Плавкий предохранитель

(59 4 ЕНИЯ ЬСТВ нженер резинскии,ицкий СР 198ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ИСАНИЕ И АВТОРСКОМУ СВИ 4(71) Харьковский институт икоммунального строительства(57) Изобретение относится к низковольтному аппаратостроению. Цельюизобретения является улучшение защитных характеристик и уменьшениегабаритов плавкого предохранителя.Плавкий предохранитель обладает улучшенными защитными характеристиками всочетании с уменьшенными габаритамиза счет оптимизации расстояния междуучастками ослабленного сечения вплавком элементе. 1 ил.1 1356024Изобретение относится к электротехнике, а именно к плавкнм предохранителям.Целью изобретения является улучшение защитных характеристик и уменьшение габаритов плавкого предохранителя,На чертеже показан плавкий предохранитель. 10.Плавкий предохранитель содержитучастки ослабленного сечения 1-3и расстояние Ь между серединами соседних участковОптимальные расстояния между серединами соседних участков ослабленного сечения получены на основанииэкспериментальных данных о зависимости длины выгорания на один участок ослабленного сечения Ь(п)и интегралом горения дуги 1 С (п) отчисла и последовательных участковослабленного сечения. Экспериментыпроводились на образцах плавкого элемента в виде полосы медной фольгитолщиной 0,14 мм, шириной 10 мми длиной 100 мм с различным числомучастков ослабленного сечения. Каждый плавкий элемент испытывался вразборном корпусе с наполнителем 30(кварцевый песок),В табл. 1 приведены данные о зависимости отношения длины выгорания,приходящейся на один участок ослабленного сечения для плавкого элемента с и последовательными участкамиослабленного сечения Ь,(п), к длиневыгорания плавкого элемента с однимучастком ослабленного сечения Ь .(Ф)от числа этих участков. 2Таблица ТЬ(п) 1Ь(1) Оэ 36 Оэ 25 Оэ 19 Оф 15 Эти данные можно аппроксимироватьвыражением Ь (и)и(1)Ь (1) 1 Ф 1,42(и)+1,05(и) Наибольшая допустимая полная длинавыгорания плавкого элемента равна 20 расстоянию между контактными выводами (если полная длина выгорания больше расстояния между контактными выводами, то дуга загорается на контактных выводах и предохранитель 2 ч разрушается). В наиболее оптимальномслучае, когда расстояния между соседними участками ослабленного сеченияодинаковы, число таких участков равно и = - -" -Ь, (и)(2) Подставив это значение в выражение 1 и преобразовав его, получают квадратное уравнение для определения Ь,( ) 1,47 Ь (и) - 1,42 Ь,(п) -1,05 Ь+Ь (1)Ь== 0 1 42 Ь - 12 т 02 Ь - 5 д 88 Ь ЫА(1) - 1 05 Ье 3 4 В табл. 2 приведены данные зависимости интеграла горения дуги1 ч (п) от числа и,г 1,(и),Вб Ус . 10930 4440 2730 1870 1360 Данные таблицы аппроксимируются выражением Полученная величина Ь,(п) (обозначают ее Ь ) есть наименьшее допустиимое расстояние, которое может быть между соседними участками ослабленного сечения, Если расстояние между соседними участками ослабленного сечения меньше этой величины, то дуги, горящие на таких участках, сливаются в одну, что резко ухудшает дугогашение, увеличивает полную длину выгорании плавкого элемента и приводит к разрушению плавкой вставки. Это справедливо и при неравномерном распредетения участков ослабленного сечения вдоль оси плавкого элемента. 1 2 3 4 5 Решая это уравнение, получают и 1 2 3 4 5з 1356024Полный интеграл срабатывания Ы (п)Псвязан с параметром 7 , характеризующим быстродействие предохранителя,Поскольку при больших токах коротвыражениемкого замыкания плавление участков5ослабленного сечения происходит адиа д(п)с =. -ибатически, то интеграл плавления не12н зависит от числа участков ослабленгде 1, - номинальный ток, в свою оченого сечения, т.е. 1редь, определяет выделившуюся в плавщ 1(п), и следовательно, полныйпл Фкой вставке мощность интеграл срабатывания Ы(п) для плавкого элемента с п участками ослабленного сечения, принимая во вниманиевыражение (4), может быть записан ввиде И (и) = 12 С (1) + 12 С (1)п" о гтл(В а затем снова увеличивается, проходя через минимум. Значение Ь, (и) = ЬВ, при котором величина 7 достигает минимума, является оптимальным, и быстродействие предохранителя является наилучшим.Приравнивая нулю производную по Ь,(п) выражения (8), получают уравнение для определения Ь 8:+ 0,312 г (1) Кв ( )(9)к 12 й (1) Р - 1,312 1 (1) Р (-) фГЯ ш Ьк Полученное значение Ь является наибольшим допустимым значением Ь, (и).При Ь,(п) больших Ь величина ,5растет и характеристики предохранителя ухудшаются. Как видно из этого выражения, при больших значениях Ь(п)величина . велика, так как велика величина, стоящая в первых квадратных скобках, С уменьшением Ь (и) выражение в первых скобках уменьшается, но растет величина во вторых скобках, Таким образом,с уменьшением Ь, (и) (ростом числа перешейков)сначала уменьшается,Таким образом, получены приведенные выше формулы (3) и (9(, ограничивающие величину расстояния Ь" и Ь между серединами соседних участков ослабленного сечения.При отключении предохранителем сверхтоков электрическая дуга начинает гореть на участках ослабленного сечения. По мере горения благодаря тому, что расстояние между серединами участков ослабленного сечения выбиралось с учетом соотношений (3) и (9), отдельные дуги не сливаются в одну. При этом достигается наименьшее значение величины 7, т.е. лучшее быстродействие, и плавкий элемент имеет наименьшие габаритные размеры (длину), чем достигается экономия материала плавкого элемента и улучшеР = 12 (РР ) (7)В результате подстановки в выражение15 (6) значений И (и) и 1 из (5) и(7), а также выражения для п (2) получают 35 ние эксплуатационных характеристик(уменьшаются потери электроэнергии) .Формула изобретенийПлавкий предохранитель, содержащий корпус, в котором расположен по 4 О меньшей мере один плавкий элемент,соединенный с контактными выводамии имеющий участки ослабленного сече- Чния, причем длина участка плавкогоэлемента от середины участка ослаб ленного сечения, наиболее близкорасположенного к контактному выводу,до соответствующего контактного вывода составляет не менее половины ине более одной длины наибольшего 50 участка плавкаго элемента, располо- .женного между серединами двух соседних участков ослабленного сечения,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью улучшения защитных характе ристик и уменьшения габаритов, расстояние между серединами соседнихучастков ослабленного сечения составляет не менее величины Ь , определяемой по формуле1356024 142 Ь - Г 202 Ь - 588 Ь 1 Ь(1) - 105 Ь ) 1 ф(1)К 1,31(1) к (-)3( 20 ювСоставитель С. ГордонТехред М.Дидык едактор Л. Повхан Корректор С. Шекмар Заказ 5798/45 Тираж 697 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 где Ь(1) - длина выгорания плавкого элемента с одним участком ослабленного сечения; где 1(1) - интеграл плавления дляплавкого элемента содним участком ослабленного сечения;1(1) - интеграл горения дугигдля плавкого элементас одним участком ос"лабленного сечения; 5 - расстояние между контактными выводами,и не более величины Ь , определяемойиз уравнения:+ 0,3 Т Е(1)()К Р - электрическое сопротивление широкой частиплавкого элемента; й - электрическое сопроптивление участка ослабленного сечения.