SU604051A1 - Cut-out - Google Patents

Description

(54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ(54) FUSE

Изобретение касаетс  распределени  электроэнергии и может быть использовано в электроустановках 6-10 кВ городских и сельских распределительных сетей, например, дл  защиты от перегрузок и токов короткого замыкани  сетевых трансформаторов и силовых кабелей. Известны токоограничивающие предохранители , содержащие корпус, с контактными колпаками , плавкую вставку, состо п1,ую из четырех параллельных элементов, искровые промежутки , подпружиненный подвижный контакт и калиброванный плавкий элемент 1. В этих предохранител х при протекании тока повреждени  вначале сгорает калиброванный плавкий элемент, после чего поок редно пробиваютс  искровые промежутки и поочередно сгорают все элементы плавкой вставки. Однако такие предохранители не обладают достаточной чувствительностью к малым токам повреждени  и токам перегрузки сетевых трансформаторов и силовых кабелей. Например при выборе предохранителей дл  защиты трансформатора их номинальный ток берут в два раза большим номинального тока трансформатора, чтобы предотвратить ложное срабатывание предохранителей при бросках тока намагничивани  трансформатора в момент его включени . Отсюда следует, что при перегрузках меньше двухкратных трансформаторы вообще не отключаютс  предохра1штелем. Форма запгитной характеристики предохранит .ел  такова, что затрудн ет согласование его работы с работой других защитных аппаратов . Этому способствует и значительна  нестабильность защитной характеристики калиброванного плавкого элемента. Например несогласованна  работа предохранител  на стороне 6 (10) кВ трансформатора и автомата на стороне 0,4 кВ может привести к неселективному срабатыванию предохранител  при повреждении на щинах 0,4 кВ, хот  это повреждение должен был отключать автомат. Еще одним недостатком указанных предохранителей  вл етс  значительное врем  отключени  тока повреждени  элементами плавкой вставки, так как три из четырех этих элементов должны перегорать поочередно в двух местах: вначале выше искровых промежутков , а поюм ниже их. Кроме того, некоторые участки элементов выгорают под действием только части полного тока повреждени , из-за чего врем  отключени  возрастает. Наиболее близким к предложенному по технической сущности  вл етс  предохранитель, содержаплий корпус с контактными колпа(ами, плавкую вставку, состо щую из веско.::ькихThe invention relates to the distribution of electricity and can be used in 6-10 kV electrical installations of urban and rural distribution networks, for example, for protection against overloads and short-circuit currents of network transformers and power cables. Current-limiting fuses are known, comprising a housing with contact caps, a fusible insert, consisting of 1, four parallel elements, spark gaps, a spring-loaded moving contact and a calibrated fusible element 1. In these fuses, when a leakage current flows, a calibrated fusible element first burns, after then the spark gap breaks through the spark gaps and in turn burns all the elements of the fusible insert. However, such fuses do not have sufficient sensitivity to low damage currents and overload currents of network transformers and power cables. For example, when selecting fuses to protect a transformer, their rated current is taken to be twice as large as the rated current of the transformer in order to prevent false tripping of the fuses during inrush current of the transformer at the moment of its turning on. It follows from this that in case of overloads less than twice the transformers are not switched off at all by fuse protection. The shape of the safety characteristic of the protection element is such that it makes it difficult to reconcile its operation with the operation of other protective devices. This contributes to the significant instability of the protective characteristics of the calibrated fusible element. For example, inconsistent operation of the fuse on the 6 (10) kV side of a transformer and the automaton on the 0.4 kV side may result in a non-selective operation of the fuse in case of damage to 0.4 kV wiring, although this damage should have turned off the circuit breaker. Another disadvantage of these fuses is the considerable time that the current of the damage to the elements of the fuse-link is disconnected, since three of these four elements must burn out alternately in two places: first, above the spark gaps, and the bottom is below them. In addition, some parts of the elements burn out under the action of only a fraction of the total fault current, due to which the disconnection time increases. The closest to the proposed technical entity is a fuse, containing a housing with contact cap (s, fuse insert consisting of weighty. :: C

параллельных элементов, искровые промежутки подпружиненный подвижный контакт и неподвижные контакты, соединенные с отдельными элементами плавкой вставки 2.parallel elements, spark gaps spring-loaded moving contact and fixed contacts connected to the individual elements of the fusible insert 2.

