Способ изготовления плавкого предохранителя

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 1474255(51)4 Н 01 Н 69/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕТЕЛЬСТ ТОРСНОМ при нем лементов 4 верхта 11 и плав выво- отвер 14 и и 17. ия 12 анит предла Плаприкорпи ниж шиналавкихнюю элеме крышку торцев я ичину о, ис вую о ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт низковольтнбго аппаратостроения(56) Патент США Мф 3838375, кл. Н О 1 Н 85/18, 1975Авторское свидетель11 ф 1184026, кл. Н 01 Н(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛАВКОГОПРЕДОХРАНИТЕЛЯ(57) Изобретение относится к низкоИзобретение относится к области низковольтного аппаратостроения, в частности к способам изготовления плавких предохранителей.Целью изобретения является повышение качества сушки плавкого предохранителя и уменьшение времени про цесса сушки,На чертеже показан плавкий предель, на котором реализуется аемый способ.кий предохранитель содержитверхний контактный вывод ий контактный вывод 3, и ы 4, наполнитель 5, вер б и нижнюю крышку 7, верхню ю область 8 и нижнюю торцеасть 9 наполнителя, места 1 вольтному электроаппаратостроению.Целью изобретения является повышениекачества сушки и уменьшение временипроцесса сушки плавкого предохранителя, Согласно предложенному способутвердый наполнитель получают путемпропитки сыпучего наполнителя раствором неорганического связывающеговещества, в частности жидкого стекла. Затем предохранитель сушат путемпропускания через него номинальногоэлектрического тока. Недостаточнопрогретые области, расположенные .вблизи контактных выводов, сушат путем нагрева контактных выводов предохранителя со скоростью 2,5-5,5 С/мини заканчивают при достижении температуры контактных выводов 150+15 С. у контактному выводу 2 и месприварки к нижнему контактномуду 3. В крышках 6 и 7.имеютсястия 12 и 13, закрытые сетками15. Ток подводится шинами 16После окончания сушки отверсти 13 закрывают заглушками.Сущность способа заключается вследующем.После сборки, засыпки и эаливкпредохранитель устанавливают вспособлении так, чтобы выводы 2контактировали соответственно сми 16 и 17, и включают ток, которне должен превышать номинальный длданного плавкого элемента. Велтока подбирают экспериментальнходя из жеющихся шин. Сушка наполкителя 5 - кварцевого песка, пропитанного водным раствором жидкого стекла, посредством пропускания электрического тока через предохранитель является эффективным и дешевым технологическим процессом. При этом за счет нагрева наполнителя 5 изнутри обеспечиваются благоприятные условия 10 для выхода удаляемых компонентов связывающего вещества в жидкой и газообразной фазах и достигается высокое качество сушки и затвердевания наполнителя в областях, контактирующих с 15 плавкими элементами 4 предохранителя,В в случае, когда ленточные плавкие элементы расположены симметрично относительно центральной оси корпуса по всему периметру. 20При прохождении электрического то-, ка плавкие элементы нагреваются до температуры 1 80-200 С, что вполне достаточно для сушки и отверждения не только наполнителя, находящегося в непосредственном контакте с плавкими элементами, но также и наполнителя, находящегося дальше от плавких эле" ментов в радиальном направлении вплоть до боковой поверхности кор пуса. Если имеются области по этому периметру, где ленточных элементов нет, то соответствующие им объемы наполнителя не нагреваются до температуры, достаточной для отверждения структуры наполнителя.Вместе с тем нагрев плавких элементов 4 оказывает небольшое влияние на нагрев и отверждение наполнителя 5, находящегося в торцевых частях 8 и 9 в зоне, идущей от крышки б или 7 вглубь по оси предохранителя на расстоянии 9-15 мм, Надежного отверждения наполнителя, находящегося в тфрцевых частях, можно достичь, если обеспечить нагрев контактных выводов 2 и 3 предохранителя до определенной температуры и с определенной скоростью. Необходимой для решения задачи является температура контакт ных выводов 2 и 3 150+15 С. Это обусловлено тем обстоятельством, что торцевые части 8 и 9 наполнителя, 1требующие отверждения, непосредственно контактируют с контактными вы водами 2 и 3 предохранителя на достаточно большой площади поверхности н, значит, испытывают соответствующее тепловое воздействие от них. Как показали эксперименты, указаннойтемпературы 150+15 С достаточно для,надежного отверждения торцевых частей 8 и 9 наполнителя 5, если интенсивность подачи теплоносителя к контактным выводам 2 и 3 обеспечиваетскорость повышения температуры этихвыводов в пределах 2,5-5,5 .