CZ2998U1 - Tavná pojistka - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešeni se týká tavné pojistky, tvořené na lačním pouzdru uspořádanými proudovodnými kontakty, vzájemné uvnitř izolačního tělesa spojenými tavným vodičem, upraveným jednodílné nebo, do dvojice, u níž je vnitřní prostor izolačniho^tělesa, obklopující tavný vodič, nejméně, jednovrstvé vyplněn-elektrický oblouk hasícím zásypem, zpevněným, do podoby pevného út\<ar,u·,· zčásti nebo zcela vyplňujícího vnitřní prostor izolačního tělesa.

Dosavadní stav techniky

Dosud známá řešení tavných: pojistek, využívající ke své íunkci při hašení elektrického oblouku hasiva, zejména zásypu, například z křemičitého písku zpevněného konečným postupem do tvaru pevného, homogenního a porézního útvaru zcela nebo zčásti vyplňujícího vnitřní prostor .. izolačního tělesa tavné pojistky, vyžadují, aby tavný vodič byl umístěn zpravidla v podélné -ose vnitřního otvoru izolačního tělesa a elektricky vhodně spojen s přívodními proudovodnými kontakty.. V případech tavných pojistek, kdy je nutno přenášet co největěí jmenovitý proud, užívá se více tavných vodičů v uspořádání do paralelních dvojic, zauj ímajících ve vnitřním otvoru izolačního tělesa maximální Šířku v radiálním směru, u něhož je i nadále požadavkem, aby co nejméně namáhalo mechanicky i elektricky izolační těleso, při zatěžování nadproudy i zkraty procházejícími tavnou poj istkou.

Požadovaným stavem, vycházejícím z dlouhodobých praktických zkuSeností je, aby tavné vodiče byly dokonale elektricky spojeny s proudovodnými kontakty a byly ve vnitřním otvoru izolačního tělesa umístěny tak, aby jej co nejméně namáhaly mechanicky, zvláště pak v kombinaci s tlakovými účinky od elektrodynamických sil, vzniklých při elektrickém oblouku, resp. zkratu vypínaném tavnou pojistkou.

Známá řeSení používající v takových případech zejména paralelní dvojice tavných vodičů v otvoru izolačního tělesa.

/ ~ mají koncové části tavných vodičů tvarovány tak, aby je bylo *^ · · > / - /-// - .Z·· 3, ' možné prakticky co nejenázé .upevnit elektricky vodivým spojem k proudovodným kontaktům. Tehdy bývají oba elektrické spoje umístěny na vnějéí části proudovodných kontaktů nebo alespoň jeden elektrický spoj je uspořádán vně a jeden uvnitř tavné pojistky. Každý. z dvojice tavných vodičů je ve své koncové části tvarován tak, aby vzdálenost íiezi poslední řadou na ;tavném vodiči vytvořených zúžených míst a místem elektrického spojení s příslušným proudovodným kontaktem, byla pokud možno có nejkratší. · ·

Jsou známa uspořádání dvojice tavných vodičů v tavné po- jistce se zpevněným hasivem, podle kterých jsou oba konce z' tavných vodičů tvarovány do pravoúhlého ohýbu, provedeného paralelně v dotyku s víkem proudovodného kontaktu kolmo smě'·» rem vně od podélné osy tavné pojistky, přičemž elektrické' spoje obou konců každého tavného vodiče jsou provedeny až vně izolačního tělesa na vnějších částech k izolačnímu tělesu těsně přiléhajících proudovodných kontaktů.

