185326. lajstromszámú szabadalom • Olvadólemez biztosító betéthez
185 326 A találmány tárgya olvadólemez biztosító betéthez, melynek sajátos geometriai kialakítása révén az áramvezetőnek túláram vagy rövidzár esetén való megszakítását a szokásosan hasznosított hőhatás és az azzal egyidejűleg fellépő mechanikai feszítő hatás eredője idézi elő. Az olvadó biztosítók ismert működési mechanizmusát az jellemzi, hogy az áramút egy szakaszába sorosan olvadószálat iktatnak be, mely meghatározott névleges áram hőhatását még elviseli, míg az ennél nagyobb áram okozta hőhatás annak kíolvadását okozza. Ez az alapvető mechanizmus a korszerű olvadóbiztosítók sokféle változatának közös jellemzője. Az alkalmazási hely függvényében mind a kritikus értékeket, mind az olvadószál geometriáját eltérő szempontok szerint választják meg. A biztosítók típusai különbözőképpen csoportosíthatók, így pl. a megszakítás alapvető kritériuma szerint is. Vannak biztosító típusok, melyeknél a kiolvadásnak már meghatározott küszöbértéknél nagyobb, ún. túláram esetén be kell következnie (ilyenek pl. a gl karakterisztikájú típusok), s vannak olyanok, melyeknek el kell viselniük a lökésszerű túlterheléseket, és akkor kell kiolvadniuk, ha egyértelmű zárlat lép fel (ilyenek pl. az aM típusúak). Akár zárlati áram idézi elő a kiolvadást, akár meghatározott küszöbidőtartamot meghaladó időn át fennálló, meghatározott küszöbáramszintet meghaladó mértékű túláram, az áramút megszakítását az ismert biztosító típusoknál az áramvezető meghatározott szakaszában bekövetkezett kiolvadás okozza. A kiolvadás körülményeinek többváltozós befolyásolása céljából az olvadóvezető alakját sokféleképpen variálják. A viszonylag jól kézben tartható és mégis sokoldalúan variálható üzemi körülmények kialakítására különösen alkalmas az áramvezetőnek olvadólemezkénti kalakitása, mely esetben meghatározott tűrésértéken belül állandó vastagságú és állandó névleges szélességű vezetőlemezt úgy iktatnak az áramúiba, hogy a lemez hossztengelyével párhuzamos irányú legyen a főáramút, és a hossztengelyre merőleges egy vagy több sík mentén a vezetőben kispórolások révén keresztmetszetszűkületeket alakítanak ki akár úgy, hogy a lemez széleinél alkalmaznak kicsípés(eke)t, akár úgy, hogy a szalagidom belsejében alkalmaznak lyukasztást, akár pedig mind kicsípés(ek), mind lyukasztások) alkalmazásával, mimellett a hossztengely mentén egymást követő keresztmetszet-szűkületek mindegyikében alkalmazható(k) egyező alakú kispórolás(ok), de a különböző kicsípések, illetve lyukasztások váltakozva is alkalmazhatók, az egymást követő keresztmetszet-szűkületek eltérő alakját eredményezve. Az így kialakított keresztmetszet-szűkületekben kell bekövetkeznie a kiolvadásnak és a kispórolások -, illetve a köztük meghagyott áramvezető hid(ak) - alakja meghatározza, illetve legalábbis befolyásolja a keletkező ív alakját és haladási irányát. A kispórolások alakja és irányítása lehet olyan, hogy a keresztmetszet-szűkületekben megmaradó vezetősáv(ok), az ún áramvezető híd(ak) alakja az olvadólemez hossztengelyére (a hossztengellyel párhuzamos tengelyre) szimmetrikus; ekkor a keresztmetszet-szűkületekben a lokális áramirány párhuzamos a főáramút irányával. Igen gyakori azonban, hogy a kispórolások választott alakja folytán a megmaradó áramvezető híd nem szimmetrikus az olvadólemez hossztengelyére (a hossztengellyel párhuzamos tengelyre), hanem az áramvezető híd idoma- az olvadólemez hossztengelyével hegyesszöget bezáró tengelyre szimmetrikus (ez a szimmetriatengely a híd súlyvonala is) vagy- nem tengelyszimmetrikus; ez esetben is az áramvezető híd súlyvonalával esik egybe a lokális áramút iránya, mely lehet párhuzamos az olvadólemez hossztengelyével, de gyakran ugyancsak hegyesszöget zár be az olvadólemez hossztengelyével (a hossztengellyel párhuzamos tengellyel). A sajátos alak megválasztása egyfelől az ív kedvező irányú terelését és alakjának befolyásolását szolgálja, másfelől a hőeloszlás optimalizálását is. Olyan olvadólemeznél, melyben a hossztengely mentén egymást követő több szakaszban alakítottak ki keresztmetszet-szűkületeket, már javasolták, hogy az olvadólemez várhatóan legmelegebb pontja környezetében az áramvezető híd keresztmetszete legyen nagyobb, mint a kevésbé meleg szakaszokban kialakított keresztmetszet-szűkületeknél, pl. úgy, hogy az olvadólemez valamely vége felöl a hossztengelyre merőleges felezősík felé haladva, az egymást követő keresztmetszet-szűkületekben az áramvezetési keresztmetszet legyen monoton növekvő értékű. Javasolták továbbá, hogy a keresztmetszet-szűkületeknek az olvadólemez hossztengelyével párhuzamos vonal mentén mért hossza legyen megfelelően monoton csökkenő értékű, s azt is, hogy az olvadólemez két vége felől a hossztengelyre merőleges felezősík felé haladva egyező sorrendű keresztmetszet-szűkületek közül mindenkor az egyik vég felöli keresztmetszet-szűkületben az áramvezetési keresztmetszet legyen nagyobb, mint a másik vég felőli egyező sorrendű keresztmetszetszűkületben. Az olvadólemez ilyen kialakítását részletesebben ismerteti az ugyancsak általunk tett, 3601/81 ügyiratszámú szabadalmi bejelentés. A találmány alapja az a felismerés, hogy az olvadólemezek üzemi körülményei tovább javíthatók, ha olyan geometriát alakítunk ki, mely mellett az áramvezető hidakban folyó áram elektrodinamikus erőhatásai nem egyenlítik ki egymást, hanem eredőjük a főáramút irányára merőleges erő; akkor ez az eredő erő az olvadólemez ezen szakaszát elcsúsztatni igyekszik, és a szűkületekben még a megolvadás előtt eltörheti a magasabb hőmérsékleten különösen kis szilárdságú olvadószálat (az áramvezető híd szövetét). Ezt úgy érjük el, hogy az olvadólemez hossztengelye mentén egymást követően kialakított keresztmetszet-szűkületekben az áramvezetőt képező lemezsávok, az ún. áramvezető hid(ak) súlyvonaláénak az olvadólemez hossztengelyével (a hossztengellyel párhuzamos tengellyel) bezárt szöge sorrendben váltakozva ellenkező értelmű. Ha a kispórolásokat a 3601/81 ügyiratszámú bejelentésben leírt módon alakítottuk ki, akkor az elektrodinamikus erő mechanikus szakító hatása tovább fokoz-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
