SU1501187A1 - Thermal switch - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике. Целью изобретени   вл етс  упрощение конструкции и повышение надежности срабатывани  термовыключател . Термовыключатель содержит герметичный корпус 1, термочувствительный элемент 2 в виде полоски, изготовленной из легкоплавкого металлического сплава, имеющего определенный узкий температурный промежуток температур плавлени . В концы этого элемента жестко впа ны проволочные выводы 3. Внутренн   полость корпуса полностью или частично заполнена активатором 4, который представл ет собой непровод щее электрический ток вещество, способное в расплавленном состо нии раствор ть оксидную пленку на поверхности термочувствительного элемента 2. Внутренний объем корпуса 1 может быть разделен перегородкой, котора  огибаетс  термочувствительным элементом, имеющим U -образную форму. При перегреве или перегрузке термочувствительный элемент 2 и активатор расплавл ютс , и термочувствительный элемент концентрируетс  на концах проволочных выводов 3 в виде двух шариков. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.The invention relates to electrical engineering. The aim of the invention is to simplify the design and increase the reliability of the operation of the thermoswitch. The thermal switch contains a sealed housing 1, a temperature-sensitive element 2 in the form of a strip made of a low-melting metal alloy having a certain narrow temperature range of melting points. Wire leads 3 are firmly inserted into the ends of this element. The internal cavity of the housing is fully or partially filled with activator 4, which is a non-conductive substance capable of dissolving the oxide film on the surface of the temperature-sensitive element 2 in a molten state. can be divided by a partition that surrounds a temperature-sensitive element having a U-shape. When overheating or overloading, the temperature-sensitive element 2 and the activator melt, and the temperature-sensitive element concentrates at the ends of the wire leads 3 in the form of two balls. 1 hp f-ly, 3 ill.

Description

елate

сх |cx |

Фив.1Thebes 1

315315

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к тепловым выключател м , предназначенным дл  защиты электронных и электрических приборов от перегрева.The invention relates to electrical engineering, in particular to thermal switches designed to protect electronic and electrical devices from overheating.

Цель изобретени  - упрощение конструкции и повышение надежности срабатывани  термовыключател .The purpose of the invention is to simplify the design and increase the reliability of operation of the thermal switches.

На фиг.1 показана конструкци  термовыключател ; на фиг.2 - то же, с перегородкой.Figure 1 shows the construction of a thermal switch; figure 2 - the same, with a partition.

На фиг.З - термовыключатель в сработанном положении.On fig.Z - thermal switch in the actuated position.

Термовыключатель (фиг.1) состоит из герметичного корпуса 1, изготов™ ленного из электроизол ционного материала , термочувствительного элемента 2 в виде полоски, изготовленной из легкоплавкого металлического сплава, имеющего определенньй узкий температурный промежуток температур плавлени , например сплав ПОСК- 50, плав щийс  при температуре +143- .The thermal switch (Fig. 1) consists of a hermetic case 1 made of an electrically insulating material, a thermosensitive element 2 in the form of a strip, made of a low-melting metal alloy, having a certain narrow temperature range of melting points, for example, POC-50 alloy melting at temperature + 143-.

В концы элемента 2 жестко впа ны концы проволочных выводов 3, служа- пще дл  подключени  термовьсключател  к электрической цепи. Внутренн   полость корпуса полностью или частич- но заполнена активатором 4, которьй представл ет собой непровод щее электрический ток вещество, способное в расплавленном состо нии раствор ть оксидную пленку на поверхности термо чувствительного элемента 2, В то же врем  активатор 4 не должен ни в твердом, ни в расплавленном состо нии оказьшать коррозионного воздействи  на материал термочувстви- тельного элемента 2, на проволочные контакты 3, а также не оказьшать какого-либо вли ни  на корпус 1. Вещество-активатор должно снижать поверхностное нат жение материала термо- чувствительного элемента 2, когда последний расплавл етс  при срабатывании термовыключател , В качестве вещества-активатора 4 при использовании в качестве материала элемента сплава ПОСК-ЗО может быть использованы , например, канифоль, сургуч, стеарин. При этом температура плавлени  вещества-активатора должна быть ниже температуры плавлени  .термочувствительного элемента 2.The ends of the wire 2 are firmly inserted into the ends of the wire leads 3, it is used to connect the thermal switch to the electrical circuit. The internal cavity of the housing is fully or partially filled with activator 4, which is a non-conducting electrical current substance capable of dissolving the oxide film on the surface of the thermosensitive element 2 in the molten state. At the same time, the activator 4 must not nor in the molten state exert a corrosive effect on the material of the thermosensitive element 2, on the wire contacts 3, and also not exert any influence on the casing 1. The activator substance should reduce the surface The remaining tension of the material of the thermosensitive element 2, when the latter melts when the thermal switch is triggered, For example, rosin, sealing wax, stearin can be used as the substance of the POSK-3O alloy element. In this case, the melting point of the activating substance must be below the melting point of the temperature-sensitive element 2.