Další příklad známého uspořádání tavné pojistky podobné konstrukce, pozůstává z dvojice tavných vodičů, která je na jednom svém konci elektricky spojena s proudovodným kontaktem přímo uvnitř pojistky, v části vyplněné pevným hasivem, zatím co druhý elektrický spoj druhého konce dvojice tavných vodičů je umístěn až vně na vnějších částech druhého proudovodného kontaktu. Konce tavných vodičů, přiléhajících k proudovodným kontaktům jsou tvarovány. V části, kde je proveden elektrický spoj uvnitř tavné pojistky, jsou na tavných vodičích vytvořeny pravoúhlé ohyby kolmo k podélné ose tavné pojistky, kontaktně a paralelně s vnitřní stěnou víka příslušného proudovodného kontaktu. V části přiřazené k místu elektrického spojení tavných vodičů s proudovodným kontaktem umístěným vně tavné pojistky, jsou tavné vodiče tvarovány tak, že v místě svého přiblížení k příslušnému proudovodnému kontaktu jsou na nich provedeny tupoúhlé odkláněcí ohyby ve směru od podélné osy tavné pojistky dále ve směru k hraně vnitřního otvoru izolačního tělesa, podle které jsou vyvedeny vně k povrchu proudovodného kontaktu k elektrickému spojení.

^:v<,

Nevýhodou-'popsaných řešení/ zejména pokud jde o-uspořáďání tavných pojistek s dvojicemi tavných vodičů v izolačním .tělese a pevným hasivem je, že v důsledku tvarováni řečených konců tavných vodičů, přiléhajících jak známo těsně k proudovodným kontaktům', se nepříznivě zvyšuje namáhání izolačního tělesa, zejména při vypínání zkratů. Proto známé tavné pojistky vyžadují proti destrukcím použití masivního izolačního tělesanejČastěji/.keramického, -které musí být zvláště odolné vý.;“'*í’;;/ přóti.-mechanickému- namáhání a. krátkodobému tepelnému’-přehřá,tí, neboť zmíněné známé tvarování -řečených konců tavných·»kontaktů, přiléhajících -, k < proudovodným . kontaktům, nepříznivě zvyšuje namáhání izolačního tělesa, zejména při vypínání řečených zkratů, -.kdy elektrodynamická energie vzniklého elektrického oblouku je maximální a kdy dochází k roztavení· tavných vodičů v elektrickém oblouku v celé jejich délce, bez toho, že by elektrický oblouk .. v dutině izolačního tělesa dohasínal ještě před dosažením vík proudovodných kontaktů, tedy ještě v prostředí dostatečně vyplněném elektrický oblouk hasícím zásypem.

Podstata technického řešení

Cílem technického řešení je odstranit uvedené nevýhody dosud známých tavných pojistek, zejména u tavných pojistek tvořených na izolačním pouzdru uspořádanými proudovodnými kontakty, vzájemně uvnitř izolačního, tělesa spojenými tavným vodičem, upraveným buď jednodílně nebo do paralelní dvojice, u nichž je vnitřní prostor izolačního tělesa, obklopující tavný vodič, nejméně jednovrstvé vyplněn elektrický oblouk hasícím zásypem, zpevněným do podoby pevného útvaru, zčásti nebo zcela vyplňujícího vnitřní prostor izolačního tělesa a dosáhnout eliminace nepříznivého působení elektrodynamických sil elektrického oblouku, namáhajících izolační tělesa tavných pojistek při vypínání zkratových proudů, přičemž uvedeného cíle je dosaženo technickým řešením, jehož podstata spočívá v tom, že tavný vodič je s axiálním odstupem alespoň od jednoho z proudovodných kontaktů upraven do formy záhybu proudovodné dráhy, přičemž záhyb proudovodné dráhy může být vytvořen alespoň uspořádáním pravoúhlých ohybů na tavném vodiči, například do tvaru písmene S, anebo může být na dvojici

