Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_12584
.pdf
Теперь, если два предохранителя — в остальном идентичные — и имеющие плавкие элементы одинакового
типа, схематически изображенные на рисунке 1, так что все они работают практически с одинаковыми
характеристиками времени и нагрузки. Другими словами, мы изготавливаем предохранители в системе j,
подобной показанной на рисунке 1, таким образом, чтобы они соответствовали практически одинаковым
характеристикам времени срабатывания, так что предохранитель меньшей емкости неизменно будет
срабатывать раньше предохранителя большей емкости.
Система, подобная показанной на рисунке 1, на практике не встречается, поскольку одно и то же напряжение
не будет использоваться в распределительной сети в сколько-нибудь значительной степени. Реальная
система будет построена примерно так, как показано на схеме на рисунке 2, где генератор 1 будет
вырабатывать ток при определенном напряжении, например, 22 кВ, и этот ток будет повышаться
трансформатором 17, так что шина 18 будет поддерживаться при гораздо более высоком напряжении,
подходящем для передачи, например, 132 кВ, а линия электропередачи 19 будет вести к удаленной
подстанции, где шина 20 будет поддерживаться при более низком напряжении, скажем, 22 кВ, через
промежуточный трансформатор 22. От подстанции линия 23 ведет к распределительному центру, имеющему
шину 24, на которой напряжение поддерживается на уровне 4400 вольт через трансформатор 25. Этот
распределительный центр ведет к помещениям клиентов.
Эти цифры, разумеется, приведены лишь в качестве примера, а не являются реальными случаями.
Теперь видно, что когда линии, включая предохранители 13 и 14, работают при вышеупомянутых
напряжениях, предохранители будут пропускать меньший ток, чем тот, который был бы необходим для
пропуска той же мощности io при более низком напряжении. Однако кривые А и В на рисунке 3 построены в
процентах от номинальных значений предохранителей, а не в процентах от фактических значений тока.
Следовательно, предохранители с малым номинальным током в линиях, работающих при высоком
напряжении, могут передавать гораздо большую мощность, чем предохранители с большим номинальным
током в линиях, работающих при более низком напряжении.
Таким образом, решенная нами проблема заключается не просто в управлении временем срабатывания
предохранителей в соответствии с током, который должен пропускать предохранитель, а скорее в управлении
временем срабатывания предохранителя в соответствии с мощностью, которую должна пропускать линия, в
которой используется предохранитель. Однако, поскольку термоядерный синтез зависит от тока, становится
очевидно, что перед нами стоит относительно сложная проблема.
Кроме того, в системе, подобной показанной на рисунке 2, обычно предусматриваются автоматические
выключатели, обозначенные маленьким прямоугольником, для целей коммутации.
66 Желательно, чтобы при изготовлении автоматических выключателей (389,107) с плавкими элементами
существенно разной длины, было обнаружено, что, отчасти из-за охлаждающего эффекта клемм, к которым
присоединены плавкие элементы, и других факторов, предохранитель с более длинным плавким элементом
будет иметь более низкий номинал в соответствии с принятым стандартом, чем предохранитель с более
коротким плавким элементом. То есть предохранитель с более длинным плавким элементом перегорит в
течение периода времени ax при меньшем токе, чем потребовалось бы для перегорания предохранителя с
более коротким плавким элементом в течение того же периода времени aT. Разница между токами,
необходимыми для перегорания двух предохранителей за один и тот же период времени, существенна для
периодов времени, составляющих значительную часть или превышающих период времени x, то есть когда
перегрузки не являются относительно большими, но не существенна для высоких перегрузок, которые
приводят к очень быстрому перегоранию предохранителей.
Это позволяет на практике и материально изменять характеристики перегрузки по времени предохранителя
заданного номинала по своему усмотрению, чтобы в соответствии с настоящим изобретением все
предохранители в данной электрической распределительной сети работали с одинаковыми или иным
образом соответствующим образом коррелированными характеристиками перегрузки по времени.
Если два предохранителя с плавкими элементами разной длины должны быть изготовлены таким образом,
чтобы их номинальная мощность соответствовала принятому стандарту, или, наоборот, если два
предохранителя, которые должны иметь одинаковую номинальную токовую мощность, должны быть
изготовлены с плавкими элементами разной длины, то более длинный плавкий элемент будет иметь большее
поперечное сечение, чем более короткий. Возвращаясь к предохранителям с плавкими элементами из одного
и того же материала и поперечного сечения, но разной длины, кривые зависимости тока от времени для двух
предохранителей практически совпадают после превышения определенного высокого уровня перегрузки, но
ниже этой точки нагрузки, и по мере увеличения периода времени кривая для предохранителя с более
длинным элементом опускается ниже кривой для предохранителя с более коротким элементом. То есть
кривая для предохранителя с более длинным плавким элементом пересекает линию ординаты x между осью
времени и точкой, в которой кривая для предохранителя с более коротким элементом пересекает ту же
ординату.
