Плавкий предохранитель Советский патент 1975 года по МПК H01H85/02 

1

Предлагаемое изобретение относится к области низковольтных электрических аппаратов, в частности к плавким предохранителям.

Известные быстродействующие предохранители с наполнителем имеют время горения дуги, превышающее время плавления в 5-15 раз, что затрудняет их использование в многовентильных полупроводниковых агрегатах.

Для возможности оптимального использования плавких предохранителей в полупроводниковых агрегатах желательно, чтобы время горения дуги предохранителя при отключении больщих токов короткого замыкания было близко ко времени плавления.

Поскольку основными носителями тока в низкотемпературной плазме дуги высокого давления, возникающей при перегорании плавкого элемента предохранителя, являются электроны как наиболее подвижные заряженные частицы, для гашения дуги за время близкое к 1 мсек целесообразно возможно более быстро понизить электрическую проводимость образовавшейся газоразрядной плазмы.

В существующих предохранителях с наполнителем снижение электропроводности плазмы осуществляется в основном за счет охлаждения плазмы наполнителем.

По предлагаемому способу с целью повышения быстродействия в плазму дуги, образовавшейся при сгорании предохранителя, вводится вещество, которое поглощает из плазмы носители тока (электроны).

Для этого в наполнитель добавляются галогенсодержащие вещества (т. е. вещества, содержащие F, С1, Вг, J). Галогенсодержащие добавки могут быть введены в виде порошка с размерами частиц 20-100 |ik или в виде пленки, обволакивающей отдельные частицы наполнителя.

Наполнитель, например кварцевый песок, должен быть тщательно перемешан с галогенсодержащими добавками, если добавка введена в виде порощка, при этом целесообразна добавка фторсодержащего вещества, например

фторопласта.

В тех случаях, когда галогенсодержащая добавка введена в виде пленки, образованной на зернах наполнителя, ее получают, предварительно обработав наполнитель любым известным способом.

Галогенсодерл ащее вещество должно составлять 10-20 объемных % от наполнителя. Повыщение быстродействия является следствием следующих физических процессов: при

сгорании предохранителя благодаря достаточно высокой температуре плазмы (порядка 10 + 15, 10 OK) в канале дуги выделяют атомарные галогены. Атомы галогенов, благодаря большой величине их сродства с электронами,

энергично захватывают свободные электроны

плазмы и превращают в отрицательно заряженные ионы.

Этот процесс значительно уменьшает количество наиболее эффективных носителей тока свободных электронов, как наиболее подвижных заряженных частиц плазмы и увеличивает количество отрицательно заряженных ионов, подвижность которых на несколько порядков меньше, чем подвижность электронов.

Это приводит к резкому снижению электрической проводимости- плазмы, т. е. к уменьшению времени горения дуги предохранителя и улучшению его защитных характеристик. Одновременно с улучшением процессов гашения, уменьшаются габариты предохранителей и, соответственно, их стоимость, что дает значительный технико-экономический эффект.

Предмет изобретения

1.Плавкий предохранитель, содержащий корпус с наполнителем, плавкую вставку, о тличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в наполнитель добавлено галогенсодержащее вещество, например фторопласт, в количестве 10-20 объемных процента от наполнителя.

2.Предохранитель по п. 1, отличающийся тем, что, галогенсодержащее вещество представляет собой порощок.

3.Предохранитель по п. 1, отличающий с я тем, что галогенсодержащее вещество представляет собой пленку, образованную на зернах наполнителя.