PL153073B1 - Topik paskowy bezpiecznikowej wkładki topikowej wysokiego napięcia - Google Patents

Description

RZECZPOSPOLITA POLSKA	OPIS PATENTOWY	153 073
	Patent dodatkowy do patentu nr---	Int. Cl.s H01H 85/10
URZĄD	Zgłoszono: 85 05 15 (P. 253425) Pierwszeństwo -	HHtllu •(tlił
PATENTOWY	Zgłoszenie ogłoszono: 86 11 18
RP	Opis patentowy opublikowano: 1991 09 30

Twórcy wynalazku: Józef Ossowicki, Krzysztof Białynicki-BiriuLa, Krzysztof Ćwidak, Henryk Pudełko

Uprawniony z patentu: Instytut Elektrotechniki, Warszawa (Polska)

TOPIK PASKOWY BEZPIECZNIKOWEJ WKŁADU TOPIKOWEJ WYSOKIEGO NAPIĘCIA

Przedmiotem wrnalazku jest topik paskowy bezpieczni kowej wkładki topikowej wysokiego napięcia o charakterystyce czasowo-prądowej szybkiej, ograniczającej prąd zwrcla o dużej mocy włączalnej.

Znane są topiki paskowe do wkładek bezpiecznikowych wysokiego napięcia symetryczne względem osi podłużnej i poprzecznej, najczęściej ze srebra lub miedzi, a rzadziej z miedzi srebrzonej. Mają najczęściej kilka jednakowych przewężeń utworzonych przez wykonane w osi podłużnej topika otwory, w których stosunek przekroju topika w miejscu nieprewwężojym do minimalnego przekroju w miejscu przewężonym jest zwykle mniejszy od 5. W pobliżu środka długości nałożony jest na topik pasek lub kropla lutu w postaci stopu cyny i ołowiu. Zadaniem lutu jest spowodowanie zapłonu łuku w warunkach przeciążeniowych w środku długości topika. Opisana konstrukcja charakteryzuje się s^osn^^^ małą zdolnością ograniczania prądów zwtarciowych, a wskutek dyfuzji lutu następuje w warsniaoh nawet niewielkich przeciążeń przyspieszony proces zmiany charakterystyki t-I bezpiecznika.

Znane są z opisu patenoowego USA nr nr 3 569 889, 3 543 209 i 3 543 210 konstrukcje topików paskowych bez lutu w miejscu przeoiąeeinwwm, zapewniające zapłon łuku w czasie wyłączania w środku długości topika. Są to jednak topiki o skomplikowanych kształtach przewężeń stwarzające duże trudności technologiczne, zwłaszcza w wykoieawitiie produkcyjnym.

W topiku paskowym bezpiecznikowej wkładki topikowej wysokiego napięcia według wynalazku stosunek iloczynu odległości między dwoma najbliżej położonymi przewężeniami środkowymi mierzony wzdłuż osi podłużnej topika i minimalnej szerokości przewężenia mierzonej w jego osi poprzecznej do iloczynu szerokości topika w miejscu nć^^p)rew^(^:żc^i^y^m i maksymalnej długości przewężenia mierzonej w osi podłużnej topika wynosi od 0,3 do 2, korzystnie od 0,7 do 1,2, zaś dla pozostałych odległości między dwoma najbliższymi pozostałymi przewężeniami stosunek ten wynosi 1, ponadto stosunek szerokości topika w mojscu eiθpreiwężo]ya do minimalnej sze153 073

153 073 rokosci przewężenia jest większy od 3, przy czym stosunek minimalnej szerokości przewężenia mierzonej w osi poprzecznej topika do grubości jest miiejszy od 4.

Wyyaaazek pozwala na uzyskanie wkładek o małych stratach mocy w warunkach obciążenia prądem znamionowym, o dużej zdolności ograniczania prądów zwarciowych przez takie ukształtowanie i usytuowanie przewężeń, aby spadek napięcia na łuku w czasie sprowadzania prądu do zera był większy od wartości chwilowej siły elektromotorycznej źródła aż do chwili jego naturalnego przejścia przez zero»

Wynalazek został uwidoczniony w przykładzie wrkoinania na rysunku, na którym przedstawiony został przekrój podłużny pojedynczego modułu topika paskowego wkładki bezpiecznikowej z jednakowymi wcięciami okrągłymi na znamionowe napięcie 1000 V.

Pojedynczy unodiuł topika 1 według wynalazku wykonany przez wykrawanie z folii miedzianej o grubości 0,2 mm charakteryzuje się symeerią względem osi podłużnej i poprzecznej.