Затем, увеличивая поперечное сечение более длинного плавкого элемента, чтобы предохранитель с более
длинным плавким элементом имел тот же номинал, что и другой предохранитель с более коротким плавким
элементом, вся кривая для предохранителя с более длинным плавким элементом сдвигается до тех пор, пока
она не пересечет линию ординаты x в той же точке, что и кривая B другого предохранителя. То есть, оба
предохранителя имеют одинаковый номинал, то есть, при одинаковом проценте перегрузки каждый из них
сработает по одному и тому же стандарту. 70 Однако в результате этого две кривые перестают существенно
совпадать в диапазоне высоких перегрузок и очень коротких промежутков времени. Вместо этого кривая для
предохранителя с более длинным плавким элементом 75 перемещена в положение кривой А на рис. 3, где
она находится еще дальше от оси тока или нагрузки в положительном направлении оси времени, но
пересекает линию ординаты 80a' в той же точке, что и кривая B для предохранителя с более коротким
плавким элементом.
Как видно, при токах 400% и более от номинального тока, протекающего через предохранитель с
характеристической кривой А будет срабатывать примерно в два раза дольше, чем предохранитель,
работающий по кривой В. Таким образом, увеличивая длину плавкого элемента, но не изменяя номинал
предохранителя, можно изменить характеристики перегрузки по времени так, чтобы при заданном высоком
проценте перегрузки предохранитель срабатывал с задержкой значительно дольше, чем раньше, и наоборот,
уменьшая длину плавкого элемента без изменения номинала предохранителя, характеристики перегрузки по
времени можно изменить так, чтобы при заданном высоком проценте перегрузки предохранитель срабатывал
значительно быстрее, чем раньше.
Для практического применения нашего изобретения мы уменьшили размеры предохранителей, чтобы они
работали по кривой B и обеспечивали желаемое селективное срабатывание между предохранителями.
Однако предохранители, работающие по характеристической кривой B, в большинстве случаев срабатывают
слишком быстро, чтобы допустить промежуточное срабатывание масляного выключателя. Предохранители
могут быть сконструированы таким образом, чтобы увеличить время до срабатывания предохранителя
(кривая А) и тем самым позволить автоматическим выключателям существующей конструкции размыкать
линию до того, как предохранитель, расположенный дальше от места повреждения, будет вынужден
сработать. Рассмотрим, например, тот факт, что при номинальном токе около 400 Ом и выше время,
необходимое для срабатывания предохранителя, существенно удвоилось.
Поскольку существующие конструкции автоматических выключателей 120 могут срабатывать примерно за
2,10 секунды при нагрузке FO0o/, видно, что для всех нагрузок меньше предохранители нашего изобретения
обеспечивают достаточное время для размыкания линии автоматическим выключателем до того, как сгорит
предохранитель 125.
Далее будут описаны конструкции предохранителей, обладающих резкими рабочими характеристиками в
сочетании с мощным и надежным гашением или разрывом дуги, для реализации изобретения (стр. 389,107).
Обращаясь к рис. 22, следует отметить, что настоящий предохранитель выполнен в виде в целом
удлиненного цилиндрического корпуса с металлическими наконечниками 36 и 37, закрепленными на верхнем
и нижнем концах стеклянной гильзы 38. Верхняя втулка имеет открытый верх, который закрывается крышкой
39, предназначенной для снятия при определенных условиях, связанных с работой взрывателя. Таким
образом, втулка, наконечники и колпачок образуют закрытую камеру или корпус, внутри которого находится
жидкость, гасящая дугу.
i-j Подходящие дугогасительные или предохранительные клеммы, такие как 42 и 42 (см. рис. 4), соединены
плавким предохранителем 43 и удерживаются в определенном положении относительно друг друга натяжным
проводом 44. Между подвижным клеммником 42 и наконечником 37 соединена пружина натяжения 45, а
гибкий проводник или кабель 46 служит проводником тока между подвижным клеммником 42 и нижним
наконечником или внешним клеммником 37.
Верхний конец гибкого проводника 46 закреплен в трубчатом гнезде 47, имеющем на верхнем конце головку
48, снабженную кольцевым выступом 49.
Фланцевое кольцо 50, имеющее канавки по внешней периферии для размещения витков пружины 45, имеет
выступающий внутрь фланец 52, свободно охватывающий цилиндрическую часть 53 над выступом 49.
Головка 48 снабжена с противоположных сторон плоскими поверхностями 54, зацепляющимися с гаечным
ключом, и центральным осевым резьбовым гнездом 54, в которое ввинчивается цилиндрический
дугогасительный клеммный элемент 42. Стопорное кольцо 56, которое может представлять собой разрезное
пружинное кольцо, установлено в кольцевой канавке над фланцем 52 таким образом, чтобы предотвратить
разъединение головки 48 и фланцевого кольца 50.
Нижний конец проводника 46 и пружина 45 закреплены с внутренней стороны нижнего наконечника 37
аналогичным фланцевым кольцом и головкой, или могут быть закреплены к нему иным электрическим и
механическим способом.
C0 Гибкий проводник 46 обладает высокой проводимостью и предназначен для шунтирования пружины 45,
чтобы предотвратить протекание через нее значительного тока, который мог бы повредить пружину.
В то же время он достаточно мягкий и гибкий, чтобы легко сжиматься под действием пружины натяжения 45.
