Высоковольтный предохранитель

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ .РЕСПУБЛИК ЯО 100 141 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ Я К АВТОРСК ВИДЕТЕЛЬСТВ режиме взрыва путем уменьшения скорос ти спада отключаемого тока, корпус выполнен с дугогасительными каналами по числу разрушаемых вставок, полностью заполненными указанным дугогасительным наполнителем, в каждом из которых расположена соответствующая вставка, в качестве дугогасительного наполнителя выбран газогенерирующий материал, электрические сопротивления вставок отличаются на порядок, а отно-. шение полной энергии сублимации вставки с меньшим электрическим сопротивлением к полной энергии сублимации вставки с большим электрическим сопротивлением выбрано в пределах 1,05- 132. Предохранитель по и. 1, о т л и. ч а ю щ и й с я тем, что, с целью по. вышения отключающей способности, корпус выполнен с выхлопным каналом, соединяющим дугогасительные каналы с ат- Я мосферой и расположенным перпендикуля но дугогасительным каналом, причем диаметры выхлопного и дугогасительных фаа каналов выбраны соизмеримыми, Ю СУДАРСТВЕИНЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Иосковский институт инженеровгражданской авиации53) 621.316.564 088.8)56) 1. "Электричество", 1972, М 11.2. Авторское свидетельство СССР11 771751, кл. н 01 н 85/38, 1978.3. Авторское свидетельство СССР8 ф 193594, кл. н 01 н 85/12, 1965(прототип)54) Ю ) 1. Висаковальтнцй пРедохРАНИТЕЛЬ, содержащий установленные визоляционном корпусе по крайней мередве разрушаемые электрическим токомвставки с равными удельными энергиями сублимации ис различными электрическими сопротивлениями и полнымиэнергиями сублимации, и дугогасительный наполнитель, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения перенапряжений в процессе отключения в н о 1 н 39/оо; н о 1 н 85/11 1007Изобретение относится к импульсной электроэнергетике, а более конкретно к противоаварийным устройствам отключения высоковольтных приборов и источников электроэнергии. 5Известен высоковольтный предохранитель, содержащий корпус, в котором установлена газогенерирующая (парафиновая) цилиндрическая трубка, в полости которой, являющейся дугогаси- О тельным каналом, с зазором по отношению к внутренним стенкам трубки установлен взрывающийся проводник 111,Однако срабатывание предохранителя критично к диаметрам дугогасительного канала и взрывающегося про-,водника, что снижает надежность срабатывания и усложняет технологию изготовления предохранителя, так какприходится выдерживать определенныйдиаметр парафиновой трубки.В связи с тем, цто между взрывающимся проводником и стенками трубкиимеется зазор, незаполненный газогенерирующим материалом, и по усло-виям исклюцения повторных пробоевпредохранитель должен иметь большуюдлину при напряжении 50 КВ длинаего достигает 0,9 м). Из-за большойдлины дугогасительного канала, являющегося одновременно и каналом дляотвода газов (продуктов взрыва ввыхлопную камеру, расположенную наконце канала, время выхода продуктоввзрыва становится большим, причем 3продукты взрыва концентрируются вблизи токопровода, что способствует повторному пробою предохранителя,Известен также высоковольтныйпредохранитель, содержащий плавкую 46вставку, установленную в газогенерирующей трубке, расположенной с зазором в корпусе, выполненном с торцевым отверстием, через которое зазормежду газогенирирующей трубкой и 4корпусом сообщается с атмосферой,причем газогенерирующая трубка выполнена с поперечными цилиндрическими отверстиями для отвода газов вукаэанный зазор; Наличие этих поперечных отверстий повышает отключающую способность предохранителя 21,Однако расположение выхлопного отверстия корпуса в его торце затрудняет выход газов из указанного зазора и снижает эффективность поперечного газового дутья,Недостатком данных предохранителейявляется возникновение перенапряже 141 2ний на отключаемых приборах и источниках из-за высокой скорости изменения тока при разрыве электрической цепи с помощью предохранителя, что приводит к пробою изоляции и возникновению коротких замыканий в защищаемых источниках и приборах;Наиболее близким к изобретению является высоковольтный предохранитель, содержащий установленные в изоляцион.ном корпусе по крайней мере две разрушаемые электрическим током вставки с равными удельными энергиями сублимации и с различными сопротивлениями и полными энергиями сублимации, и дугогасительный наполнитель.В этом предохранителе вставки расположены в общем корпусе, засыпанном кварцевым песком. Вставки выполнены из одного и того же материала, но имеют разные длины и поперечные сечения, что обеспечивает их последовательное срабатывание и снижение перенапряжений при работе вста.вок в режиме плавления 3).