SU1001223A1

SU1001223A1 - Fuse

Info

Publication number: SU1001223A1
Application number: SU813309784A
Authority: SU
Inventors: Александр Николаевич Булгаков; Наталья Александровна Ильина; Роальд Саввич Хмельницкий; Семен Матвеевич Шевченко; Илья Григорьевич Шкловский; Яков Наумович Шнайдер
Priority date: 1981-04-06
Filing date: 1981-04-06
Publication date: 1983-02-28

Description

(54) ПЛАВКИЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ(54) FUSE FUSE

Изобретение относитс к электротехнике , в частности к плавким предохранител м .This invention relates to electrical engineering, in particular to fuses.

Известны плавкие предохранители, плавкие элементы которых имеют изгибы , служащие дл компенсации изменений их линейных размеров как при перепадах температуры при работе предохранител в режиме тепловых нагрузок, так и при его сборке Known fuses, fusible elements of which have bends, are used to compensate for changes in their linear dimensions as when the temperature drops during operation of the fuse in the mode of thermal loads, and during assembly

Однако в этих конструкци х изгибы не оказывают вли ни на защитные характеристики предохранителей.However, in these structures, bends do not affect the protective characteristics of the fuses.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс плавкий предохранитель, содержащий корпус, заполненный дугогас щим наполнителем , контактные выводы и по меньшей мере один ленточный перфорированный плавкий элемент, соединенный с контактными выводами и имеющий изгибы, расположенные вдоль плавкого элемента по разные стороны от каждого из участков уменьшенного сечени , образованного перфорацией, причем в указанном плавком элементе отношение полного поперечного сечени к минимальному поперечному сечению перфорированных участков составл ет 5:1 и более 2.Closest to the proposed technical entity is a fuse, comprising a housing filled with an arc-suppressing filler, contact leads and at least one tape perforated fusible element connected to the contact leads and having bends located along the fusible element on opposite sides of each of the areas of reduced section formed by perforation, and in the specified melting element the ratio of the total cross section to the minimum cross section of the perforations nnyh portions is 5: 1 and 2.

Недостатками известного устройства вл ютс низка устойчивость к циклическим перегрузкам и неблагопри тные услови дл дугогашени .The disadvantages of the known device are low resistance to cyclic overloads and adverse conditions for arc suppression.

Цель изобретени - повышение стойкости предохранител к циклическим перегрузкам и улучшение условий дугогашени .The purpose of the invention is to increase the durability of a fuse to cyclic overloads and to improve arc conditions.

Поставленна цель достигаетс The goal is achieved

10 тем, что в плавком предохранителе указанны2 изгибы, расположенные вдоль плавкого элемента по разные стороны от каждого из участков уменьшенного сечени , образованного перфорацией, 10 by the fact that in the fuse there are indicated 2 bends located along the fusible element on different sides of each of the sections of reduced section formed by perforation,

15 направлены в противоположные стороны относительно плоскости плавкого элемента и выполнены с соотношением рассто ни от плоскости плавкого элемента до наиболее удаленного участ20 ка изгиба к длине изгиба в плоскости плавкого элемента в пределах 0,1-1,0.15 are directed in opposite directions with respect to the plane of the fusible element and are made with a ratio of the distance from the plane of the fusible element to the most distant section of the bend to the length of the bend in the plane of the fusible element in the range 0.1-1.0.

На фиг.1 изображен плавкий предохранитель , общий вид; на фиг.2 то же, поперечное сечение; на фиг.3 25 плавкий элемент.Figure 1 shows the fuse, a general view; Fig.2 is the same cross section; figure 25 25 fusible element.

Плавкий предохранитель содержит корпус I с контактными выводами 2 и плавкий элемент 3, помещенный в дугогас щий наполнитель 4. Плавкий The fuse comprises a housing I with contact leads 2 and a fusible element 3 placed in an arc-extinguishing filler 4. Fusible

30 элемент 3 предохранител выполнен30 fuse element 3 is made

из металлической ленты и соединен с КОР1тактными выводами 2. Между участками уменьшенного сечени 5, образованными перфорацией, расположены изгибы 6, причем изгибы,расположенные вдоль плавкого элемента по разные стороны от каждого из участков I уменьшенного сечени 5, направлены в противоположные стороны относително плоскости плавкого элемента.from the metal strip and connected to the KOP1-pin terminals 2. Bends 6 are located between the sections of reduced section 5 formed by perforation, and the bends located along the fusible element on opposite sides of each section I of reduced section 5 are directed opposite to the plane of the fusible element .