Штифт 42, показанный в разрезе на рисунках 6 и 11, имеет средства для крепления к нему жидкостного
направляющего элемента 58, форма и расположение которого могут значительно изменяться, как будет
показано далее. Жидкостный направляющий элемент 58 представляет собой короткий цилиндр в целом
цилиндрической формы с расширяющимся входным отверстием 59 и канавкой 60, посредством которой он
крепится к дугогасительному или предохранительному выводу 42. Канавка 60 входит в зацепление с рядом
штифтов, в предпочтительном варианте их количество составляет три, концы которых закруглены, а
наружные концы вдавливаются в канавку 7 с помощью расширительного винта 63 (см. рис.).
ii) который представляет собой заостренный установочный винт, установленный в резьбе 64 внутри отверстия
65 клеммы 42.
Верхний клеммный вывод 40 и нижний клеммный вывод 42 снабжены поперечными отверстиями вблизи их
смежных или обращенных друг к другу концов, и в эти отверстия установлены штифты 66 и 67
соответственно. Контакт 66 идентичен контакту 67. В его центральной части образована канавка 8Q 68,
расположенная практически на оси соответствующего вывода. На конце поддерживающей проволоки 44
имеются петли 69 и 70, которые образуются путем сгибания проволоки вдвое и закрепления концов либо
скручиванием, либо электросваркой, либо подобным способом. Натяжная проволока 44 предпочтительно
изготовлена из никель-хромового железа и может быть приобретена на рынке под зарегистрированными
торговыми марками «нихром», «хромель» или другими названиями, и обладает очень высокой механической
прочностью и высоким электрическим сопротивлением. Функция петель 95, обозначенных как 69 и TO, и
канавок 68 в штифтах 66 и 67 заключается в обеспечении универсального шарнира с ограниченным
движением, позволяющего удобно обращаться с ним и собирать его без создания вредных напряжений 100 на
натяжной провод.
Кроме того, если во время транспортировки или эксплуатации предохранителя возникает вибрация, люфт,
обеспечиваемый этим соединением, предотвращает повреждение натяжного провода.
Верхний клеммный узел 40 имеет нижнюю головку o105 части 72 и резьбовую часть стержня 73, верхний
конец которой имеет резьбовое гнездо для крепления инструмента, используемого для протягивания стержня
через отверстие в пластине 74. Боковые стороны штока 73 имеют срезы под углом 110 градусов, что
обеспечивает его фиксацию и предотвращает вращение. Этот стержень проходит через центральное
некруглое отверстие во фланцевой пластине 74. Некруглое отверстие удерживает шток 73 от вращения,
позволяя навинчивать на него зажимную гайку 75 и прижимать головку 40 к нижней части пластины 74. Это
обеспечивает надежное механическое и электрическое соединение между верхним штифтом 120 или
клеммой 40 и пластиной. Штифты 66 и 67 удерживаются на месте путем приклепывания или заклепывания
металла вокруг отверстия над концом штифта или конца штифта над металлом 125 по краю отверстия.
Верхний наконечник или обойма 36 снабжен цилиндрическим гнездом, в которое помещается верхний конец
стеклянной втулки 38 и который фиксируется с помощью металлического или иного уплотнения 76,
обеспечивающего относительно эластичное герметичное соединение.
Верхний вывод 36 и нижний вывод 37 выполнены с противоположных сторон плоскими поверхностями для
обеспечения параллельного контакта.
Верхний конец обоймы 3f снабжен цилиндрической уплотнительной частью 77 и конической плечевой частью
78, входящей в соответствующие части крышки 9 и герметизированной цементным материалом подходящего
качества для обеспечения герметичного соединения, которое не будет разрушаться при воздействии изнутри
огнетушащей жидкости, такой как тетрахлорид углерода, а также при внешнем атмосферном воздействии,
например, воды. На внутренней стороне клеммы 36 имеется резьбовое отверстие 79 для установки резьбовой
монтажной пластины 50, которая предпочтительно изготовлена из бакелита, зарегистрированного торгового
наименования; эта пластина имеет отверстие в центре, так что она имеет форму кольца, которое можно
назвать барьерным кольцом.
---5 Над резьбовой частью 79 находится углубление 82, заканчивающееся радиально выступающим выступом
83'. Клеммная пластина 74, предпочтительно изготовленная из твердой меди или латуни, имеет
цилиндрический фланец 84 с соответствующими пазами для крепления пружинных фиксаторов. Пластина
может быть снабжена отверстиями (рис. 23), позволяющими выравнивать давление на противоположных
сторонах, в результате чего пластина, будучи таким образом заполненной, будет выглядеть несколько
похожей на паука.
У пружинных пальцев 84 нижние наружные концы слегка скошены, чтобы их можно было вдавить в углубление
8 для обеспечения упругого пружинного захвата 410 на цилиндрической поверхности углубления и для опоры
на выступ 83.
Таким образом, натяжение пружины 4.5 воздействует на концы пружинных пальцев 84, и действие этой силы
заключается в расширении фланцевого отверстия, чтобы оно надежно захватывало контргайку 82.
Кольцо 80 снабжено центральным сквозным отверстием, через которое проходит трубка из волокна 86. Эта
трубка имеет плечо 87, образованное на верхнем конце, и центральную часть диаметром 1 дюйм.
