CS242817B1

CS242817B1 - Fusible wire fuse

Info

Publication number: CS242817B1
Application number: CS8410588A
Authority: CS
Inventors: Bohumir Opatril; Eva Stiborova; Zdenek Skoda; Vaclav Svoboda
Original assignee: Bohumir Opatril; Eva Stiborova; Zdenek Skoda; Vaclav Svoboda
Priority date: 1984-12-29
Filing date: 1984-12-29
Publication date: 1986-05-15
Also published as: CS1058884A1

Abstract

Tavný vodič vysokonapětové pojistky se dvěma druhy úžin na kovovém pásku, jejichž dimenzováním je zaručeno spolehlivé vypínání pojistky v celé oblasti vypínaných nadproudůHigh-voltage fuse fuse with two types of narrowings on a metal strip, the dimensioning of which guarantees reliable fuse tripping in the entire range of tripped overcurrents

Description

Vynález se týká tavného vodiče vysokonapěfové pojistky, pro stejnosměrný i střídavý proud.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a fuse conductor of a high voltage fuse for both direct and alternating current.

Známé uspořádání tavného vodiče pojistky vn má na tenkém kovovém pásku větší početjúžin stejného tvaru, vzniklých výštipy nebo otvory určitého, např. kruhového tvaru. Při tomto uspořádání je třeba zvolit kompromis mezi spolehlivostí funkce v oblasti maximálních a malých nadproudů. Jiné známé uspořádání představuje tavný vodič z kovového pásku se dvěma druhy úžin. Můstky těchto úžin se liší délkou, přičemž poměr délek je v rozmezí 4 : 1 až 12 : 1, přičemž kratších můstků je mnbhem více než můst ků delších. Pojistky s těmito typy tavných vodičů mají v oblasti vypínání středních nadproudů nežádoucí vysoká přepětí.The known arrangement of the MV fuse fusing conductor has on a thin metal strip a plurality of fusions of the same shape, formed by pinholes or holes of a certain, eg circular shape. In this arrangement it is necessary to choose a compromise between the reliability of the function in the area of maximum and small overcurrents. Another known arrangement is a metal strip fusible conductor with two kinds of straits. The bridges of these straits vary in length, with a length ratio ranging from 4: 1 to 12: 1, with shorter bridges being more than longer bridges. Fuses with these types of fusible conductors have undesirable high overvoltages in the medium overcurrent trip area.

Nevýhody prvního popsaného řešení s počívají v nespolehlivém vypínání buň v oblasti maximálních^ nebo malých nadproudů. Druhé řešení ,provázené vysokým vypínacím přepětím, je nevhodné pro použití v obvodech s polovodičovými prvky, které jsou na přepětí zvlášf citlivé.The disadvantages of the first described solution consist in unreliable switching off of cells in the region of maximum or small overcurrents. The second solution, coupled with high trip overvoltage, is unsuitable for use in circuits with semiconductor elements that are particularly sensitive to overvoltage.

Popsané nevýhody odstraňuje tavný vodič podle vynálezu, jehož podstatou je, že průřez prvního můstku v úžině prvního druhu je v poměru 1 : 1,2 vzhledem k průřezu druhého můstku téže úžiny, přičemž součet průřezů prvního i druhého můstku je v poměru 1 : 10 až 1 : 5 vzhledem k průřezu nezeslabeného pásku a dále že průměr bočních kruhových výštipů úžiny druhého druhu je v poměru 1 : 1,2 až 1 : 1 vzhledem k šířce pásku, přičemž průřez takto vzniklého můstku je rovněž v poměru 1 : 10 áž 1 : 5 vzhledem k průřezu nezeslabeného pásku.The above-described disadvantages are eliminated by the fusible conductor according to the invention, which is characterized in that the cross-section of the first bridge in the strait of the first kind is 1: 1.2 relative to the cross-section of the second bridge of the same strait. 1: 5 with respect to the cross-section of the undamped tape, and furthermore, that the diameter of the lateral stumps of the strait of the second species is in a ratio of 1: 1.2 to 1: 1 with respect to the width of the tape; 5 with respect to the cross-section of the undiminished strip.

