CH303425A - High performance fuse. - Google Patents

High performance fuse.

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CH303425A
CH303425A CH303425DA CH303425A CH 303425 A CH303425 A CH 303425A CH 303425D A CH303425D A CH 303425DA CH 303425 A CH303425 A CH 303425A
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clay
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German (de)
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Co The Chase-Shawmut
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Chase Shawmut Co
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02Details
    • H01H85/04Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges
    • H01H85/041Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges characterised by the type
    • H01H85/044General constructions or structure of low voltage fuses, i.e. below 1000 V, or of fuses where the applicable voltage is not specified
    • H01H85/045General constructions or structure of low voltage fuses, i.e. below 1000 V, or of fuses where the applicable voltage is not specified cartridge type
    • H01H85/0456General constructions or structure of low voltage fuses, i.e. below 1000 V, or of fuses where the applicable voltage is not specified cartridge type with knife-blade end contacts

Description

  

      HochIeistungssicherung.       Die Erfindung bezieht sieh auf eine     Hoch-          ZD          leistungssieherung,    Lind ihr Wesen besteht dar  in,     dass    deren     Sehmelzleiter    an der Stelle  einer     Quel,selinittssehwäehung    zwischen     elek-          trisehen        und        thermisehen    Isoliergliedern     ein-          10,esehlossen    ist,

   von denen mindestens eines  einen quer zur     Stromriehtung    in dem Schmelz  leiter verlaufenden Entlüftungskanal aufweist  und     dass    der Entlüftungskanal in ein ein kör  niges     Liehtbogengaskühlmittel    enthaltendes  rohrförmiges Isoliergehäuse mündet, das den       Sehinelzleiter    und die Isolierglieder einschliesst       und        in    entgegengesetzten<B>E</B>     nden    mit     Strom-          ansehlussgliedern    versehen ist.  



  Die Zeichnung stellt einige Ausführungs  beispiele der Erfindung dar, und zwar ist     -          Fig.   <B>1</B> eine Seitenansicht eines ersten Aus  führungsbeispiels teilweise im Schnitt,       Fig.    2 ein Schnitt     naeb    der Geraden 2-2  der     Fig.   <B>1.,</B>       Fig.   <B>3</B> ein Schnitt nach der Geraden<B>3-3</B>  der     Fig.    2,       Fig.    4 ein Schaubild von     wirkwiehtigen     Einzelteilen der in den     Fig.   <B>1</B> bis<B>3</B> dargestell  ten Sicherung,

         Fig.   <B>5</B> eine     Draufsieht    des     Sehmelzleiters     der Sicherung gemäss den     Fig.   <B>1</B> bis<B>3,</B>       Fig.   <B>6</B> ein Längsschnitt durch ein zweites  <B>C</B>  Ausführungsbeispiel, das zwei in Reihe ge  schaltete     Sehmelzleiter    aufweist,       Fig.   <B>7</B> ein     Sehaubild    eines     zylindrisehen          Sehmelzleiters,            Fig.   <B>8</B> ein Längsschnitt durch eine Siche  rung, die mit einem zylindrischen Schmelz  leiter gemäss     Fig.   <B>7</B> versehen ist,

         Fig.   <B>9</B> ein Querschnitt entlang der Geraden  <B>9-9</B> der     Fig.   <B>8,</B>       Fig.   <B>10</B> bis einschliesslich     Fig.   <B>17</B> eine Dar  stellung des Temperaturfeldes in Schmelzlei  tern der gleichen geometrischen Konfiguration  in Abhängigkeit von der Breite der Schmelz  leiter und       Fig.   <B>18</B> ist eine Kennlinie,

   welche den     Ein-          fluss    des Verhältnisses des vollen Querschnittes  des     Sehmelzleiters    zum Querschnitt des ge  schwächten Teils des     Sehmelzleiters    der     Siehe-          rung        auf    den     Grenzstrom    wiedergibt.  



  Die Erfindung löst die Aufgabe der     Schal-          fung    einer     Hochleistungssicherung,    die im  Vergleich zu den bisher bekannten     Hochlei-          stungssieherungen    eine wesentliche Herabset  zung der     Sehaltarbeit        #i-c-dt    und der<B>Ab-</B>  messungen ermöglicht.

   Wesentliche     Untera-Ld-          gaben,    die gleichzeitig durch die Erfindung  eine Lösung finden, bestehen in einer erheb  lichen Herabsetzung der Metallmenge, die     an-          lässlieh    der     rnterbreehung    eines Stromkreises  verdampft wird und in einer erheblichen Her  absetzung des Volumens des körnigen     Liebt-          bogenkühlmittels,    das zur Kühlung und     Nie-          dersehlagung    der Metalldämpfe dient.  



  In strombegrenzenden Sicherungen wird  meist Quarzsand als     Lichtbogenkühlmittel    ver  wendet. Die glasartige Schmelze, die entsteht,  wenn Quarzsand unter dem     Einfluss    der Hitze  des Lichtbogens schmilzt, hat im heissen Zu-      stand eine hohe elektrische Leitfähigkeit und  kann eine stromleitende Brücke zwischen den       Stromanschlussgliedern    einer Sicherung bil  den.

   Der verhältnismässig geringe Strom, der  durch eine solche     Brüeke    fliesst, mag die Küh  lung der     Brüeke    erheblich verzögern und zu  einer Wiederzündung des     Liehtbogens    längere  Zeit nach erfolgreicher Unterbrechung des zu       sehützenden    Stromkreises durch die Sicherung  führen.

   Eine weitere Aufgabe, welche die  Erfindung löst, besteht darin, die     Überbrük-          kung    der     Stromanschlussglieder    einer     Hoch-          leistungssieherung    durch eine Schmelzbrücke  und eine nachträgliche     WiAerzündung    des       Liehtbogens    in der Sicherung zu verhüten.  



  In strombegrenzenden     Hochleistungssiehe-          rungen    wird während des     Abschaltvorganges     ein mehr oder minder hoher Überdruck er  zeugt, der an sieh zur Unterbrechung des  Stromkreises herangezogen werden könnte, in       vorbekannten    Sicherungen jedoch     mir    in sehr  beschränktem Mass zu diesem Zweck benutzt  wird. Die Erfindung ermöglicht, den Druck,  der innerhalb der Sicherung während des     Ab-          schaltvorganges    entsteht, zur bessern Durch  führung des     Abschaltvorganges    nutzbar zu  machen.  



