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 контроль срабатывания предохранителя не является надежным, поскольку векторы сил упругости подпружиненного стержня и сигнальных разомкнутых подпружиненных контактов направлены встречно. Неизбежный технологический разброс характеристик упругости подпружиненного стержня и сигнальных разомкнутых подпружиненных контактов, а также ограничение максимально возможного усилия подпружиненного стержня, накладываемое его влиянием на контрольную плавкую вставку, приводит в практике эксплуатации к тому, что при перегорании контрольной плавкой вставки усилия подпружиненного стержня нередко становится недостаточно для замыкания сигнальных разомкнутых подпружиненных контактов (преодоления упругости этих контактов).
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 контактами, сигнальные разомкнутые контакты жестко прикреплены к основанию, а к нижней изолирующей части подпружиненного стержня прикреплен плавающий подвижный сигнальный контакт.
Устройство предлагаемого предохранителя с контролем срабатывания (в продольном разрезе) показано на фиг.1. Расположение плавающего подвижного сигнального контакта относительно сигнальных разомкнутых контактов, жестко прикрепленных к основанию (поперечный разрез), приведено на фиг.2. Вид сверху на основание, плавающий подвижный сигнальный контакт (без нижней изолирующей части подпружиненного стержня) и сигнальные разомкнутые контакты, жестко прикрепленные к основанию, изображен на фиг.3.
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...0,5 А, за середину которой зацеплен подпружиненный стержень 7. К нижней изолирующей части 8 подпружиненного стержня 7 прикреплен плавающий подвижный сигнальный контакт 9, расположенный над сигнальными разомкнутыми контактами 10, жестко прикрепленными к основанию 4. Плавающий подвижный сигнальный контакт 9 может быть выполнен из металла с высокой проводимостью (медь, латунь, серебро и т.п.), например, в виде диска. Крепление плавающего подвижного сигнального контакта 9 к нижней изолирующей части 8 подпружиненного стержня 7 возможно, например, с помощью винта, свободно
пропущенного через отверстие в центре диска, при этом для обеспечения плавающего состояния подвижного сигнального контакта 9, необходимого для равномерного его давления на каждый из неподвижных разомкнутых контактов 10, между головкой винта и диском должен быть зазор.
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. 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 номинальный ток (0,25...0,5 А), она также перегорает и освобождает подпружиненный стержень 7, который под действием пружины перемещается в нижнее положение и плавающим подвижным сигнальным контактом 9, свободно прикрепленным к нижней изолирующей части 8 подпружиненного стержня 7, замыкает неподвижные сигнальные разомкнутые контакты 10 и дает информацию контрольной системе.
Благодаря плавающей конструкции подвижного сигнального контакта 9 и отсутствию механического сопротивления (упругого противодействия) неподвижных сигнальных разомкнутых контактов 10 надежность замыкания последних существенно повышается.