Výhoda tavného vodiče podle vynálezu je v tom, že zaručuje spolehlivou funkci pojistky v celém rozsahu nadproudů ve střídavých i stejnosměrných obvodech od nejmenšího vypínacího prouduThe advantage of the fusible conductor according to the invention is that it guarantees reliable fuse operation over the entire range of overcurrents in both AC and DC circuits from the lowest tripping current

242 817 až do maximálního při dodržení přísných požadavků na malé vypínací přepětí.242 817 up to the maximum with strict requirements for low trip overvoltage.

Na přiloženém výkresy je znázorněn příklad provedení tavného vodiče podle vynálezu, určeného pro pojistku 3,6 kV ss i st.The accompanying drawings show an exemplary embodiment of a fusible conductor according to the invention intended for a fuse of 3.6 kV DC and AC.

Na obr. 1 je tavný vodič se dvěma druhy úžin, obr. 2 představuje detail úžiny prvního druhu, na obr. 3 je detail úžiny druhého druhu a obr. 4 představuje průběh odtavování materiálu tavného vodiče v úžině prvního druhu v určitém rozsahu poruchových proudů.Fig. 1 shows a melting conductor with two kinds of straits, Fig. 2 shows a detail of the strait of the first kind, Fig. 3 shows a detail of the strait of the second kind, and Fig. 4 shows the melting process of the flux conductor material in the strait of the first kind over a range of fault currents.

V příkladu provedení je tavný vodič tvořen tenkým kovovým páskem 1^, opatřeným větším počtem úžin dvou druhů. Úžina 5 prvního druhu je tvořena dvěma obdélníkovými bočními výštipy 7. s kruhovým zaoblením a kruhovým otvorem 8 mezi nimi. Tak vzniknou dva paralelní můstky, první můstek 2 a druhý můstek £. Jejich šířka není stejná, přičemž poměr průřezů prvního můstku 2 a druhého můstku 3 je 1 : 1,2. Průměr kruhového otvoru 8 mezi oběma můstky 2, 3, je vzhledem k šířce pásku v poměru 1 : 2,5 (může být v rozmezí 1 : 2 až 1 : 2,7). Úžin 5 prvního druhu je na celém kovovém pásku 1^ celkem 24. Je volen tak, že na jeden kilovolt jmenovitého napětí pojistky připadá šest až sedm těchto úžin. Úžina druhého druhu je vytvořena jako jediný můstek 9, vzniklý dvěma přibližně půlkruhovými výštipy 4 (obr. 3).In the exemplary embodiment, the fusible conductor is formed by a thin metal strip 10 provided with a plurality of straps of two kinds. The strait 5 of the first kind is formed by two rectangular side bosses 7 with a circular rounding and a circular opening 8 between them. This results in two parallel bridges, a first bridge 2 and a second bridge 6. Their width is not the same, and the cross-sectional ratio of the first bridge 2 and the second bridge 3 is 1: 1.2. The diameter of the circular opening 8 between the two webs 2, 3 is relative to the width of the tape in a ratio of 1: 2.5 (may range from 1: 2 to 1: 2.7). The first type of strait 5 is a total of 24 on the entire metal strip 10. It is chosen such that six to seven of these strokes per kilovolt of the rated fuse voltage. The strait of the second kind is formed as a single bridge 9 formed by two approximately semicircular outlets 4 (Fig. 3).

