Плавкий предохранитель Советский патент 1981 года по МПК H01H85/02 

Изобретение относится к электроте нике, в частности к плавким предохранителям для защиты цепей распределения -и потребления электрической энергии.. Известны плавкие предохранители, преимущественно с быстродействующими и инердионно-быстродействуквдими характеристиками, содержащие заполненный дугогасящим наполнителем корпус контактные выводы и перфорированные плавкие элементы с соотношением полi.oro поперечного сечения к минимальному сечению перфорированных участков равным 5:1 и выше. Известные плавкие предохранители обладают отно сительно высокой технологичносТыо из готовления и получили широкое приме нение , Однако эксплуатационные характеристики, т.е. быстродействие, потери мощности, а также габариты предохранителей не удовлетворяют существующим требованиям. Наиболее близким к предлагаемому является плавкий предохранитель, содержащий корпус, заполненный дугогасящим наполнителем, контактные выводы, я по меньшей мере, один перфорированный плавкий элемент, соединенный с контактными выводами и выполненный с отношением полного поперечного сечения к минимальному сечению перфорированных участков от 5:1 до 30 г 1 2 . Однако указанный предохранитель из-за сильного искривления линий тока вблизи узких перешейков и резкого снижения общей проводимости требует значительного увеличения массы плавкого элемента, что в свою очередь приводит к ухудшению надежности срабатывания . Цель изобретения - повьанение н дежности и уменьшение габаритов. Для достижения указанной цели узкие перешейки перфорированных участков плавкого элемента выполнены в наименьшем поперечном сечении с отношением максимальных линейных размеров ширины к толщине в пределах 0,3-2,4. На чертеже изображено предлагаемое устройство. Плавкий предохранитель содержит заполненный дугогасящим наполнителем 1 корпус 2, а также закрепленные на корпусе контактные выводы 3 и, по меньшей мере, один, помещенный в корпус и соединенный с контактными выводами, перфорированный плавкий элемент 4. В зависимости от требований, предъявляемых к быстродействию плавкого предохранителя, плавкий элемент может иметь соотношение полного попе речного сечения к минимальному сечению перфорированных участков, равное от 5:1 до 30:1. Узкие перешейки 5 перфорированных участков в плавком элементе в наименьшем поперечном сечении выполнены с отношением макси- мальных линейных размеров ширины к толщине в пределах 0,3-2,4. Перфорированные отве 5стия в плавком элементе могут иметь любую форму: круга, шестиугольника, прямоугол ника, треугольника, ромба и др. В качестве примера на рисунке показан плавкий элемент с ромбическими перфо рационными отверстиями. . В некоторых случаях, например,при необходимости обеспечения предохрани телю инерционно-быстродействунвдих ха рактеристик , в средней части плавкого элемента может содержаться легкоплавкий металлический растворитель, создгцощий металлургический эффект. При данных соотношениях размеров узких перешейков в плавких элементах с одной стороны, достигается распределение тока с минимально возможным сужением линий тока вблизи уменьшенного сечения, засчет чего обеспечивается максимгшьное использование материала .плавких элементов и достигается их максимальная проводимость а с другой - при возникновении элект рической дуги в местах узких перешейков образуются диафрагмы в виде очень узких.капилляров из материала дугогасящего наполнителя (например, фильгурита в случае кварцевого песча ного наполнителя), интенсивно охлаждающих дуговую плазму и способствующих ее более быстрой диоинизации и погасанию, а следовательно, способс вугацих и значительно меньшей длине выгорания плавких элементов. Все это в целом позволяет в предохранит . ле существенно улучшить эксплуатационные характеристики, в частности енизить потери мощности и повысить быстродействие, уменьшить соотношение интегралов плавления и горения электрической дуги, а также существенно уменьшить массогабарйтные пок затели. .Предельные значения соотношений размеров .узких перешейков участков суженного сечения выбирается в зави симости от толщины материала плавко го элемента. При толщинах материала плавкого элемента, меньших 0,1 м соотнесение ширины к толщине узких перешейков в области минимальных сечений -целесообразно выбирать блие к 2,4. При толщинах материала лавкого элемента, больших 0,1 мм, казанное соотношение целесообразно ыбирать ближе к 0,3. Плавкий предохранитель работает ледующим образом. При номинальных токах и допустиых кратковременных токах перегрузи в цепи плавкий предохранитель раотает как обычный проводник. Миниальное сужение линий тока в нем вблизи узких перешейков позволяет практически полностью использовать атериал плавкого элемента и обеспечить в узких перешейках максимальную плотность тока. При недопустимых, аварийных токах в цепи плавкий элемент предохранителя расплавляется в узких перешейках, а возникающая при этом электрическая дуга быстро гасится в наполнителе. Аварийный ток в цепи прерывается. Быстрое гашение элек.трической дуги в предохранителе, обусловленное разбиением дуги на ряд параллельных ветвей и интенсивным её охлаждением очень узкими фульгуритовыми капиллярами, существенно уменьшает время горения дуги и длину выгорания плавкого элемента . Предлагаемая конструкция при значительном относительном повышении быстродействия и селективности срабатывания позволяет уменьшить массогабаритные показатели предохранителя в 1,5-2 раза. Формула изобретения Плавкий предохранитель, содержащий корпус, заполненный дугогасящим наполнителем, контактные выводы, и по меньшей мере, один перфорированный плавкий элемент, соединенный с контактными выводами, выполненный с отношением полного поперечного сечения к минимальному сечению перфорированных участков от 5:1 до 30;1, отличающий ся тем, что,с целью повышения надежности и умень ; ния габаритов, узкие перешейки пер рированных участков плавкого элемента выполнены в наименьшем поперечном сечении с отношением максимальных линейных размеров ширины к толщине в пределах 0,3-2,4. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Кузнецов Р.С. Аппараты распределения электрической энергии на напряжение до 1000 В.М., Энергия, 1970, с. 339-340. 2. Журнал Электротехника, 1976, 1, с. 19-20.