Термовыключатель Советский патент 1989 года по МПК H01H37/76 

ел

сх |

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности срабатывания термовыключателя. Термовыключатель содержит герметичный корпус 1, термочувствительный элемент 2 в виде полоски, изготовленной из легкоплавкого металлического сплава, имеющего определенный узкий температурный промежуток температур плавления. В концы этого элемента жестко впаяны проволочные выводы 3. Внутренняя полость корпуса полностью или частично заполнена активатором 4, который представляет собой непроводящее электрический ток вещество, способное в расплавленном состоянии растворять оксидную пленку на поверхности термочувствительного элемента 2. Внутренний объем корпуса 1 может быть разделен перегородкой, которая огибается термочувствительным элементом, имеющим U -образную форму. При перегреве или перегрузке термочувствительный элемент 2 и активатор расплавляются, и термочувствительный элемент концентрируется на концах проволочных выводов 3 в виде двух шариков. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Фив.1

315

Изобретение относится к электротехнике, а именно к тепловым выключателям, предназначенным для защиты электронных и электрических приборов от перегрева.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности срабатывания термовыключателя.

На фиг.1 показана конструкция термовыключателя; на фиг.2 - то же, с перегородкой.

На фиг.З - термовыключатель в сработанном положении.

Термовыключатель (фиг.1) состоит из герметичного корпуса 1, изготов™ ленного из электроизоляционного материала, термочувствительного элемента 2 в виде полоски, изготовленной из легкоплавкого металлического сплава, имеющего определенньй узкий температурный промежуток температур плавления, например сплав ПОСК- 50, плавящийся при температуре +143- .

В концы элемента 2 жестко впаяны концы проволочных выводов 3, служа- пще для подключения термовьсключателя к электрической цепи. Внутренняя полость корпуса полностью или частич- но заполнена активатором 4, которьй представляет собой непроводящее электрический ток вещество, способное в расплавленном состоянии растворять оксидную пленку на поверхности термо чувствительного элемента 2, В то же время активатор 4 не должен ни в твердом, ни в расплавленном состоянии оказьшать коррозионного воздействия на материал термочувстви- тельного элемента 2, на проволочные контакты 3, а также не оказьшать какого-либо влияния на корпус 1. Вещество-активатор должно снижать поверхностное натяжение материала термо- чувствительного элемента 2, когда последний расплавляется при срабатывании термовыключателя, В качестве вещества-активатора 4 при использовании в качестве материала элемента сплава ПОСК-ЗО может быть использованы, например, канифоль, сургуч, стеарин. При этом температура плавления вещества-активатора должна быть ниже температуры плавления .термочувствительного элемента 2.

Для повьшения надежности разрыва электрической цепи при срабатывании термовыключателя он может быть вы

Q

5 0 5

0 0 г

0

полней, как показано на фиг.2. При такой конструкции термочувствительный элемент 2 имеет U-образную форму, а пространство внутри корпуса 2 разделено перегородкой 5, которая не доходит до противоположной стенки корпуса 1, так что между этой стенкой и перегородкой 5 проходит термочувствительный элемент 2. Таким образом внутри корпуса 1 образуется и-образный лабиринт. Условия заполнения корпуса 1 веществом-активатором 4 в этом .случае такие же, как и в конструкции по фиг.1.

Предлагаемьй термовыключате,пь работает следующим образом (в случае его использования для защиты трансформаторов от перегрева).

Термовыключатель своими выводами 3 включается последовательно в цепь питания первичной обмотки защищаемого трансформатора и располагается внутри витков одной из вторичных его обмоток. При нормальной работе электрического аппарата обмотки трансформатора имеют установившуюся рабочую температуру, которая меньше температуры плавления термочувствительного элемента 2. При этом вещество-активатор 4 может находиться либо в твердом, либо в расплавленном состоянии. В случае повышения температуры обмоток трансформатора в результате неисправности электрического аппарата и увеличения потребляемого им электрического тока через защищаемьй трансформатор вещество-активатор 4 расплавляется (если до этого оно находилось в твердом состоянии) , а при достижении, в обмотках трансформатора температуры, равной температуре плавления элемента 2, этот элемент также расплавляется. При этом вследствие указанных свойств вещества-активатора обеспечивается концентрация расплавленного материала элемента 2 в два шарика на концах выводов 3, как показано на фиг. 3. Размеры термочувствительного элемента 2 и расстояния между концами выводов 3 подбираются таким образом, что при образовании шариков разрьшается электрическая цепь между внутренними концами проволочных выводов 3. Этим прекращается прохождение электрического тока по первичной обмотке трансформатора, вследствие чего

дальнейший его разогрев до пожароопасного уровня прекращается.

Термовыключате.ли изображенные на фиг.1 и 2 работают аналогичным образом, однако наличие в термовыключателе по фиг. 2 и-образного лабиринта увеличивает расстояние для возникновения нежелательного электрического тока между концами выводов 3 и повышает надежность разрьша электрической цепи.

Аналогично предлагаемый термовыключатель работает в случае использования его для тепловой защиты электродвигателей, репе и других электрических аппаратов, спосо.бных нагреваться в аварийных ситуациях. Отличаться при этом может схема включения вьгоодов 3 в цепи питания.

Предлагаемый выключатель значительно более прост по конструкции по сравнению с известными, так как он не содержит подвижных механических элементов. Он может быть выполнен достаточно малогабаритным для размещения на защищаемых от перегрева аппаратах, например может быть размещен В обмотках трансформаторов, электродвигателей, реле и т.д.Вслед- ствие отсутствия подвижных элементов предлагаемый термовыключатель может использоваться в условиях повышенных вибраций, что расширяет его функциональные возможности.

Применение вещества-активатора повышает надежность разрьша электрической цепи. В случае отсутствия веще

Ю1876

ства-активатора расплавившийся термочувствительный элемент сохраняет первоначальную и продолжает замыкание цепи между вьшодами.

Формула

и

зобретени

1,Термовыключатель, содержащий герметичньй корпус из злектроизопя- ционного материала, два частично входясщх в корпус проволочных вывода и термочувствительньй элемент, о т- личающийся тем, что, с целью упрощения его конструкции, повышения надежности срабатьшания, термочувствительный элемент выполнен в виде полоски легкоплавкого сплава, жестко соединенной с находяпц мися внутри корпуса концами проволочных выводов, а внутренний объем корпуса заполнен непроводящим электрический ток веществом-активатором, удаляющим окисную пленку с термочувствительног элемента, не оказьшающим коррозионное воздействие на элементы термовыключателя, снижающим в расплавленном состоянии поверхностное натяжение сплава, из которого изготовлен термочувствительньй элемент, и имеющим температуру плавления ниже температуры плавления термочувствительного

элемента.

г 7

фиг. 2

Риг.д