  Eine wichtige Grösse,     welehe    die Arbeits  weise einer jeden Sicherung kennzeichnet, ist  das Verhältnis des grössten     Kurzschlussstromes,     den der zu     sehützende    Stromkreis zu erzeugen  vermag, zu dem höchsten Strom, den die  Sicherung     hindurehlässt,    kurz     Durehlassstrom,     genannt. Dieses Verhältnis soll relativ gross  sein, um die     thermisehen    und     elektrody-nami-          sehen    Auswirkungen von     Kurzsehlussströmen          weitgehendst    zu beschränken.

   Die     vorbekann-          ten        strombe-renzenden    Sicherungen     ermög-          liehen    es, dieses Verhältnis nur in sehr engen  Grenzen zu verändern und die Erfindung     er-          möglieht,    eine Sicherung zu schaffen, die eine  weitgehende Erhöhung des obigen Verhält  nisses ermöglicht.  



  Die in den     Fig.   <B>1</B> und 2 dargestellte Siche  rung besteht aus einem Isoliergehäuse<B>18,</B> das  an seinen beiden Enden mit     inesserartigen          Stromansehlussgliedern   <B>10,</B> 14 und 12,<B>16</B> ver  sehen ist.

   Jedes der     Ansehlussglieder   <B>10,</B> 14    und<B>12, 16</B> besteht aus einem     niesserartigen     Teil<B>10</B>     bzw.    12 Lind einem metallischen     Ver-          schlusspfropfen    14     bzw.   <B>16,</B> der in das     Isolier-          gehäuse   <B>18</B> eingeführt ist und in     ihni    durch  Schrauben 20 festgehalten wird.

   Die     Ver-          sehlusspfropfen    14,<B>16</B> sind an ihren dem     Gue-          häuseinnern    zugekehrten Seiten mit axialen       Fortsätzen    22, 24 versehen, von denen ein<B>j</B>eder  einen     Sehlitz   <B>28</B> aufweist. Die Schlitze<B>28</B> der       Fortsätze    22, 9-4 nehmen einen bandförmigen       Sehmelzleiter   <B>26</B> an dessen einander entgegen  gesetzten Enden auf und sind mittels der  Schrauben 30 zusammengezogen, um den       Sehmelzleiter   <B>26</B> festzuklemmen.  



  Der in den     Fig.   <B>1</B> bis<B>6</B> und<B>10</B> bis<B>17</B>  dargestellte     Sehmelzleiter    weist einen Bereich  <B>32</B> geschwächten     Quersehnittes        auf.    Dieser Be  reich besteht aus zwei parallel zueinander ge  schalteten metallischen Strompfaden 34, die  beide äusserst kurz sind und einen äusserst  geringen Querschnitt besitzen. Die beiden       Stromplade    oder     Sehmelzleiterteile    34 stellen  praktisch eine     punktförmige    Wärmequelle dar.

         Züi    beiden Seiten des Bereiches<B>32</B>     -esehwäeli-          ten        Quersehnittes    weist der     Sehmelzleiter   <B>26</B>  Teile<B>36</B> verhältnismässig grossen     Quersehnittes     und verhältnismässig grosser Breite auf. Die  Teile<B>36</B> leiten die Wärme ab, welche an den       punktförmigen    Wärmequellen 34 erzeugt wird.

    Im normalen Betrieb der Sicherung wächst  die Temperatur der beiden axial äussern Teile  <B>36</B> des     Sehniel71eiters   <B>26</B> nur langsam an, da  deren     Wärmeaufnahmevermöl--eil    und deren       Wärmeabgabevermögen    verhältnismässig hoch  sind. Beim Auftreten von unzulässig lange  anhaltenden Überströmen erreichen die bei  den parallelen Strompfade 34     schliess-          lieh    ihren.     Sehmelzpunkt    und leiten den       UnterbreehLingsvorgang    ein.

   Im Fall von     kurz-          sehlussartigen    Überströmen tritt     Absehmelzen     der Strompfade oder     Sehmelzleiterteile    34 ein,  bevor es zu einem nennenswerten     _NN'ärmeaus-          tausch    zwischen den Strompfaden 34 Lind den  axial äussern Teilen<B>36</B> des     Sehmelzleiters   <B>26</B>  zu kommen vermag.  



  Der Abstand zwischen den Strompfaden  oder Teilen 34 des     Sehmelzleiters   <B>26</B> ist un  gefähr doppelt so gross wie der Abstand zwi-      sehen einem Ader Teile 34 und der ihm un  mittelbar benachbarten Seitenkante 40 des       Sehme171eiters.    Die Teile 34 sind hinreichend  kurz, -um zur Bildung von annähernd kreis  förmigen     Isothermen    auf dem     Sehmelzleiter   <B>26</B>  zu führen. Die     Isothermen    sind in den     Fig.   <B>5</B>       und   <B>10</B> bis<B>17</B> durch     Flächenpunktierung    an  gedeutet. Wenn der     Sehmelzleiter    aus Kupfer  besteht" so wird dessen Temperaturfeld,<B>d.</B> h.

    die Temperaturverteilung an demselben, durch       #-erselliedenartige    Verfärbung des Kupfers       visuel    wahrnehmbar. In     Fig.   <B>5</B> ist der     isotherme     Temperaturbereich, der annähernd die gleiche  Temperatur aufweist wie die Teile 34 des       S'elimelzleiters   <B>26</B> engsten Querschnittes, mit  dem     Bezugszeiehen   <B>38</B> versehen.

   Der     Tempe-          raturbereieh   <B>38</B> ist das Gebiet höchster Tempe  ratur längs des Schmelzleiters<B>26.</B> An den       Temperaturbereieh   <B>38</B> schliesst sich der     iso-          therme        Temperaturbereieh   <B>39</B> an. Dieser hat  die Gestalt zweier exzentrischer     Kreisflächen,     die     aemeinsam    eine ovale Fläche bilden.  



  Die Stärke des     Sehmelzleiters   <B>26</B> soll gering  sein, kann sieh aber innerhalb weiter Grenzen  bewegen. Seine Stärke kann beispielsweise in  der Grössenordnung von<B>0,25</B> Millimeter liegen.       Infolo-e    der Schwäche der Teile 34 ist grösste  Sorgfalt bei der Handhabung des     Sehmelzlei-          ters   <B>26</B> geboten, da sonst die Gefahr besteht,       dass    er an der Stelle grösster     Querschnitts-          s(-hwä,ehung   <B>32</B> bricht.  



