RU2155408C1 - Safety cutout with open fuse link - Google Patents

Abstract

FIELD: electrical engineering, high- voltage equipment. SUBSTANCE: invention refers to low-power safety cutouts. Proposed safety cutout has insulator 1 which ends carry contact holders 10 and 11 with split contacts 15 and 16 that have open groove 17 with side expansion 18. Flexible conductors 4 and 5 of cartridge 3 on which springy length 19 of wire acts are fixed in this expansion. EFFECT: proposed design of split contacts 15 and 16 provides for stable contact pressure and high operational reliability. 1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к высоковольтным коммутационным аппаратам, предназначенным для защиты силового оборудования электрических сетей от аварийных и перегрузочных токов. The invention relates to electrical engineering, in particular to high-voltage switching devices designed to protect power equipment of electric networks from emergency and overload currents.

Известен высоковольтный предохранитель, содержащий опорную изоляцию, верхнюю и нижнюю контактные системы, патрон с плавкой вставкой. В нижней контактной системе расположен механизм откидывания патрона, а в верхней - разъемный контактный узел. Known high-voltage fuse containing support insulation, upper and lower contact systems, a cartridge with a fuse. In the lower contact system there is a mechanism for folding the cartridge, and in the upper - a detachable contact node.

При перегорании плавкой вставки от действия аварийного тока (тока короткого замыкания и перегрузочного тока) благодаря механизму откидывания патрон сначала оседает вниз, чем обеспечивается расцепление в верхней контактной системе, а затем патрон откидывается, создавая видимый разрыв цепи. If the fuse-link burns out due to the emergency current (short-circuit current and overload current), the cartridge first settles down due to the folding mechanism, which ensures tripping in the upper contact system, and then the cartridge swings back, creating a visible open circuit.

Этот предохранитель предназначен для отключения токов в широком диапазоне и поэтому, если требуется отключение только малых токов, то эксплуатация такого дорогостоящего предохранителя становится нерентабельной. This fuse is designed to disconnect currents in a wide range and therefore, if only low currents are to be disconnected, the operation of such an expensive fuse becomes unprofitable.

Известен высоковольтный предохранитель с так называемой открытой плавкой вставкой, предназначенный для отключения малых токов в диапазоне 50-1200 А. После срабатывания патрон (открытая плавкая вставка) каждый раз заменяется на новый патрон. Known high-voltage fuse with the so-called open fuse, designed to turn off low currents in the range of 50-1200 A. After operation, the cartridge (open fuse) is replaced each time with a new cartridge.

Предохранитель с открытой плавкой вставкой содержит изолятор B, верхний G и нижний H контактодержатели, патрон (открытую плавкую вставку) с верхним 1 и нижним 2 гибкими проводниками, на концах которых закреплены зацепы 11 и 14 в виде круглых дисков. Для установки и снятия патрона на зацепах имеются кольца 10 и 13. A fuse with an open fuse insert contains insulator B, upper G and lower H contact holders, a cartridge (open fuse insert) with upper 1 and lower 2 flexible conductors, the ends of which are hooked 11 and 14 in the form of round disks. To install and remove the cartridge on the hooks there are rings 10 and 13.

Верхний и нижний контактодержатели выполнены из токопроводящей пружинной проволоки. Один конец контактодержателей закреплен на изоляторе B, а другой имеет разъемный контакт, выполненный в виде буквы "пси" из греческого алфавита, иначе говоря, выполнен ψ- образным, в который при установке патрона входят гибкие проводники 1 и 2, стопорящиеся зацепами 11 и 14. The upper and lower contact holders are made of conductive spring wire. One end of the contact carrier is mounted on insulator B, and the other has a detachable contact made in the form of the letter “psi” from the Greek alphabet, in other words, it is made ψ-shaped, which, when the cartridge is installed, includes flexible conductors 1 and 2, which are locked with hooks 11 and 14 .

Патрон L выполнен из газогенерирующего материала в виде трубы или частично из газогенерирующего материала 6, упрочненного снаружи, например стеклопластиком. В патроне L осуществляется процесс гашения электрической дуги в случае расплавления плавкого 5 и натяжного 4 элементов. The cartridge L is made of gas-generating material in the form of a pipe or partially of gas-generating material 6, hardened from the outside, for example with fiberglass. In the cartridge L, the process of extinguishing the electric arc in the case of fusion of the fusible 5 and tension 4 elements is carried out.

