PL180533B1 - Wkładka bezpiecznikowa z topikiem paskowym - Google Patents

Abstract

Wkładka bezpiecznikowa z topikiem paskowym składającym się z jednego lub więcej modułów, charakteryzującym się symetrią względem osi podłużnej, posiadającym nieparzystą liczbę przewężeń, w tym co najmniej dwa, każde zdwojone, przewężenia zwarciowe i utworzone przez koliste wycięcia środkowe w osi podłużnej modułu i dwa boczne, a osie tych wycięć leżą na liniach prostopadłych do osi symetrii podłużnej modułu oraz jedno przewężenie przeciążeniowo-zwarciowe w pobliżu środka, korzystnie w środku długości topika, utworzone przez dwa wycięcia boczne o kształcie zbliżonym do prostokątów i posiadającym nałożony pasek lutu cynowo-ołowiowego o grubości większej od czterokrotnej grubości topika paskowego, a lut pokrywa przewężenie przeciążeniowozwarciowe na określonej długości, znamienna tym, że lut cynowoołowiowy (6) pokrywa przewężenie przeciążeniowo-zwarciowe (7) na długości (c) większej od połowy szerokości (b) przewężenia przeciążeniowo-zwarciowego (7) lecz nie większej niż średnica (a) dowolnego wycięcia (14), (15), (16), (17), (18), (19), (20), (21), (22), (23), (24), (25) tworzących przewężenia zwarciowe, a ta długość (c) stanowi od 0,16 do 0,50 długości (I) przewężenia przeciążeniowo-zwarciowego (7), przy czym stosunek przekroju poprzecznego przewężenia przeciążeniowo-zwarciowego (7) do przekroju każdego ze zdwojonych przewężeń zwarciowych (10), (11), (12), (13) wynosi od 1,05 do 1,3, a stosunek powierzchni wycięć (8), (9) tworzących przewężenie przeciążeniowo-zwarciowe (7) do powierzchni wycięć (14, 18, 19), (15, 20, 21), (16, 22, 23), (17, 24, 25) tworzących zdwojone przewężenie zwarciowe (10), (11), (12) i (13) wynosi od 1,2 do 2,2.

Description

Przedmiotem wynalazku jest wkładka bezpiecznikowa z topikiem paskowym o charakterystyce czasowo-prądowej zwłocznej. Wynalazek znajduje zastosowanie w bezpiecznikach topikowych niskiego napięcia na prądy znamionowe większe od 10 A, przeznaczonych do zabezpieczania instalacji przemysłowych i bytowych.

Znane z literatury i opisów patentowych wkładki topikowe niskiego napięcia o charakterystyce czasowo-prądowej zwłocznej składają się z korpusu izolacyjnego wypełnionego gasiwem, zwykle piaskiem kwarcowym, w którym umieszczony jest topik miedziany lub srebrny, składający się w zależności od prądu znamionowego z jednego lub kilku równoległych pasków topikowych, jedno- lub wielomodułowych. Każdy moduł ma co najmniej dwa przewężenia, każde utworzone przez dwa wycięcia boczne o dowolnym kształcie lub przez pojedyncze otwory rozmieszczone wzdłuż osi podłużnej modułu paska topikowego. Topiki mają w pobliżu środka długości miejsce przeciążeniowe w postaci paska lub kropli lutu cynowo-ołowiowego i przewężenia w pobliżu lutu, a na całej długości umieszczonych jest kilka przewężeń zwarciowych, utworzonych przez wycięte w topiku otwory, których osie symetrii pokrywają się z osią symetrii podłużnej topika. Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 141 823 topik paskowy miedziany posiadający przewężenia zwarciowe oraz miejsce przeciążeniowe utworzone przez nałożenie lutu cynowo-ołowiowego po jednej stronie przewężenia przeciążeniowego umieszczonego w osi podłużnej topika utworzonego przez dwa wycięcia o dowolnym kształcie umieszczone w osi poprzecznej topika, na obu jego zewnętrznych krawędziach, przy czym z jednej strony przewężenia znajduje się na topiku pasek lutu, a z drugiej strony tego przewężenia jest wykonany w osi podłużnej topika okrągły otwór o powierzchni przekroju nie większej niż 1,2 powierzchni przekroju jednego wycięcia bocznego. Innym znanym z polskiego opisu patentowego nr 124 954 jest topik paskowy o przewężeniach walcowanych z miejscem przeciążeniowym w środkowej części topika i lutem cynowo-ołowiowym umieszczonym w korytku o przekroju trapezowym wzdłuż całej szerokości topika, zaś w części środkowej dna korytka znajduje się przewężenie walcowane. Znane jest także z polskiego opisu patentowego nr 163 287 rozwiązanie wkładki topikowej, w której

