Кузнецов Анатолий Викторович – д-р. техн. наук., профессор, заведующий кафедры «Электроснабжение»
г. Ульяновск
Anatoliy V. Kuznetsov
Ulyanovsk
Юренков Юрий Петрович – старший преподаватель кафедры «Электроснабжение»
г. Ульяновск
Yuriy P. Yurenkov
Ulyanovsk
ЦЕЛЬ. Оценка состояния исследований в области разработки ограничителей тока на основе жидкометаллических самовосстанавливающихся предохранителей и увеличение коммутационного ресурса жидкометаллических самовосстанавливающихся предохранителей с составной плавкой вставкой.
МЕТОДЫ. При решении поставленной задачи применялся метод анализа научной литературы, а также метод расчета зависимостей для разных материалов плавкой вставки, реализованный средствами компьютерной математики.
РЕЗУЛЬТАТЫ. В литературных источниках имеются сведения о конструкциях жидкометаллических самовосстанавливающихся предохранителей (ЖСП) и их исследованиях, позволяющие сделать выводы о их жизнеспособности и возможности получения практического выхода. Общим недостатком конструкции ЖСП является ограниченный коммутационный ресурс, обусловленный увеличением диаметра плавкой вставки под действием дуговой эрозии. Значительным эффектом повышения коммутационного ресурса и стабильности защитной характеристики обладает конструкция ЖСП с составной плавкой вставкой (ЖСПС). Однако в таких конструкциях снижается коммутационная способность. Показано, что главным критерием работоспособности ЖСПС является величина соотношения значения шунтирующего сопротивления и сопротивления электрической дуги. Работоспособность ЖСП обеспечивается при значениях этой величины ниже критических.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Предложенное математическое выражение может оказаться полезным при разработке конструкций ЖСП, например, при выборе материала электрода, жидкого металла и т.п., что позволит значительно увеличить коммутационный ресурс ЖСПС.
THE PURPOSE. Assessment of the state of the art in the development of current limiters based on liquid metal self-healing fuses and an increase in the switching life of self-healing fuses with a composite fuse-link.
METHODS. When solving the problem, the method of literature analysis was used, as well as the method for calculating dependencies for different materials of the fuse-link, the implemented method of scientific computer mathematics.
RESULTS. Literary sources contain information about the designs of liquid-metal self-healing fuses and their research, allowing conclusions to be drawn about their viability and the possibility of obtaining a practical yield. A common disadvantage of the of liquid-metal self-healing fuses design is a limited switching resource due to an increase in the diameter of the fuse-link under the action of arc erosion. A significant effect of increasing the switching resource and the stability of the protective characteristic is possessed by the design of a of liquid-metal self-healing fuses with a composite fusible link. However, in such designs, the switching capacity is reduced. It is shown that the main criterion for the operability of the liquid-metal self-healing fuses with a composite fusible link is the value of the ratio between the value of the shunting resistance and the resistance of the electric ARC. The performance of the liquid-metal self-healing fuses with a composite fusible link is ensured at values of this value below critical.
CONCLUSION. The proposed mathematical expression may turn out to be useful in the development of liquid-metal self-healing fuses with a composite fusible link design, for example, when choosing an electrode material, liquid metal, etc. This will significantly increase the switching resource of the liquid-metal self-healing fuses with a composite fusible link. The condition must be taken into account in the parametric synthesis of the current limiter based on the liquid-metal self-healing fuses with a composite fusible link.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.