Высоковольтный предохранитель

(50 4 Н 01 Н 85/02 33/76 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ кий ин СССР978.СР980. ИТЕЛЬ электроьтнымю изобдежности м предэлек- .ечниг ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельствоВ 758293, кл. Н 01 Н 33/76,Авторское свидетельство СУ 886092, кл. Н 01 Н 33/76,(54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ПРЕДОХРАН (57) Изобретение относится к технике, а именно к высоково плавким предохранителям. Цел ретения является повышение н срабатывания. В высоковольтн охранителе на подпружиненные троды (ПЭ) 3 и 4 надеты нако 801239762 А 1 ки 5 и 6, в которые впрессованы составные части 7 и 8 высокоомной державки (ВД), половинки 9 и 10 которойплотно прижаты друг к другу за счетпроводящей части 11 плавкой вставки, которая в виде спирали навита наВД. На одной из половинок ВД с внутренней стороны выполнен выступ 15 вформе равнобедренного треугольника,а другая часть ВД имеет соответствующую впадину. При воздействии силы н;ВД от ПЗ 3 и 4 выступ 15 начинаетпытаться сдвинуться по впадине, новитки 11 препятствуют такому сдвижению, прижимая половинки 9 и 1 О ВДдруг к другу, Конструкция начинаетработать как полиспаст. Путем подбора унужного числа витков 11 можно создать ф фплавкую вставку, которая будет выдер- С,живать любое усилие от ПЭ при прово-.де любого сечения. 4 ил.1239Изобретение относится к электротехнике, а именно к высоковольтным коммутационным аппаратам - плавким предохранителям,Цель изобретения - повышение на- . дежности срабатывания.На фиг,1 показан высоковольтный предохранитель, разрез; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 обе части высокоомной державки; на 1 О фиг,4 - эпюра сил, действующих на обе части высокоомной державки и проводящую часть в рабочем положении.Высоковольтный предохранитель имеет патрон 1, выполненный из твер дого изоляционного газогенерирующего материала, например, винипласта, В нормальном рабочем положении патрон устанавливается вертикально. Верхний его конец закрыт (загермети зирован), нижний открыт и сообщается с окружающей средой. В полости 2 патрона установлены прдпружиненные верхний 3 и нижний 4 токоведущие электроды. Между аобой они электрически и механически соединены с помощью плавкой вставки. Ее верхний 5 и нижний 6 наконечники присоединены к верхнему и нижнему электродам патрона соответственно, В наконечники З 0 жестко впрессованы или установлены на склеивающем материале (на термореактивной, например, смоле) со" ставные части 7 и 8 высокоомной дер.- жавки, выполненной, например, из ке- З 5 рамики, Половинки 9 и 10 державки плотно прижаты друг к другу и плоскости рассечения (фиг.2) за счет проводящей части 11 плавкой вставки. Последняя в виде спирали навивает ся на державку и концы ее припаиваются к наконечникам в точках 12 и 13. Для большей надежности пайка может выполняться медью, серебром и т.д.Стык 14 между элементами державки 45 сохраняется неподвижным за счет наличия на половинке 1 О скошенного выступа 15, а на половинке 9 - соответствующей впадины, куда заходит выступ. Угол скоса о, т,е. угол 50 между плоскостью скоса и плоскостью перпендикулярной к продольной оси патрона, должен составпять величину больше нуля и меньше 90 . В противном случае возможны два варианта: 55 при угле с, равном нулю, цепляется одна половинка за другую и их можно сместить одна вдоль другой только 762 1сломав выступ, при углева, равном90 , выступ 15 выражается в прямуюлинию, что приводит к беспрепятственному перемещению друг относительно друга половинок 9 и О державки.Такое перемещение под воздействиемусилий пружины патрона приводит кперекладыванию растягивающего усилияна концах плавкой вставки - ее проводящей части в точках 12 и 3.Вставка может оборваться и отказатьв работе,Пунктирам 16 обозначена глубинауступа, а также сечение 17 проводящейчасти плавкой вставки, выполняемой,для примера, из проволоки одинакового по всей длине сечения.В середине плавкой вставки или вдругих местах напаиваться могут оловянные шарики (или из припоев, состоящих из сплава олова и свинца),служащие для обеспечения реагирования плавкой вставки на самые малыетоки перегрузки за счет появления"металлургического эффекта".Верхняя часть 9 державки имеетвпадины о, 6 и с, а нижняя - выступы о, 6 и сВ продольнсм сечении державки зубпредставляет из себя равнобедренный треугольник. Высота зуба по ширине державки остается неизменной,Половинки 9 и 10 (фиг,4) находятся под постоянным воздействиемрастягивающего усилия Р, от пружины18 патрона, присоединенной к нему состороны его герметизированной части,т,е. зуб работает на срез, а половйнки на растяжение, Необходимость равнобедренности треугольника в сечениизуба объясняется тем, что в этом случае угол с, (фиг.1) всегда меньше 90,что обеспечивает после нерегоранияпроволоки (фиг.1) выскальзывания половинок державки из зацепления междусобой, независимо от того, на какуючасть воздействует непосредственнопружина 18 (фиг.4).