Быстродействующий предохранитель

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Совэ СоветскихСоциалистическихРеспублик 1972610(22) Заявлено 190581 (21) 3294903/24-07с присоединением заявки Мо)51 М.Кл з Н 01 Н 85/40 Н 01 Н 85/08 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Отдел физико-технических проблем энергетики Уральского научного центра АН СССР(54) БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ Изобретение относится к электротехнике, в частности к защитным устройствам сетей и электроустановок,. и может быть применено в электрических сетях и электроустановках низкого напряжения не свыше 1000 В для быстрого размыкания и защиты от токов короткого замыкания.Бесперебойная работа электрических установок возможна лишь при наличии защитных устройств, своевременно отключающих поврежденные элементы установки от действующих и быстро реагирующих на нарушение нормальных условий работы электрического оборудования. Известны различные конструкции быстродействующих предохранителей, в которых время срабатывания невелико. Во взрывных предохранителях плавкий элемент снабжен зарядом взрывчатого вещества, срабатывающим при определенных температуре или токе. Такие устройства сложны и опасны при эксплуатации.Известен предохранитель, в котором взрывное действие достигаетсяза счет разности в коэффициентахтеплового расширейия и температуры плавления основного металла плавкогоэлемента и его оболочки 1,Однако для изготовления плавкого5 элемента необходим дефицитный вольфрам в паре вольфрам медь, а в парахникель-алюминий и никель-медь получение никелевой трубки связано струдоемким процессом гальванизации,Известны предохранители с плавкой вставкой, помещенной в корпус снепрерывно циркулирующим жидкимнаполнителем, например дистиллиреванной водой (2).Недостатком указанного предохранителя является ограниченная область его применения из-за необходимости наличия циркуляционного контура с дистиллированной водой.Наиболее близким по техническойсущности является быстродействующийпредохранитель, содержащий токопроводящий элемент, диэлектрическийжидкостный наполнитель и токовыводы (3)25 Недостатками этого устройстваявляются сложность конструкции иневозможность полностью погасить дугу.Цель Изобретения - упрощение конструкции и повышение эФфективности30 дугогашения, 972610Поставленная цель достигаетсятем, что токопроводящий элемент выполнен из капиллярно-пористого материала с герметичной, например,завальцованной боковой поверхностьюи пропитан диэлектрическим жидкостным наполнителем,Кроме того, в качестве капиллярно-пористого материала использованспеченый никелевый или титановыйпорошок с размерами частиц 1 - 5 мкм 10и пористостью 60 - 70, а в качестве пропитывающего диэлектрическогожидкостного наполнителя - дистиллированная вода,На фиг,1 показан токопроводящий 15элемент из капиллярно-пористого никеля, продольное сечение; на фиг2то же из капиллярно-пористого титана,продольное сечение,Токопроводящий элемент имеет ци- щлиндрический стержень 1 из электропроводного капиллярно-пористого материала никеля или титана (фиг,1 или2), пропитанного диэлектрическойжидкостью, с токоподводами 2, которые припаяны к торцам стержня оловянно-свинцовым припоем, Боковаяповерхность токопроводящего элемента из капиллярно-пористого материала вальцуется после пропитки еедиэлектрической жидкостью, напримердистиллированной водой, Наполнительпри этом запирается в порахвставки.При пропускании через токопроводящий элемент электрического токакороткого замыкания ее каркас изэлектропроводного капиллярно-пористого никеля (титана) быстро нагревается и мгновенно отдает теплодистиллированной воде одновременно 40во всем объеме, Вода без кипениянагревается до температуры предельного перегрева около 300 С и взрывообразно испаряется. Этот процесссопровождается резким ростом давления внутри вставки и приводит к еемеханическому разрушению, Возникающая дуга паровым взрывом выдуваетсяиз межэлектродного промежутка и припрохождении электрического тока через нуль гаснет.Определяющим фактором скоростии величины подводимой энергии квставке при протекании тока короткого замыкания является ее сопротив"ление. Например, вставка из капиллйрно-пористого никеля диаметром6,5 мм и длиной 50 мм имеет сопротивление порядка 0,0015,0 м,Использование в предохранителяхтокопроводящих капиллярно-пористыхматериалов с жидким диэлектрическимнаполнителем обеспечивает эффективность дугогашения за счет паровоговзрыва наполнителя под действиемтока короткого замыкания при размыкании электрической цепи,Вставка из капиллярно-пористогоматериала отличается простотой конструкции и нетрудоемка в изготовлении. Исходные материалы для изготовления вставок из капиллярно-пористого материала являются недефицитными и относительно недорогими,а технология их получения достаточно проста и не требует больших ма-териальных затрат, Ориентировочнаястоимость одной вставки, изготовленной в лабораторных условиях,,составляет 4 руб. В условиях широкого производства она может бытьснижена в несколько раз,Вставки из капиллярно-пористогоматериала с диэлектрическим наполнителем сбладают хорошим быстродействием, Время размыкания цепи составляет 0,02 с, что не хуже временисрабатывания быстродействующих предохранителей других конструкций.Формула изобретения1. Быстродействующий предохранитель, содержащий токопроводящий элемент, диэлектрический жидкостный наполнитель и токовыводы, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюупрощения конструкции и повышенияэффективности дугогашения, токопроводящий элемент выполнен из капиллярно-пористого материала с герметичной, например, завальцованной боковой поверхностью и пропитан диэлектрическим жидкостным наполнителем.2. Предохранитель по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве капиллярно-пористого материала использован спеченый никелевыйили титановый порошок с размерамичастиц 1 - 5 мкм и пористостью 6070, а в качестве пропитывающегодиэлектрического .жидкостного наполнителя - дистиллированная вода.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 524248, кл, Н 01 Н 85/08, 1975.2, Авторское свидетельство СССР9 205926, кл. Н 01 Н 85/08, 1966,3, Авторское свидетельство СССР9 210240, кл. Н 01 Н 85/40, 1966,972610 Гор ставитеехред Л,П рректор А. Гриценко едактор Н. Бобкова акаэ 8528/4 дписное СР рытийаб., д,иал ППП Патентф, г. Ужгород, ул Проектная, 4 Тир НИИПИ Госуд по делам 35, Москва