У rinn' SO имеется увеличенная часть для размещения плеча 87. Этот выступ Si выглядит как фланец,
выступающий наружу от поверхности трубки 86.
Кольцо 80 имеет множество сквозных отверстий 88, в некоторые или во все из которых установлены штифты
(цилиндрические или резьбовые), такие как винты 89, которые удерживают под своими головками
бакелитовые шайбы 90, выступающие за фланец или головку 87 трубки 86, чтобы надежно удерживать трубку
в нужном положении.
В форме, показанной на рисунке 11, вместо машинных винтов, как показано на рисунке 4 (S9), мы используем
фибровые штифты 891 с подходящими головками для удержания шайб 90 на месте.
При желании трубку, например, 86, можно удерживать на месте за счет натяжения пружины 70, как показано,
например, на рисунке 17, где стойки 92 установлены в верхнем конце трубки Sf и выступают вверх,
соприкасаясь с нижней поверхностью пластины или крестовины 74. Однако в этом случае отверстие в кольце
80 должно быть больше.
Плавкий проводник или перемычка 43, в данном случае кусок серебряной проволоки, закрепляется на концах
клемм 40 и 42 80, например, путем прорезания пазов 93 на цилиндрической поверхности, как показано на
рисунке 7, а затем приклеивания или заклепывания краев паза к концу 94 плавкого провода, или, как показано
на рисунке 5, путем сверления продольного отверстия на конце клеммы, как показано на рисунке 9,5, и
последующего вдавливания стенок отверстия, например, с помощью кернера или подобного инструмента,
чтобы прочно закрепить провод в образованном таким образом гнезде. 90 Такой способ крепления
желателен, поскольку он относительно не подвержен воздействию тепла, а поскольку прорезь или отверстие,
в зависимости от случая, могут быть сделаны значительно длиннее поперечного сечения предохранительной
проволоки, легко обеспечивается достаточная проводимость при любых обстоятельствах. Сама проволока
предохранителя намотана вокруг прямой проволоки 44 и расположена внутри камеры взрыва, образованной
трубкой 86. Желательно максимально сохранить, особенно в случае сильного перегорания предохранителя,
начальное воздействие внутри камеры взрыва, образованной трубкой S6.
Верхний конец трубки 56 открыт над кольцом 80, и передача давления в пространство под пластиной 74 и
через отверстия в пластине 74 к крышке 38 происходит относительно свободно. Тем не менее, отсутствует тот
сильный дульный взрыв, который наблюдался ранее в взрывателях, где не предусмотрена камера взрыва.
Эта камера взрыва полезна не только в случае жидкостных взрывателей типа 115, но и взрывателей с
воздушным выбросом. В предохранителе, показанном на рисунке 4, уровень жидкости обычно
поддерживается на одном уровне с верхней частью нижнего дугогасящего контакта 42, так что плавкая
вставка 43 расположена практически над жидкостью. Поскольку предохранитель заключен в воздушной среде,
передача тепла от него будет происходить медленнее в нормальных условиях эксплуатации, и его
теплоемкость не будет сильно зависеть от колебаний внешней температуры. Следует отметить, что плавкий
предохранитель 43 намотан в виде спирали вокруг натяжного провода 44. Плавкий предохранитель 43
обладает высокой проводимостью по сравнению с натяжным проводом A I 1 i i 1 i i i i i i i i 1 389,107 и
пропускает большую часть тока.
Как только плавкий провод 43 расплавится и начнёт образовываться дуга, она создаст достаточное
сопротивление и вызовет достаточное количество тепла, чтобы немедленно расплавить натяжной провод.
Как показано на рисунке 4, нижний конец проволоки катушки 43 оставлен прямым, чтобы значительные
колебания уровня жидкости, которые могут возникнуть из-за изменений содержимого или температуры, не
оказывали серьезного или существенного влияния на емкость предохранителя.
Предположим, что предохранитель подвергся перегрузке, достаточной для того, чтобы расплавить плавкую
проволоку и натяжную проволоку 44 и вызвать образование электрической дуги. Как только металлы
достаточно размягчатся, чтобы позволить натяжению пружины отделить клемму 42 от клеммы, немедленно
начнется движение клеммы 42 и жидкостного направляющего элемента 58 вниз. Хотя этот жидкостной
направляющий элемент не плотно прилегает к стеклянной гильзе 88, он, тем не менее, работает как поршень,
заставляя жидкость выбрасываться вверх через кольцевое пространство между жидкостным направляющим
элементом 58 и клеммой 42, воздействуя на дугу по мере ее удлинения движением вниз и стремясь охладить
и гасить ее.
Если давление, создаваемое срабатыванием предохранителя, достаточно велико для снятия колпачка 39, то
пластина или крестовина 74 перекрывает единственный свободный выход из камеры взрыва 86 в атмосферу,
и если сила разряда достаточна, то пластина или крестовина 74 и ее клемма 40 разрядятся, оставив выход
камеры 86 свободным для атмосферы. По мере опускания клеммы 42 дуга будет стремиться создать
давление под взрывной камерой, и если это давление настолько велико, что не может выйти через взрывную
камеру 86 и отверстия в кольце 80, которые могут быть предусмотрены, трубку 86 можно разгерметизировать,
срезав шайбы 90.