  Der Schmelzleiter<B>26</B> ist an der Stelle<B>32</B>       stark-er        Querschnittsschwiiehung    zwischen den       Isoliergliedern    44 eingespannt, wodurch u. a.  



  s jedwede Bruchgefahr im praktischen Betrieb  beseitigt wird. Jedes der beiden Isolierglieder  <U>,14</U> weist zwei     duer    zur     Stromriehtung    in  dem     Sehmelzleiter   <B>26</B> verlaufende Entlüftungs  kanäle<B>50</B> auf.

   Die Entlüftungskanäle<B>50</B>     mün-          o    den in das ein körniges     Lichtbogengaskühl-          mittel    48, vorzugsweise     Quarzsand,    enthaltende       Isoliergehäuse   <B>18.</B> Letzteres schliesst den       ehmelzleiter   <B>26</B> und die Isolierglieder 44 ein  S<B>S</B>       und    ist, wie oben erwähnt, an     entgegengesetz-          s        ten    Enden mit den     Stromanschlussgliedern   <B>10,</B>  1.4 und 12,<B>16</B> versehen.

   Die oben erwähnten  Schrauben<B>30,</B> welche dazu dienen, die Schlitze  <B>28</B> zusammenzuziehen und den Schmelzleiter    <B>26</B> in ihnen festzuklemmen, erfüllen auch die       Fanktion,    die Isolierglieder 44 mit den     Fort-          sätzen    22 und 24 der     pfropfenartigen    Teile 14  und<B>16</B> zu verbinden. Die Glieder 44 sind in  erster Linie elektrische Isolatoren, was erfor  derlich ist, um überbrücken des Schmelzleiters  <B>26</B> durch sie zu verhüten. Sie haben indessen,  wie alle elektrischen Isoliermaterialien, auch  eine thermische     Isolierfähigkeit.     



  Die     Gestallt    der Isolierplatten 44 ist in der       schaubildliehen    Darstellung der     Fig.    4 beson  ders gut ersichtlich. Diese Figur stellt auch  den zwischen den Isolierplatten 44 angeord  neten.     Sehmelzleiter   <B>26</B> dar. Wenn die Isolier  platten 44 der unmittelbaren Wärmewirkung  des     Sehmelzleiters   <B>26</B> durch längere Zeit hin  durch ausgesetzt wären, so würden erstere,  hierdurch in unerwünschter Weise angegrif  fen werden, und es könnte zur Entwicklung  von unerwünschten Gasen und Gasmengen  durch     thermisehe    Zersetzung des Materials  kommen, aus dem die Isolierplatten 44 be  stehen.

   Um dies zu vermeiden, sind zwischen  die Isolierplatten 44 und den Schmelzleiter<B>26</B>       folienartige        Zwisehenlagen    oder Plättehen 46  aus einem hitzebeständigen Material, vorzugs  weise Glimmer, eingefügt. Die     Glimmerplätt-          ehen    46 sind mit Öffnungen 47 versehen, die  genau gegenüber den     quersehnittsverjüngten     Teilen 34 des Schmelzleiters<B>26</B> angeordnet  sind. Die Bohrungen<B>50,</B> die sieh in den Iso  lierplatten 44 befinden, sind koaxial zu den       öffnungen    47 in den     Glimmerplättehen    46  angeordnet.  



  Die in entgegengesetzter Richtung ver  laufenden Entlüftungskanäle, die durch die  Öffnungen 47 und<B>50</B> gebildet werden, mün  den in das in dem     rohrförmigen        Isolier-          gehäuse   <B>18</B> vorhandene körnige Kühlmittel 48,  vorzugsweise Quarzsand.

   Die Entlüftungs  kanäle 47,<B>50</B> sind mit einem     Verschluss   <B>52</B> ver  sehen, der auf Hitze und Druck anspricht  und beim Auftreten von entsprechend hoher  Hitze und entsprechend hohem Druck die  genannten Kanäle 47,<B>50</B> schlagartig freigibt,  so     dass    es nach Verdampfen der     querschnitts-          geschwächten    Teile 34 des Schmelzleiters<B>26</B> zu  einer plötzlichen Entlüftung des Bereiches der           Querschnittssehwächungen   <B>32</B> und einem       DrLiek7iisammenbrueh    an dieser Stelle kommt.

         De'r    genannte     Verschluss   <B>52</B> kann     beispiels-          weisA    durch Klebstreifen gebildet werden, die  an den dem     Sehmelzleiter   <B>26</B> abgekehrten. En  den der Kanäle 47,<B>50</B> vorgesehen sind.

   Wenn  ein     plötzlieher        Dr-Liekzusammenbruch    erfolgt,  wie er durch die oben beschriebene Ausbildung  der Sicherung bewirkt wird, so steigt die     elek-          trisehe    Festigkeit des gasförmigen Strom  pfades, der nach     Absehmelzen    der Teile 34 des       Sehmelzleiters   <B>26</B> und Verdampfen derselben  entsteht, schneller an als ohne das Bestehen  einer hohen negativen     Änderungsgesehwindig-          keit   
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   der Druckkurve.

   Anderseits verhüten  die     Versehlüsse   <B>52</B> an den äussern Enden der  Kanäle 47,<B>50</B> das Eintreten des körnigen  Kühlmittels 48 in die Kanäle 47,     50-,    so     dass     das Kühlmittel vor Ansprechen der Sicherung  nicht direkt durch den     Sehmelzleiter   <B>26</B> vorge  heizt wird.

   Vielmehr bilden die Kanäle 47,<B>50</B>  eine thermische Isolierung zwischen den hei  ssen Teilen 34 des     Sehmelzleiters   <B>26</B> und dem  körnigen     Kühlmittel    48 und die hierdurch be  dingte verhältnismässig geringe Temperatur  des Kühlmittels nahe den Unterbrechungsstel  len 34 des Schmelzleiters<B>26</B> verleiht dem  Kühlmittel, wenn es zum Ansprechen der  Sicherung kommt, erhöhte Wirksamkeit.  



  Wenn die Sicherung     ansprieht,    so ent  weichen die heissen     Liehtbogengase    vom Be  reich 34 in das kühle Kühlmittel 48 und brin  gen es im Bereich der Austrittsöffnungen der  Kanäle 47,<B>50</B> zum Schmelzen. Der dergestalt  <B>5</B> gebildete glasartige Schmelzkörper befindet  sieh jedoch abseits des Pfades des     Liehtbogens,     der nach Verdampfung der     quersehnittsge-          sehwilehten    Teile 34 des Schmelzleiters<B>26</B> ent  steht.