Целью изобретени   вл етс  повышение чувствительности предохранител  и улучшение условий согласовани  с работой других заш,итных аппаратов.The aim of the invention is to increase the sensitivity of the fuse and to improve the conditions for matching with the operation of other proprietary devices.

Это достигаетс  тем, что предложенный предохранитель снабжен заш,елкой, установленной в одном из контактных колпаков, неподвижные контакты подпружинены и электрически изолированы один от другого, причем число неподвижных контактов на единицу меньше числа элементов плавкой вставки, а один из элементов плавкой вставки непосредственно соединен с контактным колпаком.This is achieved by the fact that the proposed fuse is provided with a safety device installed in one of the contact caps, the fixed contacts are spring-loaded and electrically isolated from each other, the number of fixed contacts being one less than the number of elements of the fusible link, and one of the elements of the fusible insert is directly connected to contact cap.

Наличие заш,елки позвол ет начинать процесс отключени  по сигналу релейной запдиты , а не после перегорани  калиброванного плавкого элемента. Выполнение неподвижных контактов подпружиненными обеспечивает малое переходное сопротивление между этими контактами и подвижным контактом. Наличие электрической изол ции этих контактов приводит к тому, что каждый из элементов плавкой вставки выгорает под действием полного тока повреждени , а не его части. Это способствует более быстрому выгоранию элементов плавкой вставки. Непосредственное соединение одного из элементов плавкой вставки с колпаком предотврашает обгорание контактов.The presence of a silt, a Christmas tree allows the switching off of the relay signal to start, rather than after a calibrated fusible element burns out. The execution of the fixed contacts spring-loaded provides a small transitional resistance between these contacts and the moving contact. The presence of electrical insulation of these contacts leads to the fact that each of the elements of the fuse-link burns out under the action of the total fault current, and not its part. This contributes to a more rapid burnout of the elements of the fuse-link. Direct connection of one of the elements of the fusible link with the cap prevents contact burnout.

На фиг. 1 схематически изображен предложенный предохранитель, разрез; на фиг. 2 - цилиндрический изол тор; на фиг. 3 - схема, по сн юша  работу предохранител  в нормальном режиме (а), непосредственно после размыкани  контактов (б), при пробое искровых промежутков (в).FIG. 1 shows schematically the proposed fuse, cut; in fig. 2 - cylindrical insulator; in fig. 3 is a diagram, after the operation of the fuse in normal mode (a), immediately after opening the contacts (b), during the breakdown of spark gaps (c).

В контактном колпаке 1 (фиг. 1), который имеет внутренний выступ 2, установлен цилиндрический изол тор 3 с отверсти ми дл  установки неподвижных контактов 4, число которых на единицу меньше числа элементов плавкой вставки. К верхним концам неподвижных контактов 4 присоединены элементы плавкой вставки 5. Пружины 6 обеспечивают малое переходное сопротивление между неподвижными контактами 4 и подвижным контактом 7, соединенным электрически с контактным колпаком 1 при помощи гибкой св зи 8. Подвижный контакт 7 удерживаетс  во включенном положении защелкой 9, котора  находитс  на крышке 10, и другим своим концом соединена через изол ционную т гу 11 с электромагнитом отключени . Если изол ционную т гу 11 выполн ют гибкой, это позвол ет использовать дл  всех трех фаз предохранител  один электромагнит отключени . Болт 12 фиксирует защелку в определенном положении. Между цилиндрическим изол тором 3 и подвижным контактом 7 расположена отключающа  пружина 13, котора  сжата во включенном положении подвижного контакта 7.In the contact cap 1 (Fig. 1), which has an internal protrusion 2, there is installed a cylindrical insulator 3 with openings for mounting fixed contacts 4, the number of which is one less than the number of elements of the fusible insert. The upper ends of the fixed contacts 4 are connected by elements of a fusible insert 5. The springs 6 provide a small contact resistance between the fixed contacts 4 and the movable contact 7 electrically connected to the contact cap 1 by means of a flexible link 8. The movable contact 7 is held in the on position by a latch 9, which is located on the cover 10, and at its other end is connected via an insulating cable 11 to a shut-off electromagnet. If the insulation tract 11 is made flexible, this allows the use of one trip electromagnet for all three phases of the fuse. The bolt 12 locks the latch in a certain position. Between the cylindrical insulator 3 and the movable contact 7 there is a shut-off spring 13, which is compressed in the on position of the movable contact 7.

