CZ382097A3 - Bleskojistka - Google Patents

Description

Vynález se týká bleskojistky s keramickým izolá torem plněným plynem, se dvěma elektrodami, zasazenými sec vzájemným odstupem do keramického izolátoru,mezi kterými se při výskytu přepěťových podmínek vytvoří elektricky vodivé spojení a se zkratovacím prvkem, uspořádaným na venkovní straně keramického izolátoru pro vytvoření galvanického spojení mezi oběma elektrodami při překročení teploty bleskojistky, kritické pro o kolí, který je s jednou elektrodou vodivě spojen a s druhou prostřednictvím izolačního tavného tělesa.

Hlavní úkol takovýchto všeobecně známých bleško jistek spočívá v tom, chránit elektrické pří stroje,zařízení a pod. proti přepětím, vznikajícím úderem blesku, dotykem s vedením vysokého napětí a pod. Bleško jistky sestávají v principu z jiskřiště^;, plněného plynem, ve kterém v plynotěsném, izolované tělese jsou uspořádány v malé vzdálenosti proti sbě nejméně dvě elektrody, a v případě potřeby oddělí elektricky vodivé části zařízení. Při výskytu přepětích nastane mezi elektrodami výboj v plynu, čímž se napětí, které je na chráněném zařízení, sníží na zápalné napětí výboje v plynu.

Jestliže přepěťové podmínky trvají delší dobeu a jiskřiště je stále protékáno proudem, může nastat to, že bleskojistka se tak ohřeje, že se jednak zničí a • β svou funkci již nemůže vykonávat, což by vedlo ke zničení chráněného zařízení a jednak existuje v důsledku silného ohřátí nebezpečí požáru pro okolí. Pro odstranění takovýchto nebezpečí se používají tak zvaná ”FailSafe-zařízení” nebo ”termoochranná zařízení”, která při výskytu takovýchto přetížení vyvolají prostřednictvím vlastního zkratovacího prvku zkrat mezi elektrodami. Tím se zabrání tomu, že se bleskojistka dále nezahřívá.

U jedné bleskojistky v úvodu uvedeného druhu,popsané v pat. spisu EP-A-0 548 587, je zkratovací pr vek tvořen pružinovým kontaktem, upraveným na jedné elektrodě, který je keramickým izolátorem veden ke druhé elektrodě a prostřednictvím izolačního tavého tělesa je od ní udržován s odstupem. Toto tepelné ochranné zařízení v důsledku zkratovacího prvku, obklopujícího z venku druhou elektrodu, k určitému zvětšení výšky; bleskojistky, což je zejména nežá4oucí pro taková bleskojistky, které jsou určeny pro osazení v pří strojové skřínce. A to ne jen proto, že tyto skřínky se neustále zmenšují a vyžadují odpovídající minimalizaci bleskojistek, ale zejména i proto, že mezi sousedními odděleními iskřínky se musí udržova dostatečně velký zabezpečovací odstup. To poslední znamená to, že bleskojistky se musí v odděleních gkří • · · · · ·

něk umístit tak, aby možný zkrat nemohl zničit sousední bleskojistky. Tento požadavek zvyšuje náklady na osazení přístrojových skříněk.

Vynálezem se má navrhnout taková bleskojistka shora uvedeného druhu, která má kompaktní tvar a při jejím vestavění do přístrojové skříňky nemusí se dbát na vzláštní polohu nebo místo bleskojistky.

Tento úkol se podle vynálezu řeší tím, že kera micky izolátor má nejméně jednu kontaktní oblast,vodivě spojenou s jednou elekzrodou a že izolační tavné těleso dosedá na tuto kontaktní oblast.

Vytvoření bleskojistky podle vynálezu má tu přednost, že zkratovací prvek dosahuje jen do blízkosti druhé elektrody a nemusí vyčnívat nad ní, jak tomu bylo dosud. Tím je přesunuto místo možného zkratu od okraje bleskojistky smwrem dovnitř, takže výskytu zkratu mezi sousedními kontaktními díly je zabráněno.Kromě toho je bleskojistka v důsledku své kompaktní konstrukce univerzálně použitelná.

První výhodné provedení bleskojistky podle vynálezu je vyznačeno tím, že keramický izolátor má na obou koncích kontaktní oblast a že izolační tavné těleso dosedá na kontaktní oblast, spojenou s druhou elektrodou.

Toto symetrické vytvoření keramického izolátoru vede i při provedení dvou metalízováných oblastí ke snížení výrobních nákladů, nebot při vytvoření zkra • · • · tnvacího prvku není třeba tento zkratovací prvek uspořádat na správné,t.j. elektrodě, která je protilehlá vůči kontaktní oblasti.

