Плавкая вставка предохранителя (ее варианты)

СОЮЗ СОВЕТСКИХерИвлипмепжикРЕСПУБЛИК 01 Н 85 АНИТ охранирнистымвкиея с я надеж я защит ния гаменты й плосзернистостями внутР находится 9 сового,1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ САНИЕ ИЗОБР ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬ(72) К.К.Намитоков, В.Г.Брезинский, З.М.Френкель и Р.С,Хмельницкий (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт низковольтного аппаратостроения "ВНИИэлектро-. аппарат" и Харьковский институт инженеров коммунального строительства (53) 621.31 б.923(088.8)(56) 1. Кузнецов Р.С. Аппараты распределения электрической энергии на напряжение до 1000 В, М., "Энергияф, 1970, с. 287-290.2. Предохранители и плавкие серии ПН. Технические условия ТУ 16-522113-75.(54) ПЛАВКАЯ ВСТАВКА ПРЕДОХ(57) 1. Плавкая вставка претеля, содержащая корпус с знаполнителем и полосовые плаэлементы, о т л и ч а ю щ атем, что, с целью повышенияности срабатывания, улучшениных характеристик и уменьшебаритов,полосовые плавкие элустановлены в корпусе в однокости так, что толщина слояго наполнителя между поверхнполосовых плавких элементов,щенных в одной плоскости, иренней поверхностью корпусав пределах 10-40 толщин полоплавкого элемента.112. Плавкая вставка предохранителя, содержащая корпус с зернистым наполнителем и полосовые плавкие элементы, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности срабатывания, улучшения защитных характеристик и уменьшения габаритов, корпус снабжен изоляционным вкладышем, каждый полосовой плавкий элемент расположен параллельно одной из боковых 19095поверхностей корпуса, изоляционныйвкладыш размещен между полосовымиплавкими элементами, а толщина слоязернистого наполнителя между полосовыми плавкими элементами и внутреннейповерхностью корпуса, а также междуполосовыми плавкими элементами иизоляционным вкладышем находится впределах 10-40 толщин полосовогоплавкого элемента.1Изобретение относится к электротехнике, к электроаппаратостроению, а именно к плавким предохранителям.Известны плавкие вставки предохранителей, в которых для улучшения 5 дугогашения при коммутации сверхтоков используется, кварцевый наполни- тель. Такие плавкие вставки состоят из выполненного из диэлектрического материала корпуса, который с торцов закрыт металлическими крышками. К этим крышкам крепятся ножевые контактные выводы, к основаниям которых приварены ленточные или проволочные плавкие элементы. Корпус заполняется кварцевым наполнителем и закрывается.Предохранители с наполнителем имеют более высокую отключающую способность по сравнению с плавкими предохранителями без наполнителя, мень О шие габариты, болеевысокую надежнссть работы при отключении токов короткого замыкания 1 1.К недостаткам их работы следует отнести низкую надежность работы при отключении малых токов перегрузки, особенно при отключении постоянных токов. Кроме того, необходимость уменьшения габаритов и переход на другие более дешевые материалы для ЗО плавких элементов требуют улучшения дугогашения при отключении плавким предохранителем сверхтоков.Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому результату З 5 является плавкая вставка предохранителя, содержащая корпус с зернистым ,наполнителем и полосовые плавкие вставки 2 1.Однако предохранитель с такой плавкой вставкой имеет ряд недостат 2ков тГри его срабатывании давлениев канале дуги сдавливает зернистыйнаполнитель, тем самым увеличиваетсясечение канала дуги и давление в нем.уменьшается. Это ухудшает дугогашение, что приводит к увеличению длинывыгорания плавкого элемента, увеличению выделившейся в предохранителеэнергии и уменьшению надежности ра-.боты при отключении токов короткогозамыкания.Цель изобретения - повышениенадежности срабатывания, "улучшениезащитных характеристик и уменьшениегабаритов.Поставленная цель достигается тем,что по первому варианту в плавкойвставке предохранителя, содержащейкорпус с зернистым наполнителем иполосовые плавкие элементы, последниеустановлены в корпусе в одной плоскости так, что толщина слоя зернистогонаполнителя между поверхностями полосовых плавких элементов, размещенных в одной плоскости, и внутренней поверхностью корпуса находитсяв пределах. 10-40 толщин полосовогоплавкого элемента,На фиг. 1 представлена конструкция указанной плавкой вставки; нафиг. 2 - то же, вариант; на фиг. 3 -сечение плоскостью, перпендикулярнойоси плавкой вставки.Плавкая вставка содержит корпус 1,полосовые плавкие элементы 2, зернистый наполнитель 3, крышки 4 иножевые контактные выводы 5,Предохранитель с предлагаемойплавкой вставкой работает следующимобразом.3При токах выше допустимых расплавляются узкие перешейки плавких элементов 2 и возникает электрическая дуга. В канале дуги развивается значительное давление. Под действием этого давления слой зернистого наполнителя 3 между поверхностями плавкого элемента 2 и корпусом 1 сжимается. Поскольку, однако, толщина этих слоев небольшая, то и сжима О ются они незначительно. Вследствие этого давление в канале дуги остается достаточно большим, что обеспечивает требуемое дугогашение и,соответственно, нормальное размыкание цепи. Кроме 15 того, улучшению дугогашения способствует увеличение давления газов в корпусе предохранителя.