Комбинированный плавкий элемент предохранителя Советский патент 1979 года по МПК H01H85/06 

. - . : . ,. t ; ; Изобретение отнобит ся к электроаппаратостроению, а именно к плавким предохранителям. Известны комбинированные плавкие элементы предохранителей, представля ющие собой проводники, составленные из ряда последовательно соединенных участков в виде пластин, выполненных из материалов сразличными физически ми свойствами 1. Однако их недостатком являются нестабильные эксплуатационные характеристики и использование в конструк циях сравнительно дорогих и дефицитных материёшов - серебра или серебреной меди. Наиболее близким к изобретению является комбинированный плавкий эле мент предохранителя, содержащий две или несколько токоведующих пластин ; из материала с высокой электропроводностью, например из меди яля серебра, соединенные между собой более легкоплавким участком или участками плавления из цинка или цинкового . сплава 12. Эти плавкие элементы имеют высоку отключаю1аую способность, малые потери мощности и сравнительно низкую температуру срабатывания, однако широкого применения в предохранителях они не находят, ввиду крайне нестабильной работы.Цинк,из которого выпсзлнен участок плавления плавкого элемента, образует при расплавлении толстую и очень прочную ОКИсную пленку- , окалину, способную долгое врймя удер Живать расплавившийся металл в своей : оболочке и препятс гвовать разрыву цепи на участке плавления, вызывая таким образом неопределенность в величине пограничного тока и нестабильность работы плавкого элемента при токах перегрузки. Кроме того, нестабильная р 1бота плавкого элемента часто вызывается и значительной электрохимической коррозией плавкого элемента в местах стыка цинка с кюдью и серебром, что в некоторых случаях, в частности, при долговременной работе в условиях повышенной влажности (влажность воздуха свыае: 80% при ), может привести к разрыву цепи даже при номинальных токах. Это может произойти при работе плавких элементов как в наполнителе,так и без наполнителя на Bosjjyxe. Целью изобретения является повышение стабильности работы при токах перегрузки и улучшение эксплуатационных характеристик при работе в услови 1ЧХ превышенной влажности. ; Доё ййтаётся это тем/ что токоведу ющите пластины выполнены из алюминия, причем суммарная длина алюминиевых пластин вдоль линии прохождения ток-а составляет 50-99,5% длины всего комвинированного плавкого элемента в ТОМ же направлении. Кроме того комбинированный плавкий элемент может иметь узкие перешейки, расположенные в местах стыка токоведущих алюминиевых пластин с цинковым участком. Для улучшения коммутационных характеристик .плавкого элемента при токах короткого эа№лканйя йГа алюминй пластинах мбгут быть выполнены дополнительные участки ослабленного сечения (узкие перешейки), а для улу шения условий дугогашения плавкий эл мент может быть частично раэделенна ряд ленточных проводникоа, тых друг от друга. Как показывают исследования, незн чительчоё окалинорбразрвание и высокая жидкотекучесть сплава цинк-алюминий, образующегося в местах стыка цинкового участ ка и алюминиевой плас тины при действии недопустимых токов перегрузки, существенно улучшают условия разрыва цепи йа участке плав71ения элемента и обеспечи ШйУкбн струкции высокую стабильност время-токовой характеристики срабаты вания в области токов перегрузки. При этом практическое отсутствие заметной электрохимической коррозии в местах стыка алюминиевых пластин с участком пла.вления и высокая коррозионная стойкость применяемых мате риалов в целом обеспечивает конструк ций плавкого элемента долговременную работу и высокую надежность эксплуатационных характеристик KaiK и услови низкой вдажности, так и в условиях повышенной влажности. На фиг. 1 изображен плавкий элемент, ВИД спереди; на фиг 2. - то же, вид сбоку; |На фиг. 3-12 - различ ные варианты выполнения плавкого элемента - - - ------- -- - Плавкий элемент состоит из двух токоведущихалюминиевых пластин 1/ соедийенных Между собой цинковым участком 2, выполненным в виде узкой полоски. Д1еЬта стыка 3 алюмйнйеаых пйастин Г с Цинковым участком 2 в таком плавком элементе представляют собой участки плавления. С тем, чтобы участки плавления комбинирован iHoro длавкогр элемента не распрлага jflidb очень близко от мест 4, предназначенных для соединения с контакт ными выводами предохранителя, и при срабатывании плавкого элемента не возникала возможность перебрасывания дуги на контактные выводы, а также для обеспечения образования на участках плавления плавкого элемента сплава цинк-алюминий суммарная длина алюминиевых пластин 1 вдоль линии прохождения .