Плавкий элемент предохранителя Советский патент 1993 года по МПК H01H85/02 

Изобретение относится к области электротехники, к электрическим аппаратам, в частности к плавким предохранителям.

Целью изобретения является повышение механической стойкости при циклических нагрузках и обеспечение токоограничивающей способности предохранителя при отключении токов короткого замыкания.

На чертеже показан плавкий элемент предохранителя.

Плавкий элемент содержит широкие участки 1 и суженные участки 2.

Как известно, электродинамическая сила, возникающая в месте стыка участков проводника различных сечений, определяется выражением:

РЭ.Д. In2 InK,

где In - действующее значение тока в проводнике, а в данном случае заданное действующее значение тока перегрузки в плавком элементе, А.

Электродинамические усилия в месте стыка широких и суженных участков плавкого элемента, вызванные изменением плотности тока, определены выражением РЭ.Д. п2, InK.

Чтобы плавкий элемент не разорвался в своем наименьшем сечении под действием указанной силы, должно быть соблюдено условие q o Рэ.д., площадь поперечного сечения суженного участка должная быть

,2

InK,

q 2-10 8-Ј00

о ел ел

о

k

где InK - натуральный логарифм отношения площадей поперечного сечения широкого и суженного участков плавкого элемента, определенное опытным путем по условиям заданного теплового режима плавкого

элемента; q - площадь поперечного сечения суженных участков.

Наименьшее значение тока короткого замыкания, при котором еще обеспечивается токоограничение, определяется выражением

мин. q при переменном токе;

мин. q при постоянном токе,

где Б - интеграл квадрата плотности тока плавления материала плавкого элемента;

со- круговая частота переменного тока;

Т - постоянная времени цепи постоянного тока.

I мин.-наименьшее значение тока короткого замыкания, которое еще ограничивается предохранителем.

Из приведенных выражений следует, что токоограничивающие свойства предохранителя всех при значениях токов короткого замыкания, больших заданного значения Мин., будут обеспечены, если значение наименьшего поперечного сечения суженных участков его плавкого элемента удовлетворяет условиям

q мин./ для переменного тока;

q |мин. V-HL -для постоянного тока. 2Б

Объединяя приведенные условия, получим:

2 , 10-8 |

lnK q IN

о. н. vCjT для по2Б

,постоянного

для переменного то- то ка

определяют скорость нарастания тока короткого замыкания, протекающего через плавкий элемент предохранителя и обобщенно могут быть вызваны коэффициентом, учитывающим скорости нарастания тока в.

0

5

0

5

Тогда обобщенное выражение для определения площадь наименьшего поперечно: го сечения будет

9

2/108 О,

где в- коэффициент, учитывающий скорость нарастания тока.

Таким образом, по сравнению с прототипом плавкий элемент предохранителя, выполненный с площадью поперечного сечения суженного участка, удовлетворяющий приведенным условиям, обеспечивает повышение стойкости предохранителя к циклическим нагрузкам и повышение токоограничивающей способности при отключении токов короткого замыкания. Формула изобретения Плавкий элемент предохранителя, содержащий чередующиеся по его длине широкие и суженные участки, отличающийся тем, что, с целью повышения механической стойкости при циклических нагрузках и обеспечения токоограничивающей способности предохранителя при отключении токов короткого замыкания, площадь поперечного сечения его суженных участков выполнена в соответствии с выражением

п

н. Q,

где 1П - заданное действующее значение тока перегрузки;

а- предел прочности на растяжение материала плавкого элемента;

q - площадь поперечного сечения суженных участков;

1Мин. - заданное наименьшее значение тока короткого замыкания, обеспеченное токоограничением;

InK-натуральный логарифм отношения площадей поперечного сечения широкого и суженного участков плавкого элемента, определенное опытным путем по условиям за- данного теплового режима плавкого

элемента;

Q - коэффициент, учитывающий скорость нарастания тока.

Изобретение относится к электрическим аппаратам, а именно к плавким предохранителям. Цель изобретения повышение механической стойкости при циклических нагрузках и обеспечение то- коограничивающей способности предохранителя при отключении токов короткого замыкания. Плавкий элемент предохранителя выполнен с участками полного и умень- шенного сечения, причем площадь поперечного сечения участков уменьшенного сечения выбирается в соответствии с действующим значением тока перегрузки, пределом прочности материала и заданным наименьшим значением тока короткого замыкания. 1 ил. (Л С