Przykładowo posiada on w osi podłużnej osiem jednakowych przewężeń 4, z których każde utworzone jest przez dwa jednakowe wcięcia boczne 2 i 3 w kształcie półokręgów, usytuowanych w osi poprzecznej. Odległość a między środkowymi przewężeniami przećiąeeniwymi 4 jest o 30% mńejsza od odległości wnoszącej 9 nim między pozostałymi dowolnymi przewężeniami 4· Odległość a między dwoma przewężeniami środkowymi 4 wnosi przykładowo 6 mm w miejscu minimalnej szerokości przewężenia bz wnoszącej 0,4 mn. Szerokość b paska topikowego wnosi 3 mm i jest większa od minimalnej długości c wcięcia bocznego 2 mierzonej wzdłuż osi podłużnej paska wnoszącej 1,2 mm Odległość: między pozostałymi przewężeniami są równe i wynoszą 9 mi. Ponadto w konstrukcji paska topikowego według wynalazku szerokość b paska topikowego jest 7,3 razy większa od minimalnej szerokości bz przewężenia 4, a szerokość bz przewężenia 4 jest 2-krotnie większa od grubości g paska topika 1. Napięcie przypadające na jedno przewężenie 4 wnosi 123 V i jest mnejsze od wartości dopuszczalnej 160 V wsączonej ckspθrymnntalnic.

Wstępne obliczenia i badania modelowe potwierdziły założenia, że umiejscowienie przewężeń 4, proporcje i sposób rozwiązania układu przewężeń według wnalazku pozwalają na uzyskanie bezpieczników niskostratiych o pożądanej charakterystyce czasowo prądowej, dużej odporności na impulsowe przeciążenia umiiżiwiającej co najmniej 1000 rozruchów silnika, odznaczające się ponadto dużą zdolnością ograniczania prądów zw sardo wych przy zdolności włączania 100 kA.

Dzięki wynalezionym proporcjom wymiarowym topika uzyskano zbliżony do prostokątnego przebieg napięcia łuku w drwli każdej o wsatości waszej od 30% do 100% od wartości chwilowej napięcia źródła zasilania. Uzyskano przy tym przebieg prądu ograniczonego przez wkładkę topikową zbliżony do trójkątnego, co daje w efekcie stosunek całki włączania Joule*a do całki przedłukowej mńejszy od 4 oraz małą wartość energii wydzz^lonej w bezpieczniku w czasie wyuczania. W praktyce oznacza to, że przy włączaniu prądu zwarciowego powwtają stosunkowo małe waatości ciśnienia, co umiiliwia stosowanie we wkładkach bezpie czekowych w^a°kiego napięcia ogólnie dostępnych korpusów ceramicznych o stosunkowo małej odporności na falę ciśnieniową, której towarzyszy zw^le duży gradient temperatury.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patenowwe

   Topik pasków bezpiecznikowej wkładki topikowej w^a°kiego napięcia o szybkiej charakterystyce czasowoprądowej, ograniczającej prąd zwaacia o dużej mocy wyyączalnej, charakteryzujący się symeirią względem osi podłużnej i posiadający co najmniej kilka przewężeń umeszczonych na osi podłużnej topika, a w każdym z równoległych modułów posiadających przewężenia, z których na każde przewężenie przypada napięcie nie wższe od 160 V, utworzone przez wcięcia boczne o dowolnym kształcie, różnice w przekrojach powierzchni w°ięć zawierają się w granicach +0,5, znamienny tym, że stosunek iloczynu odległości (a) między dwoma najbliżej położonymi przewężeniami środkowymi (4) m-erzony wzdłuż osi podłużnej topika (1) i minimalnej szerokości (bz) przewężenia (4) mierzonej w jego osi poprzecznej do iloczynu szerokości (b) topika (1) w miejscu niepreiwężOInm i długości (c) przewężenia (4) mierzonej w osi podłużnej topika (1) wnosi od 0,3 do 2, ko153 073 rzystnie od 0,7 do 1,2, zaś dla pozostałych odległości (a^) między dwoma najbliższymi po zostałymi przewężeniami (4) stosunek ten w/nosi 1, ponadto stosunek szerokości (b) topika (1) w miejscu niepzeewężory/m do minimalnej szerokości (bz) przewężenia (4) jest większy od 5, przy czym stosunek minimalnej szerokości (bz) przewężenia (4) mierzonej w osi poprzecznej topika do grubości (g) jest mniejszy od 4·