Дл  повьшени  надежности разрыва электрической цепи при срабатывании термовыключател  он может быть выIn order to increase the reliability of an electrical circuit when the thermal switch is triggered, it can be

Q Q

5 0 55 0 5

0 0 г 0 0 g

00

полней, как показано на фиг.2. При такой конструкции термочувствительный элемент 2 имеет U-образную форму, а пространство внутри корпуса 2 разделено перегородкой 5, котора  не доходит до противоположной стенки корпуса 1, так что между этой стенкой и перегородкой 5 проходит термочувствительный элемент 2. Таким образом внутри корпуса 1 образуетс  и-образный лабиринт. Услови  заполнени  корпуса 1 веществом-активатором 4 в этом .случае такие же, как и в конструкции по фиг.1.complete, as shown in figure 2. With this design, the thermosensitive element 2 is U-shaped, and the space inside the housing 2 is divided by a partition 5, which does not reach the opposite wall of the housing 1, so that a thermo-sensitive element 2 passes between this wall and the partition 5. Thus, inside maze-shaped. The conditions for filling the housing 1 with the activating substance 4 in this case are the same as in the design of FIG.

Предлагаемьй термовыключате,пь работает следующим образом (в случае его использовани  дл  защиты трансформаторов от перегрева).The proposed thermal shut-off switch operates as follows (if used to protect transformers from overheating).

Термовыключатель своими выводами 3 включаетс  последовательно в цепь питани  первичной обмотки защищаемого трансформатора и располагаетс  внутри витков одной из вторичных его обмоток. При нормальной работе электрического аппарата обмотки трансформатора имеют установившуюс  рабочую температуру, котора  меньше температуры плавлени  термочувствительного элемента 2. При этом вещество-активатор 4 может находитьс  либо в твердом, либо в расплавленном состо нии. В случае повышени  температуры обмоток трансформатора в результате неисправности электрического аппарата и увеличени  потребл емого им электрического тока через защищаемьй трансформатор вещество-активатор 4 расплавл етс  (если до этого оно находилось в твердом состо нии) , а при достижении, в обмотках трансформатора температуры, равной температуре плавлени  элемента 2, этот элемент также расплавл етс . При этом вследствие указанных свойств вещества-активатора обеспечиваетс  концентраци  расплавленного материала элемента 2 в два шарика на концах выводов 3, как показано на фиг. 3. Размеры термочувствительного элемента 2 и рассто ни  между концами выводов 3 подбираютс  таким образом, что при образовании шариков разрьшаетс  электрическа  цепь между внутренними концами проволочных выводов 3. Этим прекращаетс  прохождение электрического тока по первичной обмотке трансформатора, вследствие чегоThe thermal switch with its leads 3 is connected in series to the power circuit of the primary winding of the protected transformer and is located inside the turns of one of its secondary windings. During normal operation of the electrical apparatus, the transformer windings have an established operating temperature which is less than the melting temperature of the thermosensitive element 2. In this case, the activator substance 4 can be either in a solid or in a molten state. If the temperature of the transformer windings increases as a result of a malfunction of the electrical apparatus and an increase in the electric current consumed through the transformer to be protected, the substance activator 4 melts (if it was in a solid state before), and when the windings of the transformer reach a temperature equal to melting element 2, this element also melts. In this case, due to the indicated properties of the activator substance, the concentration of the molten material of element 2 is provided in two balls at the ends of the leads 3, as shown in FIG. 3. The dimensions of the thermosensitive element 2 and the distance between the ends of the leads 3 are chosen so that when the balls are formed, the electrical circuit between the inner ends of the wire leads 3 is broken. This stops the passage of electrical current through the primary winding of the transformer, as a result

дальнейший его разогрев до пожароопасного уровн  прекращаетс .its further warming up to the fire-dangerous level stops.

