PL150614B1 - Opik paskowy bezpiecznikowej wkładki topikowej niskiego napięcia - Google Patents

Description

OPIS PATENTOWY

150 614

Patent dodatkowy do patentu nr

Zgłoszono: 86 05 15 /P. 259530/

Pierwszeństwo

Int. Cl.⁹ H01H 85/10

URZĄD

PATENTOWY

RP

Zgłoszenie ogłoszono: 88 04 28

Opis patentowy opublikowano: 1990 10 31

Twórcy wynalazku: Józef Osaowicki, Krzysztof Białynicki-Birula,

Krzysztof Cwidak, Jerzy Kowalski, Kazimierz Bieńkowski, Jan Polański, Stanisław Smolak, Marian Michalski, Zdzisław Dłutowski

Uprawniony z patentu: Instytut Elektrotechniki, Warszawa /Polska/

TOPIK PASKOWY BEZPIECZNIKOWEJ WKŁADKI TOPIKOWEJ NISKIEGO NAPIĘCIA

Przedmiotem wynalazku jest topik paskowy bezpiecznikowej wkładki topikowej niskiego napięcia o charakterystyce czasowoprądowej szybkiej, ograniczający prąd zwarcia, o dużej mocy wyłąozalnej. Znane są topiki paskowe do wkładek bezpiecznikowych instalacyjnych i przemysłowych, o charakterystyce czasowo-prądowej szybkiej na znamionowe napięcie przemienne do 1000 V, symetryczne względem osi podłużnej i poprzecznej, najczęściej wykonane ze srebra, a rzadziej z miedzi. ' Mają one zwykle w pobliżu środka długości umieszczone jedno przewężenie przeciążeniowe, a na ca. łej długości topika rozmieszczonych jest kilka, zazwyczaj 4 do 10 przewężeń zwarciowych, utworzonych przez wykonane w osi podłużnej topika otwory. Dzięki tym otworom stosunek przekroju topika w miejscu nieprzewężonym do minimalnego przekroju topika w miejscu przewężonym jest zwykle mniejszy od 5« Przewężenie przeciążeniowe w znanych rozwiązaniach wkładek topikowych o charakterystyce czasowo-prądowej szybkiej ma zazwyczaj mniejszy przekrój lub większą długość od przewężeń zwarcio wych. Znane jest również z opisu zgłoszenia patentowego PRL nr P-253 425 rozwiązanie układu przewężeń, w którym miejsce przeciążeniowe w pasku topikowym uzyskuje się przez zbliżenie do siebie w osi podłużnej dwóch środkowych przewężeń zwarciowych na odległość mniejszą, niż odległość między dowolnymi innymi najbliższymi przewężeniami. Innym rozwiązaniem, znanym z opisu patentowego PRL nr 134 811, jest topik z układem przewężeń zwarciowych i przeciążeniowych, w którym miejsoe przeciążeniowe w środku długości topika uzyskano przez skoncentrowanie na małej długości aż 9 przewężeń.

Topiki o charakterystyce czasowo-prądowej szybkiej, ze znanymi z literatury i z opisów patentowych rozwiązani am1 układów przewężeń przeciążeniowych i z war oi o wych, odznaczają się jednak dużymi stratami mocy, małą odpornością topików na krótkotrwałe przeciążenia spowodowane, na przykład rozruchami silników, a pod względem technologicznym topiki te są trudne do wykonania, zwłaszcza na prądy znamionowe niższe od 40 A.

Istota wynalazku polega na tym, że na znanym elemencie topikowym paskowym, składającym się z jednego lub więcej modułów, symetrycznym względem osi podłużnej i poprzecznej, posiadającym nieparzystą liczbę przewężeń, co najmniej trzy, usytuowane w osi podłużnej topika, każde utwc150614

150 614 rzone przez dwa wycięcia boczne o dowolnym kształcie, przewężenia te tak rozmieszczone eą na pasku topikowym, że odległość między osiami poprzecznymi dwóch najbliższych przewężeń jest 3 do 6, korzystnie 3,6 do 4»6, razy większa od stosunku szerokości modułu paska topikowego do minimalnej szerokości przewężenia środkowego wynoszącego 2,5 do 4, korzystnie 3 do 3»5· Powierzchnia środkowych wycięć jest od 10 do 70%, korzystnie 15 do 40%, większa od powierzchni pozostałych wycięć, a minimalna powierzchnia przekroju środkowego przewężona jest 5 do 40%, korzystnie 10 do 20% mniejeza od powierzchni przekroju pozostałych przewężeń· Dzięki ukształtowaniu i rozmieszczeniu przewężeń w topiku według wynalazku możliwe było uzyskanie wkładek topikowych o dużej zwarciowej zdolności wyłączania, pożądanej charakterystyce czasowo-prądowej szybkiej, pomimo, że na jedno przewężenie w topiku przypada napięcie znamionowe większe od 160 V.

