Плавкий элемент предохранителя Советский патент 1977 года по МПК H01H85/06 

(54) ПЛАВКИЙ ЭЛЕМЕНТ ПРЕДОХРАНИТЕЛЯ

лагаемого разрушения 2 наиесвн слой легкоплавкого припоя . Материал проводника /, кроме основы, содержит легирующие добавки металлов, температура плавления которых ниже 400° С, например свинца, кадмия, олова, индия и др. в количествах, больших предела .их растворимости в твердом металле основы плавкого элемента. При таких количествах легирующих добавок нерастворившаяся их часть выделяется по граница.м (или в межкристаллитном пространстве) 4 кристаллитов 5 основы (фиг. 2), создавая условия для более эффективного разрушения проводника / в расплаве легкоплавкого припоя 5. В .качестве легкоплавкого пр.ипоя 3 могут быть использованы практически все известные легкоплавкие припои, в частности металлы и сплавы сурьмы, цинка, свинца, кадмия, таллия, в.исмута, олова, иэддия, галия с температурой плавления 380° С и ниже.

Введение в материал проводника / легирующих добавок металлов свыше 35% по массе нежелательно ввиду существенного понижения элект.ро- и теплопроводности материала.

Работает предлагаемый плавкий элемент следующим образом.

При прохождении пограничного тока проводник 1, нагреваясь, плавит слой легкоплавкого припоя 5. Как только припой 5 расплавится, он, легко растворяя лепирующий металл, быстро проникает в меж.кристаллитное пространство 4 проводника / и вытесняет кристаллиты 5 металла основы проводника в объем расплава (фиг. 3). В результате такого процесса тело проводника в зоне 2 контакта с припоем 3 быстро уменьшается в сечении, сопротивление этого участка резко возрастает и наступает его полное разрушение.

Таким образом, в предлагаемом пла.вко-м элементе температура разрушения проводника /, а, следовательно, и температура срабатываНия плавкого элемента в целом определяется температурой полного растворения в расплаве легкоплавкого слоя 3 легирующей добавки металла, содержащегося в зоне разрушения 2 проводника /. Поскольку растворимость металлов, используемых в качестве легирующей добавки выше, чем основы,; а количество меньше, то разрушение проводника 7 происходит дри температуре более низкой, чем температура разрушения того же

проводника / без легирующ.их добавок.

Так, например, плавкий элемент с проводником из алюминия, легиро.ванного 25% саинца и слоем припоя состава (% по массе): Bi - 45,3, Pb - 17,9, Sn - 24,5 и Cd --12,3,

имеет температуру срабатывания при пограничном токе -95° С.

Имея достаточно высокую электро- и теплодроводность при относительно малом объеме металла и очень малый нагрев при номинальных и пограничных токах, предлагаемые плавкие элементы позволяют значительно уменьщить в предохранителях нагрев элементов конструкции и потери мощности, улучшить защитные характеристики при токах, близких К пограничным, и обеспечить при этом высокую отключающую способность. Плавкие элементы, в основном, найдут широкое применение в инерцио1Н:ных предохранителях и предохранителях, совмещающих токовую .и тепловую защиты.

Формула изобретения

Пла.вкий элемент предохранителя, выполненный из металла, а именно из алюминия, меди или серебра, на который нанесен слой легкоплавкого припоя для создания металлургического эффекта, отличающийся тем, что, с целью улучшения защитных характеристик, в .материал плавкого элемента введены легирующие добавки металлов,, температура плавления которых ниже 400° С, в количества.х, больших предела их раствориМ.ОСТИ в твердом металле.

Фш. 2