Плавкий предохранитель Советский патент 1982 года по МПК H01H85/12 

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к плавким предохранителям.

Известны плавкие предохранители с электроизоляционными жидкостными наполнителями, содержащие заполненный диэлектрической жидкостью герметичный корпус, контактные выводы и соединенный с контактными выводами и размещённый в корпусе ленточный или проволочный плавкий элемент.

Достоинством таких предохранителей является высокое быстродействие, обеспечиваемое хорюшим теплоотводом от плавких элементов жидкостным наполнителем 1 и 2.

Недостатки - малая отключающая способность и высокое перенапряжение в цепи, создаваемое предохранителем при отключении аварийных токов.

Малая отключающая способность этих предохранителей объясняется тем/ что при отключении токов больщой мощности и возникновении в предохранителе мощной электрической дуги происходит взрывное

испарение жидкого наполнител предохранителя. Вследствие взрывного характера, испарения жидкого наполнителя под воздействием электрической дуги в предохранителе возникает мощная ударная волна, которая, жестко передаваясь жидким наполнит,елем на стенки корпуса, разрушает последний, и предохранитель в целом не может обеспечить надежное отключение цепи. Высокое перенапряжение в отключаемых цепях созда10ется этими предохранителями вследствие высокой деионизации дуговой плазмы жидкост-. ными наполнителями и связанного с зтим ; резкого обрыва (среза) тока в цепи.

Наиболее близким по технической сущ15ности к предлагаемому является плавкий предохранитель, содержащений, по меньшей мере, одну плавкую встйвку с электроизоляционным жидкостным наполнителем 3.

Однако указанный предохранитель не уст20раняет перенапряжения в цепи при отключеЬии аварийных токов, ухудшает быстродействие срабатывания и тем самым вызывает ухудшение эксплуатационных характеристик. а также увеличивает габариты предохранителя. Цель нзобретеиия - улучшение эксплуатационных характеристик и уменьшение габаритов. Поставленная цель достигается тем, что плавкий предохранитель снабжен, по меньшей мере, одной плавкой вставкой с твердым зернистым наполнителем, включенной параллельно плавкой вставке с жидкостным наполнителем, цри этом электросопротивление плавких вставок с жидкостным наполнителем меньше электросопротивления плавких вставок с твердым зернистым наполнителем. Кроме того, в плавком предохранителе зерна твердого зернистого наполнителя могут быть соединены между собой связующим материалом, обеспечиваюшим высокую пористость зернистого наполнителя. На чертеже представлен плавкий предохранитель. Плавкий предохранитель содержит две параллельно соединенные плавкие вставки 1 и 2. Плавкая вставка 1 содержит в качестве наполнителя диэлектрическую жид- кость 3, а плавкая вставка 2 - твердый зернистый наполнитель 4 (например, кварцевый песок). Для фиксации степени уплотнения и фор мы твердый зернистый наполнитель §может содержать связку (например, на основе жид кого стекла или других известных связуюших материалов, использующихся для этой цели), жестко соединяющую зерна наполнителя между собой. Целесообразно, чтобы электросопротивление плавкой вставки 1 с жидкостным наполнителем было существенн меньше электросопротивления плавкой встав ки 2 с твердым зернистым наполнителем. Плавкая вставка с жидкостным наполнителем имеет контактные выводы 5 и соединенный с контактными выводами плавки элемент 6. Плавкая вставка с твердым зернистым наполнителем имеет контактные выводы 7 и соединенный с контактными выводами плавкий элемент 8. Контактные выводы вставок 1 и 2 могут быть соединены с то коподводящими пластинами 9. Плавкие вставки с твердым зернистым наполнителем должны обладать высокой от ключающей способностью, чтобы обеспечить требуемую отключающую способность предохранителя., . Количество плавких вставок с твердым и жидкостным наполнителем может быть 4 любым, но соотношение между ними должно быть таким, чтобы электросопротивление плавких вставок с жидкостным наполнителем было существенно меньше электросопротивления плавких вставок с твердым зернистым наполнителем. Плавкий предохранитель работает следующим образом. При токах выше допустимых значений в плавком предохранителе первой расплавляется плавкая вставка с жидким наполнителем. При этом за счет шунтировання плавкой вставкой с твердым зернистым наполнителем расплавление плавкого элемента в жидком наполнителе происходит практически без дуги, причем ионизированный промежуток его расплавленной части мгно венно деионизируется за счет хороших деионизирующих свойств, жидких наполнителей. После расплавления плавкой вставки с жидкостным наполнителем расплавляется плавкая вставка с зернистым наполнителем. Процесс расплавления сопровождается горением дуги и относительно плавным ограничением тока в цепи, поскольку в твердь1х зернистых наполнителях деионизация дуговой плазмы гораздо слабее, чем в жидкостных напрлнителях. Относительное плавное ограничение тока в цепи обеспечивает требуемый относительно низкий . уровень перенапцяжения в цепн при ее отключении. Кроме снижения уровня перенапряжений в отключаемой цеки, предлагаемая конструкция плавкого предохранителя позволяет выполнить плавкий элемент плавкой вставки с жидкостным наполнителем очень малой длины (например, порядка 2 мм) и за счет этого существенно повысить быстродействие, снизить габаритные размеры и потери мощности предохранителя в целом. В частности, при такой конструкщ1и удается уменьщить габаритные размеры предохранителя в целом в 1,5 раза, снизить потери мощности примерно в 2 раза и повысить быстродействие не менее, чем в 10 раз. Существенно повышается и отключающая способность плавкого предохранителя, определяющейся отключающей способностью плавкой вставки с твердым зернистым наполнителем, которая расплавляется последней и гасит дугу, отключения цепи. Так как плавкая вставка с твердым зернистым наполнителем обладает достаточно высоко.й отключающей способностью, то и вся конструкция предохранителя в целом обладает вьсокой отключающей способностью. В частности, по сравнению с известными, предлагаемая конструкция позволяет увеличить отключающую способность предохранителя не менее, чем в 10 раз. 5 Предлагаемый предохранитель целесообразно использовать для защиты мощных злектроустаиовок и злектрооборудования с мощными цепями злектроснабжения. Формула изобретения 1. Плавкий предохранитель, содержащий, по .меньшей мере, одну плавкую вставку с электроизоля1М{оиным жидкостным наполнителем, отличающийся тем, что с целью улучщеиия зксплуатационных характеристик и уменьшения габаритов, он снабжен, по меньшей мере, одной плавкой вставкой с твердым зернистым наполнителем включенной параллельно плавкой вставке с электроизоляционным жидкостным иаполните лем, при этом электросопротивление плавких вставок с жидкостным наполнителем меньше электросопротивления плавких вставок с твердым зернистым наполнителем. 2. Предохранитель по п. 1,отличающ и и с я тем, что зерна твердого зернистого наполнителя соединены между собой связующим материалом, обеспечивающим высокую пористость зернистого наполнителя. Источники информации, принятые во виимаиие при экспертизе 1.Патент США N 2223726, кл. 200-113, 1940. 2.Патент США № 3227844,-кл. 200-120, 1966. 3. Авторское свидетельство СССР N 210240, кл. Н 01 Н 85/40, 1968.