Wynalazek jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia widok z góry pojedynczego modułu topika paskowego z wycięciami okrągłymi dla wkładki bezpiecznikowej na znamionowe napięcie przemienne 660 V i stałe 440 V· Pojedyńczy moduł paska topikowego 1 według wynalazku, wykonany przez wykrawanie z folii miedzianej lub srebrnej, o szerokości modułu m i grubości g zależnych od prądu znamionowego wkładki topikowej, jeet symetryczny względem osi podłużnej i poprzecznej· Przykładowo topik poeiada w osi podłużnej trzy przewężenia 2, 3 i 4» z których każde utworzone jest przez dwa jednakowe wyoięoia boczne 3 i 6,7 i 8,9 i 10 w kształcie półkoli, usytuowanych w osiach poprzecznych przewężeń· Stosunek powierzchni przekroju przewężeń skrajnych 3 i 4 do powierzchni przekroju przewężenia środkowego 2 wynosi 1,15» a powierzchnia wycięć 5x6 przewężenia środkowego 2 jest 1,32 razy większa od powierzchni wycięć skrajnych 7 i 8 lub 9 i 10, przy czym odległość między najbliższymi przewężeniami a wynosząca 13 nm jest 3»9 razy większa od stosunku szerokości modułu paska topikowego m do szerokości przewężenia środkowego 2. Stosunek szerokości modułu m do szerokości przewężenia środkowego 2 wynosi 3,3·

Obliczenia i badania modelowe potwierdziły założenia, że umiejscowienie przewężeń 2, 3 i 4> proporcje i sposób rozwiązania układu przewężeń według wynalazku pozwalają na uzyskanie bezpieczników niskostratnych o pożądanej charakterystyce czasowo-prądowej szybkiej, stosunkowo dużej odporności na impulsowe przeciążenia, odznaczających się dużą zdolnością ograniczania prądów zwarciowych przy zdolności wyłączania większej od 50 kA pomimo, że na jedno przewężenie przypada napięcie większe od 160 V· Dzięki wynalezionym proporcjom wymiarowym topika, uzyskano zbliżony do prostpkątnego przebieg napięcia na łuku w każdej chwili o wartości od 20% do 80% wyższej od wartośoi chwilowej napięcia źródła· Uzyskano przy tym przebieg prądu organicznego przez wkładki z topikami srebrnymi i miedzianymi zbliżony do trójkątnego· Daje to w efekcie stosunek całki wyłączania Joule'a do całki przedłukowej mniejszy od 3»5 oraz stosunkowo małą energią łuku wyłącznika· V praktyce oznacza to, że w czasie wyłączania prądu zwarciowego powstaje stosunkowo małe ciśnienie, co umożliwia stosowanie we wkładkach topikowych ogólnie dostępnych korpusów porcelanowych o stosunkowo niewielkiej odporności na falę ciśnieniową, której towarzyszy duży gradient temperatury·

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Topik paskowy bezpiecznikowej wkładki topikowej niskiego napięcia o charakterystyce czasowo-prądowej szybkiej, ograniczający prąd zwarcia, o dużej mocy wyłączalnej, składający się z jednego lub więcej modułów, charakteryzujący się symetrią względem osi podłużnej i poprzecznej, posiadający nieparzystą liczbę przewężeń, co najmniej trzy, usytuowane w osi podłużnej topika, znamienny tym, że przewężenia /2/, /3/ i /4/, każde utworzone przez dwa wycięcia boozne /5/ i /6/, /7/ i /8/, /9/ i /10/ o dowolnym kształcie są tak rozmieszczone wzdłuż osi podłużnej topika, że odległość /a/ między osiami poprzecznymi dwóch najbliższych przewężeń jest 3 do 6, korzystnie 3*6 do 4>6, razy większa od stosunku szerokości modułu /m/ paska topikowego /1/ do minimalnej szerokośoi przewężenia środkowego /2/ wynoszącego 2,5 dc 4, korzystnie 3 do 3»5> przy czym powierzchnia środkowych wycięć /5/ i /6/ jest o 10 do 70%, korzystnie 15 do 40%, większa od powierzchni pozostałych wycięć /7/ i /8/ lub /9/ i /10/, a minimalna powierzchnia przekroju środkowego przewężenia /2/ jest 5 do 40%, korzystnie 10 do 20%, mniejeza od powierzchni przekroju pozostałych przewężeń /3/ lub /4/·

   150 614