Плавкая вставка

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 012 УБЛИН 119 151 4 Н 85 Я 1 гц л ,13, БИЬ,1;,;-,:САНИЕ ИЗОБРЕТЕН ескии СССР1974.СССР2, 1983,2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГ 10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВ(57) Изобретение относится к электротехнике и может найти применениев высоковольтных стреляющих предохранителях 6-110 кВ, используемыхдля защиты силовых трансформаторовпонижающих подстанций. Целью изобретения является повышение надежности срабатывания стреляющего предохранителя. Плавкая вставка состоит извысокоомной державки 1 и проводящейчасти 2 с наплавом 3, Наплав 3 излегкоплавкого металла помещен в тер.мостойкую оболочку (ТО). При незначительных бросках тока, когда,поусловиям работы стреляющий предохранитель не должен срабатывать, проводящая часть 2 и наплав 3 нагреваются, металл наплава, имеющий низкуютемпературу плавления, переходит вновое агрегатное состояние - жидкость. Наличие ТО удерживает каплюжидкого металла в исходном состоянии, не давая ей стекать под собственным весом. При длительном протекании тока металл наплава нагревается, начинает плавиться, кипеть ииспаряться. При выполнении ТО открытой сверху обеспечивается инерционность испарения плавкого металла.1 з,п.ф-лы, 4 ил50 Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в высоковольтных стреляющих предохранителях бкВ, используемых для защиты силовых трансформаторов понижающих подстанций, При изготовлении высокоомной державки из прочного газогенерирующего материала, например иэ фибры, предлагаемая плавкая вставка может являться самостоятельным низковольтным предохранителем,аналогичным НР, служащим для защиты низковольтных сетей и сетевогооборудованияЦель изобретения - повышение надежности срабатывания стреляющегопредохранителя.На фиг. 1 изображена предлагаемаяплавкая вставка; на фиг.2 - узелплавкой вставки, в котором наплав по. мещен в термостойкую оболочку; наФиг.3 - оболочка, выполненная открытой сверху; на фиг,4 - то же, заполненная наплавом с центром тяжести,расположенным ниже проводящей части.Конструкция плавкой вставки имеетвысокоомную державку 1 (которая может выполняться в виде диэлектрической трубки), выполненную из меди илисеребра проводящую часть 2 (она можетсостоять из двух соединенных элементов), наплав 3 из легкоплавкого металла. Наружные концы державки и проводящей части присоединены к наконечникам 4 и 5. Последние снабжены резьбой 6 и 7 для присоединения к электродам предохранителя. Наплав 3 помещен в термостойкую оболочку 8, которая может выполняться как из непроводящих материалов, таких как кремнийорганические полимеры, пластмасса сасбестовыми наполнителями, керамика,так и из проводящих, в частности излатуни,В нормальном режиме работы электрический ток нагрузки протекает через наконечник 4, проводящую часть 2, наплав 3 и наконечник 5, Теплообмен плавкой вставки соответствует д-ительно допустимому режиму работы.При незначительных бросках тока, вызванных переходными процессами в защищаемой сети и на смежных участках, когда по условию работы предохранитель не должен срабатывать, проводящая часть 2 и наплав 3 нагреваются, металл наплава, имеющий низкую температуру плавления, переходит в О 5 20 25 30 35 40 45 новое агрегатное состояние - в жидкость, При отсутствии оболочки 8 жидкая капля под действием сил поверхностного натяжения и под собственнымвесом может стекать, например, каккапля воды. Наличие предлагаемойоболочки, которая при данной температуре остается практически неизменной, удерживает каплю жидкого металла в исходном положении. После затухания переходного режима ток нагрузки уменьшается, температура плавкой вставки снижается и металл наплава переходит в твердое состояние, при этом объем и форма наплава остаются прежними. Таким образом, наличие термостойкости оболочки способствует повьллению долговечности и надежности работы плавкой вставки.При длительном протекании токов перегрузки, опасных для защищаемой сети, тепло аккумулируется на более массивном участке плавкой вставки - на наплаве. Металл наплава нагревается, начинает плавиться, кипеть и испаряться, Одновременно осуществля ется процесс, обусловленный так называемым металлургическим эффектом: атомы легкоплавкого металла диффундируют в более тугоплавкий металл проводящей части, увеличивая этим сопротивление данного участка, что приводит к началу плавления проводящей части, соприкасающейся с наплавом, В результате описанного процесса давление паров металла внутри термостойкой оболочки резко возрастает, происходит взрыв, разрушающий оболочку и проводящую часть. На месте разрушенного, участка проводящей части возникает электрическая дуга.Вследствие этого температура и давление в полости диэлектрической державки повышается. Гашение дуги осуществляется за счет ее растягивания пружиной электродов и газового дутья, возникающего из-заинтенсивного выделения электроотрицательного газа иэ стенок стреляющего предохранителя,Если проводящая часть 2 выполняется составной из двух последовательно соединенных элементов с помощью легкоплавкого припоя, то чувствитель.ность при токах перегрузки и быстродействие предохранителя повьлнается,так как при этом отсутствует фазаплавления проводящей части и не затрачивается энергия на ее разрушение.1247969 7 иг, 2 Составитель С,ГордонРедактор М.Петрова Техред М.Ходанич Корректор В. Синицкая Заказ 4134/54 Тираж 643 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 45Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная, 4 Термостойкая изоляционная оболоч,ка 8 в значительной степени затрудняет теплоотвод от наплава с помощы конвекции и практически исключает отвод тепла за счет излучения. Это существенно повышает чувствительность плавкой вставки данной конструкции к токам перегрузки, т.е. ее быстродействие,При протекании токов КЗ проводящая часть 2 нагревается быстрее, чем наплав, так как она имеет меньшую массу металла, приходящуюся на единицу длины, чем легкоплавкий шарик. Происходит перегорание проводящей части и на месте ее разрыва возникает дуга. Механизм разрушения высокой державки и гашение дуги остаются идентичными описанному. В ряде случаев оболочка может выполняться сверху открытой, например в виде цилиндра, изображенного на фиг.3 и 4. Такое исполнение дает определенную инерционность плавкой вставки на стадии испарения жидкого металла наплава. Повысится точность изготовления плавких вставок, потому что форма позвопяет вести точную дозировку массы легкоплавкогометалла.При выполнении проводящей частииз тонкой проволоки и горизонтальном 5 расположении предохранителя в процессе нагрева токами нагрузки можетпроисходить размягчение в местах соединения формы с проволокой. В результате вибрации, сопровождающей работуэлектрического оборудования, можетпроисходить опрокидывание оболочки свыплескиванием находящейся в ней массы жидкого металла. В целях предотвращения этого предлагается центр тяжести наплава располагать ниже проводящей части (фиг.5). Формула изобретения. 1. Плавкая вставка стреляющего предохранителя, содержащая высокоомную державку и проводящую часть с наплавом, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности, наплав помещен в оболочке из жесткого термостойкого материала.2. Вставка по п.1, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что оболочка выполнена открытой.