ТЕРМОПРЕДОХРАНИТЕЛЬ (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к электротехнике, а именно, к тепловым выключателям одноразового действиям - термопредохранителям, предназначенным для защиты электротехнических устройств от перегрева при ненормальной работе. Возможно использование термопредохранителя в качестве пожарного датчика, контролирующего температуру окружающего его воздуха.
Известна конструкция термопредохранителя SEFUSE, выпускаемого японской фирмой «NEC», (см. описание конструкции термопредохранителя SEFUSE на русском и английском языках).
Эта конструкция содержит металлический корпус (Metal Case), изготовленный в виде цилиндра, вывод A (Lead А) и вывод В (Lead В), изготовленные из металлической проволоки. Внутри металлического корпуса, по одной оси с ним, размещены контактная пластина (Sliding Contact), пружины А и В (Spring A, Spring В), термальные гранулы (Thermal pellet), изготовленные из органического термочувствительного материала. Вывод А частично введен в металлический корпус через изолирующую керамическую втулку (Ceramic Bushing), запрессованную в металлическом корпусе и зафиксирован с помощью керамической трубки (Ceramic Pipe), надетой на него, и уплотнения из смолы (Sealing Resin). Вывод В соединен с металлическим корпусом. Контактная пластина, электрически соединена с металлическим корпусом и прижата к выводу А пружиной В, упирающейся в термальные гранулы. Пружина А упирается в керамическую втулку и частично уравновешивает воздействие пружины В на контактную пластину.
Недостатком термопредохранителя SEFUSE является сложность конструкции. Организация изготовления такого изделия требует оснащения производства дорогостоящим технологическим оборудованием.
Наиболее близким техническим решением, взятым за прототип, для предлагаемых вариантов термопредохранителя, является конструкция термопредохранителя (термовыключателя) по патенту РФ №2206137, Н01Н 37/76, 2001, пункты 3, 4 формулы. Конструкция содержит: термочувствительный элемент в виде трубки из легкоплавкого токопроводящего материала, внутренний объем которой заполнен активатором, изготовленным из вещества, не проводящего электрический ток, температура плавления которого ниже чем у материала термочувствительного элемента, два проволочных электровывода, соединенные с концами термочувствительного элемента, и герметично закрывающие его, оболочку, выполненную из термостойкой электроизоляционной трубки, надетую на термочувствительный элемент и часть электровыводов.
Температура срабатывания термопредохранителей этой конструкции находится в температурном диапазоне активности известных веществ-активаторов, составляющем 90…250 градусов по Цельсию. Ограниченность использования при температурах ниже 90 градусов является недостатком конструкции.
Задача, решаемая предлагаемой полезной моделью, - упрощение конструкции термопредохранителя и расширение температурного диапазона использования.
Технический результат от использования полезной модели - простая конструкция термопредохранителя, для организации изготовления которого не требуется больших затрат, и широкий температурный диапазон использования термопредохранителя.
Указанный технический результат достигается за счет того, что термопредохранитель оснащается оболочкой, выполненной в виде трубки, изготовленной из упругого электроизоляционного материала, и двумя электровыводами, изготовленными, например, из отрезков электрического медного провода, концы которых очищены от изоляции. Концы электровыводов, введенные в оболочку, соединены между собой пайкой, выполненной легкоплавким металлическим сплавом (припоем). Оболочка зафиксирована на электровыводах в сжатом по продольной оси состоянии.
На фиг.1 изображен первый вариант конструкции термопредохранителя.
На фиг.2 изображен второй вариант конструкции термопредохранителя.
На фиг.3 изображен поперечный разрез термопредохранителя, изображенного на фиг.2
На фиг.4 изображен третий вариант конструкции термопредохранителя.
На фиг.5 изображен поперечный разрез термопредохранителя, изображенного на фиг.4
На фиг.6 показан термопредохранитель, изображенный на фиг 2, в сработанном состоянии.
Термопредохранитель по первому варианту конструкция состоит из двух электровыводов 1, 2 (см. фиг.1), изготовленных, например, из отрезков электрического медного провода, очищенных на концах от изоляции, оболочки 3, выполненной в виде трубки, изготовленной из упругого электроизоляционного материала, например, резины, двух фиксаторов 4, 5, изготовленных, например, из металлической трубки. Одни концы электровыводов введены в противоположные концы оболочки и соединены между собой пайкой, выполненной легкоплавким металлическим сплавом 6, например, сплавом Вуда. Оболочка сжата по продольной оси и ее концы зафиксированы на электровыводах фиксаторами, например, за счет их обжатия. Для термопредохранителей, используемых в электрических цепях с токами больше 5А, электровыводы выполняются многопроволочными для обеспечения достаточной гибкости. Электровыводы могут быть выполнены из двухжильного провода, имеющего общую электрическую изоляцию 7.
Термопредохранитель по второму варианту конструкции (см. фиг.2, фиг.3) состоит из двух электровыводов 1, 2, изготовленных, например, из отрезков электрического медного провода, очищенных на концах от изоляции, оболочки 3, выполненной в виде трубки, изготовленной из упругого электроизоляционного материала, например, резины, фиксатора 4, изготовленного, например, из металлической трубки. Одни концы электровыводов введены в противоположные концы оболочки и соединены между собой пайкой, выполненной легкоплавким металлическим сплавом 6, например, сплавом Вуда. Оболочка плавно изогнута вместе с электровыводами, например, в виде незамкнутого кольца, сжата по продольной оси, при этом концы оболочки упираются в фиксатор. Фиксатор жестко соединяет через электрическую изоляцию средние части электровыводов. Электровыводы могут выполняться из электрического провода, имеющего многопроволочную жилу.
Термопредохранитель по третьему варианту конструкции (см. фиг.4, фиг.5) состоит из двух электровыводов 1, 2, изготовленных, например, из нескольких свитых медных проволок, оболочки 3, выполненной в виде трубки, изготовленной из упругого электроизоляционного материала, например, резины, фиксатора 4, изготовленного, например, из металлической трубки. Одни концы электровыводов введены в противоположные концы оболочки и соединены между собой пайкой, выполненной легкоплавким металлическим сплавом 6, например, сплавом Вуда. Средняя часть оболочки плавно изогнута вместе с электровыводами, например, в виде незамкнутого кольца, сжата по продольной оси, и зафиксирована на электровыводах фиксатором, надетым на ее сходящиеся части.
Термопредохранитель подключается в разрыв цепи управления или цепи питания электротехнического устройства.
Термопредохранитель работает следующим образом:
При нормальной работе электротехнического устройства, температура спая электровыводов термопредохранителя, размещенного внутри этого устройства, не превышает величины температуры плавления легкоплавкого материала спая и срабатывания термопредохранителя не происходит. При ненормальной работе электротехнического устройства увеличивается его температура и температура спая электровыводов термопредохранителя. Материал спая расплавляется. Оболочка 3 (см. фиг.6) разжимается, концы электровыводов 1, 2 отходят друг от друга, образуется разрыв электрической цепи 8.
Промышленная применимость предлагаемых конструкций очевидна. Эти конструкции испытаны в Нижнем Новгороде на предприятии ООО «НПП «УЗЭП» и показали хорошие результаты.
Перечисленные признаки отличают предлагаемые технические решения от прототипа и обуславливают соответствие этих решений требованиям полезной модели.