tavných vodičůvytvořen zrcadlovým uspořádáním pravoúhlých ohybů do tvaru hranatého písmene U, jejichž alespoň vzájemně podélně probíhající protilehlá ramena jsou ve vzájemném dotyku. - . ·'-<Účinky technického řešení pozůstávají zvláště v tom, že uvedené záhyby, proudovodné dráhy tavných vodičů jsou schopny rozložit elektrodynamické síly zkratových proudů působící na tavné vodiče: a přilehlé proudovodné kontakty a^- usměrnit hoře?..' ni přitom vzniklých elektrických oblouků dó takových směrů, že tyto elektrické oblouky pak snadno uhasínají ve zpevněném okolním hašivu vyplňujícím vnitřní prostor izolačního tělesa. Celkové tepelné účinky a účinky elektrodynamických sil působících na izolační těleso a na přiléhající proudovodné kontakty při vypínání zkratu jsou tak výrazně sníženy, že významně vzroste spolehlivost pojistky při vypínání zkratových proudů všech velikostí a to již při použití izolačního tělesa, například keramického obvyklé pevnosti a provedení, čímž’ vzrostou jakostní parametry tavné pojistky.

Není proto nutné pro tavné pojistky těchto typů používat masivní izolační tělesa, např. keramická tělesa zvláště vysoce mechanicky pevná a odolná proti krátkodobému přehřátí, čímž se dosáhne snížení celkových rozměrů a hmotnosti tavné pojistky.

Z hlediska dosahovaných účinků technického řešení se dále jeví být výhodné a zpravidla postačující, pro celou výkonovou škálu tavných pojistek, je-li záhyb proudovodné dráhy vytvořen s axiálním odstupem alespoň u proudovodného kontaktu se vzájemným elektrickým spojem umístěným vně izolačního tělesa.

Přehled .obrázků na výkresech

Další výhody a účinky technického řešení jsou dále pati— ny z připojeného výkresu, kde značí obr.l podélný řez tavnou pojistkou s dvojicí tavných vodičů, které jsou s axiálním odstupem od proudovodných kontaktů upraveny do formy záhybu proudovodné dráhy zrcadlovým uspořádáním alespoň jednoho pra voúhlého ohybu na každém z dvojice tavnýcn voaica, oor. z schematické vyobrazení rozkladu elektrodynamických sil elektrického oblouku v prostředí ještě dostatečně vyplněném elektrický oblouk hasícím zásypem, obr.3 částečný podélný řez tavnou pojistkou s modifikovaným záhybem tvaru S proudovodné dráhy u tavné pojistky s jedním tavným vodičem.

Příklady provedení technického řeěeni

Příklad 1:

Tavná pojistka (obr.l) je tvořena na známém izolačním tělese 1 uspořádanými proudovodnými kontakty 2, vzájemmně uvnitř izolačního tělesa X spojenými alespoň jednou dvojicí tavných vodičů 3* u níž je vnitřní prostor izolačního pouzdra X, obklopující tavné vodiče 3., -nejméně jednovrstvé vyplněn elektrický oblouk hasícím zásypem 4, zpevněným do podoby pevného porézního útvaru, vyplňujícího zčásti nebo zcela vnitřní prostor izolačního tělesa χ.

E>vojice tavných vodičů 3 je umístěna navzájem rovnoběžně v otvoru izolačního tělesa X ve směru podélné osy tavné pojistky a je na svých koncích s axiálním odstupem od proudovodných kontaktů 3 upravena do ícrmy záhybu 5 proudovodné dráhy, vytvořeného podle tohoto příkladu provedení zrcadlovým uspořádáním pravoúhlých ohybů na tavných vodičích 4 například do tvaru hranatého písmene U, jejichž alespoň vzájemně podélně probíhající a sobě nejbližší protilehlá ramena jsou ve vzájemném dotyku.

Příklad 2:

Tavná pojistka (obr.3) je tvořena na známém izolačním tělese X uspořádanými proudovodnými kontakty 2, vzájemmně uvnitř izolačního tělesa X spojenými jediným tavným vodičem 3, u niž je vnitřní prostor izolačního pouzdra X, obklopující tavný vodič 3> nejméně jednovrstvé vyplněn elektrický oblouk hasícím zásypem 4, zpevněným do podoby pevného porézního útvaru, vyplňujícího zčásti nebo zcela vnitřní prostor izolačního tělesa X.

