере один плавкий элемент, имеющий участки 4 полного сечения, изогнутые по всей своей длине ,в частности, в виде полуокружности и расположенные по разные стороны участков уменьшенного сечения - перешейков 5,6. Изгибы расположены с обеих сторон всех рядов перешейков, кроме двух крайних перешейков 5, к которым они подходят с одной стороны, а с другой стороны перешейки 5 имеют контакт с выводами 2 через плоские участки 3 полного сечения, изгибы обращены в сторону внутренней поверхности корпуса 1. Благодаря тому, что к контактным выводам примыкают плоские участки полного сечения, обеспечивается надежная работа в режиме коммутации. Выполнение участков уменьшенного сечения плоскими обеспечивает стойкость к циклическим нагрузкам. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, к области низковольтного анпаратостросния, в частности к плавким предохранителям.

Цель изобретения - предотврап ение разрыва перешейков, повышение циклической стойкости и надежности в тепловом и коммутационном режимах.

На чертеже схематично изображен плавкий предохранитель.

Плавкий предохранитель содержит изолящюнный корпус 1 , контактные выводы 2, плавкие элементы, содержа- плоские участки 3 полного сечения, изогнутые участки 4 полного сечения, участки уменьшенного сечения - перешейки 5, расположенные со стороны контактных выводов 2 (крайние перешейки), участки уменьшенного сечения - nepeuieiiKn 6, расположенные в средней части плавкого элемента, крышки 7. К перешейкам 6, расположен- ныг-1 в средней части плавкого элемента, изогнутые участки 4 полного сечения подходят с обеих сторон. К крайним перешейкам 5 изогнутые участки 4 полног о сечения подходят с одной стороны, а с другой стороны перешейки 5 соединены с контактныьш выводами 2 через плоские участки 3 полного сечения. Плавкие элементы на участках 8 приварены к контактным выводам 2, которые оперты и укреплены на торцовых частях ИЗОЛЯ1Ц1ОННОГО корпуса 1. Участки 4 полного сечения плавкого элемента изог)1уты в виде полуокружности радиусом R1, возможно также использова{П1е изгибов, форма которых близка к окружности. Изгибы обращены в сторону внутренней поверхности корпуса 1, причем точка изгиба, наиболее удаленная от плоскости, ггрохо- дящей вдоль плоскости плоского участка элемента, находится на расстоянии

0от внутренней поверхности корпуса

1и является ближайшей к этой поверхности ИИ RcRx ТС1ЧКК изогнутого участка 4. П.тк Ский участок 3 полного

5

0

5

0

5

0

5

0

5

сечения имеет длину fe , отсчитываемую от крайнего перешейка 5 до контактного вывода 2. Плоские участки 3 полного сечения находятся на расстоянии R 2 от центральной оси корпуса 1.

Многочисленные исследования авторов показали высокую эффективность использования изгиба участков полного сечения плавкого элемента для повышения циклической стойкости предохрапи- телей. Вместе с тем было установлено, что при засыпке предохранителей сыпучим наполнителем, когда обеспечива- ется высокая плотность наполнителя, что естественно требует воздействия значительных (20-40 кг) усилий со стороны питателя на наполнитель, возможны в ряде случаев разрывы перешейков.

При этом часто разрывается верхний ряд перешейков, находящийся со стороны засыпки. Это связано с тем, что создаваемое питателем значительное давление через движущийся песок в наибольшей мере передается именно на первьп верхний ряд перешейков. Однако наблюдались разрьты и других рядов перешейков. Особешю это явление проявляется, когда изогнутые участки обращены к центральной оси корпуса 1 предохранителя и находятся вблизи этой оси. Геометрия плавкого элемента и его расположение в корпусе 1, предложенные в заявляемом техническом решении, позволяют полностью исключить разрыв перешейков 5 и 6 при засыпке.

Дополнительные экспериментальные исследования показали, что изгиб плоских участков 3 полного сечения, непосредственно примыкающих к контактным выводам 2, не только не предотвращает разрыв перешейков 5, 6, . но и отрицательно влияет на работу предохранителя при отключении цепи постоянного тока, так как при таком тяжелом режиме выгорает практически лссь плавкий элемент и из-за близос51

ти изогнутого участка 3 полного сечения и lU iHona 2 пояможси прогар HI.I- вода 2 и крыигкп 7 от действия дуги. Выполнение участков 3 плоскими и дос таточно длины позволяет обеспечить надежную работу в коммутации аварийного тока.

