Плавкий предохранитель

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 31726 А 85/18 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(21) 5037 (22) 14.04 (46) 30.07 (76) С.А и А.С.Ба (56) 1. Ав М 75830 0 07 к ле- ие 2. К ния эле до 1000.93. Бюл. М 28Афанасьев, В.Н,Сумародасарянтарское свидетельство СССР4, кл, Н 01 Н 85/54, 1980,знецов Р.С, Аппараты распретрической энергии на напряж. М.: Энергия, 1970, с,336,(54) ПЛАВКИЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к плавким предохранителям. Оно обеспечивает огключение электрической цепи как при возникновении токовых перегрузок и Изобретение относится к области электротехники, в частности к плавким предо. хранителям, предназначенным для отключения питания электроустановок,Цель изобретения состоит в создании таких предохранителей, которые обеспечивают одновременную защиту электроустановок как от токовых перегрузок, так и от температурного перегрева.На чертеже схематично изображен плавкий предохранитель, продольный разрез.Плавкий предохранитель включает корпус 1, плавкий элемент 2 и наполнитель 3,Наполнитель может заполнять всю полость корпуса 1 либо его часть, например, иметь вид капли, охватывающей плавкий элемент,Работает предохранитель следующим образом.Принаприме возникновении неисправностей р, пробое обмоток строчного транс коротких замыканий, так и при повышении температуры окружающей среды, тем самым предотвращая выход из строя электрооборудования от перегрева, либо возникновение пожара. Цлавкий предохранитель может использоваться в разных точках электрооборудования, а также самостоятельно включаться в электрическую цепь, Он содержит корпус, плавкий элемент и наполнитель, обладающий способностью разрушать материал плавкого элемента после нагрева выше определенной температуры, при которой начинается взаимодействие наполнителя с материалом плавкого элемента, заканчивающееся его разрушением. 3 з.п,ф-лы, 1 ил 3 табл. форматора, установленного внутри телевизора, данный трансформатор начинает разогреваться, Вследствие этого внутри телевизора начинает повышаться температура, Предохранитель, установленный там, также начинает нагреваться, При достижении определенной температуры термочувствительное вещество расплавляется, разрушая при этом плавкий элемент.Надежность работы данного предохранителя будет повышаться за счет улучшения теплового контакта наполнителя с окружающей средой, поскольку за счет этого контакта только и возможно срабатывание предохранителя по температуре.Малогабаритный плавкий предохранитель может быть размещен либо отдельно от узла, температура которого контролируется, либо прикреплен на нем самом, например, на строчном трансформаторе телевизора.Термочувствительное вещество должно обладать следующими основными свойствами; в обычном состоянии не вступать в химические реакции или физические взаимодействия с материалом плавкого элемента, а при достижении некоторой повышенной температуры (критической) разрушать ее.Поскольку материал плавкого элемента может быть различным (алюминий, медь, сплав свинца с оловом, серебро, цинк и др,), то вещество наполнителя 3 должно быть подобрано с учетом конкретных свойств материала плавкого элемента.Очевидно, что подбор этих комбинаций может быть осуществлен на основе общеизвестных свойств этих веществ, В частности в качестве термочувствительного вещества могут быть использованы твердые органические кислоты, окислители.При обычной комнатной температуре они представляют собой сухие порошки, не вступающие в химические реакции с металлами и сплавами. Однако, после расплавления они начинают интенсивно реагировать с ними, разрушая их.Для ускорения срабатывания предохранителя в качестве термочувствительного вещества могут быть применены термолобильные вещества, например, бертолетова соль, гидрокарбонат натрия и др,В этом случае, корпус предохранителя должен, быть механически усилен.Ниже приведены параметры некоторых классов веществ, которые могут быть использованы в качестве наполнителя 3, а также пример их использования в предохранителях с конкретными материалами плавкого элемента.Твердые органические кислоты.При температуре ниже температуры плавления они представляют собой сухие порошки, не вступающие в химические реакции.с металлами и сплавами. Однако после расплавления они начинают интенсивно вступать в химическую реакцию с материалом плавкого элемента, растворяя их, в результате чего происходит разрушение плавкой вставки и разрыв цепи,В табл.1 приведены показатели, характеризующие параметры некоторых твердых органических кислот, которые могут быть использованы в качестве наполнителя 3.