   Infolgedessen fliesst durch den     genann-          o        ten    glasartigen     Sehmelzkörper    nach     Abschmel-          Yen    der Sicherung kein Strom, was wiederum  zur Folge hat,     dass    der genannte     Sehmelzkör-          per    schnell erkalten und von einem Halbleiter  in einen ausgezeichneten Isolierkörper     über-          5    gehen kann.

   Der glasartige     Sehmelzkörper,    der  beim Ansprechen der Sicherung durch Schmel  zen des als     Kühlmittel    dienenden Quarzsandes    entsteht, ist weit genug von den     Anschluss-          gliederpfropfen    14,<B>16</B> der Sicherung entfernt,  um einen     Kurzschluss        der    Sicherung,<B>d.</B> h. eine  stromleitende Verbindung der     Ansehlussglie-          derpfropfen   <B>1-1, 16</B> durch den noch heissen       Sehmelzkörper    unmöglich     züi    machen.

   Um die  Sicherheit gegen stromleitende     Überbriiekung     der     Ansehlussgliederpfropfen    14 und<B>16</B> durch  den genannten heissen Körper völlig auszu  schliessen, sind die     Ansehlussgliederpfropfen     14,<B>16</B> an ihren axial innern Enden durch  kreisförmige     Isolierseheiben    54 abgedeckt.  



  Da die Teile 034 des     Sehmelzleiters   <B>26</B> par  allele Strompfade bilden, entstehen nach Ver  dampfung derselben parallele     Liehtbögen.     Parallele     Lielitbögen    sind unstabil und daher  kommt es alsbald zum<B>E</B>     rlösehen    eines der bei  den     Bö(Yen.    Sodann     erliseht    der zweite Licht  bogen.

   Durch diesen Vorgang der     Unterbre-          ehung    in zeitlicher Aufeinanderfolge an zwei  räumlich voneinander getrennten Stellen wird  die lokale Kühlleistung, die dem körnigen  Kühlmittel 48 auferlegt wird, in     verhältnismii-          ssig    engen Grenzen gehalten.  



  In dem Ausführungsbeispiel einer     Siehe-          rung,    die in den     Fig.   <B>1</B> bis 4 der Zeichnung  dargestellt ist, können die     Liehtbogengase    au  sser durch die Entlüftungskanäle 47,<B>50</B>     aueli     durch den feinen Spalt 32     entweiehen,    der  seitlich der Teile 34 des     Sehmelzleiters   <B>26</B>  zwischen den Platten 46 und 46 gebildet wird.

    Der Querschnitt dieses Spaltes ist klein im  Verhältnis zum Querschnitt der Kanäle 47,<B>50.</B>  Die Menge der     Liehtbogengase,    die aus dem  genannten Spalt austreten, ist so gering,     dass     sie durch das dem Spalt benachbarte körnige  Kühlmittel 48 alsbald auf eine harmlose Tem  peratur herabgesetzt werden. Wenn dies     er-          wünseht    ist, so kann der in Frage stehende  Spalt leicht durch eine     Abdeekung        abgesehlos-          sen    werden, so     dass    die Entlüftung der     Licht-          bogenpfacle    nur durch die Kanäle 47,<B>50</B> er  folgen kann.

   Eine solche     Abdeekung    kann un  mittelbar durch das Isoliergehäuse<B>18</B> gebildet  werden.  



  Wie insbesondere aus     Fi.-.   <B>3</B> hervorgeht,  ist die Breite der Isolierplatten 44 ungefähr  gleich der liebten Weite des Isoliergehäuses<B>18.</B>      Infolgedessen wird letzteres     dureh    die Isolier  platten 44 in zwei einander im wesentlichen       gleieli    grosse, mit Quarzsand 48 gefüllte     Kam-          inern    unterteilt. Jede dieser beiden     Kühlkam-          inern    wird beim Ansprechen der Sicherung  durch zwei Entlüftungskanäle 47,<B>50</B> mit hei  ssen     Liehtbogengasen    gespeist und jeder dieser  beiden Kammern obliegt ungefähr die gleiche  Kühlleistung.

   Die räumliche Verteilung der  Kühlleistung des körnigen     Lichtbo,-enli:üblmit-          fels    48 ist demnach eine gute.  



  Da der an den Stellen 34 des     Sehmelzlei-          ters   <B>26</B> entwickelte Druck hohe Werte erreicht,  so erreicht die     Ausflussgesehwindigkeit    der       Liehtbogen-ase    durch die     Entläftungskanäle     47,<B>50</B> in das körnige Kühlmittel 48     ggleiehfalls     hohe Werte     und    die heissen     Liehtbogengase          %,erteilen    sieh schnell innerhalb des     Kühlmit-          lels    48.

   Die Isolierplatten 44 bestehen aus  einem geeigneten     organisehen    Baustoff, der  <B>Z,</B>  unter dem     Einfluss    von Hitze Gase abgibt.  Die     Durchflussgeseh::windigkeit.    der     Liehtbogen-          (Y    se       .a.,    durch die Kanäle 47,<B>52</B> ist so hoch, und  die     Verweilzeit    der     Liehtbogen-ase    in den  Kanälen 47,<B>50</B> so gering,     dass    es zu keiner  Verstopfung der Kanäle durch Gase kommen  kann, die von den Wandungen der Kanäle  abgegeben werden.

   Die Menge der von den       Wandun,-en    der Kanäle 47,<B>50</B> abgegebener       Crase    ist immerhin hoch genug, um nennens  werte     Kühluing    und     VerdünnLing    der     Licht-          bo.gengase        züi    bewirken und ihren     lonisations-          grad    erheblich herabzusetzen.  



  Die Sicherung gemäss     Fig.   <B>6</B> ist für höhere       Nennspannungen    bestimmt als die Sicherung       geinäss    den     Fig.   <B>1</B> bis<B>3</B> und aus diesem Grund  ist. die zuerst genannte Sicherung mit zwei  in Reihe geschalteten     Sehmelzleitern   <B>26</B> ver  sehen. Beide     Sehmelzleiter   <B>26</B> sind in einem       geineinsamen        rohrförmigen    Isoliergehäuse<B>18'</B>  untergebracht, das durch     eineverhältnismässig     dicke metallische Querscheidewand<B>15</B> in zwei  hintereinander angeordnete Kammern unter  teilt ist.