Tavný vodič 3 umístěn v otvoru izolačního tělesa X ve

i *U x i taviic U. j «3* iicX oVýCn Λοί X C1 i £=» čxX x álním odstupem od proudovodných kontaktů 2 upraven do íormy záhybu 5 proudovodné dráhy, vytvořeného podle tohoto příkladu provedení uspořádáním pravoúhlých ohybů na tavném vodiči 3, například do tvaru písmene S.

U naznačených příkladů provedení tavné pojistky může být záhyb S proudovodné dráhy vytvořen s axiálním odstupem jen od jednoho z proudovodných kontaktů 2 a to alespoň u proudovodného kontaktu 2 s elektrickým spojem s tavným vodičem 3 umístěným vně izolačního tělesa i..

Proud protékající tavnou pojistkou podle příkladu 1 se rozkládá do obou tavných vodičů 3 uvedené dvojice (obr.2). Při vypínání zkratového proudu vzniknou v místech znázorněných můstků, vytvořených opakovaně podélně v ose každého tavného vodiče 3, elektrické oblouky, které se v průběhu vypínacího procesurozáiřuji . Uvedené rozšiřování elektrických oblouků nastává jak ve směrech radiálních k osám tavných vodičů 3/ tak i ve směru axiálním. V případě, kdy tavná pojistka vypíná elektrické obvody takových parametrů co do indukčnosti, odporu a okamžiku vzniku zkratu, kdy je v obvodu požadováno vypnout značné výkony, nabývá energie elektrických oblouků vzniklých v tavné pojistce svého maxima. Tehdy dojde k roztavení tavných vodičů 3 v elektrických obloucích téměř na jejich plnou délku. Vytvořené záhyby 5 proudovodné dráhy tvaru U u konců tavných vodičů 3 rozkládají směr elektrodynamických sil na elektrický oblouk působících,- do směrů £, v nichž elektrický oblouk účinně uhasíná a to ještě v prostředí okolního pevného hasiva 4 bez nežádoucího dosažení tělesa toho kterého proudovodného kontaktu 2. Uvedený hasící eíekt podstatným způsobem odlehčuje celkové namáhání izolačního tělesa JL při vypínání zkratových proudů a zvyšuje spolehlivost íunce tavné pojistky v uvedeném režimu.

Obdobně íunguje záhyb 5 proudovodné dráhy vytvořený na jednoduchém tavném vodiči 3 tavné pojistky, znázorněný na obr.3.

Claims (4)

NÁBOKY NA OCHRANU

1. Tavná pojistka, tvořená na izolačním pouzdru uspořádanými proudovodnými kontakty, vzájemně uvnitř izolačního tělesa spojenými tavným vodičem, upraveným jednodílně nebo do dvojice, u nič je vnitřní prostor izolačního tělesa, obklopující tavný vodič, nejméně jednovrstvé vyplněn elektrický oblouk hasícím zásypem, -zpevněným do podoby pevného útvaru, zčásti nebo zcela vyplňujícího vnitřní prostor izolačního tělesa; vyznačující se tím,, že tavný vodič (3) je s axiálním odstupem alespoň od jednoho z proudovodných kontaktů (2) upraven do íormy záhybu (5) proudovodné dráhy.

2. Tavná pojistka podle nároku 1, vyznačující se tím, Če ír· záhyb (5) proudovodné dráhy je vytvořen alespoň uspořádáním pravoúhlých ohybů na tavném vodiči (3) do tvaru písmene S.

3. Tavná pojistka podle nároku 1, vyznačující se tím, že záhyb (5) proudovodné dráhy je vytvořen zrcadlovým uspořádámím alespoň jednoho pravoúhlého ohybu na kačdém z dvojice tavných vodičů (3).

4. Tavná pojistka podle nároků 1 a 3, vyznačující se tím, že záhyb (5) proudovodné dráhy je na dvojici tavných vodičů (3) vytvořen zrcadlovým uspořádáním pravoúhlých ohybů do tvaru hranatého písmene U, jejichč alespoň vzájemně podélně probíhající protilehlá ramena jsou ve vzájemném dotyku.