PL185725B1

PL185725B1 - Strip-type fuse element

Info

Publication number: PL185725B1
Application number: PL98325351A
Authority: PL
Inventors: Józef Ossowicki; Krzysztof Ćwidak; Krzysztof Białynicki-Birula; Jerzy Kowalski; Jan Folański; Wiesław Gutowski; Stanisław Dajcz
Original assignee: Inst Elektrotechniki; Sprzetu Elektrotechnicznego Po
Priority date: 1998-03-13
Filing date: 1998-03-13
Publication date: 2003-07-31
Also published as: PL325351A1

Abstract

Topik paskowy bezpiecznikowej wkładki topikowej ni57) skiego napięcia o zwłocznej charakterystyce czasowo-piądowej, miedziany, składający się w zależności od prądu znamionowego z jednego lub więcej równoległych pasków, a każdy pasek z jednego lub więcej modułów, zawierający miejsce przeciążeniowe w pobliżu środka długości utworzone przez przewężenie przeciążeniowe usytuowane w osi podłużnej modułu paska topikowego utworzone przez dwa wycięcia boczne o kształcie półkoli i zdwojone przewężenie utworzone przez okrągły otwór w osi podłużnej paska topikowego i wycięcia boczne tworzące przewężenie przeciążeniowe oraz usytuowanego po przeciwnej stronie przewężenia przeciążeniowego paska lutu niskotopliwego nałożonego prostopadle do osi podłużnej topika, znamienny tym, że pasek lutu niskotopliwego częściowo pokrywa przewężenie przeciążeniowe na długości (a), przy czym stosunek tej długości (a) lutu niskotopliwego na przewężeniu przeciążeniowym (4) do promienia każdego półkola (3) tworzącego przewężenie przeciążeniowe (4) wynosi od 0,6 do 1,6 , korzystnie od 0,8 do 1,2, zaś stosunek średnicy otworu (6) w osi podłużnej (A-A) modułu paska topikowego (1) do promienia półkoli (3) tworzących przewężenie przeciążeniowe (4) jest nie mniejszy od 1,28, natomiast stosunek minimalnej szerokości przewęzenia przeciążeniowego (4) do średnicy otworu (6) i stosunek minimalnej szerokości przewęzenia przeciążeniowego (4) do minimalnej szerokości zdwojonego przewężenia (5) są mniejsze od jedności.Strip fuse of fuse-link ni57) low voltage with a delayed time-slope characteristic, copper, depending on the rated current with one or more parallel strips and each stripe from one or more modules, containing the overload site near the middle of the length formed by the constriction overload devices located in the longitudinal axis of the belt module fusible link formed by two side shaped cutouts semicircles and a double constriction formed by a circular opening in the longitudinal axis of the fuse strip and the side notches forming narrowing of the overload and located on the opposite overload side of the low-melting solder strip applied perpendicularly to the longitudinal axis of the fuse, characterized by that the low-melting braze strip partially covers the constriction overload length (a), the ratio of this length (a) low-melting solder in the overload restriction (4) to the radius of each semicircle (3) forming a constriction (4) is from 0.6 to 1.6, preferably from 0.8 to 1.2, and the ratio of the hole diameter (6) in the longitudinal axis (A-A) of the module the fusible link (1) to the radius of the semicircles (3) forming the restriction overload (4) is not less than 1.28, however ratio of the minimum width of the overload groove (4) to the diameter of the opening (6) and the ratio of the minimum width overload notch (4) to the minimum width doubled constrictions (5) are less than one.

Description

Przedmiotem wynalazku jest topik paskowy bezpiecznikowej wkładki topikowej niskiego napięcia o charakterystyce czasowo-prądowej zwłocznej.The subject of the invention is a low-voltage fuse strip fuse with a time-delayed time-current characteristic.

Wynalazek znajduje zastosowanie w bezpiecznikach topikowych niskiego napięcia na prądy znamionowe większe od 6 A, przeznaczonych do zabezpieczania instalacji elektroenergetycznych.The invention is used in low voltage fuses for rated currents greater than 6 A, intended for the protection of power installations.