Для вытягивания нижнего гибкого проводника 2 из патрона в процессе отключения использована двойная пружина кручения H'. To pull the lower flexible conductor 2 from the cartridge during the shutdown process, a double torsion spring H 'was used.

Подсоединение электрической цепи осуществляется при помощи контактных выводов F. The electrical circuit is connected using contact terminals F.

Контактное нажатие в таком разъемном контакте зависит от усилия оператора, т. е., чем глубже зайдет гибкий проводник в "пси"-образный контакт, тем больше будет усилие контактного нажатия, т.е. сильнее деформируется сечение гибкого проводника. Более того, не исключено снижение контактного нажатия во время эксплуатации за счет выхода гибкого проводника, что может привести к аварийной ситуации. Этому может способствовать первоначальное недостаточное контактное нажатие или вибрация предохранителя. The contact pressing in such a detachable contact depends on the operator’s effort, that is, the deeper the flexible conductor goes into the “psi” -shaped contact, the greater the contact pressing force, i.e. the cross section of the flexible conductor is more deformed. Moreover, a reduction in contact pressing during operation due to the output of a flexible conductor is not ruled out, which can lead to an emergency. Initial inadequate contact pressure or vibration of the fuse may contribute to this.

Кроме того, при обгорании контактной поверхности разъемного контакта, что может произойти при недостаточном контактном нажатии, необходимо заменять полностью контактодержатели с отключающей пружиной. In addition, when burning the contact surface of the detachable contact, which can occur with insufficient contact pressing, it is necessary to completely replace contact holders with a breaking spring.

В условиях гололедной погоды, когда отключающая пружина H' может покрыться льдом, а нижний гибкий проводник 2 и патрон L покроются монолитной коркой льда, патрон становится неработоспособным, т.к. не будет возможности вытянуться нижнему гибкому проводнику, из патрона, что приведет к взрыву патрона в процессе отключения аварийного тока. In icy weather, when the breaking spring H 'can be covered with ice, and the lower flexible conductor 2 and the cartridge L are covered with a monolithic crust of ice, the cartridge becomes inoperative, because it will not be possible to extend the lower flexible conductor out of the cartridge, which will lead to the explosion of the cartridge in the process of disconnecting the emergency current.

Все вышеуказанные эксплуатационные ситуации существенно снижают надежность работы этого предохранителя. All of the above operational situations significantly reduce the reliability of this fuse.

Задачей настоящего изобретения является создание предохранителя с открытой плавкой вставкой с повышенной надежностью работы. An object of the present invention is to provide a fuse with an open fuse insert with increased reliability.

Решение этой задачи достигается тем, что в предохранителе с открытой плавкой вставкой, содержащем изолятор, на котором закреплены верхний и нижний с отключающей пружиной контактодержатели с разъемным контактом, патрон с верхним и нижним гибкими проводниками, на концах которых расположены зацепы, верхний и нижний разъемные контакты выполнены в виде съемных токопроводящих пластин, имеющих открытый со стороны изолятора и плавно расширяющийся паз, выполненный под углом к продольной оси пластин, а на закрытом конце паза имеется боковое его расширение, в котором расположены верхний и нижний гибкие проводники патрона после его установки, при этом для осуществления контактного нажатия на пластинах со стороны патрона консольно закреплен пружинящий отрезок проволоки, плотно прилегающий к поверхности пластин. The solution to this problem is achieved by the fact that in the fuse with an open fusible insert containing an insulator on which the upper and lower contact holders with a detachable contact are fixed, a cartridge with upper and lower flexible conductors, at the ends of which there are hooks, upper and lower detachable contacts made in the form of removable conductive plates having an open on the insulator side and a smoothly expanding groove made at an angle to the longitudinal axis of the plates, and on the closed end of the groove there is a side asshirenie in which are located the upper and lower flexible conductors cartridge after it is installed, thus for pressing the contact plates by spring chuck cantilevered segment of the wire tightly adjacent to the wafer surface.

Кроме того, над отключающей пружиной и у выхлопного нижнего конца патрона установлены кожухи. In addition, shrouds are mounted above the breaking spring and the exhaust lower end of the cartridge.