Шайбы 90 обладают определенной прочностью сцепления, которую можно легко предварительно определить,
чтобы обеспечить возможность выталкивания трубки 86 и большую свободу отвода.
Существует множество способов проектирования конструкции 5r, позволяющих осуществлять описанное
выше постепенное снижение давления в случае его возникновения в стеклянной трубке, главным образом для
предотвращения случайного разрушения стеклянной гильзы, что позволило бы вытекать гасящей дугу
жидкости и могло бы привести к сбою.
На рисунке 8 показана форма выпускной пластины, которая может быть установлена над отверстиями в
кольце 80, удерживаемая штифтами или винтами 89, проходящими через отверстия 96-96, и имеющая
прорези, вырезанные по ее внутренней периферии, образующие упругие заслонки над отверстиями в кольце
80, позволяющие жидкости 70 выходить через отверстия под заслонками, обозначенные пунктирными кругами
97, и позволяющие трубке 86 выходить наружу.
Для достижения различных эффектов задержки времени уровень жидкости может изменяться таким образом,
чтобы она в большей или меньшей степени контактировала с предохранительным проводом и натяжным
проводом, или же вокруг предохранительного провода может быть упакована другая среда, например,
измельченная пробка или другой материал, который будет действовать как теплоизолирующая среда, а также
предотвращать циркуляцию жидкости или воздуха, используемых для гашения дуги, вокруг указанных
проводов. Витки плавкого предохранителя не должны располагаться слишком близко друг к другу, чтобы не
соприкасаться и не вызывать слишком сильный теплообмен, хотя этот фактор может быть использован для
обеспечения срабатывания предохранителя при слишком длительной небольшой перегрузке.
На рисунке 9 показан верхний 90-й вывод 40, удлиненный таким образом, чтобы он выступал внутрь трубки
86, обеспечивая тем самым гораздо более ограничивающий эффект взрывной камеры 99. Удлинённый
клеммный узел 40 на рисунке 9 позволяет использовать зажимную гайку 98 под пластиной или крестовиной
74. Кроме того, в этой конструкции жидкостной направляющий элемент 58 выступает над нижним выводом 42,
так что начальное движение жидкостного направляющего элемента направлено на направление жидкости для
гашения дуги непосредственно в камеру на дугу после того, как вывод 42 покинет нижний конец трубки 86. При
желании это можно дополнительно расширить, чтобы гарантировать, что жидкость будет приводиться в
контакт с дугой с относительно высокой скоростью на большей части пути движения жидкостного
направляющего элемента. Однако это, как правило, замедляет движение деталей вниз из-за ограниченного
выходного отверстия жидкостного направляющего элемента (110 градусов).
Трубка 86, которая, как обычно, вставляется в отверстие кольца 80 с легкой посадкой, имеет верхний конец
своего отверстия, расширенный наружу, чтобы обеспечить более свободное движение жидкости после того,
как она пройдет мимо шпильки 40, пока она находится на месте.
Для обеспечения различных эффектов, связанных с временными характеристиками и параметрами, уровень
жидкости может поддерживаться в любой из трех указанных точек. Охлаждающее воздействие жидкости на
предохранитель 43, если ее уровень находится на линии А, таково, что оно стремится увеличить способность
предохранителя к кратковременным перегрузкам. Этот эффект 25 может быть уменьшен путем снижения
уровня до линии В или практически устранен путем снижения уровня жидкости ниже уровня предохранителя
на линии С. Предпочтительно, направляющий жидкость материал изготавливается в каждом из 130 г9
бакелизированной волоконной трубки, а трубка 86 предпочтительно представляет собой обернутую
волоконную трубку, пропитанную бакелитом или другим связующим веществом.
В варианте, показанном на рисунке 9, первоначальный взрыв происходит в основном в пределах обоймы и
верхнего конца стеклянной трубки, положение которой указано на рисунке.
В тех случаях, когда взрыв может произойти под жидкостью, а глубже в трубке, стеклянная трубка делается
более тяжелой, чтобы выдерживать нагрузки.
В варианте, показанном на рис. 10, предохранитель расположен выше в камере, как показано на рис. 4, при
этом жидкостной направляющий элемент и клемма 421 длиннее, чем в варианте, показанном на рис. 4, а
трубка St простирается между ними на большее расстояние.
В вариантах, показанных на рисунке 1 и 12, предусмотрен короткий отрезок предохранительной проволоки, а
натяжная проволока уменьшена по длине, чтобы ее можно было пропустить через отверстие. Весь
предохранитель расположен очень высоко относительно трубки S8, которая теперь не закорочена.
Жидкостный направляющий элемент S также укорачивается по длине, в частности, поскольку верхний конец
нижнего концевого элемента 42 выступает вверх внутри конуса W0 Pines балелита рино 80.
Множество проходов 100, предпочтительно ciUtk tn-c, или три в количестве, проходят через стенки нижнего
терминала 42 с целью направления жидкости из-под жидкостного регулятора через верхний конец отверстия
указанного терминала 42 для облегчения выхода из зоны.