Znane są z literatury i z opisów patentowych wkładki bezpiecznikowe niskiego napięcia o charakterystyce czasowo-prądowej zwłocznej z miedzianymi topikami paskowymi składającymi się, w zależności od prądu znamionowego, z jednego lub kilku równoległych pasków topikowych, jedno lub wielomodułowych. Każdy moduł ma co najmniej jedno przewężenie przeciążeniowo-zwarciowe utworzone przez 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 tego lutu.Low-voltage fuse links with time-delayed time-current characteristics and with copper strip fuses consisting, depending on the rated current, of one or more parallel single or multi-module fuse strips are known from the literature and from patents. Each module has at least one short-circuit restriction formed by side cutouts of any shape or by individual holes arranged along the longitudinal axis of the fusible strip module. The threads have an overload spot in the form of a strip or drop of tin-lead solder near the center of the length and constrictions near the solder.

Znanym jest z opisu patentowego PRL nr 141 823 topik paskowy miedziany posiadający przewężenia zwarciowe oraz miejsce przeciążeniowe utworzone przez nałożenie paska lutu cynowo-ołowiowego po jednej stronie przewężenia przeciążeniowego umieszczonego w osi podłużnej topika, utworzonego przez dwa wycięcia boczne o dowolnym kształcie umieszczone w osi poprzecznej topika, a po drugiej stronie tego przewężenia wykonanie w osi podłużnej topika okrągłego otworu o powierzchni nie większej niż 1,2 powierzchni jednego wycięcia bocznego.A copper strip fuse is known from the Polish Patent Specification No. 141 823 with short-circuit constrictions and an overload spot formed by applying a strip of tin-lead solder on one side of the overload constriction located in the longitudinal axis of the fuse, formed by two side notches of any shape placed in the transverse axis of the fuse and on the other side of this reduction, making a circular opening in the longitudinal axis of the fuse with an area of not more than 1.2 times the area of one side cutout.

Badania eksperymentalne wykazały, że topiki według tego wynalazku są bardzo łatwe w produkcji seryjnej, ale nie zapewniają wystarczająco małych strat mocy w warunkach ich używania Innym znanym z opisu patentowego RFN nr 2428569 jest topik paskowy zawierający zdwojone przewężenia zwarciowe, mający w środku długości, w jego osi podłużnej, przewężenie przeciążeniowe obok którego znajduje się okrągły otwór wypełniony lutem cynowo-ołowiowym.Experimental studies have shown that the fuses according to this invention are very easy to mass-produce, but they do not provide sufficiently low power losses under the conditions of their use. Another known from the German patent specification No. 2,428,569 is a strip fuse containing double short-circuit constrictions, having in its middle length, longitudinal axis, overload restriction next to which there is a round hole filled with tin-lead solder.

Jeszcze innym znanym z opisu patentowego RP nr 163287 jest topik paskowy, w którym miejsce przeciążeniowe usytuowane w pobliżu środka długości topika, utworzone jestYet another, known from the Polish patent description No. 163287, is a stripped fuse, in which the overload point located near the center of the fuse length is formed by

185 725 przez przeciążeniowy mostek grzejny powstały przez wykrojenie w taśmie otworów kształtowych, których dwie krawędzie są równoległe do podłużnej osi topika, a trzecia jest do tej osi prostopadła oraz naniesioną na topik paskowy ścieżkę stopu aktywnego usytuowaną stycznie do krawędzi otworu kształtowego tworzącego przewężenie i pokrywającą to przewężenie na długości od 0,2 do 1,5 szerokości tego przewężenia.185 725 by the overload heating bridge formed by cutting shaped holes in the strip, the two edges of which are parallel to the longitudinal axis of the fuse, and the third one is perpendicular to this axis, and a path of active alloy applied to the strip fuse located tangentially to the edge of the shaped hole forming the narrowing and covering it a contraction in length from 0.2 to 1.5 times the width of the contraction.

