Предохранитель Советский патент 1978 года по МПК H01H85/36 H01H85/12 

(54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ

Изобретение касается распределения электроэнергии и может быть использовано в электроустановках 6-10 кВ городских и сельских распределительных сетей, например, для защиты от перегрузок и токов короткого замыкания сетевых трансформаторов и силовых кабелей. Известны токоограничивающие предохранители, содержащие корпус, с контактными колпаками, плавкую вставку, состояп1,ую из четырех параллельных элементов, искровые промежутки, подпружиненный подвижный контакт и калиброванный плавкий элемент 1. В этих предохранителях при протекании тока повреждения вначале сгорает калиброванный плавкий элемент, после чего поок редно пробиваются искровые промежутки и поочередно сгорают все элементы плавкой вставки. Однако такие предохранители не обладают достаточной чувствительностью к малым токам повреждения и токам перегрузки сетевых трансформаторов и силовых кабелей. Например при выборе предохранителей для защиты трансформатора их номинальный ток берут в два раза большим номинального тока трансформатора, чтобы предотвратить ложное срабатывание предохранителей при бросках тока намагничивания трансформатора в момент его включения. Отсюда следует, что при перегрузках меньше двухкратных трансформаторы вообще не отключаются предохра1штелем. Форма запгитной характеристики предохранит.еля такова, что затрудняет согласование его работы с работой других защитных аппаратов. Этому способствует и значительная нестабильность защитной характеристики калиброванного плавкого элемента. Например несогласованная работа предохранителя на стороне 6 (10) кВ трансформатора и автомата на стороне 0,4 кВ может привести к неселективному срабатыванию предохранителя при повреждении на щинах 0,4 кВ, хотя это повреждение должен был отключать автомат. Еще одним недостатком указанных предохранителей является значительное время отключения тока повреждения элементами плавкой вставки, так как три из четырех этих элементов должны перегорать поочередно в двух местах: вначале выше искровых промежутков, а поюм ниже их. Кроме того, некоторые участки элементов выгорают под действием только части полного тока повреждения, из-за чего время отключения возрастает. Наиболее близким к предложенному по технической сущности является предохранитель, содержаплий корпус с контактными колпа(ами, плавкую вставку, состоящую из веско.::ьких

параллельных элементов, искровые промежутки подпружиненный подвижный контакт и неподвижные контакты, соединенные с отдельными элементами плавкой вставки 2.

Целью изобретения является повышение чувствительности предохранителя и улучшение условий согласования с работой других заш,итных аппаратов.

Это достигается тем, что предложенный предохранитель снабжен заш,елкой, установленной в одном из контактных колпаков, неподвижные контакты подпружинены и электрически изолированы один от другого, причем число неподвижных контактов на единицу меньше числа элементов плавкой вставки, а один из элементов плавкой вставки непосредственно соединен с контактным колпаком.

Наличие заш,елки позволяет начинать процесс отключения по сигналу релейной запдиты, а не после перегорания калиброванного плавкого элемента. Выполнение неподвижных контактов подпружиненными обеспечивает малое переходное сопротивление между этими контактами и подвижным контактом. Наличие электрической изоляции этих контактов приводит к тому, что каждый из элементов плавкой вставки выгорает под действием полного тока повреждения, а не его части. Это способствует более быстрому выгоранию элементов плавкой вставки. Непосредственное соединение одного из элементов плавкой вставки с колпаком предотврашает обгорание контактов.

На фиг. 1 схематически изображен предложенный предохранитель, разрез; на фиг. 2 - цилиндрический изолятор; на фиг. 3 - схема, поясняюшая работу предохранителя в нормальном режиме (а), непосредственно после размыкания контактов (б), при пробое искровых промежутков (в).

В контактном колпаке 1 (фиг. 1), который имеет внутренний выступ 2, установлен цилиндрический изолятор 3 с отверстиями для установки неподвижных контактов 4, число которых на единицу меньше числа элементов плавкой вставки. К верхним концам неподвижных контактов 4 присоединены элементы плавкой вставки 5. Пружины 6 обеспечивают малое переходное сопротивление между неподвижными контактами 4 и подвижным контактом 7, соединенным электрически с контактным колпаком 1 при помощи гибкой связи 8. Подвижный контакт 7 удерживается во включенном положении защелкой 9, которая находится на крышке 10, и другим своим концом соединена через изоляционную тягу 11 с электромагнитом отключения. Если изоляционную тягу 11 выполняют гибкой, это позволяет использовать для всех трех фаз предохранителя один электромагнит отключения. Болт 12 фиксирует защелку в определенном положении. Между цилиндрическим изолятором 3 и подвижным контактом 7 расположена отключающая пружина 13, которая сжата во включенном положении подвижного контакта 7.

Элемент плавкой вставки 14 является единственным из элементов, соединяемых с контактным колпаком 1 непосредственно (помимо контактов 4 и 7). Элемент плавкой вставки 14 присоединен К латунной пластине 15, находящейся . в пазу цилиндрического изолятора 3. Латунная пластина 15 проходит между элементами плавкой вставки 5 (фиг. 2) и прижата к внутреннему выступу 2 контактного колпака 1, фиксатор 16 препятствует повороту цилиндрического изолятора 3 при завинчивании крыщки 10 при сборке предохранителя.

Предохранитель работает следующим образом.

В нормальном режиме ток протекает от контактного колпака 1 через гибкую связь 8, подвижный контакт 7, неподвижные контакты 4 и элементы плавкой вставки 5, а также по элементу плавкой вставки 14. (фиг. 3 а). При протекании малых токов повреждения (перегрузки) релейная защита воздействует на электромагнит отключения, который через изоляционную тягу 11 действует на защелку 9. Защелка 9 освобождает подвижный контакт 7, который под действием отключающей пружины 13 отходит от неподвижных контактов 4, разрывая цепи всех элементов плавкой вставки 5. При этом весь ток повреждения переходит в элемент плавкой вставки 14 (фиг. 3 б). За время выгорания элемента плавкой вставки 14 подвижный контакт 7 отходит от неподвижных контактов 4 на расстояние, которое гораздо больше искровых промежутков между элементами плавкой вставки 5 и внутренним выступом 2 контактного колпака 1. Поэтому после выгорания элемента плавкой вставки 14 поочередно пробиваются искровые промежутки между элементами плавкой вставки 5 и внутренним выступом 2 контактного колпака 1 ( 3 в), поочередно выгорают элементы плавкой вставки 5 и дуга гасится в корпусе 17 предохранителя.

При протекании токов короткого замыкания все элементы плавкой вставки 5 и 14 выгорают одновременно. Время их выгорания получается значительно меньше времени действия релейной аащиты и механизма отключения. Поэтому рассматриваемый предохранитель работает в этом случае так же, как и прототип.

Процесс отключения можно начинать по сигналу релейной защиты, что улучшает защиту электроустановок при протекании малых токов повреждения (перегрузки).

Формула изобретения

Предохранитель, содержащий корпус с контактными колпаками, плавкую вставку, состоящую из нескольких параллельных элементов, искровые промежутки, подпружиненный подвижный контакт и неподвижные контакты, соединенные с отдельными элементами плавкой вставки, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и упрощения согласования с работой других защитных аппаратов, предохранитель снабжен защелкой, установленной в одном из контактных колпаков, неподвижные контакты подпружинены и электрически изолированы один от другого, причем число неподвижных контактов на единицу меньше числа элементов плавкой вставки, а один из

зрлементов плавкой вставки непосредственно соединен с контактным колпаком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

фиг.1

фиг.2