Недостатком известного предохранителя является значительная величина возникающих перенапряжений при отключении, особенно при работе предохранителя в режиме взрыва вставок.Цель изобретения - снижение перенапряжений в процессе отключения в режиме взрыва путем уменьшения скорости спада отключаемого тока.Цель достигается тем, цто в высоко. вольтном предохранителе, содержащем установленные в изоляционном корпусе, по крайней мере, две разрушаемые электрическим током вставки с равными удельными энергиями сублимации и различными электрическими сопротивлениями и полными энергиями сублимации, и дугогасительный наполнитель, корпус выполнен с дугогасительными каналами по числу разрушаемых вставок, полностью заполненными дугогасительным наполнителем, в каждом из которых расположена соответствующая вставка, в качестве дугогасительного наполнителя выбран газогенерирующий материал, электрические сопротивления вставок отличаются на порядок, а отношение полной энергии сублимации вставки с меньшим электрическим сопротивлением к полной энергии сублимации вставки с большим элект. рическим сопротивлением выбрано в йределах от 1,05 до 1,3.3 1007Кроме того, с целью повышения отключающей способности корпус выполнен с выхлопным каналом, соединяющим дугогасительные каналы с атмосферой и расположенным пергендикулярно Здугогасительным каналам, причем диаметры выхлопного и дугогасительныхканалов выбраны соизмеримыми.На фиг, 1 представлен предохранитель в аксонометрии, общий вид; на 1 ффиг. 2 - крышка корпуса предохранителя, вид сверху; на фиг, 3 - разрезА"А на фиг, 2; на фиг. 4 - предохранитель со снятой крышкой корпуса,вид сверху; на фиг, 5 - разрез Б-Б 1 зна фиг. 1; на фиг. 6 - разрез В-Вна фиг. 4,Предохранитель содержит составнойкорпус, выполненный в виде крышкии нижней части 2, соединяемых междусобой болтами 3. В нижней части 2корпуса установлены токоподводы 4,соединенные разрушаемыми электрическим током вставками (взрывающими, ся проводниками ) 5, установленнымив дугогасительных каналах б, выпол-:ненных в нижней части 2 корпуса иполностью заполненных газогенерирующим дугогасительным наполнителем,Перпендикулярно дугогасительным каналам б расположен выхлопной канал 7,30выполненный также в нижней части корпуса. Крышка 1 корпуса (фиг. 2 и 3)выполнена с отверстиями 8 под бол-.ты 3. Нижняя часть 2 корпуса (фиг, 4)выполнена с отверстиями 9 под бол- Эзты 3. Токоподводы 4 прикреплены книжней части 2 корпуса винтами 10и имеют отверстия 11 для крепленияк внешним элементам (не показаны).При возникновении тока перегрузки 4 Вв защищаемой цепи сначала начинаетвзрываться проводник с большей проводимостью и меньшим сопротивлением.Из-за возрастания сопротивления это"; го проводника во время взрыва (примерно на порядок) большая часть тока ответвляется во второй проводник.Тем самым замедляется подвод энергии 141 4к первому проводнику и снижается скорость его взрыва. В процессе взры-, ва второго проводника в свою очередь возрастает его сопротивление и большая часть тока ответвляется в первый проводник. Так осуществляется лперекачка" энергии из одного проводника в другой в процессе их взрыва.Как показали эксперименты, выбор проводников содинаковыми удельными энергиями сублимации и с превышением полной энергии сублимации проводника с меньшим электрическим сопротивле" нием в 1,05-1,3 раза позволяет обеспечить практически одновременное протекание процессов взрыва и установить необходимый приоритет взры-, ,ва одного из проводников. Совместный взрыв проводников позволяетснизить крутизну спада отклюцаемоготока, и тем самым исключить возникновение опасных перенапряжений на отклюцаемых устройствах, При этом время отключения несколько увеличиваетсяпо сравнению с временем отключенияпредохранителя с параметрами, отличными от указанных параметров данногопредохранителя, Как показали эксперименты при выборе отношения полныхэнергий сублимации проводников, меньшим 1,05,не обеспечивается необходимый приоритет взрыва одного из проводников, а привыборе этого отношения, большим 1,3, взрыв второго проводника происходит после окончания взрыва первого проводника. И в том и в другом случае крутизна спада тока увелицивается, и на защищаемой аппаратуре возникают перенапряжения.Использование поперечного выхлопного канала позволяет эффективно отводить из дугогасительных каналов ионизированные газы и повышает отключаю" щую способность предохранителя.Таким образом, предлагаемый предохранитель выгодно отлицается от известного и позволяет обеспечить бездуговое отключение сильноточных цепей без перенапряжений.1007141 Аль Е. БоТепер о ректо комитет и открыская на писное и й тная6аа род, у П РедактттЗаказ Н. ПувненковаиЯттщиит46/74ВНИИПИ Госудапо делам ифилиал ППП Мате СоставитеТехре 8 И.Тираж 701ственногообретенииЩ-Я Райшт , г. Уж