Topiki według tych wynalazków, pomimo że są tanie i łatwe do wykonania, jednak ze względu na duże straty mocy, a zwłaszcza stosunkowo małą odporność na wielokrotne przeciążenia, nie są przydatne do stosowania w niskostratnych bezpiecznikach na prądy znamionowe większe od 63 A.The fuses according to these inventions, although they are cheap and easy to produce, are not suitable for use in low-loss fuses with rated currents greater than 63 A. due to high power losses, and especially relatively low resistance to multiple overloads.

Znane są również z literatury i opisów patentowych RFN nr 1281538, USA nr 3386062 i nr 3525064 oraz ze zgłoszenia P-321107 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.Also known from the literature and German patents No. 1281538, USA No. 3386062 and No. 3525064, as well as from the application P-321107, low-loss strip fuse designs with favorable time-current characteristics, relatively high resistance to overload pulses, guaranteeing high switching capacity at relatively low overvoltages generated during switching off.

Topiki według tych wynalazków mają jednak przewężenia utworzone przez wycięcia o skomplikowanych kształtach. 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.The threads of these inventions, however, have constrictions formed by cutouts of complex shapes. These fuses are expensive and very difficult to manufacture in production conditions because they require the use of complicated technological equipment for their production, which greatly increases the cost of producing inserts with such fuses.

Według wynalazku, w module topika paskowego, w pobliżu środka długości znajduje się miejsce przeciążeniowe składające się z przewężenia przeciążeniowego w osi podłużnej paska topikowego utworzonego przez dwa symetryczne wycięcia boczne o kształcie półkoli i utworzonego obok niego przez okrągły otwór w osi podłużnej topika zdwojonego przewężenia stanowiącego przedłużenie przewężenia przeciążeniowego oraz usytuowanego po przeciwnej stronie przewężenia przeciążeniowego i pokrywającego częściowo to przewężenie paska lutu niskotopliwego nałożonego prostopadle do osi podłużnej topika.According to the invention, in the strip fuse module, near the center of its length, there is an overload point consisting of a stress constriction in the longitudinal axis of the fuse strip formed by two symmetrical side cutouts of semicircular shape and a double constriction formed next to it by a round hole in the longitudinal axis of the fusible link constituting an extension. the narrowing of the overload and the narrowing on the opposite side and partially covering the narrowing of the strip of low-melting solder applied perpendicularly to the longitudinal axis of the fuse.

Stosunek długości lutu niskotopliwego pokrywającego przewężenie przeciążeniowe do promienia półkoli tworzących przewężenie przeciążeniowe wynosi od 0,6 do 1,6, korzystnie od 0,8 do 1,2, zaś stosunek średnicy otworu w osi podłużnej paska topikowego do promienia półkoli tworzących przewężenie przeciążeniowe jest nie mniejszy od 1,28, natomiast stosunek minimalnej szerokości przewężenia przeciążeniowego do średnicy otworu w osi podłużnej topika i stosunek minimalnej szerokości przewężenia przeciążeniowego do minimalnej szerokości zdwojonego przewężenia jest mniejszy od jedności.The ratio of the length of the low-melting solder covering the overload restriction to the radius of the semicircles forming the overload restriction is from 0.6 to 1.6, preferably from 0.8 to 1.2, and the ratio of the diameter of the hole in the longitudinal axis of the fuse strip to the radius of the semicircles forming the overload restriction is not less than 1.28, while the ratio of the minimum width of the overload restriction to the diameter of the hole in the longitudinal axis of the fuse and the ratio of the minimum width of the overload restriction to the minimum width of the double reduction is less than one.