180 533 stop aktywny ścieżki pokrywa powierzchnię przeciążeniowych mostków grzejnych na długości wynoszącej od 0,2 do 1,5 szerokości mostka, a szerokość ścieżki stopu aktywnego mieści się w granicach od 1,5 do 8 szerokości mostka przeciążeniowego. Jeszcze innym znanym z opisu patentowego RFN nr 2 428 569 jest topik paskowy zawierający zdwojone przewężenia zwarciowe, mający w środku długości, w jego osi podłużnej, przewężenie przeciążeniowe, obok którego jest otwór okrągły, w którym znajduje się kropla lutu cynowo-ołowiowego.

Topiki według tych wynalazków, pomimo że są tanie i łatwe do wykonania, jednak ze względu na duże straty mocy i stosunkowo małą odporność na wielokrotne przeciążenia, nie nadają się do stosowania we wkładkach na prądy znamionowe powyżej 125 A.

Znane są również z literatury i opisów patentowych PRL nr 61 940, RFN nr 1 281 538, USA nr 3 386 062 i nr 3 525 064 konstrukcje topików paskowych niskostratnych o korzystnych charakterystykach czasowo-prądowych, o stosunkowo dużej odporności na impulsy przeciążeniowe, gwarantujące uzyskanie dużej zdolności wyłączania przy stosunkowo niskich przepięciach generowanych podczas wyłączania. Topiki według tych wynalazków mają jednak przewężenia utworzone przez wycięcia o skomplikowanych kształtach, bądź zawierają specjalne sprężyny rozrywające lut podczas przetapiania topika (patent PRL nr 61 940). Są to topiki drogie i bardzo trudne do wykonania w warunkach produkcyjnych, gdyż wymagają stosowania skomplikowanych urządzeń technologicznych do ich wytwarzania, co bardzo podwyższa koszt produkcji wkładek z takimi topikami.

Według wynalazku wkładka bezpiecznikowa z topikiem paskowym ma lut cynowoołowiowy pokrywający przewężenie przeciążeniowo-zwarciowe na długości większej od połowy szerokości tego przewężenia lecz nie większej niż średnica dowolnego wycięcia tworzącego przewężenia zwarciowe. Długość ta stanowi od 0,16 do 0,50 długości przewężenia przeciążeniowo-zwarciowego, przy czym stosunek przekroju poprzecznego przewężenia przeciążeniowozwarciowego do przekroju każdego ze zdwojonych przewężeń zwarciowych wynosi od 1,05 do 1,3, a stosunek powierzchni wycięć tworzących przewężenie przeciążeniowo-zwarciowe do powierzchni wycięć tworzących zdwojone przewężenie zwarciowe wynosi od 1,2 do 2,2.

Dzięki wynalezionym proporcjom wymiarowym topika możliwe jest uzyskanie bezpieczników niskostratnych o pożądanym przebiegu charakterystyki czasowo-prądowej zwłocznej, dobrze zabezpieczających przewody od przeciążeń, odznaczających się przy tym stosunkowo dużą odpornością na wielokrotne przeciążenia i dużą zdolnością ograniczania prądów zwarciowych. Uzyskano taki przebieg napięcia łuku, że w każdej chwili procesu wyłączania prądu wartość napięcia łuku (przepięcia) jest większa od wartości chwilowej napięcia źródła, jednak nie przekracza 180% tej wartości. Oznacza to, że w czasie wyłączania prądu zwarciowego powstaje stosunkowo małe ciśnienie, co umożliwia stosowanie we wkładkach topikowych stosunkowo tanich i ogólnie dostępnych korpusów porcelanowych o niewielkiej odporności na falę ciśnieniową, która towarzyszy wyłączaniu prądów zwarciowych. Zastosowanie we wkładkach topików według wynalazku znacznie upraszcza urządzenia technologiczne do produkcji topików, tym samym zmniejsza koszt ich wytwarzania.

