Schmelzsicherung. Die Erfindung bezieht sich auf Schmelz sicherungen, weil sie beispielsweise ganz all gemein in Fernmeldeanlagen verwendet wer den. Eine ideale Stromsicherung muss ins besondere drei Bedingungen erfüllen: 1. Muss sie in weniger als einer angegebe nen Anzahl Sekunden durchbrennen, wenn sie von einem Strom vorgegebener Stärke durchflossen wird, 2. darf beim Durchbrennen kein Licht bogen stehen 'bleiben, auch wenn an ihren Enden eine Überspannung liegt, und 3. soll die Sicherung nicht ansprechen, wenn auftretende Überspannungen zwar einen gewissen Wert überschreiten, aber nicht. länger als eine gewisse Zeit einwirken.
Die Überspannungen und die zulässige Zeitdauer des Einwirkens stehen dabei in einem Zu sammenhang, und zwar derart, dass die Ein wirkungszeit, die nicht zur Auslösung der Sicherung führen soll, um so kürzer sein muss, je höher die Überspannung ist. Die Bedingungen unter 1 und 2 lassen sich ohne wesentliche Schwierigkeiten erfül len. Dagegen war es bisher nicht möglich, eine Stromsicherung so auszuführen, .dass bei verhältnismässig geringen Abschmelzstrom- stärken die Bedingungen unter 3. erfüllt wer den konnten.
Die Betriebserfahrungen, bei spielsweise bei .der Reichsbahn oder Reichs post, haben. ergeben, dass Sicherungen von 3 und 5 Amp. bei Gewittern noch sehr häufig durchbrennen.
Man sah sioh daher gezwun gen, in Leitungen, die im Maximum mit. 1 Amp. Sicherungen hätten gesichert werden können, Stromsicherungen bis zu 8 Amp. Ab schmelzstromstärke einzubauen. Erst diese Sicherungen erfüllten die Bedingung, dass bei auftretenden kurzzeitigen Überspannun gen, etwa hervorgerufen durch atmosphäri sche Entladungen, die Sicherungen nicht durchbrannten.
Anderseits musste aber durch die hohe Abschmelzstromstärke bei Dauer belastung der zu schützende Apparat wesent- lieh kräftiger ausgeführt werden, als es der Betrieb erfordert hätte.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, diesen Übelstand zu beseitigen. und eine Schmelzsicherung zu schaffen, welche es auch bei verhältnismässig kleinen Stromstär ken gestatten soll, kurzzeitige Überopannun- gen aufzunehmen, ohne dass diese zu einer Zerstörung der Sicherung führen. Er findungsgemäss wird der Stromsicherung ein Spannungsableiter elektrisch parallel ge schaltet, damit an der Sicherung auftretende kurzzeitige Überspannungen über den Span nungsableiter abgeführt werden und somit auf den Schmelzleiter der Stromsicherung nicht oder nur teilweise einwirken.
Die elek trisch parallel geschalteten Strom- und Span nungssicherungen werden zweckmässig bau lich vereinigt. Die Ausführung könnte etwa. so getroffen werden, dass parallel zu einer Stromsicherung bekannter Bauart ein Span nungsableiter angeordnet ist, dessen An sprechspannung mit Rücksicht auf den klein sten Wert der unter die Bedingung 3 fallen den Überspannung bemessen ist. Hierzu wird es unter Umständen notwendig sein, den Wi derstandswert der :Sicherung durch Vor schalten eines besonderen Widerstandes zu erhöhen.
Zweckmässig wird dieser mit dem Schmelzleiter in Reihe liegende Widerstand aus einem Widerstandsmaterial in Stabform hergestellt, zum Beispiel aus Silit., Hartkohle oder dergleichen. Die Schmelzung des Schmelzleiters erfolgt bei dieser Ausführung durch :die in dem Widerstandsstab erzeugte Stromwärme.
Sicherungen der soeben gekennzeichneten Art sind an sich neu. Sie bieten gegenüber den bekannten R.ücklötsicherungen mit Reiz spirale den wesentlichen Vorteil, .dass die Widerstandsstäbe gegenüber auftretenden Überspannungen unempfindlich sind, wäh rend die bekannten Heizspiralen bei auftre tenden Überspannungen schnell zerstört wur den. Die neuen Sicherungen bieten noch den besonderen Vorteil, dass der Spannungsab leiter -derart angeordnet werden kann, dass bei auftretenden Überspannungen der Wider .standsstab durch einen Entladungsvorgang ganz oder teilweise entlastet wird.
Hierzu kann beispielsweise der Widerstand selbst als Träger der Entladungsstrecke dienen.
In den Fig. 1 bis 4 ist die Erfindung in Ausführungsbeispielen veranschaulicht. In einem Glasrohr 1, das, an beiden Enden mit Kontaktansätzen 2 versehen ist, befindet sich ein Widerstandsstab 3, an dessen beiden En .den Kappen 4 und 5 a.ufgepresst sind. In der Kappe 5 ist etwa. Woodmetall 6 mitein- gepresst, das in bekannter Weise eine Feder 7 hält.
