171195. lajstromszámú szabadalom • Olvadószál villamos áramköri biztosítókhoz

5 171195 6 mással. Az 5 sönt a sapka peremétől kezdve a 7 ívben van meghajlítva, majd az egyenes 9 szakaszban végződik. Az 1. olvadószál és az 5 sönt a 3. ábra szerint van összeszerelve, oly módon, hogy a sönt 7 íve a szűkített 4 keresztmetszetet áthidalja és a 6 mélyítés 8 peremén, valamint a sönt 9 szakaszán az 5 sönt az 1 olvadószálhoz van forrasztva, meghatározott olvadáspontú forrasztó anyaggal. A sönt 8 peremének és 9 szakaszának felülete olyan méretű, hogy a forrasztó anyag diffúziós tulajdonságait is figyelembe véve, a forrasztott felületek átmeneti ellenállása lényegesen kisebb legyen, mint a sönt 7 ívének ellenállása. Az 1. olvadószál és 5 sönt összeszerelése előtt a 6 mélyítésben (kamrában) szilárd vagy folyékony anyag (továbbiakban 10 starter) van elhelyezve, amelynek azzal a tulajdonsággal kell rendelkeznie, hogy előírt hőmérsékleten vagy szűk hőmérséklettartományban szilárd és/vagy folyékony halmazállapotból menjen át gőz vagy gáz állapotba, és az így bekövetkező nagymértékű térfogatváltozás következtében a 6 mélyítésből kialakított kamrában nagy nyomást hozzon létre. Az 1 olvadószál és 5 sönt összeforrasztásához használt forrasztó anyag úgy van megválasztva, hogy a forrasztó anyag olvadási hőmérséklete magasabb legyen, mint a starter gőz vagy gáz állapotba történő átmenetéhez tartozó hőmérséklet. A 6 mélyítés peremének felülete és a forrasztó anyag szilárdsági tulajdonsága figyelembe vételével biztosítható, hogy a strater által okozott hirtelen nyomásváltozáskor az olvadószál és a sönt ne roncsolódjék, hanem a sönt váljék le az olvadószálról. Az 5 sönt méreteit, különösen az 7 ív méreteit az a követelmény határozza meg, hogy az olvadószál névleges áramának 1,2—1,3-szorosáig a starter környezetében a hőmérséklet alatta maradjon a strater halmazállapot-változásához tartozó hőmérsékletnek. A névleges áramhoz tartozó üzemi hőmérséklet és a starter halmazállapot-változáshoz tartozó hőmérséklet közötti különbségtől függően a minimális kiolvadási áram és a névleges áram hányadosa tág határok között változtatható. Az 1. és 3. ábrákon vázolt elrendezésű olvadószál terhelő áram —• kiolvadási idő jelleggörbéjét mutatja a 4. ábra. Az 1. ábrán vázolt olvadószál 4 keresztmetszetének karakterisztikáját mutatja a 4. ábra 11 görbéje, míg a 12 görbe az 1. ábrán vázolt olvadószál 2 és 3 keresztmetszetének karakterisztikáját mutatja, amely az In névleges áramra készült hagyományos, példaként gyors biztosító karakterisztikájának felel meg. Az ábra 13 görbéje mutatja starter halmazállapotváltozásához és a sönt leválásához szükséges öszszes időt a terhelő áram függvényében. Az: ábrából kitűnik, hogy a hagyományos gyors olvadószál kétszeres néveleges áramhoz tartozó kiolvadási ideje 100 sec. nagyságú. Ugyanezen áramnál a starter működési ideje kisebb 1 sec-nál, amelyet a sönt leválása után all görbéhez (karakterisztikához) tartozó kiolvadási idő számottevően nem növel, így az eredő kiolvadási idő a hagyományos olvadószál kiolvadási idejéhez mérten két nagyságrenddel csökken. A sönttel kombinált olvadószál eredő karakterisztikája 14 ponthoz tartozó Ik kritikus terhelő áramig jó közelítéssel azonos a starter karakterisztikájával, míg ennél nagyobb áramoknál a 12 görbe szerinti karakterisztikával folytatódik, mivel Ik-nél nagyobb áramoknál az 1 olvadószál 2 és 3 keresztmetszetű szakasza hamarabb olvad ki, mint a starter működéséhez szükséges idő. Ha az ívfeszültség elosztása szükségessé teszi, akkor a sönttel két, vagy több szűkített keresztmetszetet kell áthidalni. A starter anyaga lehet két vagy több komponensű is. Az 5. ábra — példaként — két komponensű starterrel készült olvadó biztosító karakterisztikáját mutatja. Az egyik komponens normális üzemi áramoknál (az olvadószál üzemi hőmérsékletén) szilárd halmazállapotú. Ennek a komponensnek az olvadási hőmérséklete és az egész olvadószál normális üzemi hőmérséklete közötti különbség, ezenkívül a komponens mennyisége úgy van megválasztva, hogy a komponens felmelegítéséhez és teljes egészében való megolvadásához szükséges hőmennyiségét a névleges áram (In) k-szorosánál (k= 1,2,3,.. .,1) az előírt, kívánt késleltetési idő alatt vegye fel. Az olvadási pontot meghatározó hőmérséklet elérése után ennek a komponensnek a hőmérséklete mindaddig nem változik, míg az: egész komponens mennyiség nem olvad meg. Ebben a hőmérséklet (áram) tartományban a biztosító 16 karakterisztikája lomha jellegű. A két komponensű starter másik komponense úgy van kiválasztva, hogy forráspontja, vagy lobbanási pontja valamivel magasabb legyen az; első komponens olvadási hőmérsékleténél, párolgási hője pedig minél kisebb legyen. Miután az első komponens megolvadt, a starter hőmérséklete tovább emelkedik, s attól kezdve, hogy eléri a második komponens forráspontját, vagy lobbanási pontját, ez a komponens gyorsan elpárolog, vagy ellobban, a sönt leválik az olvadószálról. Ebben a hőmérséklet (áram) tartományban a biztosító 16 karakterisztikája gyors jellegű. Az 5. ábra 15 görbéje a sönt nélküli olvadószál kiolvadási karakterisztikáját mutatja. A 16 karakterisztika ideálisan illeszkedik a megszakítók karakterisztikájához, amely lehetőséget ad biztosítók és megszakítók jó koordinációjához. A 6. ábra a független zárlati áram — Joule-integrál karakterisztikáit mutatja. A 17 görbe 1500 A kapcsolóképességű kismegszakító, a 18 görbe hagyományos, 50 A-es lomha-gyors olvadó biztosító, a 19 görbe kétkomponensű starterrel készült 50 A-es olvadószál és a 20 görbe ugyancsak kétkomponensű starterrel készült 160 A-es olvadószál karakterisztikáját mutatja. Az ábrából kitűnik, hogy a kétkomponensű starterrel készült olvadóbiztosító és kismegszakító koordinálásával a hálózat terhelése a jelenleginek többszörösére növelhető. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3