Рекомендуемое расстояние между плавким элементом и внутренней по О верхностью корпуса вставки (10-40 тощин плавкого элемента) основано на экспериментах, в частности на измерениях толщины фульгурита - . спекшегося наполнителя, вдоль канала 25 дугового разряда сработавшего предохранителя, Толщина фульгурита колеблется в пределах от 10 до 30 толщин плавкого элемента в зависимости от материала плавкого элемента, его толщины, величины тока срабатывания, гранулометрического состава наполнителя и других факторов. Положение внешней поверхности фульгурита дает представление о границе высокотемпературной области температурного поля, возникающего внутри корпуса плавкой вставки в процессе срабатывания предохраНителя. Если эта граница достигает корпуса 1, последний 4 О может разрушиться под действием термического удара. Таким образом, необходимо, чтобы между фульгуритом и корпусом плавкой вставки оставался небольшой слой наполнителя, который предохранял бы корпус от термического удара и демпфировал давление на корпус в процессе срабатывания предохранителя, носящего взрывной характер. При толщинах слоя50 исполнителя, составляющих 9 и меньше толщин плавкого элемента, в экспериментах наблюдалось разрушение корпуса плавкой вставки.При толщинах наполнителя, составляющих 41 и больше толщин плавкого элемента, увеличивается энергия, выделяющаяся в дуге, а также имеет место затяжка дуги с выгоранием крышек 4 и контактных выводов 5 и разрушением корпуса 1,Согласно второму варианту плавкойставки предохранителя, содержащейкорпус с зернистым наполнителем иполосовые плавкие элементы, обеспечивается пбвьппение надежности срабатывания, улучшение защитных характерис"тик и уменьшение габаритов благодарятому, что корпус снабжен изоляционнымвкладышем, каждый полосовой плавкийэлемент расположен параллельно однойиз боковых поверхностей корпуса,указанный изоляционный вкладыш размещен между полосовыми плавкими элементами, а толщина слоя зернистогонаполнителя между полосовыми плавкимиэлементами. и внутренней поверхностьюкорпуса, а также между указаннымиполосовыми плавкими элементами иизоляционным вкладышем находится впределах 10-40 толщин полосовогоплавкого элемента.Плавкая вставка содержит корпус 1,полосовые плавкие элементы 2 зернисРтый наполнитель 3, крьппки 4, ножевыеконтактные выводы 5 и изоляционныйвкладыш 6. Предохранитель с указанной плавкой вставкой работает следующим образом.При токах выше допустимых расплав; ляются узкие перешейки плавких элементов 2 и возникает электрическая дуга. В канале дуги развивается значительнэе давление. Под действием этого давления слой наполнителя 3 между поверхностями плавкого элемента 2 и корпусом 1 а также изоляционным вкладьппем сжимается. Поскольку, однако, толщина этих слоев небольшая, то и сжимаются они незначительно. Вследствие этого давление в канале дуги остается достаточно большим, что обеспечивает требуемое дугогашение и, соответственно, нормальное увеличение давления газов в корпусе предохранителя.ЪРекомендуемое расстояние между плавким элементом и внутренней поверхностью корпуса плавкой вставки (10-40 толщин плавкого элемента) основано на экспериментах, в частности на измерениях толщины фульгуритаспекшегося наполнителя, вдоль канала дугового разряда сработавшего предохранителя. Толщина фульгурита кои демпфировал давление на корпус в процессе срабатывания предохранителя, носящего взрывной характер. При толщинах слоя наполнителя, составляющих 9 и меньше толщин плавкого. элемента, в экспериментах наблюдалось разрушение корпуса плавкой вставки. При толщинах слоя наполнителя, составляющих 41 и больше толщин плавкого эле О мента, увеличивается энергия, выделяющаяся в дуге, а также имеет место затяжка дуги с выгоранием крышек 43и контактных выводов 5 и разрушением корпуса 1.15 В предлагаемой плавкой вставкеплавкие элементы расположены так, что между плавким элементом 2 и корпусом 1 и изоляционным вкладышем 6 нет других плавких элементов. Т Филиал ПППг. Ужгорр аит э Проввтиаж, 4 5 1119095леблется в пределах 10-30 толщинплавкого элемента в зависимости отматериала плавкого элемента, его толщины, величины тока срабатывания,гранулометрического состава наполнителя и других факторов, Положениевнешней поверхности фульгурита даетпредставление о границе высокотемпературной области температурного поля,возникшего внутри корпуса плавкойвставки в процессе срабатывания предохранителя. ЕсЛи эта граница дости 1гает корпуса 1, последний может разрушиться под действием термическогоудара. Таким образом, необходимо,чтобы между фульгуритом и корпусомплавкой вставки оставался небольшойслой наполнителя, который предохранял бы корпус от термического удара