   Jeder der beiden     Sehmelzleiter   <B>26</B> ist  in     der    gleichen Weise, wie im     Zusammenhanc,          init        Fi'-.   <B>1-</B> bis<B>3</B> beschrieben,     zwisehen    zwei  Isolierplatten 44 eingeschlossen, die von einem  körnigen     Liehtbogenkühlmittel    48 umgeben    sind.     Die    Wirkungsweise der in     Fig.   <B>6</B> darge  stellten Sicherung ist. wesensgleich mit der  Wirkungsweise der in den     Fig.1    bis<B>3</B> dar  gestellten     Sieherung.     



  Die Sicherung, auf die sieh die     Fig.   <B>7</B> bis<B>9</B>  beziehen, zeichnet sich dadurch aus,     dass    der  Schmelzleiter<B>26'</B>     zylindriseh    gestaltet ist und  von einem Isolierzylinder 45 getragen wird,  auf den ein Isolierrohr 45' aufgeschoben ist.

    Der     i'n        Fig.   <B>7</B>     sehaubildlich    dargestellte       Sehmelzleiter   <B>26'</B> weist einen Bereich<B>32'</B> auf.,  in dem     der    Querschnitt des Schmelzleiters     er-          heblieh    geschwächt ist, und zwar weist der       Sehmel71eiter    zwei im Stromkreis der     Siehe-          rLing    parallel geschaltete,     querschnittsge-          schwächte    Stellen 34'     aLif,    die sieh zwischen  den bandförmigen Teilen<B>361</B> erheblich grösse  ren Querschnittes befinden.

   Bei der Siche  rung gemäss     Fig.   <B>8</B> und<B>9</B> treten der Isolier  zylinder 45 und das Isolierrohr 45' an die  Stelle der beiden Isolierplatten 44, die bei  der Sicherung gemäss den     Fig.   <B>1</B> bis<B>3</B> vorge  sehen sind, und man gelangt von der zuletzt  erwähnten Sicherung     züi    der in den     Fig.   <B>8</B>  und<B>9</B> dargestellten, indem man sich die Iso  lierplatten 44 kreiszylindrisch gekrümmt  denkt.

   Das Isolierrohr 45' ist mit Öffnungen  <B>50'</B> versehen, die genau gegenüber den Teilen  34 des Schmelzleiters<B>26</B> angeordnet sind und  als     EntlüTtungskanäle    dienen, um die heissen       Liehtbogengase    dem körnigen     Liehtbogenkühl-          mittel    48 zuzuleiten.

   Zwischen dem Schmelz  leiter<B>26'</B>     und    den     organisehen    Isolierteilen 45,  45' wird     zweckmässigerweise   <B>je</B> eine     Glimmer-          schiebt    vorgesehen, welche die gleiche Funk  tion erfüllt wie die in der     Fig.    4 dargestellten       Glimmerschichten    46. Die Wirkungsweise der  Sicherung gemäss den     Fig.   <B>8</B> und<B>9</B> ist wesens  gleich mit derjenigen der Sicherung, die in  den     Fig.   <B>1</B> bis<B>3</B> dargestellt ist.  



  Der     Sehmelzleiter   <B>26</B>     bzw.   <B>26'</B> kann aus  Silber, Kupfer oder einem andern für die  Herstellung von Schmelzleitern von     Sieherun-          gen    geeigneten Metall bestehen. Silber ver  dient insofern den Vorzug, als dessen Dämpfe  nahe der Siedetemperatur nur zu einem ver  hältnismässig geringen Prozentsatz ionisiert  sind.      In     Pig.   <B>5</B> sind die Seitenkanten des       Sehmelzleiters   <B>26</B> mit dem     Bezugszeiehen    40  versehen worden.

   Das     Bezugszeiehen    42 be  zeichnet die Seitenkanten eines     Schnielzleiters,     der die gleiche     geometrisehe    Konfiguration  wie der Schmelzleiter<B>26</B> hat, indessen eine       gr   <B>-</B>     össere        Breite        besitzt.        Der        Umriss        eines        sol-          ehen        Sehmelzleiters    ist durch einen     gestrieh#el-          ten    Linienzug angedeutet.

   Es ist möglich, sieh  eine ganze Schar von     Sehmel71eitern'-#,orzii-          stellen,    die alle die gleiche     geometrisehe    Kon  figuration wie der     Sehmelzleiter   <B>26</B> besitzen,

         von        uind        denen        ein        Teil        jedoch        eine        ein        geringere        Teil        eine        Breite        grössere        besitzt        Breite        als     der     Sehmelzleiter   <B>26.</B> Ausgehend von einer  solchen Schar von     Sehmelzleiterumrissen     kann man sich die.

   Aufgabe stellen, jenen       Umriss    zu ermitteln, der die günstigste Breite  besitzt-. Die     Fig.   <B>10</B> bis<B>18</B> erläutern eine da  hingehende Untersuchung.  



  Die     Fig.   <B>10</B> bis<B>1.7</B> stellen acht verschiedene  Schmelzleiter dar, die gleiche     Län   <B>'</B>     ge    und     -.,Nla-          terialstärke    besitzen und im wesentlichen die  gleiche     geometrisehe    Konfiguration haben.  Alle     Sehmelzleiter    weisen einen Bereich<B>32</B>  erheblicher     Quersehnittsschw#ehung        auf,    der  durch zwei parallele kurze Strompfade oder       Schmelzleiterteile    34 gebildet ist.

   Die Quer  schnitte aller parallelen     Sehmelzleiterteile,    34  aller     Sehmelzleiter,    die in den     Fig.   <B>10</B> bis<B>18</B>  dargestellt sind, sind gleich gross. Die Breite  der     Sehmelzleiter   <B>26</B> nimmt stufenweise von       Fig.   <B>10</B> nach     Fig.   <B>1.7</B> hin zu.

   Der     Gren7strom     der     Sehmelzleiter,   <B>d.</B> h. der Strom, den die  selben unbestimmt lange Zeit     züi    leiten ver  mögen, ohne     abzusehmelzen,    der minimale       Sehmelzstrom,   <B>d.</B> h. der geringste     Stro-in,    durch  den der     Sehmelzleiter    zum     Absehmelzen    ge  bracht -werden kann und der Nennstrom neh  men mit. zunehmender     Sehmel71eiterbreite    zu,  bis der     Sehmelzleiter    diejenige Breite erreicht  hat, die in     Fig.   <B>15</B> dargestellt ist. Diese Breite  ist kritisch.