Druhé výhodné provedení bleskojistky podle vynálezu je vyznačeno tím, že průměr kermaického izolátoru je menší nežli průměr elektrod a že tavné těleso je dimenzováno tak, že elektrody jen nepatrně přesahuj e.

Toto provedení má tu přednost, že zkratovací prvek od bleskojistky do strany praktiteky neobstává a neovlivňuje kompaktnost bleskojistky.

Třetí výhodné provedení bleskojistky podle vy nálezu je vyznačeno tím, kontaktní oblast, nebo kon taktní oblasti jsou tvořeny jednotnou metalizační vrstvou, pokrývající Řříslůsžreu čelní stranu a na to navazující okrajové pásmo venkovní plochy keramického tělesa.

Toto provedení má tu přednost, že metalizace,potřebná pro pájení elektrod na keramický izolátor a kontaktní oblasti na venkovní ploše keramického izolátoru se mohou provést! v jedné pracovní operaci. Kromě toho je elektrická vodivost při průběžné meta lizaci, t.j. pokovování stříkáním, optimální.

?řehled_obrázků_na_yýkrese.

Vynález bude v dalším textu blíže vysvětlen na příkladech provedení, znázorněných na výkresehh.

·· ♦ ···

Na obr» 1 je znázorněn pohled ze předu na dvoupólovou bleskojistku.

Na obr. 2 je znázorněn pohled ve směru šipky II z obr. 1.

Naobr. 3 je znázorněn pohled ze předu na trojpólovou bleskojistku.

Dvoupólová bleskojistka 1, znázorněná v obr. 1 a 2, sestává z trubkového keramického izolátoru 2, jehož oba konce jsou plynotěsně uzavřeny dvěma kovovými elektrodami 3, 4 prostřednictvím vysokoteplotního pájení. Takto vytvořený prostor pro výboj v plynu je naplněn ušlechtilým plynem, jako například argonem, nebo neonem. Na jedné čelní straně keramického izo ůátpri 2 je uspořádán zkratovací prvek 5, který slouží k vytvoření galvanického spojení mezi oběma kovovými elektrodami 3» 4 při přetížení bleskojistky 1.

Zkratovací prvek 5 sestává, gak vyplývá z obrázku, z pružiny 6 ze slitiny mědi a berylia nebo jiného vhodného materiálu, jejíž jeden konec je spojen s elektrodou 4, výhodně je na ni navařen a jejíž druhý nese izolační tavné těleso z polypropylenu a toto tlačí v oblasti před elektrodou 3 zvenku proti keramickému izolátoru 2. Kramický izolátor 2 je na svých kon cích opatřen vždy jednou kontaktní oblastí 8 resp. 9, vyznačenou v obrázcích šrafovaně a vodivě spojenou s příslušnou elektrodou 3 resp. 4> přičemž izolační tavné těleso 7 dosedá na kontaktní oblast 8 spojenou s elektrodou 3. Kontaktní oblasti 8, 9 jsou tvořeny metalizovanou vrstvou pokrývající vždy příslušnou celní stranu a na ni navazujícím okrajovým pásmem venkovní plochy keramického izolátoru 2. Metalizovaná vrstva, t.j. vrstva kovu vytvořená stříkáním, sestává z venkovní vrstvy z niklu a z vnitřní vrstvy pro vytvoření trvalého spojení mezi vrstvou niklu a keramickým izolátorem 2. Vnitřní vrstva je výhodně tvořena slitinou molybden-mangan, nebo jiným vhodným materiálem nebo vhednou slitinou.

Bleskojistka 1 pracuje tak, že v normálním pří pádě není mezi elektrodami 3 a 4 napětí. Při výs kytu přepěťových podmínek dojde v určeném prostoru uvnitř keramickho izolátoru 2 mezi elektrodami 3 a 4 k výboji v plynu, čímž se přepětí sníží na úroveň,která není nebezpečná pro chráněné zařízení. Když pře petové podmínky trvají delší Čas, ohřeje se bleskojistka 1 tak silně, že izolační tavné těleso 7 změkne a pružina 6 vytvoří vodivé spojení s kontaktní oblastí 8 a elektrody 3 a 4 jsou galvanicky spojeny.

Kontaktové oblasti 8, 9 jsou výhodné tím,že pružina 6 pro vytvoření spolehlivého vodivého spojení mezi oběma elektrodami 3 a 4 může být kratší než dosud a elektrody 3 se nemusí bezprostředně dotýkat. Tím je přesunuto místo mezi možným zkratem mezi prožinou 6 a elektrodou 3 z venkovního okraje bleško jistky směrem dovnitř a tudíž má od sousedních bles kojistek, uspořádaných v přístrojové skřínce, větší vzdálenost.