С/мин. Впринципе, подач г тепла к контактнымвыводам 2 и 3 можно осуществить различными способами, например с помощью независимого нагревателя с прямым нагревом, индукционного нагревателя и т.п. Простейшим является спо-.соб, который позволяет реализоватьуказанные условия посредством выбораопределенным образом сечения и площади поверхности токоподводящих шин1 б и 17, к которым подсоединяютсяконтактные выводы 2 и 3 предохранителя перед пропусканием через предохранитель номинального. тока. Еслииспользовать шины, сечение.и площадьповерхности которых. выбраны в соответствии с величиной. номинального тока (например, сечением 500-б 00 ммдля Т = б 30 А) то требуемый эффектне будет достигнут. Это связано стем, что максимальная температура,допускаемая на контактных выводахпредохранителя, не должна превышать120-130 С и эта температура достигается не ранее чем через 3-4 ч, требуемые для выхода на установившийсярежим работы предохранителя. Поэтог 1 удля достижения поставленной цели использовали подводящие шины 1 б и 17сечением 30-300 миг, в результате чего плотность тока в этих шинах в2-10 раз превышала номинальную плотность, используемую .нри эксплуатациипредохранителей. При. этом часть площади поверхности шины; определяемая.отношением толщины и ширины шин, такая же, как и при выборе их.для .номинального режима (обычно толщина шины 5 или 10 мм, ширина 20-60.мм), однако длина каждой предлагаемой шиныв 2-3 раза меньше по. сравнению с используемой в номинальном режиме(обычно равной 500 мм). В проведенных исследованиях использовали и медные, и алюминиевые подводящие шины.Заданная температура 150+15 С, достигаемая в конце процесса сушки, должна регулироваться только за счет сечения шин и поверхности их охлаждения (длины ) без варьирования переход 5 1474 ными сопротивлениями койтактов, которое должно обеспечиваться стабильным. Найденное экспериментально значение температуры 150 ф 15 С определяется следующими факторами. Если выбрать значение, меньше нижнего предела, т.е. ниже 135 С, то центральная зоОна торцевой части наполнителя 5 при прочих равных условиях окажется не достаточно прокаленной и затвердение наполнителя 5 не будет достигнуто. В то же время в указанных пределах температуры обеспечивается, полное затвердение структуры. Выход за верх ний предел температуры 165 С не допустим, поскольку он может привести к повреждению перешейков и мест 10 и 11 приварки плавких элементов 3 изза их перегрева; кроме того, при этом 20 возникают трудности. обеспечения стабильности свойства токоподводящих шин 16 и 17, которые в этом случае сильно перегреваются. Весьма важное значение имеет скорость нагрева кон тактных выводов 2 и 3. Наименьшая скорость нагрева, равная 2,5 С, со,ответствует, например, при нагрузке током 630 А нагреву контактных выводов 2 и 3 до установленной темпера туры за 1 ч при использовании подводящих шин 16 и 17 наибольшего сечения 300 мм . При меньшей скорости нагрева длительность процесса сушки существенно возрастает, что не позволит получить требуемую производительность в промышленном производстве; кроме того, если в этом случае не будет достигнута необходимая температура контактных выводов 2 и 3, то 40 и качество сушки окажется неудовлетворительным. При чрезмерно большой скорости нагрева, выходящей за веоличину 5,5 С/мин, возникают две серьезные проблемы. Первая состоит в 45 том, что при такой высокой скорости, когда требуемая температура достигается за 25-30 мин, вся масса предохранителя (а при 1 н = 630 А, П ц = = 660 В она составляет 1100-1200 г) 50 не успеет полностью прогреться и равномерное по всему объему прокаливание и отверждение наполнителя 5 не будут достигнуты. Вторая проблема вызвана тем, что укаэанная высокая скорость получается при использовании токопроводящих шин 16 и 17 наименьшего сечения 30 мм , температура которых при этом может достичь 200-300 С 755и превысить допустимое по условиям эксплуатации значенйе.