   Eine weitergehende Zunahme der  Breite des     Sehmelzleiters    hat keinen     Einfluss     auf den     Grenzstrom,    den     mininialen    Schmelz  strom und den Nennstrom einer mit dem       Sehmelzleiter    versehenen Sicherung. Die Breite  der     Sehmelzleiter,    die in den     Fig.   <B>16</B> und<B>1.7</B>    dargestellt sind, überschreitet deren kritische  Breite.

   Ihr     Crrenzstrorn,    ihr minimaler Schmelz  strom und ihr Nennstrom sind jedoch nicht  grösser als der Grenzstrom, der minimale       Sehmelzstrom    und der     Neinistrom    einer     Siehe-          rung,    die mit, dein in     Fizg.   <B>15</B> dargestellten       Sehmelzleiter    ausgestattet ist.

      In     Fig-.   <B>1.8</B> sind als Ordinaten. die     Grenz-          eströme    von     Sieherungen    aufgetragen. die mit       Schmelz        leitern        gemäss        den        Fig.        10        bis        17        aus-          gestattet    sind.

   Als Abszissen sind in     Fig.   <B>18</B>  die Verhältnisse der Querschnitte     der    brei  ten Teile<B>36</B> der     Sehmelzleiter   <B>26</B>     züi    den Quer  schnitten der engen, durch die Teile 34 gebil  deten Bereiche<B>32</B> der     Sehinelzleiter    aufgetra  gen. Aus     Fig.   <B>18</B> geht hervor.     dass    der     (-xrenz-          stroni    mit Zunahme des obigen. Verhältnisses  zunimmt.

   Die erste     Ableitim-    der Kennlinie  nimmt jedoch nach einer gewissen Zunahme  des obigen Verhältnisse-, ab und wenn dieses  Verhältnis einen     geWissen    Wert erreicht und  Ü     -bersehreitet,    so fällt die erste     Ableitunu    der  Kennlinie zu null ab,<B>d.</B> h. der Grenzstrom  bleibt bei einer weiteren Zunahme des obigen  Verhältnisses unverändert.

   Bei der Versuchs  reihe, der die     Fig.   <B>18</B> zugrunde liegt. war     da,;     kritische Verhältnis. 45<B>: 1, d.</B> h. eine     7usätz-          liehe    Vergrösserung der Breite des     Schmelz-          l#eiters    hatte keinen     Einfluss    mehr auf die  Höhe des     Grenzstromes    der Sicherung.     Glei-          ehes    gilt auch bezüglich des minimalen       Sehmelzstromes    und des     Nenwtromes.       Es ist.     erwünseht,        dass    der maximale Strom.

    den eine     stronibe--renzen(le        Sieherun--        hin-          durchlässt,    kurz gesagt der     Durehlassstrom,     verhältnismässig gering sei. Der     (iren7strom,     der minimale     Sehmelzstroni    und der Nenn  strom sollen jedoch nach -Möglichkeit hoch  sein. Um diese Forderungen miteinander zu ver  einen, soll das Verhältnis des     Quersehnittes     der breiten Teile des     Sehnie171eiters    zu dem  Querschnitt der engen Teile des     Sehmelzlei-          ters    in dem Bereich von<B>15 : 1</B> und<B>50: 1.</B> lie  gen.

   Für Sicherungen der Art, wie sie in  den     Fig.   <B>1.</B> bis<B>9</B>     dar.gestellt    sind, wurde ein  optimaler Bereich<B>f</B>     (ir        das   <U>obige.</U> Verhältnis er  mittelt, der zwischen<B>30:1</B> und 45:1 liegt.      Die     Fitg-.   <B>10</B> bis<B>18</B> beziehen sieh auf. einen       Schnielzleiter    aus     Kupferbleeh,    dessen Stärke  <B>25</B> Millimeter betrug und die     Fig.   <B>10</B> bis<B>1.7</B>  sind annähernd im Massstab<B>1 : 1.</B> gehalten.

   In  den zuletzt genannten     Figaren    ist das Muster,  das durch die durch die Erhitzung des Kup  fers bewirkte Verfärbung desselben hervor  gerufen wird, durch     Punktierung    angedeutet.  Das Muster deutet, an,     dass    die Teile 34 des       Sehmelzleiters    so klein sind,     dass    sie praktisch       punktförmige    Wärmequellen darstellen.

   An  dein     Sehmelzleiter   <B>26</B> entstehen daher eine  Schar von im wesentlichen     kreisförmiglen        Iso-          thernien.    Der heisseste Bereich der Schmelz  leiter ist der den Teilen 34 derselben unmit  telbar benachbarte, mit dem     Bezugszeiehen   <B>38</B>  versehene Bereich. An ihn schliesst sich der  etwas kühlere Bereich<B>39</B> an.  



  .Je breiter der Schmelzleiter, desto geringer  die Übertemperatur seiner Seitenkanten über  der     Raumteinperatur.    Wenn das kritische Ver  hältnis des Querschnittes des breiten Teils des       Sehmelzleiters    zum Querschnitt des engen  oder geschwächten Teils des     Sehmelzleiters     erreicht ist, so ist die Temperatur der Seiten  kanten des     Sehmelzleiters    gleich der     Teinpera-          tur    des den     Sehmelzleiter    umgebenden     Rau-          Ines.     



       Aus    dem Vorstehenden ergibt sieh der für  die     Sieherungstechnik    neue Begriff der       Gren7breite    eines     Sehmelzleiters.    Unter der       Crenzbreite    eines     Sehmelzleiters    ist jene kri  tische Breite zu verstehen, bei deren     Über-          sehreitung    -unter sonst gleichbleibenden Ver  hältnissen keine Erhöhung des Grenzstromes  einer     mit    dem     Sehmelzleiter    versehenen     Siehe-          rung    erfolgt..



      High performance assurance. The invention relates to a high-performance sensor, and its essence consists in the fact that its silk conductor is closed at the point of a source, selinittssehwäehung between electrical and thermal insulating members,

   At least one of which has a venting channel running transversely to the flow direction in the fusible conductor and that the venting channel opens into a tubular insulating housing containing a granular arc gas coolant, which encloses the linear conductor and the insulating members and ends in opposite ends Power connection members is provided.