Выполнение разъемного контакта в виде токопроводящей пластины с пазом, имеющим боковое расширение, позволяет получить однозначную установку гибких проводников патрона и однозначное контактное нажатие независимо от усилий со стороны оператора, т.к. оно обеспечивается отключающей пружиной. Это достигается тем, что пружинящий отрезок проволоки удерживает гибкий проводник в боковом расширении и тем самым исключает выход гибкого проводника патрона из паза при вибрации предохранителя, что способствует его надежной работе. Making a detachable contact in the form of a conductive plate with a groove having lateral expansion allows you to get an unambiguous installation of the flexible conductors of the cartridge and an unambiguous contact pressing regardless of the efforts on the part of the operator, because it is provided by a breaking spring. This is achieved by the fact that the springy section of wire holds the flexible conductor in the lateral expansion and thereby eliminates the exit of the flexible conductor of the cartridge from the groove during vibration of the fuse, which contributes to its reliable operation.

Открытый со стороны изолятора плавно расширяющийся паз делает удобным установку патрона при помощи оперативной штанги, а выполнение паза под углом к продольной оси пластины позволяет получить наиболее оптимальные ее размеры. A smoothly expanding groove open from the side of the insulator makes it convenient to install the cartridge with the help of an operational rod, and the groove at an angle to the longitudinal axis of the plate allows to obtain its most optimal dimensions.

Пружинящий отрезок проволоки выполняет также роль дополнительной контактной пружины и делает эту пружину конструктивно простой и надежной. Плотное прилегание этого отрезка проволоки к поверхности пластин обеспечивает надежное прилегание гибкого проводника патрона к пластине. Это очень важно, т.к. отключающая пружина обеспечивает основное контактное нажатие при протекании номинального тока за счет зацепов, а при срабатывании предохранителя нажатие исчезает и разъемные контакты могут оплавиться при гашении аварийного тока. Наличие пружинящего отрезка проволоки исключает исчезновение контактного нажатия и тем самым делает работу предохранителя надежной. The spring-loaded piece of wire also acts as an additional contact spring and makes this spring structurally simple and reliable. The tight fit of this piece of wire to the surface of the plates provides a reliable fit of the flexible conductor of the cartridge to the plate. This is very important because the breaking spring provides the main contact pressing when the rated current flows due to the hooks, and when the fuse blows, the pressing disappears and the detachable contacts can melt when the emergency current is extinguished. The presence of a spring-loaded piece of wire eliminates the disappearance of contact pressing and thereby makes the operation of the fuse reliable.

Выполнение разъемного контакта съемным позволяет снизить эксплуатационные расходы в случае его повреждения, т.к. исключается необходимость замены контактодержателей. Making detachable contact removable allows you to reduce operating costs in case of damage, because eliminates the need to replace contact holders.

Установка кожухов над отключающей пружиной и у выхлопного конца патрона исключает покрытие льдом витков пружины и сцепление патрона с нижним проводником за счет ледяной корки. Поэтому усилие отключающей пружины не блокируется и при перегорании вставки нижний гибкий проводник вытягивается из патрона, чем обеспечивается нормальная работа предохранителя в условиях гололедной погоды. The installation of covers over the breaking spring and at the exhaust end of the cartridge eliminates the ice coating of the coil of the spring and the adhesion of the cartridge to the lower conductor due to the ice crust. Therefore, the force of the breaking spring is not blocked and when the insert burns out, the lower flexible conductor is pulled out of the cartridge, which ensures normal operation of the fuse in icy weather.

На фиг. 1 изображен вид сбоку полюса предохранителя во включенном положении с частичным разрезом патрона; на фиг. 2 - вид сверху на нижний разъемный контакт по стрелке А; на фиг. 3 - вид сверху по стрелке Б на отключающую пружину (кожух условно снят, показан только его контур). In FIG. 1 shows a side view of the fuse pole in the on position with a partial section of the cartridge; in FIG. 2 is a top view of the lower detachable contact in the direction of arrow A; in FIG. 3 is a top view along arrow B of the breaking spring (the casing is conventionally removed, only its contour is shown).

