ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ С КОНТРОЛЕМ СРАБАТЫВАНИЯ

Полезная модель относится к области электротехники, преимущественно к устройствам железнодорожной автоматики и телемеханики.
Известен предохранитель с контролем перегорания (Сороко В.И., Розенберг Е.Н. Аппаратура железнодорожной автоматики и телемеханики: Справочник: в 2 кн. Кн.2. - 3-е изд. - М.: НПФ «Планета», 2000 - С.698). Он содержит держатель плавкой вставки и цоколь, с гнездами которой плавкая вставка соединена с помощью штырей. За плавкую вставку зацеплен одним концом подпружиненный стержень, другой изолирующий конец которого расположен над сигнальными разомкнутыми подпружиненными контактами. При перегорании плавкой вставки стержень под воздействием пружины перемещается вниз и замыкает сигнальные подпружиненные контакты, расположенные в цоколе.
Недостатками рассмотренного предохранителя с контролем перегорания является сложность конструкции, а также низкая надежность предохранителя из-за отрицательного влияния натяжения плавкой вставки подпружиненным стержнем. В процессе эксплуатации плавкая вставка под воздействием тока нагрузки нагревается, медная проволока плавкой вставки окисляется и удлиняется, этому процессу вытягивания проволоки способствует подпружиненный стержень. При снижении нагрузки проволока остывает, однако вытянутость ее остается из-за растягивающего усилия пружины стержня. В результате удлинения сечение проволоки уменьшается, и через определенное время при очередной токовой нагрузке проволока обрывается. Статистика показывает, что предохранители с контролем перегорания повреждаются в несколько раз чаще, чем без контроля перегорания.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является предохранитель с контролем срабатывания (RU №44207, Н 01 Н 85/00, 27.02.2005). Он содержит держатель плавкой вставки, в котором закреплены
ножевые контакты, вставляемые в гнезда основания с подпружиненными контактами, при этом между верхними частями ножевых контактов натянута и прикреплена к ним рабочая плавкая вставка, под которой установлена контрольная плавкая вставка в виде константановой проволоки, за середину которой зацеплен подпружиненный стержень, нижняя изолирующая часть которого расположена над сигнальными разомкнутыми подпружиненными контактами. При токовой перегрузке в защищаемой электрической цепи вслед за перегоранием рабочей плавкой вставки перегорает и контрольная плавкая вставка, при этом стержень под воздействием пружины перемещается вниз и замыкает сигнальные контакты, расположенные в цоколе.
Данный предохранитель с контролем срабатывания обеспечивает более высокую надежность по сравнению с предыдущим вариантом за счет разделения функций защиты электрической цепи от токовой перегрузки и контроля срабатывания предохранителя. Однако в обоих вариантах рабочая плавкая вставка выполнена из меди. В процессе эксплуатации медь рабочей плавкой вставки под воздействием тока нагрузки нагревается, в результате чего поверхность рабочей плавкой вставки покрывается окисным слоем. С течением времени из-за увеличения толщины окисного слоя поперечное сечение плавкой вставки уменьшается настолько, что плавкая вставка перегорает при протекании рабочего тока.
Задача полезной модели - повысить надежность предохранителя с контролем срабатывания.
Поставленная задача решается тем, что в предохранителе с контролем срабатывания, содержащем держатель плавкой вставки, в котором закреплены ножевые контакты, вставляемые в гнезда основания с подпружиненными контактами, при этом между верхними частями ножевых контактов натянута и прикреплена к ним рабочая плавкая вставка, параллельно и ниже ее расположена контрольная плавкая вставка в виде константановой проволоки, за середину которой зацеплен подпружиненный стержень, нижняя изолирующая часть которого расположена над сигнальными разомкнутыми подпружиненными
контактами, рабочая плавкая вставка выполнена в виде проволоки с антиокисным покрытием.
Устройство предлагаемого предохранителя с контролем срабатывания показано на фигуре.
Предохранитель с контролем срабатывания содержит держатель 1, в котором закреплены ножевые контакты 2, вставляемые в гнезда с подпружиненными контактами 3 основания 4, при этом между верхними частями ножевых контактов 2 натянута и прикреплена к ним рабочая плавкая вставка 5. Параллельно и ниже ее расположена контрольная плавкая вставка 6 в виде константановой проволоки на номинальный ток 0,25...0,5А, за середину которой зацеплен подпружиненный стержень 7, нижняя изолирующая часть 8 которого расположена над сигнальными разомкнутыми подпружиненными контактами 9. Антиокисное покрытие поверхности проволоки рабочей плавкой вставки 5 может быть выполнено, например, путем лужения проволоки, нанесения на проволоку термостойкого лака или другим способом. Рабочая плавкая вставка 5 может быть выполнена из любого материала с высокой проводимостью и хорошей адаптацией к пайке, например, из меди, серебра и др.
Работа предохранителя с контролем срабатывания происходит следующим образом.
В нормальном режиме, когда ток нагрузки не превышает предельное значение для рабочей плавкой вставки 5, практически весь ток проходит через нее, поскольку удельное сопротивление константановой проволоки контрольной плавкой вставки 6 на порядок выше по сравнению с удельным сопротивлением проволоки, например, медной, рабочей плавкой вставки 5. Хотя проволока рабочей вставки 5 испытывает температурные изменения от протекающего тока, но благодаря антиокисному покрытию она не окисляется и поэтому не изменяет поперечного сечения. При токовой перегрузке, например, при коротком замыкании в защищаемой цепи, ток через предохранитель превышает ток плавления рабочей плавкой вставки 5. В результате перегорания
рабочей плавкой вставки 5 ток перегрузки переходит на контрольную плавкую вставку 6. Поскольку последняя имеет малый ток у ставки 0,25...0,5А, она также перегорает и освобождает подпружиненный стержень 7, который под действием пружины перемещается в нижнее положение и нижней изолирующей частью 8 нажимает на сигнальные подпружиненные контакты 9. Последние замыкаются и дают информацию контрольной системе.
Благодаря антиокисному покрытию рабочая плавкая вставка 5 не окисляется и поэтому не изменяет поперечного сечения. Этим обеспечивается увеличение времени наработки на отказ предохранителя с контролем срабатывания. Проверка предлагаемого технического решения в опытной эксплуатации Петербургским метрополитеном показала, что наработка на отказ предохранителей с контролем срабатывания с рабочими плавкими вставками, выполненными из луженой медной проволоки, увеличилась в 2,7 раза по сравнению с типовыми предохранителями, в которых рабочие плавкие вставки выполнены из красномедной проволоки по ТУ 16.К71-087-90 без антиокисного покрытия.