Samozřejmě z hlediska funkce byla by nutná jen kontaktní oblast 8 u elektrody 3, takže kontaktní oblast 9 ·· ···· u elektrody 4 by se mohla vynechat. Ukázalo se ale, že náklady, způsobené realizací dvou kontaktních ob lastí jsou podstatně menší, nežli náklady, které by vznikly u bleskojistky jen s jednou kontaktní oblastí v důsledku toho, že při sestavování bleskojistky by bylo nutno dávat pozor zejména na přiřazení mezi e lektrodou 4 nesoucí pružinu 6 a mezi kontaktní oblastí 8.

Třípólová bleskojistka 10 znázorněná v obr. 3,sestává z jedné střední elektrody 11, dvou venkovních elektrod 12, dvou keramických izolátorů 2 s kontaktními oblastmi 8 a 9 a zkratovacího prvku 13,který slouží k vytvoření galvanického spojení mezi ven kovními elektrodami 12 a střední elektrodou ll.Zkratovací prvek 13 sestává z pružiny která je svařena se střední elektrodou 11, jejíž oba konce nesou vždy jedno izolační tavné těleso 7, z nichž každé do sedá na kontaktní oblast 8 vodivě spojenou s příslušnou venkovní elektrodou 12. Materiály elektrod 11 a 12, pružiny 6' a izolačních tavných těles 7 jsou stejné jako u dvoupólové bleskojistky 1, znázorněné v obr. 1 a 2. Totéž platí i o kontaktních oblastech 8 a 9 dvoupólové pojistky 1.

Jak lze z obrázků seznat, je průměr keramických izolátorů 2 menší,* nežli průměr elektrod 11 a 12, takže izolační tavná tělesa 7 jen nepatrně přesahují okrah elektrod. Tím se nachází zkrat ovací prvek 13 velmi těsně u keramických izolátorů 2 a prakticky neovlivňuje kompaktnost bleskojistky 10.

Je samozřejmé, že také u bleskojistky, znázorněné v obr. 1 a 2, je výhodné, jestliže průměr kera mického izolátoru 2 je menší, nežli elektrod 3 a 4 a jestliže izolační tavné těleso 7 přesahuje elek trody jen nepatrně.

Claims (8)

1. Bleskojistka s keramickým izolátorem plněným plynem, se dvěma elektrodami, zasazenými s odstupem na vzájem od sebe do keramického izolátoru, mezi kterými se při výskytu přepěťových podmínek vytvoří elektricky vodivé spojení a se zkrat ovacím prvkem, uspořádá ným na venkovní straně keramického izolátoru pro vytvoření galvanického spojení mezi oběma elektrodami při překročení teploty bleskojistky, kritické pro okolí, který je s jednou elektrodou spojen vodivě a s druhou prostřednictvím izolačního tavného tělesa, vyznačující se tím, že keramický izolátor (2) má nejméně jednu kontaktní oblast (8) vodivě spojenou s jednou elektrodou (3, 12) a že izolační tavné těleso (7) dose dá na tuto kontaktní oblast (8).

2.BIéskojistka podle nároku 1, vyznačující se tím,že keramický izolátor (2) má na obou koncích kontaktní oblast (8, 9) a že izolační tavené těleso (7) dosedá na kontaktní oblast (8) spojenou s druhou elektrodou (8, 9).

3. Bleskojistka podle nároku 1 nebo 2, vyznaču jící se tím, že kontaktní oblast (8) nebo kontaktní oblasti (8, 9) jsou tvořeny souvislou metalizova nou vrstvou, pokrývající příslušnou čelní stranu a na to navazující okrajové pásmo / keramickétí°izolátoru (2), venkovní plochy

4. Bleskojistka podle nároku 3, vyznačující se tím, že elektrody (3, 4; 11,12) jsou spojeny g keramickým iuolátorem (2) vysokoteplotním pájením aiže me - . talizovaná vrstva (8) má?]5 Vzletovanou elektrickou vodivost a proudovou zatížitelnost a jednak slouží jako < spojení pro pájecí vrstvu.

5. Bleskojistka podle nároku 4, vyznačující se tím, že metalizovaná vrstva sestává z elektricky vodivého materiálu, výhodně z kovu nebo ze slitiny.

6. Bleskojistka podle nároku 4, vyznačující se tím, že mezi keramickým izolátorem (2) a metalízovanou vrstvou je uspořádaná spodní vrstva pro zlepšení přilnavosti metalizovaná vrstvy na keramickém izolátoru (2).

7, Bleskojistka podle nároku 6, vyznačující se tím, že spodní vrstva sestává ze slitiny molybdenu a manganu.

8. Bleskojistka podle některého z nároku 3 až 7, vyznačující se tím, že metalizovaná vrstva (8, elek trody 3, 4? 11,12) a zkratovací prvek (5, 13) jsou upraveny odolně proti korozi, výhodně jsou pocínovány.