На рисунке 12 показана короткая форма плавкого предохранителя. Длина плавкого предохранителя меньше,
чем на рисунке 11, но практически вся он расположен внутри камеры взрыва, определяемой трубкой Sei. Этот
эффект обеспечивается тем, что верхняя поверхность S0 поднята на один уровень с выступом S1, а верхняя
часть трубки S, таким образом, поднята практически на тот же уровень. Верхний конец канала в трубке S6
расширен, чтобы предотвратить слишком сильное перекрытие верхнего конца трубки.
В каждом случае могут использоваться отверстия, например, 100, предназначенные для направления
жидкости через отверстие нижнего терминала 42; то есть в любой из представленных здесь форм. На
рисунках 11 и 12 показан способ, которым нижний резьбовой конец нижнего клеммного разъема 42 может
соединяться с верхним концом гибкого проводника 46, обеспечивая таким образом механическое и
электрическое соединение в этой точке. Однако в каждом случае гнездо 47 может быть прижато к гибкому
проводнику, если это необходимо для обеспечения такой проводимости.
B5 На рисунке 1.3 трубка 86 имеет модифицированную форму, при которой ее нижний конец сужен
радиально, а стенки тоньше, чем выше сужения. Плавкий предохранитель располагается в нижних концах
более толстых стенок и может быть размещен значительно выше уровня жидкости, как показано на уровнях A,
B или C, или выше уровня жидкости, как указано на уровнях D и D. Диаметр верхнего конца трубки SE больше,
чем диаметр в конструктивной части 75°, что обеспечивает относительно свободный проход через кольцевое
пространство между верхним удлиненным концевым элементом 40° и внутренними стенками трубки S.
Поскольку относительно большие отверстия 9–97 предназначены для выхода частиц из-под трубки,
образующей камеру взрыва, указанная трубка может удерживаться на своем месте прочнее, чем в других
предыдущих вариантах. Фактически, винты, такие как S', вместо простого затягивания края шайбы h1r elite над
фланцем на верхнем конце трубки 86, могут выступать за край фланца.
В этом случае, чтобы извлечь трубку 86, потребуется отрезать часть фланца трубки 86.
В конструкции, показанной на рисунке 14, предполагается, что уровень жидкости будет поддерживаться на
отметке 95° относительно предохранителя, а стенки трубки SO утолщены выше уровня жидкости и истончены
ниже него. В обеих конструкциях, показанных на рисунках 1:' и 14, жидкостный директор 38 телескопируется с
нижним концом трубки 86. В варианте, показанном на рисунке 14, верхний конец трубки 5 закрыт пробковым
кольцом, которое заполняет кольцевое пространство между удлиненным концевым элементом 40 и
внутренним отверстием трубки 56. Таким образом, первоначальный взрывной эффект в большей степени
ограничивается зоной взрыва, что приводит к более резкому взрыву. Кроме того, предотвращается
циркуляция жидкости. ff0 Форма, показанная на рисунке 18, в значительной степени похожа на форму,
показанную на рисунке 1.4, за исключением того, что вместо шайбы 102, предназначенной для ограничения и
замедления утечки жидкости из трубки 86, внутренний канал трубки 86 над плавким элементом снабжен
гофрированием, образованным внутренними кольцевыми канавками.0..3.
Это ограничивает отток жидкости за удлиненный верхний терминал 40 i20. Верхний конец направляющей
жидкости имеет скошенную кромку на внутреннем верхнем углу, как показано на рисунке 104, при этом
канавки и выступы на них имеют приблизительно 1132 дюйма в ширину и глубину. Жидкостный
направляющий элемент 58 простирается вплотную к сужающемуся плечу, тем самым предотвращая
распространение взрыва из камеры взрыва вокруг и под торцом id 389,10 s - --- 1 i.s, чтобы противостоять
первоначальному удару и нагреву при срабатывании взрывателя. Чашеобразная часть 112 соединена
расширяющейся частью плеча 113 с цилиндрической фланцевой частью 114, которая ввинчивается в
резьбовое отверстие 70D 79 наконечника 36.
Втулка 1.10, предпочтительно изготовленная из бакелита (зарегистрированная торговая марка), плотно
прилегает к нижнему концу чашеобразного элемента 112, а нижний предохранительный вывод 7t> 42
выступает через отверстие в указанной втулке 110. В данном случае предохранитель и натяжные провода
показаны относительно короткими, а верхняя клемма 40 показана удлиненной, чтобы выступать вниз в 8GD
чашеобразную часть 112. Внутри чашеобразной части 112 находится наполнитель из гранулированной
пробки, который удерживается на месте разъемным кольцом 115, изготовленным из бакелита или
аналогичного материала. Множество вентиляционных отверстий 116 проходят сквозь стенку 113, позволяя
выходить избыточному давлению жидкости из внутренней части корпуса предохранителя по мере того, как
нижний вывод 42 опускается в жидкость. Нижний вывод 9P 42 снабжен жидкостным направляющим
устройством 58 и служит для направления потока жидкости мимо конца нижнего вывода 42 с целью гашения
дуги. 99 Пробковый наполнитель 117 образует теплоизоляционную среду и, кроме того, в некоторой степени
предотвращает прямой контакт жидкости с предохранителем и натяжными проводами, тем самым
ограничивая циркуляцию жидкости, которая возникает из-за нагревательного эффекта предохранителя.