Термовыключате.ли изображенные на фиг.1 и 2 работают аналогичным образом , однако наличие в термовыключателе по фиг. 2 и-образного лабиринта увеличивает рассто ние дл  возникновени  нежелательного электрического тока между концами выводов 3 и повышает надежность разрьша электрической цепи.Thermocouples. If shown in Figures 1 and 2 work in a similar way, however, the presence of a thermoswitch in FIG. 2 of the i-shaped labyrinth increases the distance for the occurrence of unwanted electrical current between the ends of the leads 3 and increases the reliability of the circuit failure.

Аналогично предлагаемый термовыключатель работает в случае использовани  его дл  тепловой защиты электродвигателей, репе и других электрических аппаратов, спосо.бных нагреватьс  в аварийных ситуаци х. Отличатьс  при этом может схема включени  вьгоодов 3 в цепи питани . Similarly, the proposed thermal switch works in the case of its use for thermal protection of electric motors, turnips and other electric apparatuses that can be heated in emergency situations. In this case, the power supply circuit can be different.

Предлагаемый выключатель значительно более прост по конструкции по сравнению с известными, так как он не содержит подвижных механических элементов. Он может быть выполнен достаточно малогабаритным дл  размещени  на защищаемых от перегрева аппаратах, например может быть размещен В обмотках трансформаторов, электродвигателей, реле и т.д.Вслед- ствие отсутстви  подвижных элементов предлагаемый термовыключатель может использоватьс  в услови х повышенных вибраций, что расшир ет его функциональные возможности.The proposed switch is much simpler in construction as compared to the known ones, since it does not contain any moving mechanical elements. It can be made small enough to be placed on devices protected from overheating, for example it can be placed in the windings of transformers, electric motors, relays, etc. Due to the absence of moving parts, the proposed thermal switch can be used in conditions of increased vibrations, which expands its functionality.

Применение вещества-активатора повышает надежность разрьша электрической цепи. В случае отсутстви  вещеThe use of a substance-activator increases the reliability of the open circuit. In case of missing thing

Ю 1876U 1876

ства-активатора расплавившийс  термочувствительный элемент сохран ет первоначальную и продолжает замыкание цепи между вьшодами.of the activator, the melted temperature-sensitive element retains the original and continues to close the circuit between the outputs.

ФормулаFormula

иand

зобретениacquisitions

Claims (2)

1,Термовыключатель, содержащий герметичньй корпус из злектроизоп - ционного материала, два частично вход сщх в корпус проволочных вывода и термочувствительньй элемент, о т- личающийс  тем, что, с целью упрощени  его конструкции, повышени  надежности срабатьшани , термочувствительный элемент выполнен в виде полоски легкоплавкого сплава, жестко соединенной с наход пц мис  внутри корпуса концами проволочных выводов, а внутренний объем корпуса заполнен непровод щим электрический ток веществом-активатором, удал ющим окисную пленку с термочувствительног элемента, не оказьшающим коррозионное воздействие на элементы термовыключател , снижающим в расплавленном состо нии поверхностное нат жение сплава, из которого изготовлен термочувствительньй элемент, и имеющим температуру плавлени  ниже температуры плавлени  термочувствительного1, A thermal switch containing a hermetic housing of an electrical insulation material, two partially entering the housing with wire leads and a temperature-sensitive element, which, in order to simplify its design and increase the reliability of the work piece, the heat-sensitive element is made in the form of a strip of low melting point. an alloy rigidly connected to the PCM mis inside the body with the ends of the wire leads, and the internal volume of the body is filled with a non-conducting electrical current by an activating substance that removes the oxide film from the term sensitive element that does not corrode the elements of the thermal switch, reducing in the molten state the surface tension of the alloy of which the thermosensitive element is made, and having a melting point below the melting point of the heat sensitive элемента.an item. 2.Термовыключатель по п. 1, отличающийс  тем, что внутренний объем корпуса разделен перегородкой , термочувствительный элемен изогнут и-образно так, что огибает указанную перегородку.2. A thermoswitch according to claim 1, characterized in that the internal volume of the housing is divided by a partition, the temperature-sensitive element is bent and -shaped so that it bends around said partition. г 7g 7 фиг. 2FIG. 2 Риг.дRig.d