Элемент плавкой вставки 14  вл етс  единственным из элементов, соедин емых с контактным колпаком 1 непосредственно (помимо контактов 4 и 7). Элемент плавкой вставки 14 присоединен К латунной пластине 15, наход щейс  . в пазу цилиндрического изол тора 3. Латунна  пластина 15 проходит между элементами плавкой вставки 5 (фиг. 2) и прижата к внутреннему выступу 2 контактного колпака 1, фиксатор 16 преп тствует повороту цилиндрического изол тора 3 при завинчивании крыщки 10 при сборке предохранител .The fusible insert element 14 is the only element that is directly connected to the contact cap 1 (besides pins 4 and 7). The element of the fusible insert 14 is attached to the brass plate 15, which is located. in the groove of the cylindrical insulator 3. The brass plate 15 passes between the elements of the fusible insert 5 (Fig. 2) and is pressed against the internal protrusion 2 of the contact cap 1, the clamp 16 prevents the cylindrical insulator 3 from turning when the cover 10 is screwed in when the fuse is assembled.

Предохранитель работает следующим образом .The fuse works as follows.

В нормальном режиме ток протекает от контактного колпака 1 через гибкую св зь 8, подвижный контакт 7, неподвижные контакты 4 и элементы плавкой вставки 5, а также по элементу плавкой вставки 14. (фиг. 3 а). При протекании малых токов повреждени  (перегрузки ) релейна  защита воздействует на электромагнит отключени , который через изол ционную т гу 11 действует на защелку 9. Защелка 9 освобождает подвижный контакт 7, который под действием отключающей пружины 13 отходит от неподвижных контактов 4, разрыва  цепи всех элементов плавкой вставки 5. При этом весь ток повреждени  переходит в элемент плавкой вставки 14 (фиг. 3 б). За врем  выгорани  элемента плавкой вставки 14 подвижный контакт 7 отходит от неподвижных контактов 4 на рассто ние, которое гораздо больше искровых промежутков между элементами плавкой вставки 5 и внутренним выступом 2 контактного колпака 1. Поэтому после выгорани  элемента плавкой вставки 14 поочередно пробиваютс  искровые промежутки между элементами плавкой вставки 5 и внутренним выступом 2 контактного колпака 1 ( 3 в), поочередно выгорают элементы плавкой вставки 5 и дуга гаситс  в корпусе 17 предохранител .In the normal mode, the current flows from the contact cap 1 through the flexible coupling 8, the movable contact 7, the fixed contacts 4 and the elements of the fusible insert 5, as well as along the element of the fusible insert 14. (Fig. 3 a). With the passage of small currents of damage (overload), the relay protection acts on the shut-off electromagnet, which through the insulating cable 11 acts on the latch 9. The latch 9 releases the movable contact 7, which moves away from the fixed contacts 4 under the action of the tripping spring 13 fuse-link 5. In this case, the entire damage current passes into the element of the fuse-link 14 (Fig. 3b). During the burnout of the fusible link 14, the movable contact 7 moves away from the fixed contacts 4 to a distance that is much larger than the spark gap between the fusible insert elements 5 and the inner protrusion 2 of the contact cap 1. Therefore, after the fusible element burn-out 14, the spark gaps between the elements the fusible insert 5 and the inner protrusion 2 of the contact cap 1 (3 in), the elements of the fusible insert 5 alternately burn out and the arc is extinguished in the body 17 of the fuse.

При протекании токов короткого замыкани  все элементы плавкой вставки 5 и 14 выгорают одновременно. Врем  их выгорани  получаетс  значительно меньше времени действи  релейной аащиты и механизма отключени . Поэтому рассматриваемый предохранитель работает в этом случае так же, как и прототип.During the flow of short-circuit currents, all elements of fusible insert 5 and 14 burn out simultaneously. The burn-out time is significantly shorter than the time of the relay protection and the shutdown mechanism. Therefore, the considered fuse works in this case as well as the prototype.

Процесс отключени  можно начинать по сигналу релейной защиты, что улучшает защиту электроустановок при протекании малых токов повреждени  (перегрузки).The shutdown process can be initiated by a relay protection signal, which improves the protection of electrical installations when small currents of damage (overload) flow.

Claims (2)

1.Патент США № 3303390, кл. 317-162, 1967.1. US patent number 3303390, cl. 317-162, 1967. 2.Патент США № 3304389, кл. 317-162, 1967.2. US patent number 3304389, cl. 317-162, 1967. фиг.1figure 1 фиг.22