Высоковольтный быстродействующий предохранитель

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик(23) ПриоритетОпубликовано 071082, Бюллетень Мо 37 Р 1 М К з Н 01 Н 85/38 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 07,10.82 ВСЕСОЮЗфЙ СТЕНП 10- ТЕХИИЧЕСКАй яженийенаБИБЛИОТЕКА(72) Авторы изобретения Ю.А.Котов, В.С.Седой и Л,И.Чемезова Научно-исследовательский институт высоких на при Томском ордена Октябрьской Революции и о Трудового Красного Знамени политехническом иим. С.М.Кирова вител(54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИПРЕДОХРАНИТЕЛЬ Изобретение относится к электротехнике, а именно к защите высоковольтных устройств от токов короткого замыкания и в частности, может быть использовано для защиты полупроводниковых приборов.Известны быстродействующие высоковольтные предохранители, основанные на явлении электрического взрыва проводников, в которых взрывающийся проводник размещен в диэлектрической трубке с малым внутренним ди- аметром (1).При срабатывании предохранителя под действием тока короткого замыкания происходит взрывное.испарение проводника, продукты взрыва заполняют полость трубки, давление в ней возрастает, что способствует отключению тока и восстановлению электрической прочности, При этом трубка не должна разрушаться, ее окружают массивным корпусом, увеличивающим габариты предохранителя.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является высоковольтный быстродействующий предохранитель, содержащий диэлектрический корпус с контактными элект родами, внутри которого размещен взрывающийся проводник, соединенныйс контактными электродами 2 1,Недостатками указанного устройства являются значительные габаритыи ограниченный диапазон рабочих токов.Цель изобретения - уменьшение га.- баритов и расширение диапазона рабочих токов.Поставленная цель достигаетсятем, что он снабжен стержнем иэдиэлектрического материала со спиральными канавками, выполненными наего боковой поверхности и направленными встречно, причем в одной изканавок размещен взрывающийся проводник, а стержень из диэлектрического материала запрессован в диэлектрический корпус.На чертеже показан быстродействующий высоковольтный предохранительобщий видВ цилиндрический корпус 1 запрессован диэлектрический стержень 2 25 со спиральной канавкой 3, в которойуложен взрывающийся проводник 4, соединенный с контактными электродами5. Стержень 2 имеет дополнительнуюканавку 6, многократно пересекающую30 канавку 3.Указанний предохранитель работаетследующим образом.В рабочем режиме при нагреве рабочим током взрывающийся проводник4 передает тепло диэлектрическомустержню 2 и черезнего корпусу 1. 5Этим обеспечивается интенсивный теплопровод от взрывающегося проводника и повышается плотность рабочеготока через взрывающийся проводникдо 500 А/мм, что, по крайней мере, 10в 2 раза больше, чем в прототипе.Для улучшения теплоотвода взрывающийся стержень может иметь осевоеотверстие, через которое прокачивается охлаждающая жИдкость. Это еще 15более расширяет диапазон рабочих токов.Наиболее предпочтительными материалами для стержня и корпуса являются диэлектрики с высокой теплопровод-щностью, например керамика на основеокиси алюминия,При протекании аварийного токавзрывающийся проводник 4 за короткоевремя с интенсивностью. взрыва переходит. в парообразное состояние. Продукты .взрыва заполняют спиральнуюканавку 3, давление в ней повышаетсядо десятков атмосфер, что способствует отключению тока и препятствует,возникновению вторичного .разряда. Дополнительная спиральная канавка.бслужит выхлопной камерой, в которуюиз многих точек - мест пересеченияспиральных канавок 3 и б - происходитистечение продуктов взрыва и ихохлаждение при взаимодействии состенками корпуса. Это приводит к. уменьшению механических нагрузок накорпус, снижению металлизации канала,образованного спиральной канавкой 3 40и внутренней поверхностью корпуса 1,и быстрому восстановлению электрической прочности быстродействующеговысоковольтного предохранителя.Длина быстродействующего высоковольтного предохранителя предложенной конструкции выбирается исходя изнапряжения. пробоя по поверхности корпуса, а не из напряжения электрического поля в продуктах взрыва, как в прототипе, и становится поэтому в 3-5 раэ меньше длины взрывающегося проводника. При этом для выхлопной камеры не требуется дополнительного увеличения размеров указанного предохранителя.Таким образом, использование предполагаемого изобретения позволяет расширить диапазон рабочих токов данного предохранителя и в 3-5 раз уменьшить его габариты по сравнению с прототипом. Кроме того, в предложенной.конструкции из-за увеличения эффективного радиуса увеличивается напряжение зажигания короны и вследствие этого повышается надежность и долговечность быстродействующего высоковольтного предохранителя,Формула изобретенияВысоковольтный бытродейст вующийпредохранитель, содержащий диэлектрический корпус а контактными электродами, внутри которого размещен взрывающийся проводник, соединенный сконтактными электродами, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюуменьшения габаритов и расширениядиапазона рабочих токов, он снабженстержнем из диэлектрического материала с двумя спиральными. канавками,выполненными на его боковой поверхностии направленными встречно, причемв одной из канавок размещен взрываю-.щийся проводник, а стержень из диэлектрического материала запрессованв диэлектрический корпус,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Кульгавчук В.М, Высоковольтныебыстродействующие предохранители дляконденсаторных батарей. ПТЭ, 1966,В 2, с, 159-163.2. "Электричество", 1972, 9 11,с. 82-83964785 Составитель С.ГордонТехред С.Мигунова Корректор Б.Король да А.Долини илиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул, Проекты з 7644/36 Тираж 761 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5