Термовыключатель Советский патент 1991 года по МПК H01H37/76 

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

Цель изобретения - повышение техно- логич ности конструкции термовыключателя.

На фиг.1 показан термовыключатель, в исходном положении; на фиг.2 - то же, в сработанном положении.

Термовыключатель состоит из трубки 1, изготовленной из легкоплавкого металлического сплава, имеющего определенный температурный диапазон плавления. Для цепей термозащиты современных электротехнических и электронных приборов трубка 1 може,т быть изготовлена, например, из сплава ЛОИН-52, имеющего температуру плавления 120°С. Внутренность трубки 1 заполнена веществом-активатором 2, которое представляет собой непроводящее электрический ток вещество. Активатор 2 не должен ни в твердом, ни в расплавленном состоянии оказывать коррозийное воздействие на материал трубки 1 и материал выводов 3. Температура плавления активатора 2 должна быть ниже температуры плавления термочувствительного материала трубки 1. Однако в нормальных условия, когда температура окружающей среды не достигла температуры срабатывания термовыключателя, активатор 2 должен оставаться в твердом состоянии, способствуя обеспечению жесткости конструкции в целом. Обычно вещество-активатор 2 берется из группы паяльных флюсов, т.е. оно относится к активным ве- ществам.лредназначенным для химической очистки в расплавленном состоянии поверхностей металлов от окисной пленки и для

изменения поверхностного натяжения металлов. В предлагаемом термовыключателе в качестве вещества-активатора может использоваться канифоль.

Толщина стенок трубки 1 и длина трубки выбираются из условий необходимости пропускать необходимый электрический ток питания защищаемого электроприбора при сохранении ее механической прочности и надежного разрыва цепи при срабатывании термовыключателя (исключение пробоев и искрения в работавшем переключателе).

К концам трубки жестко прикрепляются, например припаиваются, проволочные выводы 3. служащие для подключения тер- мовыключателя к внешней электрической цепи (последовательно в цепь питания защищаемого электрического прибора). Одновременно с креплением к концам трубки 1 выводов 3 осуществляется герметизация трубки 1, например, путем запайки ее концов. Важным при этом является выбор длины и сечения проволочных выводов 3: при слишком малой их длине или при большом сечении в процессе пайки концов выводов 3 к внешней электрической цепи может произойти разгерметизация концов трубки, что приводит термовыключатель в негодность.

Герметизированная трубка 1 с выводами 3 покрывается защитной оболочкой 4, которая может создаваться простым окунанием трубки 1 с выводами 3 в любую электроизоляционную массу, которая способна к затвердеванию и образованию достаточно жесткой оболочки термовыключателя, защищающей его от механических воздействий и повреждений. Такая оболочка может создаваться, например, путем окунания трубки 1 с выводами 3 в подготовленную соответствующим образом жидкую эпоксидную смолу.

Однако в некоторых случаях покрытие трубки 1, выполненной из сплава легкоплав- кого материала, непосредственно электроизоляционной оболочкой представляет сложности из-за большой адгезии синтетических смол и других растворимых диэлектриков к металлической поверхности, что может затруднить срабатывание термовыключателя. В этом случае до нанесения оболочки А на трубку 1 сначала наносится понижающий адгезию слой 5, который может состоять, например, из канифоли, наносимой на трубку 1 в жидком состоянии (раствор канифоли в спирте). В любом случае материал, непосредственно прилегающий к поверхностям трубки 1 как с внутренней, так и с внешней сторон, не должен оказывать на материал трубки 1 коррозионного воздействия ни в твердом, ни в расплавленном состоянии и должен снижать поверхностное натяжение металла.

Для повышения надежности разрыва электрической цепи при срабатывании термовыключателя в середине длины термочувствительной трубки 1 по полной ее окружности или по части этой окружности может быть нанесен надрез (риска) на глубину, не снижающую механическую прочность тер0 мовыключателя (не показано). Такая риска улучшает условия разрыва электрической цепи термовыключателем.

Термовыключатель работает следующим образом (в случае его использования

5 для защиты от перегрева силовых трансформаторе в электроприборов).

Термовыключатель выводами 3 включается последовательно в цепь питания первичной обмотки силового трансформатора

0 защищаемого прибора и располагается внутри витков одной из вторичных его обмоток. При нормальной работе электроприбора обмотки трансформатора имеют установившуюся рабочую температуру, которая

5 меньше температуры плавления термочувствительной трубки 1. При-этом вещество- активатор 2 находится в твердом состоянии. В случае повышения температуры обмоток трансформатора в результате любого вида

0 неисправности и увеличения потребляемого электрического тока через защищаемый трансформатор вещество-активатор 2 расплавляется, а при дальнейшем повышении температуры расплавляется термочуестви5 тельная трубка 1. При этом поведение расплавленного сплава зависит от его массы: его форма меняется от идеального шарика на конце вывода 3 при малой массе до бесформенной лужицы при больших массах.

0 Однако предлагаемый термовыключатель должен иметь минимальные размеры (например, для размещения внутри обмоток трансформатора), и масса трубки 1 обычно не превышает 0,1г. При такой массе термо5 чувствительной трубки и в случае использования в качестве вещества-активатора канифоли расплавленный металл концентрируется на концах выводов 3 в виде шариков (фиг,2). Концентрация происходит за

0 счет смачивающего эффекта, изменения поверхностного натяжения расплавленного сплава и твердого материала проволочных выводов под действием активатора, а также за счет сил молекулярного сцепления рас5 плавленного материала трубки.

Формула изобретения 1. Термовыключатель, содержащий защитную оболочку из электроизоляционного материала, два частично входящих воболоч- ку проволочных вывода, термочувствитель.ный элемент из легкоплавкого сплава, жестко соединенный с находящимися внутри оболочки концами проволочных выводов, отличающийся тем, что с целью повышения технологичности его конструкции, термочувствительный элемент выполнен в виде герметично закрытой трубки, внутренний объем которой заполнен непроводящим электрический ток веществом-активатором, удаляющим окисную пленку с термочувствительного элемента, не оказывающим коррозионное воздействие на элементы термовыключателя, снижающим в расплавленном состоянии поверхностное натяжение сплава, из которого изготовлен термочувствительный элемент, и имеющим

температуру плавления ниже температуры плавления термочувствительного элемента. 2. Термовыключатель по п, отличающийся тем, что между термочувствительным элементом и защитной оболочкой

расположен слой флюса, понижающий адгезию материала оболочки к материалу термочувствительного элемента.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к тепловым выключателям, предназначенным для защиты электронных и электрических приборов от перегрева при возникновении е этих приборах неисправностей. Целью изобретения является упрощение процесса изготовления термовыключателя, т.е. повышение технологичности его конструкции. Термовыключатель состоит из трубки из легкоплавкого сплава, внутренность которой заполнена непроводящим электрический ток веществом-активатором, температура плаеленмя которого ниже температуры плавления материала трубки. К концам трубки жестко прикреплены проволочные выводы, которые одновременно осуществляют герметизацию трубки. Трубка с выводами покрыта защитной оболочкой. Между защитной оболочкой и трубкой нанесен слой вещества, понижающего адгезию защитной оболочки к материалу трубки. 1 з.п. ф-лы. 2 ил.