Die beiden Kappen 4 und 5 sind mit zwei Elektroden 8 und 9 versehen, welche an den Widerstandsstab 3 vorzugsweise lose an liegen und in der Mitte einen Abstand von etwa. 2 mm besitzen. Bei Dauerüberstrom genügender Stärke wird der Stab 3 das Woodmetall 6, schmelzen und damit eine Aus lösung der Feder 7 bewirken. Treten an den Enden der Sicherung höhere Spannungen auf, so wird der Stab 3 durch die Funken strecke teilweise entlastet, so dass Lias Anspre chen der Sicherung verzögert oder ganz ver hindert wird.
Der Widen,tands@stab muss aus einem Material bestehen, das einerseits- keine allzu starke Erhöhung des Widerstandes der Siche rung bewirkt, anderseits muss es gegenüber den bei .der Entladung auftretenden Gleit- funken mechanisch widerstandsfähig sein. Als geeignet haben sich Silitstäbe erwiesen. Es können auch andere Materialien, wie Hart kohle oder dergleichen, verwendet werden. Bei der Herstellung ist darauf zu achten, dass die Kappen fest aufsitzen.
Die Ausführung nach Fig. 2 unterschei det sich von der nach Fig. 1 dadurch, dass zwischen Feder 10 und Kappe 11,des Wider standsstabes ein weiterer Schmelzleiter 13 an geordnet ist.
Es sind somit zwei Schmelz leiter vorhanden, einerseits das Woodmetall 6 unter ,der Anechlusskappe 11 des! Wider standsstabes. 12, anderseits der Schmelzleiter 1.8. Während die in der Kammer A befind liche Sicherung die Aufgabe hat, bei Dauer strom die oben. unter 1. aufgeführte Bedin- gung zu erfüllen, bei auftretenden Überspan nungen dagegen nur- die unter 3. genannte Bedingung, hat der in der Kammer B befind liche Schmelzleiter 13 die Aufgabe, bei län ger anhaltenden Überspannungen in Tätig keit zii treten.
Er muss also so gemessen sein, dass er von den Überspannungen, die in bezug auf die Sicherung in Kammer A die Bedin gungen unter 3. erfüllen sollen, nicht zerstört wird. Sobald aber .die Überspannungen einen gewissen Wert. überschreiten oder zu lange andauern, soll die Sicherung in Kammer B in Tätigkeit treten. Es lässt sich zwar durch eine entsprechende Anordnung der Elektro den der Entladungsstrecke auf dem Wider standsstab 12 erreichen, dass bei Überspan nungen das Woodmetall 6 nur teilweise ent lastet wird, jedoch ist die Wärmeträgheit dieses Systems ziemlich gross und kann durch Anordnung des Schmelzleiters 13 herunter gesetzt werden.
Zur Beseitigung der Licht- bogenbildung isst die Widerstandskammer B mit Asche oder einem andern geeigneten Ma: terial gefüllt.
In Fig. 3 ist eine sogenannte rüeklötbare Sicherung dargestellt. In dem Woodmetall 6 ist das vordere Ende des Bolzens 16- ein gelötet. Gegen die an dem Bolzen 16 befe stigte Scheibe 17 legt sich das eine Ende der Feder 1.5, deren anderes Ende gegen eine an der Sicherung anliegende Seheibe 17' ab- gestützt ist. Sobald das Woodmetall schmilzt, springt der Bolzen 16 unter Wirkung der Fe der 15 vor und zeigt an,
dass die Sicherung durchgebrannt ist. Der Bolzen kann nach Bedarf mehrmals eingelötet werden. Die Stromzuführung erfolgt über den Bolzen 16, so dass im Gegensatz zu den Ausführungen nach Fig. 1 und 2 die Feder nicht stromfüh rend ist.
In Fig. 4 ist eine Sicherung dargestellt, die sich durch besonders hohe Lichtbogen- sieherheit auszeichnet. Auf einem .Sockel 24 ist zwischen den beiden Haltern 18 und 19 die Sicherungspatrone 20 angeordnet. Der Lötstift. 21. ist an seinem rechten Ende an einem beweglichen Teil 22 befestigt, der un ter der Wirkung der Feder 23 beim Auslösen der Sicherung schnell nach rechts. bewegt wird und so eine lichtbo.genfreie Abschaltung bewirkt.
Versuche, die mit der neuen Sicherung angestellt wurden, haben die Überlegenheit gegenüber den bisher verwendeten erwiesen. Nach Fi. 2 hergestellte Ausführungen hat ten eine" Absoh@melzstromstärke bei Dauer strom zwischen 0,
5 und 1 Amp. Diese Siche rungen erwiesen sich kurzzeitigen Belastun- gen gegenüber wesentlich widerstandsfähiger als .die bisher verwendeten mit einer Auslöse stromstärke bei Dauerstrom von 8 Amp. Eine solche .Sicherung erfüllt also die eingangs für eine ideale Sicherung beschriebenen Be dingungen schon sehr weitgehend.