Корпус из пробки образует упругую амортизирующую прокладку, которая в случае сильного ветра легко
выталкивается, в результате чего верхний вывод 105 и колпачок 39 отсоединяются от верхней втулки, а по
мере опускания нижнего вывода 42 втулка 110 также может быть вытолкнута. В таком случае наблюдается
тенденция к удлинению дуги и её закалке при температуре 11М. Если чашеобразный элемент 112 изготовлен
из металла, то между ним и нижним клеммным разъемом 42 может сохраняться электрическая дуга.
Очевидно, что вместо металлической чашки элемент 109 может быть изготовлен из изоляционного материала
класса 1iM, такого как бакелит (зарегистрированная торговая марка), или из волокна.
Очевидно, что заполнение пробкой можно опустить, и в модификации, показанной на рисунке 21, элемент 109
не имеет такого заполнения 120. Кроме того, нижний вывод 42 может обойтись без использования
жидкостного направляющего элемента 58, что показано на рисунке 21.
Фактически, жидкостный направляющий элемент может быть опущен в любой из представленных здесь форм,
125, но в целом было установлено, что он имеет очень существенное значение, поскольку позволяет
использовать практически всю жидкость под ним по всей длине его хода, при этом жидкость выводится вблизи
130 трубки 86.
Представленный на рисунке 17 вариант исполнения в основном аналогичен вариантам, показанным на
рисунках 4 и 10, за исключением способа удержания трубки 86 на месте с помощью штифтов 92. Трубка 86
короче, чем показано на рисунках 4 или 10, и снабжена открытыми вентиляционными отверстиями 88; в
остальном форма, показанная на рисунке 17, существенно не отличается от формы, показанной на рисунке 4.
Штифты 92 предпочтительно изготавливаются из бакелита или бакелизированного волокна.
В конструкции, показанной на рисунке 16, жидкостный направляющий элемент 58 выполняет двойную
функцию: формирует камеру взрыва 99 и выполняет свою обычную задачу — направляет жидкость на дугу
при разъединении выводов. Канавка 60, через которую штифты 62 входят в зацепление с жидкостным
направляющим устройством, расположена в коническом воронкообразном входном отверстии 59, а верхний
конец штифта 42 выступает в наиболее узкую часть канала жидкостного направляющего устройства 58.
Кольцо 104 из бакелизированного волокна или бакелита установлено в углублении и прилегает к выступу,
окружающему верхний конец клеммы 42. Это позволяет локализовать взрывное воздействие дуги в верхней
камере 99. Верхний конец жидкостного направляющего устройства 58 дополнительно имеет углубление над
кольцом 104 и охватывает предохранитель 43 и натяжной провод 44, а также нижний конец верхнего
клеммного разъема 40, который удлинен и проходит через плоское бакелитовое кольцо или шайбу 105 и
входит в верхний конец отверстия жидкостного направляющего устройства 58. Бакелитовое кольцо 105
установлено в углублении, прилегающем к выступу 106, и удерживается на месте стопорным кольцом 107,
которое входит в периферийную канавку или выемку над указанным кольцом 105.
Кольцо 107 может быть изготовлено из материала, обладающего достаточной упругостью, чтобы пружинить в
канавке и фиксировать плоское кольцо 105 на месте, и может быть изготовлено из такого материала, который
позволит вытолкнуть кольцо 105 путем срезания кольца 107 или его выступов, которые падают в канавку в
случае чрезмерного давления внутри корпуса взрывателя.
Уровень жидкости может располагаться выше или ниже предохранителя 43, или же значительно ниже
предохранителя, как показано линией C. Если уровень жидкости находится выше дна жидкостного
направляющего устройства 58, кольцо 104 может быть опущено, хотя оно и препятствует циркуляции.
жидкости.
Как показано на рисунке 20, фланцевая чашеобразная деталь 109 может заменить кольцо 80 и трубку 86.
Однако, если элемент 109 изготовлен из металла, желательно также использовать съемную бакелитовую
втулку 110. Функция B заключается в том, что чашеобразная часть 112 элемента 109 389,107 389,107
расположена на нижнем конце дуги и, таким образом, оказывает значительное влияние на закалку и гашение
дуги, в отличие от ситуации, когда вывод просто (пропущен вниз через жидкость).
На рисунке 19 показана модифицированная форма, в которой верхняя втулка 36 значительно удлинена над
плиткой прилавка 8-2, в которую устанавливается пружинная пластина фланца (), 74. Это обеспечивает
наличие камеры 119, которая предпочтительно частично заполнена жидкостью до указанного уровня.
Перегорание предохранителя -13 происходит значительно ниже уровня жидкости. Металлическая пластина
120 зажата между гайкой 7.5 и пластиной -4, и эта металлическая пластина имеет множество сквозных
отверстий, через которые проходят верхние концы трубок 122.
Нижние концы трубок, предпочтительно из бакелита или бакелированного волокна, имеют уменьшенный
диаметр и выступают через отверстия в кольце 9, которое имеет фланец, устанавливаемый в углубление 14 и
удерживаемый на месте пружинным кольцом 12,5, которое расширяется в канавку 126.
Кольцо 123 предпочтительно изготавливается из изоляционного материала, как и кольцо 110. Однако, при
желании кольцо 123 может быть изготовлено из металла. Таким образом, трубки 122 обеспечивают отверстие
снизу рины 123 в камеру 119 над Блейтом 120.