  The drawing shows some exemplary embodiments of the invention, namely - FIG. 1 is a side view of a first exemplary embodiment partially in section, FIG. 2 is a section near the straight line 2-2 of FIG > 1., </B> Fig. <B> 3 </B> a section along the straight line <B> 3-3 </B> in FIG. 2, FIG. 4 shows a diagram of real individual parts of the in FIGS . <B> 1 </B> to <B> 3 </B> fuse shown,

         FIG. 5 shows a plan view of the clay conductor of the fuse according to FIGS. 1 to 3, and FIG. 6 shows a longitudinal section by a second embodiment which has two series-connected clay ladders, FIG. 7 a perspective view of a cylindrical clay ladders, FIG. 8 a longitudinal section by means of a fuse, which is provided with a cylindrical fusible conductor as shown in Fig. <B> 7 </B>,

         <B> 9 </B> shows a cross section along the straight lines <B> 9-9 </B> in FIGS. <B> 8, </B> FIG. <B> 10 </B> up to and including FIG . <B> 17 </B> a representation of the temperature field in fusible links of the same geometric configuration as a function of the width of the fusible link, and FIG. 18 is a characteristic curve,

   which shows the influence of the ratio of the full cross-section of the clay conductor to the cross-section of the weakened part of the clay conductor of the citation on the limit current.



  The invention solves the problem of the circuitry of a high-performance fuse which, compared to the previously known high-performance fuse, enables a significant reduction in the maintenance work # i-c-dt and the dimensions.

   Essential subordinates, which at the same time find a solution through the invention, consist in a considerable reduction in the amount of metal that is evaporated when a circuit is interrupted and in a considerable reduction in the volume of the granular love arc coolant serves for cooling and precipitation of metal vapors.



  In current-limiting fuses, quartz sand is usually used as the arc coolant. The vitreous melt that is created when quartz sand melts under the influence of the heat of the arc has a high electrical conductivity when hot and can form a current-conducting bridge between the electrical connection members of a fuse.

   The relatively small current that flows through such a bridge may delay the cooling of the bridge considerably and lead to a reignition of the arc for a long time after the circuit to be protected has been successfully interrupted by the fuse.

   Another object which the invention achieves is to prevent the bridging of the power connection elements of a high-performance fuse by a fuse link and a subsequent ignition of the electric arc in the fuse.



  In current-limiting high-performance safety devices, a more or less high overpressure is generated during the switch-off process, which could be used to interrupt the circuit, but is used to a very limited extent for this purpose in previously known fuses. The invention makes it possible to use the pressure that arises within the fuse during the shutdown process for better implementation of the shutdown process.



  An important parameter that characterizes the way each fuse works is the ratio of the largest short-circuit current that the circuit to be protected is able to generate to the highest current that the fuse allows, or short-circuit current. This ratio should be relatively large in order to limit the thermal and electrodynamic effects of short-circuit currents as far as possible.

   The previously known current-limiting fuses make it possible to change this ratio only within very narrow limits and the invention makes it possible to create a fuse which allows the above ratio to be increased to a large extent.



  The fuse shown in FIGS. 1 and 2 consists of an insulating housing <B> 18 </B> which is provided with inesser-like power supply members <B> 10, </B> 14 and at both ends 12, <B> 16 </B>.

   Each of the connection members <B> 10, </B> 14 and <B> 12, 16 </B> consists of a niesser-like part <B> 10 </B> or 12 and a metallic closure plug 14 or < B> 16, </B> which is inserted into the insulating housing <B> 18 </B> and is held in it by screws 20.

   The locking stoppers 14, 16 are provided with axial projections 22, 24 on their sides facing the inside of the gue housing, one of which is one seat seat 28 / B>. The slots <B> 28 </B> of the extensions 22, 9-4 receive a band-shaped clay ladder <B> 26 </B> at its opposite ends and are drawn together by means of the screws 30 to form the clay ladder <B> 26 </B> to be clamped.



  The clay ladder shown in FIGS. <B> 1 </B> to <B> 6 </B> and <B> 10 </B> to <B> 17 </B> has an area <B> 32 < / B> weakened cross section. This Be rich consists of two parallel ge connected metallic current paths 34, both of which are extremely short and have an extremely small cross-section. The two current charging or clay conductor parts 34 practically represent a point-shaped heat source.

         On both sides of the region 32-esehwäeli- ten cross-section, the wooden ladder 26 has parts 36 of a comparatively large cross-section and a comparatively large width. The parts <B> 36 </B> dissipate the heat that is generated at the point-shaped heat sources 34.

    During normal operation of the fuse, the temperature of the two axially outer parts <B> 36 </B> of the tendon conductor <B> 26 </B> increases only slowly, since their heat absorption capacity and their heat dissipation capacity are relatively high. When overcurrents that persist for an inadmissibly long time occur, the parallel current paths 34 finally reach their borrowed. Sehmelzpunkt and initiate the process of interruption.

   In the case of short-circuit-like overcurrents, the current paths or parts of the sea wire are dismantled before there is a significant exchange of heat between the current paths 34 and the axially outer parts <B> 36 </B> of the sea wire <B> 26 < / B> able to come.



  The distance between the current paths or parts 34 of the clay conductor 26 is approximately twice as large as the distance between a wire part 34 and the side edge 40 of the clay conductor directly adjacent to it. The parts 34 are sufficiently short to lead to the formation of approximately circular isotherms on the clay ladder <B> 26 </B>. The isotherms are indicated in FIGS. <B> 5 </B> and <B> 10 </B> to <B> 17 </B> by area dots. If the clay conductor is made of copper "its temperature field, <B> d. </B> h.

    the temperature distribution on the same, visually perceptible by # -ersellieden-like discoloration of the copper. In FIG. 5, the isothermal temperature range, which has approximately the same temperature as the parts 34 of the narrowest cross-section, is given the reference <B> 38 </ B> provided.

   The temperature range <B> 38 </B> is the area of the highest temperature along the fusible link <B> 26. </B> The isothermal temperature range <B follows the temperature range <B> 38 </B> > 39 </B>. This has the shape of two eccentric circular surfaces which together form an oval surface.



  The strength of the clay ladder <B> 26 </B> should be small, but can move within wide limits. Its thickness can, for example, be of the order of <B> 0.25 </B> millimeters. In view of the weakness of the parts 34, the greatest care must be taken when handling the Sehmel conductor <B> 26 </B>, since otherwise there is a risk that it will be at the point of greatest cross-sectional s (-hwä, ehung <B > 32 </B> breaks.



  The fusible conductor <B> 26 </B> is clamped at the point <B> 32 </B> strong cross-sectional swelling between the insulating members 44, whereby u. a.



  s any risk of breakage is eliminated in practical operation. Each of the two insulating members <U>, 14 </U> has two venting channels <B> 50 </B> running around the wire in the clay conductor <B> 26 </B>.