Предельные значени соотношений выбирают в за висимости от линейных размеров плавких элементов и изгибов , от рассто ний между участками уменьшенного сечени (плавкими перешейками ) вдоль плавкого элемента и от р да других факторов.The limiting values of the ratios are chosen depending on the linear dimensions of the fusible elements and bends, on the distances between the sections of reduced cross section (fusible necks) along the fusible element and on a number of other factors.

Дли быстродействующих предохранителей низкого напр жени рассто ние между последовательными р дами плавких перешейков,, вдоль плоскоголенточного плавкого элемента находитс в пределах 8-20 мм. Рассто ние от плоскости плавкого элемента до наиболее удаленного участка изгиба должно быть не менее 1-1,5 мм и Fie более 4-5 мм (чтобы не произошло увеличени размеров корпуса малогабаритных быстродействующих предохранителей в поперечной плоскости). Одновременно необходимо учитыва.а;-ь, что рассто ние от плавкого перешейк до начала изгиба не может быть меньше определенной величины (зав .ис щей от номинальных параметров пре,цохранител и сечени перешейков; , так как в противном случае наличие изгибов не оказывает существенного- вли ни на стойкость предохранител к циклическим перегрузкам . Кроме того, рассто ние между последовательныМи плaвки vIИ перешейKaiviH в плоскости, парешлельной продольной-оси предохранител , не должно быть менее 5 мм. Это объ сн етс тем, что при отключении предохранителем тока короткого замыкани плазма металла перешейков проникает в песок на рассто ние 2-2,5 мм, поэтому при рассто нии между перешейками менее 5 мм потоки плазмы от сосегдних последовательных перешейков могут слитьс , что приводит к образованию устойчивой дуги.For fast, low voltage fuses, the distance between successive rows of fusible necks, along the flat-band, fusible element is in the range of 8-20 mm. The distance from the plane of the fusible element to the most distant section of the bend should be no less than 1-1.5 mm and Fie more than 4-5 mm (so as not to increase the size of the body of compact high-speed fuses in the transverse plane). At the same time, it is necessary to take into account that the distance from the fusible isthmus to the beginning of the bend cannot be less than a certain value (depending on the nominal parameters of the pre, guard and cross-sections of the necks), otherwise - influence on the durability of the fuse to cyclic overloads.In addition, the distance between the successive welding of the vii of the KaiiviH in the plane parallel to the longitudinal axis of the fuse should not be less than 5 mm. With a short-circuit current guard, the plasma of the metal necks penetrates into the sand at a distance of 2-2.5 mm, therefore, when the distance between necks is less than 5 mm, plasma flows from consecutive necks can merge, which leads to the formation of a stable arc.

При минимальном рассто нии от плоскости плавкого элемента до наиболее удаленного участка изгиба и максимальной дл этого случа длине изгиба в плоскости плавкого элемент отношение рассто ни от плоскости .плавкого элемента до наиболее удаленного участка изгиба к длине изгиба в плоскости плавкого элемента близко к О , 1.With a minimum distance from the plane of the fusible element to the most distant section of the bend and maximum for this case, the length of the bend in the plane of the fusible element is the ratio of the distance from the plane of the fusible element to the most distant section of bend to the length of the bend in the plane of the fusible element close to O, 1.

При максимально допустимом рассто нии от плоскости плавкого эле- . мента до наиболее удаленного участка изгиба и минимальной дл этогоAt the maximum allowable distance from the plane of the fusible element. to the most distant part of the bend and the minimum for this

случа длине изгиба в плоскости плавкого элемента отношение рассто ни от плоскости плавкого элемента до наиболее удаленного участка изгиба к изгиба в плоскости плавкого элемента близко к 1,0.In the case of the length of the bend in the plane of the fusible element, the ratio of the distance from the plane of the fusible element to the most distant section of the bend to the bend in the plane of the fusible element is close to 1.0.