Пространство между пластиной или пластиной 7 и кольцом 12'3 предпочтительно заполняется
гранулированным кораллом или чем-то подобным для целей, описанных выше.
При перегорании предохранителя сначала происходит выброс клеммы 40 и ее пластин 74 и 120 через
жидкость в камере 119, что приводит к отрыву колпачка 239 и выходу предохранителя из открытого конца.
Поскольку клемма 42 опускается, давление внутри корпуса трубки под кольцом 123 будет стремиться выйти
через трубки 122, и если давление слишком велико, втулка 110 может быть выбита, и, наконец, при
необходимости, кольцо 123 с трубками 1?
2.
Поскольку трубки 122 имеют лишь плотную посадку в кольце 12, их можно вытолкнуть под давлением до того,
как кольцо 123 будет выбито. По мере опускания клеммы 42 жидкостной направляющий элемент 58
выполняет свою обычную функцию, направляя жидкость на дугу.
Теперь станет ясно, что характеристика перегрузки по времени предохранителя может контролироваться с
помощью факторов, описанных ранее. Эти управляющие функции включают, во-первых, контроль времени
путем изменения длины предохранительного провода; во-вторых, изменение характера окружающей среды;
и, в-третьих, частичное или полное погружение предохранителя в огнетушащую жидкость.
-.6 Мы используем термины «высоковольтная» и «низковольтная» сторона для обозначения линий или
проводников, имеющих большее и меньшее значение соответственно в распределительной системе. Само по
себе напряжение не имеет значения; 770 важной особенностью является то, что предохранитель,
пропускающий мощность в относительно большой распределительной сети, не будет разомкнут и открыт (до
того, как автоматический выключатель, пропускающий меньшую мощность и обслуживающий меньшую
площадь распределительной сети, получит возможность устранить неисправность).
Будет видно, что в каждой конструктивной форме предохранителя, изображенной и описанной, была сделана
разметка для 80 жидких веществ (например, тетрахлорида углерода), приведенных в качестве примера, в
пределах или около этих областей. Функции и способ работы этой антенны обеспечивают важное
преимущество. Будет видно, что они образуются в результате плавления плавкого элемента, которое
происходит внутри канала в плавком оболочке и первоначально в камере взрыва. Дуга выделяет большое
количество тепла, которое вызывает выделение или превращение жидкой среды, которая либо изначально
присутствует в камере взрыва, либо направляется в указанную камеру по мере отвода подвижного терминала
пружиной, в газообразную среду, гасящую дугу.
Под воздействием высокой температуры дуги газовая среда выделяется с чрезвычайной быстротой, а при
высоких перегрузках — со взрывной скоростью, и в любом случае, газообразная среда, образующаяся в
камере взрыва или внутри канала в корпусе предохранителя, с силой проносится по указанному каналу и
камере взрыва, внутри которой находится дуга, быстро выталкивая металлические пары, образующиеся при
плавлении плавкого элемента, и с очень мощным и сильным действием резко гасит дугу. Быстрый поток газа,
проходящий через ствол или камеру взрыва, создающий в зоне поражения или вокруг нее, вызывает сильную
турбулентность в дуге, что также способствует мощному разряду и определенному затуханию дуги.
Металлические пары и газы, выдуваемые из камеры взрыва, попадают в камеру или пространство между
камерой взрыва и отсоединяемой торцевой крышкой, при этом, если срабатывание предохранителя вызвано
небольшой перегрузкой, пары и газы могут конденсироваться, не вызывая срабатывания торцевой крышки.
При любом облегчении дуга гаснет с чрезвычайной быстротой и мощным положительным зарядом, что
обеспечивает очень четкие рабочие характеристики, отличающиеся высокой надежностью.
Теперь, когда мы подробно изучили и определили природу нашего изобретения, я установил номинальную
токовую способность предохранителя.
6. Предохранители, используемые для осуществления способа согласно любому из предшествующих пунктов,
имеющие пару разъединяемых клемм, соединенных натяжной проволокой, и плавкую вставку такого
поперечного сечения, подходящего к длине указанной плавкой вставки, чтобы обеспечить требуемую
номинальную мощность предохранителя, характеризуются тем, что длина плавкой вставки 75 выбрана в
соответствии с номинальной мощностью цепи, в которой должен использоваться предохранитель.
7. Предохранители по п. 6, включающие пару клемм с соединенным между ними плавким предохранителем
80, камеру взрыва, окружающую указанный предохранитель, и средства для перемещения одной из клемм от
камеры взрыва при срабатывании предохранителя 85, причем указанная камера взрыва 85 образована
трубчатым элементом, расположенным соосно внутри корпуса предохранителя, который также
предпочтительно имеет трубчатую форму.
8. Предохранитель по п. 7, имеющий камеру, сообщающуюся с указанной взрывной камерой ex-9G для
приема паров, выбрасываемых из указанной взрывной камеры.
9. В соответствии с п. 7 или 8, взрыватели типа «гармошка», в которых указанная камера взрыва расположена
в корпусе рядом с его съемной торцевой стенкой 95.
Соседние файлы в папке патенты