Подсоединение контактных выводов 2 и 3 предохранителя к токопроводящим шинам 16 и 17 может быть осуществлено любым из известных способов, например болтовым подсоединением, с применением контактов на осно вании (типа губки , каким-либо спепиальным способом, например с подпружиниванием, в зависимости от формы контактных выводов 2 и 3 предохранителя, объема производства и др. Для обеспечения высокой производительности можно осуществлять одновременно сушку группы предохранителей, которые могут быть соединены друг с другом последовательно, параллельно или последовательно-параллельно. Наиболее простое и надежное - последовательное соединение нескольких предохранителей. При соблкдении предлагаемых требований количество предохранителей, которые можно одновременно сушить, не ограничивается.Предлагаемый способ может быть использован не только для предохра" нителей с естественным охлаждением, как правило, на токи до 800 А, имеющих уголковые, фланцевые и т.п. выводы, но также и для предохранителей таблеточного типа на токи свьппе 100 А с плоскими выводамиВ принципе положение предохранителя в процессе сушки жестко не регламентируется, Целесообразно располагать его с отверстием, которое закрывают сеткой, вниз.для облегчения выхода части связывающего .вещества в жидкой фазе в процессе сушки, при этом в верхней крьппке .все отверстия заглушены. Возможны и другие варианты вплоть до снятия верхней крышки перед сушкой.Контроль качества сушки предлагаемым способом может проводиться различными методами. Простейший иэ них - путем взвешивания предохранителя до заливки и после сушки. Удовлетворительной можно считать сушку, в результате которой увеличение веса предохранителя не превышает 2,0-2,5 Х от исходного веса наполнителя. Кроме того, как разовый контроль, можно использовать механическое разрушение предохранителя. Результаты тепловых, циклических и коммутационнцх испытаний предохранителей также служат специфическимрректор Н.Король 4 аказ 1903/52 писное а по изобретЖ, Раушс ям и открытиям при ГКНТ СС наб, д. 4/5 Государственного комит 113035, Москв11 11Производственно-издательский комбинат Патентг.ужгород, ул. Гагар показателем качества сушки наполнителя. При использовании предлагаемого способа сохраняют.ся высокая экономическая эффективность - стоимость5 электроэнергии, затраченной на сушку одного предохранителя 630 А, 660 В, не превышает 0,00,15-0,0020 руб., от" сутствие воздействия продуктов сушки на детали предохранителя, например 10 повреждение серебренных контактных выводов, наблюдаемое при сушке в печах; высокое качество процесса сушки, в результате которого вся струк тура наполнителя отверждена равномерно и прочно, что нашло свое подтверждение в результатах тепловых и коммутационных испытаний. Таким образом, по сравнению с из вестным предлагаемый способ изготовления плавкогв предохранителя позволяет повысить качество сушки и сократить, по меньшей мере вдвое длительность технологического процесса сушки.Формула изобретенияСпособ изготовления плавкого пред-. охранителя с твердым наполнителем, включающий пропитку сыпучего наполнителя раствором неорганического связующего вещества до получейия структуры твердого наполнителя и последующую сушку плавкого предохранитеЛя, осуществляемую путем пропускания через плавкий предохранитель номинального электрического тока, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества сушки и уменьшения времени процесса сушки, одновременно с пропусканием номинального электрического тока обеспечивают нагрев контактных выводов плавкого предохранителя со скоростью 2,5- 5,5 С/мин и заканчивают нагрев при достижении температуры контактных выводов 150+15 С.