Wynalazek w przykładowym wykonaniu pokazano na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok z boku z widocznym fragmentem przekroju podłużnego wkładki topikowej, fig. 2 przedstawia widok z góry istotnej części paska topikowego 3 o szerokości jednego modułu. Wkładka bezpiecznikowa posiada ceramiczny korpus izolacyjny 1 wypełniony piaskiem kwarcowym 2, wewnątrz zawiera topik paskowy 3, którego końce połączone są ze stykami metalowymi 4, 5, stanowiącymi zaniknięcie korpusu izolacyjnego 1. Topik paskowy jednomodułowy miedziany o szerokości m = 4,2 mm i grubości g zależnej od prądu znamionowego ma cztery, każde zdwojone, przewężenia zwarciowe 10,11, 12, 13 utworzone przez półkoliste wycięcia boczne 18 i 19, 20 i 21, 22 i 23, 24 i 25 i okrągłe wycięcia środkowe 14, 15, 16, 17, a wszystkie wycięcia tworzące przewężenia zwarciowe mają jednakową średnicę a = 1,8 mm oraz jedno przewężenie przeciążeniowo-zwarciowe o szerokości b = 0,7 mm usytuowane w środku długości paska, utworzone przez wycięcia boczne 8 i 9 o kształcie prostokątów, każde o szerokości 1,75 mm i długości 1 = 2 mm. Przewężenia są rozmieszczone wzdłuż topika co 6,5 mm. Na pasek topikowy 3 nałożony jest pasek lutu cynowo-ołowiowego 6, pokrywający przewężenie przeciążeniowo-zwarciowe 7 na długości c = 0,5 mm.

180 533

Fig. 7

Fg.2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Wkładka bezpiecznikowa z topikiem paskowym składającym się z jednego lub więcej modułów, charakteryzującym się symetrią względem osi podłUżnej, posiadającym nieparzystą liczbę przewężeń, w tym co najmniej dwa, każde zdwojone, przewężenia zwarciowe i utworzone przez koliste wycięcia środkowe w osi podłużnej modułu i dwa boczne, a osie tych wycięć leżą na liniach prostopadłych do osi symetrii podłużnej modułu oraz jedno przewężenie przeciążeniowo-zwarciowe w pobliżu środka, korzystnie w środku długości topika, utworzone · przez· dwa wycięcia boczne o kształcie zbliżonym do prostokątów i posiadającym nałożony pasek lutu cynowo-ołowiowego o grubości większej od czterokrotnej grubości topika paskowego, a lut pokrywa przewężenia przeciążeniowo-zwarciowe na określonej długości, znamienna tym, że lut cynowo-ołowiowy (6) pokrywa przewężenie przeciążeniowo-zwarciowe (7) na długości (c) większej od połowy szerokości (b) przewężenia przeciążeniowo-zwarciowego (7) lecz nie większej niż średnica (a) dowolnego wycięcia (14), (15), (16), (17), (18), (19), (20), (21), (22), (23), (24), (25) tworzących przewężenia zwarciowe, a ta długość (c) stanowi od 0,16 do 0,50 długości (1) przewężenia przeciążeniowo-zwarciowego (7), przy czym stosunek przekroju poprzecznego przewężenia przeciążeniowo-zwarciowego (7) do przekroju każdego ze zdwojonych przewężeń zwarciowych (10), (11), (12), (13) wynosi od 1,05 do 1,3, a stosunek powierzchni wycięć (8), (9) tworzących przewężenie przeciążeniowozwarciowe (7) do powierzchni wycięć (14,18,19), (15, 20, 21), (16, 22, 23), (17, 24, 25) tworzących zdwojone przewężenie zwarciowe (10), (11), (12) i (13) wynosi od 1,2 do 2,2.