Устройство для защиты электроустановки от перегрева Советский патент 1992 года по МПК H01H71/20 H02K11/00 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам защиты электроустановок от аварий.

Цель изобретения - повышение надежности срабатывания путем обеспечения точного контроля теплового состояния электроустановки.

На чертеже изображено устройство защиты электроустановки от перегрева.

Устройство содержит защищаемую катушку электроустановки 1, на поверхности которой высокотеплопроводным клеем закреплен трубчатый держатель 2 предохранителя 3. В стенку держателя встроены пластинчатые пружинные контакты 4, которые прижаты к контактным колпачкам 5 предохранителя 3. Контактные колпачки 5 посредством пайки соединены с плавким элементом 6 предохранителя 3. Этот элемент через пружинные контакты 4 включен последовательно в цепь питания катушки 1.

Трубчатый держатель 2 может быть выполнен из тонкой изоляционной или металлической трубки. В последнем случае она может крепиться и путем припайки или приварки к металлическим поверхностям, например к сердечникам, корпусам электроустановки. При этом полость трубки покрывается изоляционным лаком.

Чтобы точно контролировать температуру катушки, необходимо поддерживать во всех режимах работы равенство скоростей адиабатического нагревания катушки и термочувствительного элемента термодатчика, в данном случае плавкого элемента 6. Это

|

CJ

сл ю

00

сл

0)

равенство можно записать в виде

j myOm/Cvm I пэКпэ/Спэ,

где jm, /От, Сум - плотность тока, удельное сопротивление и удельная объемная теплоемкость катушки в любой момент времени; пэ, Rns, Спэ - ток, сопротивление и теплоемкость плавкого элемента.

МОЖНО Записать jm lm/SM;Rn3 / rmln3/Sn3,

Спэ СупэЗпэ пэ. Подставив эти формулы в (1), имеем с учетом равенства токов JM Jna при последовательном включении катушки и плавкого элемента.

РПЭ/S пэСупэ РГП/S mC VM (2)

Из (2) следует расчетная формула для определения сечения нагревательного элемента Зпэ из условия точного контроля теплового состояния катушки во всех режимах рабо- ты

Зпэ 5т(|0пэСум//9тСупэ) , (3)

где Sm - сечение провода катушки электроустановки, по которым протекает ток ее нагрузки JM; Cvna; пэ - удельная объемная теплоемкость и длина плавкого элемента.

Температура плавления плавкого элемента должна быть не больше предельно допустимой температуры защищаемой катушки в том аварийном режиме работы, от воздействия которого осуществляется защита.

Устройство защиты от перегрева работает следующим образом.

В любом режиме работы электроуста- новки по плавкому элементу 6 предохранителя 3 протекает ток, по величине равный току в катушке 1 электроустановки. Благодаря выбору сечения плавкого элемента по формуле (3); обеспечению времени адиа- батического нагрева этого элемента не больше такого же времени для катушки температура плавкого элемента в любой момент времени будет равной температуре катушки. Последнее условие достигается неподвижным закреплением с помощью высокотеплопроводного клея трубки-держате- ля, плотным прижатием с помощью пружинных контактов 4 предохранителя 3 к внутренней поверхности трубки-держателя, соответствующим выбором материала и толщин трубки. При перегрузках большой кратности (более чем в 2 раза по сравнению с номинальной) плавкий элемент нагревается током независимо от катушки, но с такой же, как и она, скоростью. При более незначительных перегрузках плавкий элемент вступает в тепловое взаимодействие с катушкой и так же точно контролирует ее температуру. В любом случае при достижении значения температуры плавкого элемента температуры его плавления, происходит расплавление плавкого элемента и разрыв цепи питания катушки электроустановки раньше, чем произойдут необратимые процессы теплового разрушения самой катушки. После чего толкателем из изоляционного материала предохранитель выталкивают из полости трубки-держателя, заменяют на новый, и работа электроустановки продолжается.

Применение предлагаемого устройства для защиты электроустановки от перегрева при сохранении простоты конструкции и удобства в обслуживании обеспечивает точное следование температуры термочувстви- тельного элемента за температурой защищаемой части электроустановки во всех режимах работы. Это приводит к более надежной работе электроустановки, к предотвращению возгораний и ущерба, связанного с ними.

Формула изобретения Устройство для защиты электроустановки от перегрева, содержащее предохранитель, закрепленный в держателе и подключенный последовательно в цепь питания электроустановки, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности срабатывания путем обеспечения точного контроля теплового состояния электроустановки, держатель выполнен в виде полой тонкостенной трубки, неподвижно закрепленной с обеспечением теплового контакта в защищаемом месте электроустановки, а предохранитель размещен в полости держателя.

Изобретение относится к устройствам защиты электроустановок от аварий, приводящим к чрезмерному их нагреву и возгоранию, а именно к защите малогабаритных электродвигателей, электрических звонков, бытовых трансформаторов. Цель изобретения - повышение надежности срабатывания путем обеспечения точного контроля теплового состояния электроустановки. Сущность: благодаря тому, что предохранитель установлен в полости тонкостенного трубчатого держателя, а сам держатель приклеен к катушке электроустановки, обеспечивается надежный контроль температуры катушки. 1 ил.