147031. lajstromszámú szabadalom • Olvadó biztosító
Megjeleni: 1'JßO. május 81. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 147.031 SZÁM 21. c. 68—72. OSZTÁLY-— MO—370. ALAPSZÁM ' SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Olvadó biztosító Villamosipari Kutató Intézet, Budapest Feltalálók: Mocsáry József elektromérnök és Szél György gépészmérnök, mindketten Budapesten A bejelentés napja: 1958. december 31. A találmány olyan biztosítóra vonatkozik, melynek zárt tokban elrendezett egy vagy több olvadószála nagy dielektromos állandójú szemcsés ívoltó anyagba van beágyazva. Az ilyen árammegszakító biztosítókban rendszerint kvarchomokot alkalmaznak szemcsés ívoltó anyagként és az alkalmazott homok szemcsemérete rendszerint 0,2—0,3 mm. Ajánlottak ennél finomabb szemcsés anyagot is, melynek szemcseátmérője 0,09 és 0,125 és 0,2—1,0 mm közötti, optimálisan 0,5 mm körüli. E szemcsés anyag ugyanis annál jobban vezeti a hői, minél finomabb. Ezért lehetőleg finomszemcséjű ívoltó anyagot alkalmaznak, mert ezáltal vélték a szál kiolvadásánál keletkező ívet gyorsan megszüntetni. Az olvadószál kiolvadása után keletkező fémgőzök, ha viszonylag hideg szemcsékkel érintkeznek, arra gyorsan lecsapódnak, nem képeznek összefüggő felületet, az áramot nem vezetik és így a keletkezett ív gyorsan kialszik. Kísérleteink során — amelyeknél a fenti rendszerű olvadó biztosítók megszakítóképességét igyekeztünk megjavítani — úgy találtuk, hogy az ívoltó anyag szemcseméretének az oltótér átmérőjéhez meghatározott viszonyban kell lenni. Ha ezt helyesen választjuk meg, célszerű az eddiginél nagyobb szemcséjű ívoltó anyagot használni. így a kísérleteinknél használt kvarchomoknál 1 mm-től 1,4 mm-ig terjedő szemcseméretű ívoltó anyag bizonyult a legkedvezőbbnek 25 kA-nél nagyobb zárlati áramok lekapcsolására 20 mm-től 50 mm-ig terjedő átmérőjű oltóterű biztosítókhoz. A használt kvarchomok lehetőleg szennyezéstől mentes, tiszta sziliciumdioxid legyen. Különösen károsnak bizonyult a vasoxid szennyezés. A vasoxid (Fe2 0 3 ) szennyezést célszerűen 0,08% alatti értéken tartjuk. Ugyancsak fontos, hogy az alkalmazott szemcsék lehetőleg egyenlő nagyságúak legyenek, így pl. az 1,0 és 1,4 mm közötti szemcséjű homok legalább 90%-a ilyen méretű szemcsékbői álljon. A fenti értékek tehát nem szelesebb szemcsenagyság terület közepes átlagértékeit jelentik. Kvarchomok helyett használhatunk pl. alumíniumoxid szemcséket is. Célszerűen legalább 900 fokon kalcinált, előnyösen alíamódosulatú korundszemcséket használunk. Kísérleteink során megállapítottuk, hogy nemcsak az a fontos, hogy az ívoltó anyag a hőt jól vezesse, hanem hogy a szemcsék között meghatározott nagyságú szabad tér is álljon rendelkezésre, melybe az ív folytán keletkezett fémgőzök gyorsan behatolhatnak és így az ívből elvezetve, lecsapódnak. Ez a jelenség az ív kioltása szempontjából igen lényeges szerepet játszik. A találmányt tehát különösen nagyobb megszakítóképességű és 1000 Volt feszültségig terjedő biztosítéknál használhatjuk előnyösen. Különösen előnyösen alkalmazzuk 25 kA-nál nagyobb rövidzárlati áramok lekapcsolásához használt biztosítókhoz, melyek megbízhatóan működnek anélkül, hogy a 'biztosítók a lekapesolási művelet alatt mechanikai sérülést szenvednének. Kísérleteink során összehasonlító vizsgálatokat végeztünk pl. NOL III. jelű, 500 A névleges áramerősségű biztosítóbetétekkel, amelyek különböző, az alább részletezett szemcseméretű kvarchomokkal voltak megtöltve. A jelenleg gyártott, finomszemcsés kvarchomokkal töltött NOL III. 500 A-es betétek — melyek oltótér átmérője kb. 40 mm — 25 kA-nél nagyobb zárlati áramoknál, így már pl. 30 kA-nél bizonytalanul működtek; esetenként — könnyebb zárlati körülmények között — lekapcsoltak, esetenként pedig — szigorúbb zárlati viszonyok között — felrobbantak. Az 1,0—1,4 mm szsmeseméretű kvarchomokkal töltött, az előbbiekben már említett 500 A-es biztosítókkal különben teljesen azonos szerkezetű biztosítóbetétek nemcsak a 30 kA-es, hanem a kb. 38 kA-es zárlati teljesítményű áramkört is kifogástalanul megszakították, szigorú zárlati viszonyok között is. A kísérletek után szétszerelt betétek olvadékcsatornái
