PL153073B1

PL153073B1 - Strip-like fuse-element for hv fuse links

Info

Publication number: PL153073B1
Application number: PL25342585A
Authority: PL
Inventors: Jozef Ossowicki; Krzysztof Bialynickibirula; Krzysztof Cwidak; Henryk Pudelko
Original assignee: Inst Elektrotechniki
Priority date: 1985-05-15
Filing date: 1985-05-15
Publication date: 1991-03-29
Also published as: PL253425A1

Description

RZECZPOSPOLITA POLSKA REPUBLIC POLAND OPIS PATENTOWY PATENT DESCRIPTION 153 073 153 073 Patent dodatkowy do patentu nr--- Additional patent to patent no. --- Int. Cl.^s H01H 85/10Int. Cl. ^s H01H 85/10 URZĄD OFFICE Zgłoszono: 85 05 15 (P. 253425) Pierwszeństwo - Reported: 85 05 15 (P. 253425) Priority - HHtllu •(tlił HHtllu • (smoldered PATENTOWY PATENT Zgłoszenie ogłoszono: 86 11 18 Application announced: 86 11 18 RP RP Opis patentowy opublikowano: 1991 09 30 Patent description published: 1991 09 30

Twórcy wynalazku: Józef Ossowicki, Krzysztof Białynicki-BiriuLa, Krzysztof Ćwidak, Henryk PudełkoCreators of the invention: Józef Ossowicki, Krzysztof Białynicki-BiriuLa, Krzysztof Ćwidak, Henryk Pudełko

Uprawniony z patentu: Instytut Elektrotechniki, Warszawa (Polska)Authorized by the patent: Electrotechnical Institute, Warsaw (Poland)

TOPIK PASKOWY BEZPIECZNIKOWEJ WKŁADU TOPIKOWEJ WYSOKIEGO NAPIĘCIASTRIP FUSE FOR HIGH VOLTAGE FUSE FUSE

Przedmiotem wrnalazku jest topik paskowy bezpieczni kowej wkładki topikowej wysokiego napięcia o charakterystyce czasowo-prądowej szybkiej, ograniczającej prąd zwrcla o dużej mocy włączalnej.The subject of the invention is a strip fuse of a high voltage fuse with a fast time-current characteristic, limiting the return current with high switchable power.

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.There are known strip fuses for high voltage fuse links, symmetrical with respect to the longitudinal and transverse axis, most often of silver or copper, and less often of silver plated copper. They usually have several identical constrictions formed by holes made in the longitudinal axis of the fuse, in which the ratio of the fuse cross-section in a non-narrowing point to the minimum cross-section in the narrowed point is usually less than 5. Near the middle of its length, a strip or a drop of solder in the form of a tin alloy is applied to the fuse. and lead. The purpose of the solder is to ignite the arc under overload conditions in the middle of the fuse length. The described structure is characterized by low short-circuit current limiting ability, and due to solder diffusion, even slight overloads, the process of changing the fuse t-I characteristic is accelerated.

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.There are known from US Pat. Nos. 3,569,889, 3,543,209 and 3,543,210 designs of stripped fuses without solder in the place where they pass through the thread, ensuring arc ignition during switching off in the middle of the fuse length. However, these are fuses with complicated shapes of narrowings, which create great technological difficulties, especially in terms of production.

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 073In a strip fuse link of a high voltage fuse-link according to the invention, the ratio of the product of the distance between the two closest central constrictions measured along the longitudinal axis of the fuse and the minimum width of the fuse measured along its transverse axis to the product of the fuse width at næ ^^ p) rew ^ (^: żc ^ i ^ y ^ m and the maximum length of the constriction measured along the longitudinal axis of the fuse is 0.3 to 2, preferably 0.7 to 1.2, and for the remaining distances between the two closest remaining constrictions, this ratio is 1, moreover, the ratio of the fuse width in mojscu eiθpreiwhose] ya to the minimum width 153 073