Rozměry můstku £ a celé úžiny 6 druhého druhu jsou stanoveny tak, že průměr kruhových výštipů 4 úžiny J5 druhého druhu je sedm osmin šířky pásku 1 a průřez můstku 2 tvoří jednu osminu průřezu nezeslabeného pásku 1. Rozteč, se kterou jsou po délce pásku 1, rozmístěny úžiny 5 prvního druhu i rozteč úžin druhého druhu je konstantní. Úžin 6 druhého druhu je celkem šest, tj. čtyřikrát méně než μζίη 5 prvního druhu.The dimensions of the bridge 6 and of the whole strait 6 of the second kind are determined such that the diameter of the circular stumps 4 of the strait 15 of the second kind is seven eighth of the width of the strip 1 and the cross-section of the bridge 2 is one eighth of the cross-section of the spars 5 of the first species are spaced, and the spacing of the strains of the second species is constant. Strait 6 of the second species is a total of six, ie four times less than μζίη 5 of the first species.

Funkce tavného vodiče podle vynálezu spočívá v tom, že při malých nadproudech se taví úžiny 6 druhého druhu, kdy velikost nadproudu nestačí k přetavení úžin 5 prvního druhu. Tavení můstků £ úžin 6 začíná v nejužším místě, přičemž vzniklé dílčí oblouky se postupně prodlužují a nevzniká tedy přepětí vlivemThe function of the fusible conductor according to the invention is that in the case of small overcurrents, the straps 6 of the second kind are melted, where the size of the overcurrent is not sufficient to melt the straps 5 of the first kind. The melting of the bridges 6 of the straits 6 begins at the narrowest point, whereby the partial arcs are gradually elongated and thus no overvoltage occurs

242 817 velké strmosti poklesu proudu di/dt. Všechny nebo téměř všechny úžiny 6 se taví při nadproudech vyšších než asi pětinásobek jmenovitého proudu. Úžiny 5 prvního druhu se taví při nadproudech vyšších než přibližně patnáctinásobek až dvacetinásobek jmenovitého proudu. Rozdíl v průřezu obou paralelních můstků, prvního můstku 2 a druhého můstku 3 úžin 5. má za následek účinné potlačení nepříznivého jevu, který nastává v známých tav ných vodičů se dvěma druhy úžin v oblasti těsně nad hranicí tavení obou druhů úžin, kdy poměrně malé změně proudu mezi hodnotou, ležící pod touto hranicí a nad ní odpovídá několikanásobné zvýšení počtu přetavených míst, což vede k příliš rychlému poklesu proudu v obvodu a vzniku nepříznivého přepětí.242 817 high current drop di / dt. All or nearly all of the strains 6 melt at overcurrents greater than about five times the rated current. The strains 5 of the first kind melt at overcurrents greater than about 15 to 20 times the rated current. The difference in cross-section of the two parallel bridges, the first bridge 2 and the second bridge 3 of the straits 5 results in effective suppression of the adverse effect that occurs in known fusible conductors with two strains in the region just above the melting limit of The current between the value below and above this value corresponds to a multiple increase in the number of remelted points, which leads to a too rapid drop in the current in the circuit and an unfavorable overvoltage.

