174872. lajstromszámú szabadalom • Olvadószál villamos biztosítóhoz
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY 174872 Bejelentés napja: 1975. V. 19. (VT-1044) Nemzetközi osztályozás: H 01 H 85/08 ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Közzététel napja: 1979. Vili. 28. Megjelent: 1980. X. 31. Feltalálók: Szabadalmas: Csizy Tibor oki. gépészmérnök, 25%, Kárpát Árpád oki. villamosmérnök, 25%, Villamos Berendezés és Készülék Művek, Dr. Melis János oki. villamosmérnök, 25%, Dr. Szemerey Zoltán oki. gépész- Budapest mérnök, 25%, Budapest Olyadószál villamos biztosítóhoz 1 A bejelentés tárgya olvadószál villamos biztosítóhoz, amely egy vagy több szakaszon leszűkített keresztmetszetű fémszalag. Ismeretes az a törekvés, hogy a villamos biztosítók kiolvadási áram-idő jelleggörbéjének elő- 5 írt alakításával a biztosítók különböző típusait hozzák létre eltérő védelmi feladatokkal. így jöttek létre a lomha, gyors és szupergyors, valamint kombinált lomha-gyors jelleggörbék. Valamennyi típus közös, kívánt jellemzője, hogy a nagy zárlati 10 áramokat gyorsan és nagy biztonsággal szakítsa meg. A villamos elosztó hálózatok bővülésével és az elosztó feszültség növekedésével a megszakító-képesség kívánt mértéke is egyre nagyobb lesz. így ma már a korszerű biztosító típusnak 100 kA 15 zárlati áramot 660 V hálózati feszültségen is nagy biztonsággal meg kell tudni szakítani. A kiolvadási áram-idő jelleggörbe kezdeti szakaszának alakítását az ismert biztosítók különböző módszerekkel oldják meg. Az 1. ábrán látható 20 ismert 1, 2, 3 olvadószál konstrukciók közös jellemzője a szál középső részén különféle módon kialakított csökkentett keresztmetszet, amely a nagy túl áramok és zárlatok alkalmával meghatározza a szál első kiolvadási pontját és ezzel a villamos ív 25 keletkezésének helyét. További közös jellemzője az olvadószálra felvitt alacsony olvadáspontú fém vagy 4 fémötvözet, amely a kisebb túláramok fellépése esetén olvadt állapotban bediffundál az olvadószálba, megnöveli 30 2 annak ellenállását, ami helyi melegedésre és időtől függő kiolvadásra vezet. A 2. ábra szerinti ismert megoldásnál a középen elvágott 5 olvadószálat ív alakban meghajlított 7 lemez köti össze, melynek anyaga azonos az olvadószáléval és az összeköttetés az élek mentén 8 jelű forrasztás útján jön létre. Nagy áramok hatására a kiolvadás a 6 szűkített keresztmetszeteknél jön létre, míg kisebb túláramoknál a biztosító legmelegebb helyén a 8 forrasztóanyag megolvadása következtében keletkezik ív. A 7 lemez hűtő felületként működik és késlelteti a melegedést. Az 1, 2, 3 olvadószálak hossza mentén a biztosító ház belsejében a 3. ábrán látható 10 görbe szerinti hőfokeloszlás mérhető a legnagyobb nem kiolvasztó áramoknál. Ez a stacioner állapotra jellemző görbe. A legkisebb szűkített keresztmetszet helyén kismértékben nagyobb hőfokok mérhetők (10 görbe), mint ha az olvadószálon keresztmetszet szűkítés nem lenne (11 görbe). A hővezetés ugyanis elég jó ahhoz, hogy a keletkezett hőmennyiséget kis hőfok különbség mellett már nagy sebességgel elvezesse. Tranziens állapotban, nagy zárlati áramoknál a legkisebb keresztmetszetben 12 görbe szerinti hirtelen hőfokemelkedés jön létre. Ha a hőfokcsúcs eléri az olvadószál olvadási pontját, az anyag megolvad és a kiolvadás bekövetkezik. A szűkített keresztmetszeten stacioner állapot csak akkor jön létre, ha a keletkezett hőmennyiség, amely az áram második hatványával arányos, a 174872