153 073 rokosci przewężenia jest większy od 3, przy czym stosunek minimalnej szerokości przewężenia mierzonej w osi poprzecznej topika do grubości jest miiejszy od 4.153,073 throat size is greater than 3, and the ratio of the minimum throat width measured along the transverse axis of the fuse to the thickness is less than 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»The formula allows to obtain inserts with low power losses under load with the rated current, with high short-circuit current limitation capacity by shaping and positioning the narrowings in such a way that the voltage drop in the arc during the bringing the current to zero is greater than the value of the instantaneous electromotive force of the source until its natural zero crossing »

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.The invention is illustrated in an example of a cut in the drawing, which shows a longitudinal section of a single fuse-link strip fuse module with the same circular indentations for a rated voltage of 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.The single unit of the fuse 1 according to the invention, made by punching from a copper foil with a thickness of 0.2 mm, is characterized by symmetry with respect to the longitudinal and transverse axis.

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.For example, it has eight identical constrictions 4 in its longitudinal axis, each of which is formed by two semicircular side notches 2 and 3 located along the transverse axis. The distance a between the central constrictions 4 is 30% smaller than the distance 9 and between any other constrictions 4 The distance a between two central constrictions 4 is, for example, 6 mm at the minimum width of the constriction bz of 0.4 mn. The width b of the fusible strip is 3 mm and is greater than the minimum length c of the side indentation 2 measured along the longitudinal axis of the strip is 1.2 mm. Distance: between the other constrictions are equal and equal to 9 m. Moreover, in the construction of the fusible strip according to the invention, the width b of the fusible strip is 7.3 times greater than the minimum width b of the groove 4, and the width b of the groove 4 is twice as large as the thickness g of the melt strip 1. The voltage per one groove 4 is 123 V and is lower than the permissible value of 160 V in 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.Preliminary calculations and model tests confirmed the assumptions that the location of the notches 4, the proportions and the method of solving the system of the constrictions according to the invention allow for obtaining low-loss fuses with the desired time-current characteristics, high resistance to impulse overloads, exceeding at least 1000 motor starts, and also characterized by a high limiting capacity short-circuit currents with a switching capacity of 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.Thanks to the invented dimensional proportions of the fuse, an arc voltage curve close to the rectangular shape was obtained in each of the drums with your content from 30% to 100% of the instantaneous value of the power source voltage. The obtained course of the current limited by the fuse-link is close to the triangular one, which results in the ratio of the Joule switching integral to the pre-arcing integral smaller than 4 and a low value of the energy released in the fuse during learning. In practice this means that when switching the short circuit current powwtają waatości relatively low pressure, which umiiliwia use in the inserts syste checks in ^a ki deg voltage generally available ceramic bodies having a relatively small resistance to the pressure wave, which is accompanied with in ^ le high temperature gradient.

Claims

Patent disclaimer

A fuse-link fuse fuse in ^a voltage with a fast time-current characteristic, limiting the tipping current of high breaking power, characterized by symmetry in relation to the longitudinal axis and having at least a few constrictions located on the longitudinal axis of the fuse, and in each of the parallel modules having constrictions, with which for each narrowing there is a voltage not greater than 160 V, formed by side notches of any shape, the differences in the cross-sections of the surfaces in ° s are within +0.5, characterized in that the ratio of the product of the distance (a) between the two closest central narrowings (4) m-e along the longitudinal axis of the fuse (1) and the minimum width (bz) of the narrowing (4) measured along its transverse axis to the product of the width (b) of the fuse (1) at the point of non-constriction INm and the length (c) of the narrowing (c) 4) measured in the longitudinal axis of the fuse (1) is from 0.3 to 2, ko153 073 preferably from 0.7 to 1.2, and for the remaining distances (a ^) between the two closest remaining constrictions (4), this ratio is 1, moreover, the ratio of the width (b) of the fuse (1) in the place of the air pipes / m to the minimum width (bz) of the constriction (4) is greater than 5, where the ratio of the minimum width (bz) of the constriction (4) measured along the transverse axis of the fuse to the thickness (g) is less than 4