Термолабильные химические вещест В табл.2 приведены показатели, характеризующие параметры некоторых термолабильных химических веществ, которые могут быть использованы в качестве наполнителя 3,Окислители.В качестве слоя вещества наполнителя3 могут быть использованы химические ве, щества, являющиеся активными окислите 5 лями в расплавленном состоянии, которыепри достижении некоторой критическойтемпературы начинают интенсивно окислять материал плавкого элемента.В отличие от твердых кислот данный10 класс веществ не растворяет материал плавкого элемента, а окисляет его. В результатеметалл или сплав плавкого элемента постепенно, начиная с его внешней части преобразуется в окисел, который характеризуется15 высоким сопротивлением электрическомутоку, Сечение материала или сплава; черезкоторое проходит электрический ток, уменьшается, Одновременно увеличивается сопротивление плавкого элемента. Он20 начинает разогреваться. Процесс завершается разрушением плавкого элемента.В табл.3 приведены показатели характеризующие параметры некоторых активных окислителей, которые могут быть25 использованы в качестве наполнителя 3.Пример конкретного выполнения,Был испытан плавкий предохранитель сплавким элементом из алюминия. В качестве наполнителя 3 использована сульфасали 30 циловая кислота. Предохранитель включалив электрическую цепь и помещали в термастат. В процессе испытаний изменяли ток от0,5 до 4,9 А и температуру от 25 до 130 С.Испытания показали, что постепенное35 возрастание температуры до 118 С не оказывало влияние на прохождение тока в цепиниже номинального значения, но после достижения температуры плавления сульфасалициловой кислоты ( 120 С) через 8-10 с40 цепь была разорвана в результате срабатывания предохранителя. Анализ предохранителя показал, что алюминиевый плавкийэлемент был разрушен в результате его взаимодействия с расплавленной сульфасали 45 циловой кислотой,Предложенный плавкий предохранитель прост в конструкции и изготовлении,позволяет надежно защитить электрооборудование; а также цепи не только от токов50 короткого замыкания и перегрузок, но и повышенной температуры. Предохранительможет быть закреплен как на корпусе электроприбора, так и непосредственно на егоотдельном узле или детали, которая может55 перегреваться во время эксплуатации.Наконец, он может быть включен непосредственно в электрическую цепь для обеспечения отключения ее в случае пожара и,тем самым, способствовать созданию условий для обеспечения его тушения, посколь1831726 Формула изобретения 1. Плавкий предохранитель, содержащий корпус, плавкий элемент и наполни- тель, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве наполнителя использовано термочувствительное вещество, температура перехода которого, сопровождаемая его расплавлеТаблица 1 Некоторые твердые органические кислоты, которые могут быть применены в качестве наполнителя и их свойстваСокращения: сп - спирт; э- эфир; ац - ацетон; х,р- хорошо растворимор - растворимо в горячем растворителе; тр.р, - трудно растворимо. мо; Табпи которые тер обильные вещества, которые могут быть применены в качестве наполн теля и их свойства аство имост аименование веществадругих расво ителях и О взр) 75амония перманганатиодат иода (3+) марганца иодид кадмия перманганатгидр ат кадмия дигидроортофосфат, гидрат идразиния динитрат могиб атная кислота 8 9 5 6 7 створимо взр ения: т,р, - трудно растворимо; н.р, - не растворимо; р Соквзрыва ку нельзя поливать водой находящиеся под напряжением сети, Данное устройство малогабаритно, просто в эксплуатации, Его можно впаивать в печатные схемы электронных приборов. Если заявленный плавкий предохранитель выполнен стандартных размеров, то его можно использовать в уже выпущенных электрических приборах, устанавливая взамен существующих плавких предохранителей,нием, выше температуры плавкого элемента в номинальном оежиме и ниже температуры плавления материала плавкого элемента, причем термочувствительноз ве щество в расплавленном состоянии характеризуется аномально высокой активностью по отношению к материалу плавкого элемента.2. Предохранитель по п.1, от лича ю щ и й с я тем, что в качестве, наполнителяиспользованы твердые органические кислоты.3. Предохранитель по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве наполнителя 15 использованы окислители,4. Предохранитель по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве наполнителя1831726Таблица 3Некоторые окислители, которые могут быть применены в качестве наполнителя и их свойства Сокращения; сп - спирт,мет - метанол;вц - ацетон; н,р. - не растворимо; р- растворимо.ПСоставитель А,Сумароков актор Т,Горячева Техред М.Моргентал Корректор А,ОбручаЗаказ 2552 Тираж Подписное. ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5