Особенности конструкции элемента в соответствии с заявляемым техническим ренюнием способствуют решению поставленной задачи. Использование изогнутых, в частност}, Е виде полуокружности участк и) А полного сечения, которые подходят с обеих сторон ко всем перешейкам 6, кроме крайних переш(- й ков 5, позволяет в достаточной мере сохранить стойкость предохранителя к тшклическому воздействию 1 агрузки, гак как крайние перешейки 5 связаны с контактными выводами 2, выполняюг И№1 j данном случае функции мощных радиаторов, которые эффективно охлаждают перешейки, поскольку соединены с ними через плос- кие участки 3 полного сечения, имеющие малое тепловое сопротивление.

Выполнение крайних участков 3 полного сечения, под,ходя1:1их к контактны выводам 2, -в виде плоских областей, параллельных продольной оси корпуса, заметно способствует предотвра1ЧРнию разрыва перешейков 5 и 6, поскольку усилия засыпки наполнителя действуют параллельно этому участку и, следовательно, в наименьшей возможной мере создают эффект разрыва перешейков 5 и 6. Выбор длины крайнего плоского участка 3 полного сечения, равной длине, определяемой расстоянием межд средними смежными перешейками 6, - обеспечивает вовлечение в процесс гашения дуг и достаточного количества наполнителя, расположенного между перешейком 5, выводом 2 и крышкой 7, что способствует повышению }1адежнос- ти в режиме коммутации аварийного тока.

Весьма важное значение имеет распложение плавкого элемента в изоляционном корпусе 1 предохранителя. Рас- положение плавкого элемента в изоляционном корпусе I характеризуется несколькими факторами. Во-первых, выступающий изот нутыт участок 4 плавкого элемента обращен и сторону внут релней боковой попорхнос ти изоляп,ион ного корпуса 1 . Н,1а1 одаря этому участки плавкого 1Л1 м М та, на которые могли С)ы 1:епо(:1)( Д(;тлгнно воздейство

5

5 S

0 5

0

716

пать усилия при пасыпке наполнитапя, разрываюш.ие перешейки 5 и 6, тельно удалены центральпой оси корпуса 1 и при этом нет выступающих частей плавкого элемента в центральной зоне, что резко повышает способность плавких элементов сохранять целостность своих перешейков 5 и 6 во время засыпки.

Вторым является ко;п1чествениь й фактор, определяемьш отношением расстояния а от ближайшеГ. к внутренней поверхности корпуса 1 точки изгиба до этой поверхности к радиусу изгиба R1. С точки зрения предотвращения разрывов пе1)ешейков 5 и 6 желательно, чтобы расстояние О и отношение a/R1 бьшо бы ми 1имал7л1ым, пГ Иближающимся к нулю. Такое соотношение .1 и R1 было бы чрезвычайно благопрцятньи также и с точки зрения длштельного теплового режима предохранителя ввиду близости 1тзогцутого участка 4 полного сечения плавкого элемента к корпусу 1. Однако в этом случае ухудшаются условия гашения дуги, поскольку продукты горентш дут и не удаляются через поры в наполнителе вместе с ударной волной, а остаются в зоне горения дуги.,Кроме того, при указанном условии должен иметь место непосредственный контакт изогнутого участка А элемента, а значит, и образовавшейся при эго расплавлении дуги с корпусом 1, что может привести к его разрушению и взрыву при отключении аварийного тока.

Проведенные эксперименты показали, что отношение q/RI должно находиться в пределах 0,075-2,00. Это связано с предельными знaчeIlия fи ,3-2 и R1 1-4 мм, определенн1 1ми опытным путем. При значениях q, меньших 0,3 мм, существует опасность непосредственного воздействия дуги на корпус 1, что вместе с действием ударной волны может привести к разрушению корпуса 1, В то же время выход за верхний предел мм в реальных изготавливаемых промыпшенно-- стью корпусах 1 будет означать существенное приближение плавкого элемента к центральной оси корпуса 1, и, значит , резкое возрастание опасности разрыва переи ейк(в 5 и 6 во время засыпки. Выход за ИЖ1П1Й предел R1 1 мм Значительно снижает стойкость предохранителей к циклическим изменениям токов нагрузки и перегрузки.