тока составляет 50-99,5% суммарной длины всего комбинированного плавкого элемента в том же направлении. На фиг. 3 и 4 изображен плавкий элемент, аналогичный первому, с той толькО разницей, что у него имеется не один, а нескрлько цинковых участков 2. Фиг. 5, б и 7, 8 изображают виды спереди и аксонометрию двух вариантов плавкого элемента, У которого с целью воздействия на времятоковые характеристики в области участков гтлавления образованы путем вырубки , материала (см. фиг. 5 и б) и прокатки (см. фиг. 7 и 8) узкие перешейки 5. Узкие перешейки 5 на плавком элементе целесообразно располагать так, чтобы они включали в себя места стыка 3 алюминиевой пластины 1 и цинкового Участка 2. Для уменьшения возможнрсти старения Плавкого элемента в составматериала участка(участков)2 могут быть введены,кроме цинка,добавки алюминия, , меди с общим содержанием ингредиентов в пределах 0,5-83 мас.%. При наличии указанных добавок даже в рчень малых количествах (0,03-0,1%) 3 составе материала участка 2 допускается наличие кадмия в тех же пре-. делах 0,5-83 мас.%. На фиг. 9 и 10 изображён вид спереди и аксонометрия одного из вариантов выполнения плавкого элемента, прёдназначёйного для применения в предохранителях с дугогасящим наполнителем, защищающих цепи с повышенным напрйжёнием. Для улучшения коммутационных характеристик при токах короткого замыкания в этом плавком элем нте на алюминиевых пластинах имеются вспомог атёльные узкие перешейки (места ослабленного сечения) б. Йа фиг. 11 и 12 изображен вид спереди и аксонометрия гтлавкого элемёйта, который с целью повышения жесткости и улучшения условий дугогашёния за счет лучшего использр ванйя объёма и свойств дугогасящёгР наполнителя частично разделен нй ряд ленточных проводников 7, отогнутых от друга. Изготовить предлагаемые плавкие элементы можно, например, из комбиниррванной полосыштамповкой. 6 свою кбмШнированнз ю полосу можно получить методами порошковой металйургий,в частности, совместным брикетированием цинкового и алюминиевого порШка и последующей их прокатки в крмбинированную металлическую полосу. Работает комбинированный плавкий элемент следуюашм образом. 5 При номинальных токах и допустимых кратковременных токах перегрузки Плавкий элемент работает как обычный проводник,Стабильная и долговременная работа в этом режиме обеспечи вается высокой коррозионной стойкостью применяемой пары материалов (пара алюминий-цинк имеет высокую е%6Йкость как против химической, так и против электрохимической коррозии). При длительных недопустимых токйх перегрузки на участках плавления -в местах стыка 3 алюминиевых пластин 1 с цинковым участком 2 при достиже нии температуры быстро образуется жидко-металлический мостик сплава цинк-алюминий, который, обладая значительным электрическим соп ротивлением, малым окалинообразованием и высокой жидкотекучестью, практически мгновенно разрушается прбТё кающим током, обеспечивая таким образом высокую стабильность срабатьгоания плавкого элемента в этом режиме работы. Высокая токоограничивающая И;отключающая способность штавкрго элемента при токах короткого замыкания обеспечивается вызрывным разрушением узких перешейков .5 на участках плавления и вспомогательных узких перешейков .6 на алюминиевых пластинах. Предлагаемый комбинированный пла1Вкий элемент по сравнению с известными позволяет существенно повысить стабильность времятоковых харктеристик конструкции при работе в режимйх токов перегрузки и повысить йадёя:ность эксплуатационных характеристик при работе в условиях повышенной влаж ности. 2 Формула изобретения 1.Комбинированный плавкий элемент предохранителя, содержащий по крайней мере две токоведующие пластины из материала с высокой электропроводностью, соединенные между собой по крайней мере одним более легкоплавким участком, выполненным из цинка или цинко- вого сплава, отличающийся тем, что, с целЬн) повышения стабильности работы при токах перегрузки и улучшения эксплуатационных характеристик в условиях повышенной, влажности, токоведующие пластины выполнены из алюминия, причем суммарная длина алюминиевых пластин вдоль линии прохождения тока 50-99,5% длины всего комбинированного плавкого элемента в том же направлении. 2.Элемент по п. 1,отличаюш и и с я тем, что он имеет узкие перешейки, расположенные в местах стыка токоведущих алюминиевых пластин с цинковым участком. 3. Элемент по п. 1 или 2, о т личающийся тем, что токоведзющие алюминиевые Штастины содержат дополнительные участки ослабленного сечения (узкие перешейки), 4. Элемент по п. 1, 2 или 3, о т л и ч а ю щ и и с я тем,, что он частично разделен на ряд Ленточных проводников, отогнутых друг от друга. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США 3543209, кл. 337-159, 1970. 2. Мелькумов A.M. Современные высоковольтные предогсранители. - м., Энергия, 1947, с. 10.

Н

I

{

fui.i

.2

} - -f

3 3

-3

1 S i

fuz «

.