Плавкий предохранитель работает след.ующим образом.The fuse works as follows.

При работе плавкого предохранител в длительном тепловом режиме наличие изгибов приводит к увеличению площади охлаждени плавкого элемента , вследствие чего происходит снижение температуры на плавком элементе .When the fuse operates in the long-term thermal mode, the presence of bends leads to an increase in the cooling area of the fusible element, as a result of which the temperature on the fusible element decreases.

При работе плавкого предохранител в режиме циклических тепловых нагрузок происход т следующие влени . Так как участки уменьшенного сечени образованы с помощью перфорации , то на плавких элементах имеютс концентрации напр жений на отверсти х , образованных при просечке плавкого элемента. В процессе эксплуатации в области концентрации напр жений на краю отверстий образуютс трещины. Так как ширина пбрешейка у быстродействующих предохранителей достаточно мала по сравнению с размерами перфорационных отверстий, то возникшие трещиныполностью пересекают перешейки. Если предохранитель подвергают воздействию циклических тепловых нагрузок, то при этом существует значительна разница между средним напр жением на отверсти х (во врем нахождени предохранител в состо нии паузы) и . амплитудным напр жением (во врем прохождени через предохранитель импульса тока). Так как расширение тре1цины за один цикл есть величина, завис ща от разницы между амплитудным и средним.напр жением, то режим циклических нагрузок дл -роста трещины вл етс гораздо более опасным, чём длительный тепловой режим. -Дл роста трещины должна быть затрачена энерги , пропорциональна ее длине (в данном случае ширине перешейка). При наличии на плавком элементе изгибов с необходимой длиной больша часть этой энергии преобразуетс в энергию упругой деформации изогнутой части плавкого элемента , ширина которой намного превышает ширину перешейка. Таким образом , понижаетс .амплитудное напр жение на отверстии и, следовательно, предотвращаетс расширение трещины до состо ни разрыва металла перешейка .When the fuse operates in the cyclic thermal load mode, the following events occur. Since the sections of reduced cross section are formed by perforation, there are concentrations of stresses on the fusible elements on the holes formed when the fusible element slits. During operation, cracks are formed in the area of stress concentration at the edge of the holes. Since the width of the prefab at high-speed fuses is rather small compared to the size of the perforations, the cracks that occur completely intersect the necks. If the fuse is subjected to cyclic thermal loads, then there is a significant difference between the average voltage across the holes (while the fuse is in the pause state) and. amplitude voltage (during the passage of a current pulse through the fuse). Since the expansion of a single cycle in a single cycle is a value depending on the difference between the amplitude and average stress, the cyclic load mode for the crack growth is much more dangerous than the long thermal condition. - For the growth of a crack, energy must be expended, proportional to its length (in this case the width of the isthmus). If there are bends on the fusible element with the required length, most of this energy is converted into the elastic deformation energy of the curved part of the fusible element, the width of which is much greater than the width of the neck. In this way, the amplitude stress at the opening is reduced and, therefore, the crack is prevented from expanding to the point of rupture of the metal of the neck.

При протекании через плавкий предохранитель тока короткого замыкани .соседние (по длине) фульгуритные образовани располагаютс по разные стороны от плоскости плавкогоWhen a short-circuit current fuses through the fuse. Neighboring (in length) fulgurite formations are located on opposite sides of the fuse plane.

Claims

Claim

A fuse comprising a casing filled with arc suppressant, contact leads and at least one tape perforated fuse connected to contact leads and having bends located along the fuse on opposite sides of each of the reduced section sections formed by perforation, and the specified fusible element of Fig. {niya to the minimum cross section of the perforated sections is 5: 1 or more, characterized in that, in order to increase the fuse cyclic accelerations and improve the arc extinguishing conditions, said bends disposed along the fuse element on the opposite sides from each • θ th of the reduced section portions formed performatsiey, directed in opposite directions relative to the plane of the fuse element and formed with a ratio

15 the distance from the plane of the fusible element to the most remote portion of the bend to the length of the bend in the plane of the fusible element in the range of 0.1-1.0.