U tavného vodiče podle vynálezu se při zmíněných nadproudech taví nejdříve první můstky 2 s menším průřezem a za určitý čas druhé můstky 3 úžin 5. Časový rozdíl jnezi tavením můstků 2 a je dostatečný k oddálení konců přetavených prvních můstků 2 vlivem povrchového napětí roztaveného kovu a po přetavení druhých můstků 3 hoří dílčí oblouky mezi zbytky můstků 3 a prodlužují se směrem, který není rovnoběžný s podélnou osou vodiče, jak je znázorněno na obr. 4, kde ukazují šipky 11 směr, kterým se prodlužuje dílčí oblouk mezi odtavujícxmi se okraji 10 pásku 1 v úžině 5. Je zřejmé, že takto dochází k pomalejšímu prodloužení oblouku na délku potřebnou k přerušení proudu, než kdyby se oblouk při stejném proudu prodlužoval rovnoběžně s podélnou osou vodiče, Rovnoběžně s osou vodiče by se oblouk prodlužoval v případě, že by oba můstky v úžině měly stejný průřez, popř. kdyby úžina byla tvořena jediným můstkem. Při velkých nadproudech není popsaný jev pomalejšího prodloužení oblouku v úžině žádoucí, nebol by to mělo za následek propuštění velké energie pojistkou, což by ohrožovalo spolehlivost vypínání. Časový interval mezi tavením můstků 2 a 3 při průchodu velkého nadproudu není dostatečný k oddálení konců přetavených můstků 2. Oblouk začíná hořet mezi zbytky obou můstků 2 a 3 a prodlužování oblouku probíhá rovnoběžně s podélnou osou tavného vodiče.In the melting conductor according to the invention, at said overcurrents, first bridges 2 with a smaller cross section are melted first and, after a certain time, second bridges 3 of strait 5. The time difference is between melting bridges 2 and sufficient to delay the ends of the remelting of the second webs 3 burns the partial arcs between the remnants of the webs 3 and extends in a direction not parallel to the longitudinal axis of the conductor as shown in FIG. 4, where arrows 11 indicate the direction of the partial arc extending between the melting edges 10 Obviously, this leads to a slower elongation of the arc to the length required to interrupt the current than if the arc at the same current was extended parallel to the longitudinal axis of the conductor, parallel to the axis of the conductor would increase the arc if both bridges in the strait had the same cross section, respectively. if the strait were a single bridge. In the case of large overcurrents, the described phenomenon of slower elongation of the arc in the strait is not desirable, as this would not result in the release of large energy through the fuse, which would compromise the reliability of the tripping. The time interval between melting of bridges 2 and 3 when passing a large overcurrent is not sufficient to delay the ends of the remelted bridges 2. The arc begins to burn between the remnants of both bridges 2 and 3 and the arc extends parallel to the longitudinal axis of the melting conductor.

- 4 242 817- 4,242,817

Rozsah nadproudů, v němž se projevuje zpomalené prodlužování oblouku, je určen poměrem průřezů obou parale Laních můstků 2 a 3, zatímco míra zpomalení prodlužování oblouku je určena především průměrem otvoru 8. Velikost propuštěného proudu a velikost vypínacího přepětí v oblasti velkých nadproudů jsou ovlivněny především poměrem součtu průřezů obou můstků 2 a 3 úžiny 5 vzhledem k průřezu nezeslabeného pásku a celkovým počtem úžin 5 na vodiči.The extent of overcurrents in which slowed arc elongation occurs is determined by the cross-sectional ratio of the two parallel Rope bridges 2 and 3, while the rate of deceleration of arc elongation is mainly determined by the diameter of hole 8. the sum of the cross-sections of the two bridges 2 and 3 of the strait 5 relative to the cross-section of the undiluted strip and the total number of strait 5 on the conductor.

Parametry, uvedené v příkladu provedení tavného vodiče, zaručují nízké vypínací přepětí a vysokou spolehlivost v celé oblasti vypínaných nadproudů.The parameters given in the example of the fusible conductor guarantee low trip overvoltage and high reliability over the entire area of tripped overcurrents.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

1. A high-voltage fuse for both direct and alternating current, formed from a metal strip having a plurality of straps of two kinds, the first of which is in the form of two bridges formed by two side pins and a circular opening between them; Circular side projections, characterized in that the cross-section of the first bridge (2) in the strait (5) of the first kind is 1: 1 relative to the cross-section of the second bridge (3) of the same strait (5). 2, 3) is in proportion

1: 10 to 1: 5 with respect to the cross-section of the undiminished strip (1), and further, that the diameter of the lateral spikes (4) of the strait (6) of the second kind is in a ratio of 1: 1,2 to 1: 1 1), wherein the cross-section of the resulting web (9) is also 1: 10 to 1: 5 with respect to the cross-section of the undamped tape (1).

2. The high-voltage fuse wire according to item 1, characterized in that the total number of strains (5) of the first type is four times greater than the number of strains (6) of the second type.