Dzięki wynalezionym proporcjom wymiarowym miejsca przeciążeniowego topika (a tym samym innej konstrukcji topika) i jednoczesnemu ich zastosowaniu możliwe jest uzyskanie topików niskostratnych o pożądanym przebiegu charakterystyki czasowo-prądowej zwłocznej, dobrze zabezpieczających przewody od przeciążeń, odznaczających się przy tym bardzo dużą odpornością na wielokrotne przeciążenia np. związane z częstymi rozruchami silników. Zastosowanie w topikach paskowych rozwiązania miejsca przeciążeniowego według wynalazku bardzo upraszcza urządzenia technologiczne do produkcji topików, tym samym zmniejsza koszt ich wytwarzania, a straty mocy wydzielone w topikach w czasie obciążenia są o kilkanaście procent mniejsze od straty mocy wydzielanej w topikach wykonywanych według innych patentów.Thanks to the invented dimensional proportions of the overload spot of the fuse (and thus a different fuse structure) and their simultaneous use, it is possible to obtain low-loss fuses with the desired time-delay characteristics, which protect the conductors against overloads well, and are characterized by a very high resistance to multiple overloads, e.g. related to frequent engine starts. The use of the overload spot solution according to the invention in the strip fuses greatly simplifies the technological devices for the production of fuses, thus reducing the cost of their production, and the power losses generated in the fuses during loading are several percent lower than the power loss dissipated in fuses manufactured according to other patents.

Topik paskowy według wynalazku wykonany przez wykrawanie z taśmy miedzianej jest pokazany na rysunku, na którym przedstawiono widok z góry miejsca przeciążeniowego paska topikowego o szerokości jednego modułu.The inventive stripe fuse made by punching from a copper strip is shown in the drawing, which shows a top view of an overload fusible strip with a width of one module.

Moduł paska topikowego 1 w przykładowym wykonania o szerokości m = 3,3 mm i grubości zależnej od prądu znamionowego ma w pobliżu środka długości miejsce przeciążeniowe symetryczne względem osi podłużnej A-A modułu. Przewężenie przeciążeniowe 4 o minimalnej szerokości 0,8 jest utworzone przez dwa wycięcia boczne 3 o promieniu 1,25 mm. Z jednej strony przewężenia przeciążeniowego 4 w osi podłużnej A-A modułu znajduje się okrągły otwór 6 o średnicy 1,6 mm tworzący zdwojone przewężenie 5 o szerokości 0,9 mm. Z drugiej strony przewężenia przeciążeniowego 4 jest nałożony na topik pasek lutu niskotopliwego 2 pokrywający przewężenie przeciążeniowe 4 na długości a = 1,1 mm.The fusible link module 1 in the exemplary embodiment with a width m = 3.3 mm and a thickness depending on the rated current has an overload location symmetrical about the longitudinal axis A-A of the module near the center of its length. The constriction 4 with a minimum width of 0.8 is formed by two side cutouts 3 with a radius of 1.25 mm. On one side of the overload constriction 4 in the longitudinal axis A-A of the module there is a round hole 6 with a diameter of 1.6 mm, creating a doubled narrowing 5 with a width of 0.9 mm. On the other side of the overload constriction 4, a strip of low-melting solder 2 is placed on the fuse, covering the stress constriction 4 over the length a = 1.1 mm.

185 725185 725

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 50 copies. Price PLN 2.00.

Claims

Patent claim

Low-voltage fuse strip with time-delayed time-current characteristic, copper, consisting of one or more parallel strips depending on the rated current, and each strip of one or more modules, including an overload spot near the middle of the length formed by an overload constriction located in the longitudinal axis of the fuse strip module formed by two side cuts in the shape of a semicircle and a double restriction formed by a round hole in the longitudinal axis of the fuse strip and side cuts forming a stress constriction and a stress constriction located on the opposite side of a strip of low-melting solder applied perpendicular to the longitudinal axis of the fuse , characterized in that the strip of low-melting solder partially covers the stress constriction along the length (a), the ratio of the length (a) of the low-melting solder in the constriction (4) to the radius of each semicircle (3) forming the conductor The overload concentration (4) is from 0.6 to 1.6, preferably from 0.8 to 1.2, and the ratio of the diameter of the hole (6) in the longitudinal axis (AA) of the fusible link module (1) to the radius of the semicircles (3) constriction (4) is not less than 1.28, while the ratio of the minimum width of the overload restriction (4) to the diameter of the opening (6) and the ratio of the minimum width of the overload restriction (4) to the minimum width of the double restriction (5) are less than one .