Предохранитель (фиг. 1) содержит изолятор 1 с крепежной арматурой 2, при помощи которой предохранитель закрепляется, например, на столбе, патрон 3 с верхним 4 и нижним 5 гибкими проводниками, зацепами 6 и 7 с кольцами 8 и 9. The fuse (Fig. 1) contains an insulator 1 with mounting fittings 2, with which the fuse is fixed, for example, on a pole, cartridge 3 with upper 4 and lower 5 flexible conductors, hooks 6 and 7 with rings 8 and 9.

На изоляторе 1 закреплены верхний 10 и нижний 11 совмещенный с отключающей пружиной 12 контактодержатели. На контактодержателях при помощи болтов 13 и 14 закреплены верхний 15 и нижний 16 разъемные контакты, имеющие плавно расширяющийся открытый паз 17 с боковым расширением 18 и пружинящим отрезком проволоки 19. Для специалистов не может вызывать сомнения то, что отрезок пружинной проволоки может быть при необходимости заменен на отрезок пластинчатой пружины. On the insulator 1, the upper 10 and lower 11 are fixed contact holders combined with the breaking spring 12. The upper 15 and lower 16 detachable contacts are fixed on the contact holders with bolts 13 and 14, having a continuously expanding open groove 17 with a lateral extension 18 and a spring wire section 19. For specialists, there can be no doubt that the spring wire section can be replaced if necessary on a piece of leaf spring.

В патроне 3 установлен натяжной 20 и плавкий 21 элементы. Над отключающей пружиной 12 установлен кожух 22, а у выхлопного конца патрона 3 закреплен кожух 23. In the cartridge 3 is installed tension 20 and fusible 21 elements. A casing 22 is mounted above the breaking spring 12, and a casing 23 is fixed at the exhaust end of the cartridge 3.

Для подсоединения внешней электрической цепи служат выводные контакты 24 и 25. To connect an external electrical circuit, output pins 24 and 25 are used.

На фиг. 1 предохранитель показан во включенном положении. Ток от источника энергии проходит от верхнего выводного контакта 24, через контактодержатель 10, разъемный контакт 15, зацеп 6, верхний гибкий проводник 4, плавкий элемент 21, нижний гибкий проводник 5, нижний зацеп 7, нижний разъемный контакт 16, нижний контактодержатель 11 к нижнему выводному контакту 25. In FIG. 1, the fuse is shown in the on position. The current from the energy source passes from the upper output terminal 24, through the contact holder 10, the detachable contact 15, the hook 6, the upper flexible conductor 4, the fusible element 21, the lower flexible conductor 5, the lower hook 7, the lower detachable contact 16, the lower contact holder 11 to the lower pin 25.

Необходимо также отметить, что в разъемных контактах ток частично параллельным путем проходит непосредственно от пластин 15 и 16 к гибким проводникам соответственно 4 и 5 за счет контактного нажатия от действия пружинящего отрезка проволоки 19. It should also be noted that in detachable contacts, the current partially parallelly passes directly from the plates 15 and 16 to the flexible conductors 4 and 5, respectively, due to contact pressing from the action of the spring wire section 19.

При возникновении короткого замыкания или перегрузочного тока расплавляется плавкий 21 и натяжной 20 элементы, и под действием отключающей пружины 12 возникшая электрическая дуга (не показана) растягивается (удлиняется) и гасится под действием газов, возникших в патроне 3 от терморазложения электрической дугой газогенерирующего материала патрона 3. Отключенное положение нижнего контактодержателя 11 на фиг. 1 показано пунктирной линией. In the event of a short circuit or overload current, the fusible 21 and tension 20 elements melt, and under the action of the breaking spring 12, the arising electric arc (not shown) stretches (lengthens) and is extinguished by the gases generated in the cartridge 3 from the thermal decomposition of the gas-generating material of the cartridge 3 The disconnected position of the lower contact carrier 11 in FIG. 1 is shown by a dashed line.

Для восстановления предохранителя необходимо установить новый заряженный патрон 3, т.е. патрон с зацепами 6 и 7 и кольцами 8 и 9, плавким 21 и натяжным 20 элементами. To restore the fuse, it is necessary to install a new charged cartridge 3, i.e. cartridge with hooks 6 and 7 and rings 8 and 9, fusible 21 and tension 20 elements.