л ирриытгнис рерхиего пределл R1 4 мм тробует сугцкствепного упеличе- пия 1-аб тритси1 корпуса 1 , роста потерь мощности, ухудшения теплового режима и увеличения расхода матер тала плав- j;oT o элемента.

Erne одним важным фактором, харак- теризуюпип- положеиио плавкого элеь еи- та в корпусе 1, является соотношение между расстоянием R2 от центральной продольной оси корпуса 1 до про.поль- Hofi оси, п 1оходяг(ей вдоль плоского участка 3 плавкого элемента, и внутренним радиусом корпуса 1, равным сумме +K1+R2. Очевидно, что указанное соотношение R2/R2+ +R1 не быть больше единицы, это автепптичес- ки ограничивает ве1)хний nprvfC- i отношения. Более того, это oTHOineiuie не может быть и равт1ым едгишн.е, тгосколь- ку сумма о +R1 не мол;е быть раонон нулю, поскольку физическ1Т равенство нулю означало бы испол113оветние jrjioc- кого плавкого элемепта, касаю1(егося внутренней 6oKOBOj i поверхности корпуса 1 . Экспериментальн111е исследования noKaaajni, что это соотношение должно быть не более 0,80 и не менее 0,60, нредпочтителыю, указанное соотношение должно находиться п пределах 0,68-0,78, При рькодо :;л верхний прелел ег с yjiyMUiaiuvcsi условия для надежно засыпки п облегчается тепловой режим тшде пpиближeни гиылкого элемента i корпусу 1 , o/iiia- ко это од11опремеппо и означает умен1 - шеиие амплитуды тгиба и снижение циклический С70 п-:ос1п, что недопустимо, п чрезмер)и;с приближ.епие плавкого злемсита к корпусу 1 опасн.о с точки зрения )1еносредстпенного воздействия дуги на корпус 1 . В то же выход за Hir-Kiinii ,eji, т.е. -использование величины отношения MOiiee 0,6 пр1 подит к чрезмерному приблтгже1П1го плавкого элемента к дсптра.чьной оси корпуса 1 I к 11азрыну перешейков 5 и 6 при за- ci.iHKc, Так, нанример, при мм, ,7 мм, ,6 мм, т.е. при RZ/R2+

5

0

5

0

5

rj (1, 78 , обеспечивались засыпка нри полной пелостности всех перешейков 5 и 6, повышелп1е надежности прп тепловом и коммутадиопном режимах. В то же время при мм, ,7 мм, ,3 мм, т.е. при отношении 0,56, которое мешлпе мепыпрго предела, обры- пы : epci-if4 i coB 5,6 наблюда/шсь более -;ем в Ь(}у. об раз нов.

Формула изобретения

Плавкий предохранитель, содержащий изолядионльш корпус, контактные выводы, по крайней мере два плавких . Of- eirra, имеющих участки полного се- MiMHiH, из,-.)гнутые в вроде полуокруткно- сти, и расположенные около участков y eпiЛJle}Iнor o перешейков, ;м1;ол1 енных плоскими, и15иг ем изогну- ii.u- участки П(М111(Л г сечсни-Я располо- :кены по, од1;у сторону от1 осительно прод.ольиой оси плапкого элемента, а к KiJHTaKTMbiM выводам примьпсают плос- гле участки полного сечения, о т - л п чаю i;( и и с я тем, что, с делью предотвращения разрыва перешейков, повышения циклической стойкости и надежности v тепловом и коммутационном режимах, участки полного сеч(-:ни;т, рлсположонпые меж;ду перешей- к.чми, изогнуты по всей длинен, крайние пере11;ейки соед.пнены с выводами плоск1 мп участками очного сечения, д.типа плоского участка полного сечения равна расстоянию между двумя смежными рядами перешейков, изогнутые участки полного сечения обрап( в стор ону внутре ней поверхности корпуса, причем расстояние от ближайшей к внутренней поверхности корпуса точки изгиба до этой поверхности от- носптся к радиусу изгиба в пред,елах 0,075-2,0, а расстояние от дентраль- пой продольной оси корпуса до про- ДОЛ1Ч10Й оси, проходящей вдоль плоского участка плавкого элемепта, относится к внутреннему радиусу ш-хгшсти корпуса в пределах 0,6-0,8.