Из эпюры сил (фиг.4) следует, чтореакция впадины от действия зуба -сила Г и сила трения Е составля 3ет результирующую У, которая разлагается на Г , уравнивающую Г иЕ , действующую на витки 11 проволоки плавкой вставки. Видно, что ГР , обусловленной жесткостьюпружины 18. Кроме того, сила приходящаяся на проволоку, =гдер ЕбоРз 1239и - число витков в теле плавкойвставки, плотно намотанных на державку,Плотность намотки необходима для того, чтобы усилие среза прилагалось к полному сечению зуба, При ослаблении намотки может происходить срез зуба по меньшему сечению, что чревато отказом предохранителя в работе.Таким образом, при заданном уси- О лии пружины, сечение проволоки плавкой вставки в предлагаемом предохранителе может быть значительно меньшим, чем вставки в современных предохранителях, 5Работа высоковольтного предохранителя происходит следующим образом.Электрический ток протекает через электрод 3, входит в наконечники 5 и оттуда через место спая 12 устремляется в проводящую часть 11, После этого ток выходит в наконечник 6 через место спая 3, Иэ него он перетекает в нижний электрод 4, а дальше к защищаемому объекту. 25При этом в проводящей части плавкой вставки выделяется тепло, которое частично отдается окружающей среде способом конвективного тепло- обмена, а частично - высокоомной дер-, жавке, которая может накапливать эта тепло, Накапливают тепло, как известно, тела с плохой проводил 1 астью: керамика, стекло, стеклопластик,т.е, неметаллы.35Для этого же можно обеспечить тепловую изоляцию между державкой и наконечникал 1 и применив для их склеивания, например,эпоксидный компаунд. Определенное тепло отводится от вставки и к наконечникам 5 и 6. Однако эта величина может быть незначительной из-за большой длины праводицей части плавкой вставки, заключенной между наконечниками - тачка 45 ми 12 и 13.Электроды 3 и 4 находятся под воздействием растягивающего усилия пружины патрона. Электроды передают эта усилие через наконечники к половин О кам 9 и 10 высокоомной державки. Оно стремится сместить их относительно друг друга. При этом выступ 15 начинает пытаться сдвинуться по откосу впадины, расположенной на половинке 9. Но витки вставки препятствуют та 762кому сдвижению, прижимая половинкимежду собой. Конструкция начинает работать как полиспаст. Путем подборанужного числа витков возможно создатьплавкую вставку практически с проводом любого сечения. Она всегда выдерживает фиксированное усилие установленной пружины,При протекании сверхтока в первуюочередь перегорает середина плавкойвставки вследствии наихудшего от неетеплоотвода. Перегарев,проводящаячасть 11 расплетается и половинки 9и 10 освобождаются одна от другой, Электроды предохранителя начинают расходиться в противоположные стороны,В разрыве между ними загорается элек"трическая дуга, которая воздействуетна стенки газогенерирующей трубкипатрона. В полость 2 из патрона 1 начинает выделяться газ. Создается высокое давление, под действием которого газ устремляется наружу, охлаждая и деионизируя электрическую дугу.В момент прохождения тока через нольдуга погасает и защищаемая сеть отключается.Формула изобретенияВысоковольтный предохранитель, содержащий патрон, выполненный из твердого изоляционного газагенерирующего материала, подпружиненные электроды и плавкую вставку, состоящую из высокаомнай державки наконечников и про- водщей части, присоединенных к наконечникам, а т л и ч а ю щ и й с я тем, чта, с целью повышения надежности, высокаомная державка выполнена из изоляционного материла в виде цилиндра, рассеченного па продольной оси на две независимые части, одна из указанных частей с внутренней стороны снабжена выступом, имеющим в продольном сечении высокоомной державки форму равнобедренного треугольника, а другая часть высокаомной державки имеет соответствующую впадину, причем каждая из указанных частей закреплена в одном из укаэанных наконечников, проводящая часть выполнена в виде спирали и навита на ьысакоамную державку так, что указанные рассеченные части плотно прилегают друг к другЬ12397 б 2 Р6 бко едакт Заказ 3 исн д. 4/5 роектная, 4 Пр изводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгор 2/52 ВНИИПИ Госуд по делам и 113035, Моск Составитель С.ГордонТехредЛ.Олейник Корректор Г,Решетник Тираж б 43 Порственного комитета СССРобретений и открытийа, Ж, Раушская наб