Так как после срабатывания предохранителя зацепы с гибкими проводниками остались в разъемных контактах 15 и 16, то они при помощи оперативной штанги изымаются. Since, after the fuse is activated, the hooks with flexible conductors remained in the detachable contacts 15 and 16, they are removed using the operational rod.

Установка патрона 3 производится следующим образом. Патрон 3 за верхнее кольцо 8 надевается на боковой палец оперативной изоляционной штанги (не показана), а затем нижним гибким проводником 5 заводится в паз 17 нижнего разъемного контакта 16 и движением оперативной штанги на себя и прижатием к крышке 26 (на фиг. 2 показано перемещение гибкого проводника 5) доводится до бокового расширения 18. При этом пружинящий отрезок проволоки 19 от положения, показанного пунктирной линией, отгибается и тем самым создает усилие на гибкий проводник 5. The installation of cartridge 3 is as follows. The cartridge 3 for the upper ring 8 is put on the side finger of the operational insulating rod (not shown), and then the lower flexible conductor 5 is inserted into the groove 17 of the lower detachable contact 16 and the movement of the operational rod on itself and pressed against the cover 26 (Fig. 2 shows the movement the flexible conductor 5) is brought to the lateral expansion 18. In this case, the spring wire section 19 from the position shown by the dashed line is bent, and thereby creates a force on the flexible conductor 5.

Далее движением оперативной штанги вверх, преодолевая усилие отключающей пружины 12, заводят гибкий проводник 4 в паз верхнего разъемного контакта 15 по аналогии с нижним разъемным контактом 16. Then, by moving the operating rod upward, overcoming the force of the breaking spring 12, a flexible conductor 4 is inserted into the groove of the upper detachable contact 15 by analogy with the lower detachable contact 16.

Пружина 12 создает необходимое контактное нажатие пластин 15 и 16 на зацепы 6 и 5. Это нажатие не зависит от усилия и навыков оператора при установке патрона 3. The spring 12 creates the necessary contact pressing of the plates 15 and 16 on the hooks 6 and 5. This pressing does not depend on the efforts and skills of the operator when installing the cartridge 3.

Испытания опытного образца предохранителя на напряжения 10 кВ на вибрационном стенде показали стабильность переходного сопротивления в разъемном контакте, что говорит о стабильном контактном нажатии. Кроме того, не было обнаружено выхода гибкого проводника 5 и 6 из бокового расширения 18. Tests of the prototype fuse at a voltage of 10 kV on a vibration stand showed the stability of the transition resistance in a detachable contact, which indicates a stable contact pressing. In addition, no exit of the flexible conductor 5 and 6 from the lateral extension 18 was detected.

Claims (2)

1. Предохранитель с открытой плавкой вставкой, содержащий изолятор, на котором закреплены верхний и нижний с отключающей пружиной контактодержатели с разъемным контактом, патрон с верхним и нижним гибкими проводниками, на концах которых расположены зацепы, отличающийся тем, что верхний и нижний разъемные контакты выполнены в виде съемных токопроводящих пластин, имеющих открытый со стороны изолятора и плавно расширяющийся паз, выполненный под углом к продольной оси пластин, а на закрытом конце паза имеется боковое его расширение, в котором расположены верхний и нижний гибкие проводники патрона после его установки, при этом для осуществления контактного нажатия на пластинах со стороны патрона консольно закреплен пружинящий отрезок проволоки, плотно прилегающий к поверхности пластин. 1. A fuse with an open fusible insert, comprising an insulator on which upper and lower contact holders with a detachable contact are fixed, a cartridge with upper and lower flexible conductors, at the ends of which there are hooks, characterized in that the upper and lower detachable contacts are made in in the form of removable conductive plates having an open and smoothly expanding groove made at an angle to the longitudinal axis of the plates, and at the closed end of the groove there is a lateral expansion thereof, in which m disposed upper and lower flexible cartridge guides after its installation, thus for pressing the contact plates by spring chuck cantilevered segment of the wire tightly adjacent to the wafer surface. 2. Предохранитель с открытой плавкой вставкой по п.1, отличающийся тем, что над отключающей пружиной и у выхлопного конца патрона установлены кожухи. 2. The fuse with an open fuse insert according to claim 1, characterized in that over the disconnecting spring and at the exhaust end of the cartridge casings are installed.

Images