   The venting channels 50 open into the insulating housing 18 containing a granular arc gas coolant 48, preferably quartz sand. The latter closes the insulating conductor 26 and the insulating member 44 is an S <B> S </B> and, as mentioned above, is at opposite ends with the power connection members <B> 10, </B> 1.4 and 12, <B> 16 </B> Mistake.

   The above-mentioned screws <B> 30 </B>, which serve to draw the slots <B> 28 </B> together and to clamp the fusible conductor <B> 26 </B> in them, also perform the fanction, the insulating members 44 to be connected to the extensions 22 and 24 of the plug-like parts 14 and 16. The members 44 are primarily electrical insulators, which is neces sary to prevent them from bridging the fusible conductor 26. However, like all electrical insulation materials, they also have thermal insulation properties.



  The shape of the insulating plates 44 is particularly easy to see in the diagrammatic representation of FIG. This figure also represents the one between the insulating plates 44. If the insulating plates 44 were exposed to the direct thermal effect of the clay conductor <B> 26 </B> for a long time, the former would be attacked in an undesirable manner, and it could lead to the development of undesirable gases and amounts of gas by thermal decomposition of the material from which the insulating plates 44 are available.

   In order to avoid this, between the insulating plates 44 and the fusible conductor 26, foil-like intermediate layers or plates 46 made of a heat-resistant material, preferably mica, are inserted. The mica platelets 46 are provided with openings 47 which are arranged exactly opposite the cross-sectionally tapered parts 34 of the fusible conductor 26. The bores 50, which are located in the insulating plates 44, are arranged coaxially with the openings 47 in the mica plates 46.



  The venting channels running in the opposite direction, which are formed by the openings 47 and 50, open into the granular coolant 48, preferably quartz sand, present in the tubular insulating housing 18 .

   The ventilation channels 47, <B> 50 </B> are provided with a closure <B> 52 </B>, which responds to heat and pressure and when correspondingly high heat and correspondingly high pressure occur, the named channels 47, <B> 50 </B> suddenly releases, so that after evaporation of the cross-sectionally weakened parts 34 of the fusible conductor <B> 26 </B> there is a sudden venting of the area of the cross-sectional weakened areas <B> 32 </B> and a DrLiek7iisammenbrueh comes at this point.

         Said closure 52 can be formed, for example, by adhesive strips facing away from the clay ladder 26. End of the channels 47, <B> 50 </B> are provided.

   If a sudden Dr-Lie collapse occurs, as it is caused by the above-described configuration of the fuse, the electrical strength of the gaseous flow path increases after the parts 34 of the clay conductor 26 have been melted and evaporated the same occurs faster than without the existence of a high negative rate of change
EMI0004.0016
   the pressure curve.

   On the other hand, the closures <B> 52 </B> at the outer ends of the channels 47, <B> 50 </B> prevent the granular coolant 48 from entering the channels 47, 50-, so that the coolant before the fuse responds is not preheated directly by the wooden ladder <B> 26 </B>.

   Rather, the channels 47, 50 form a thermal insulation between the hot parts 34 of the clay conductor 26 and the granular coolant 48 and the relatively low temperature of the coolant caused thereby Interruption points 34 of the fuse element <B> 26 </B> give the coolant increased effectiveness when the fuse trips.



  When the fuse is activated, the hot arc gases escape from the area 34 into the cool coolant 48 and melt it in the area of the outlet openings of the channels 47, 50. The glass-like fusible body formed in this way, however, is located away from the path of the arc that arises after the evaporation of the parts 34 of the fusible conductor, which are wilted to cross-section, of the fusible conductor 26.

   As a result, no current flows through the aforementioned glass-like melting body after the fuse has been blown, which in turn means that the aforementioned melting body can quickly cool down and pass from a semiconductor into an excellent insulating body.

   The glass-like melting body, which arises when the fuse is triggered by melting the quartz sand serving as coolant, is far enough away from the connecting member plugs 14, 16 of the fuse to short-circuit the fuse, <B> d. </B> h. It is impossible to make an electrically conductive connection of the connecting link plugs <B> 1-1, 16 </B> through the still hot clay body.

   In order to completely exclude the security against electrically conductive bridging of the connecting member plugs 14 and 16 by the named hot body, the connecting member plugs 14, 16 are covered at their axially inner ends by circular insulating washers 54 .



  Since the parts 034 of the clay conductor <B> 26 </B> form parallel allelic current paths, parallel arcs are created after evaporation. Parallel arches of Lielit are unstable and therefore the <B> E </B> redeeming of one of the gusts (yen. Then the second arc of light occurs.

   As a result of this process of interruption in chronological succession at two spatially separated points, the local cooling power that is imposed on the granular coolant 48 is kept within relatively narrow limits.



  In the exemplary embodiment of a see illustrated in FIGS. 1 to 4 of the drawing, the arc gases can also pass through the vent channels 47, 50, except through the fine Gap 32 escape, which is formed laterally of the parts 34 of the clay conductor <B> 26 </B> between the plates 46 and 46.

    The cross-section of this gap is small in relation to the cross-section of the channels 47, <B> 50. </B> The amount of light arc gases that escape from the mentioned gap is so small that they are immediately released by the granular coolant 48 adjacent to the gap be reduced to a harmless temperature. If this is desired, the gap in question can easily be closed off by a cover, so that the arc path can only be vented through the channels 47, 50.

   Such a cover can be formed directly by the insulating housing <B> 18 </B>.



  As in particular from Fi.-. As can be seen from FIG. 3, the width of the insulating plates 44 is approximately equal to the preferred width of the insulating housing 18. As a result, the latter is made of quartz sand by the insulating plates 44 in two substantially equal sizes 48 full chambers divided. When the fuse triggers, each of these two cooling chambers is fed with hot arc gases through two venting channels 47, 50, and each of these two chambers has approximately the same cooling capacity.

   The spatial distribution of the cooling capacity of the granular light bulb, -enli: üblmit- rock 48 is accordingly good.



  Since the pressure developed at the points 34 of the Sehmel conductor <B> 26 </B> reaches high values, the outflow speed of the Liehtbogen-Nose through the ventilation channels 47, <B> 50 </B> into the granular coolant 48 reaches Likewise, high values and the hot arc gases% are quickly given within the coolant 48.

   The insulating plates 44 are made of a suitable organic building material which gives off gases under the influence of heat. The flow vision :: windiness. the arched bow (Y se .a., through the channels 47, <B> 52 </B> is so high, and the dwell time of the arched bow nose in the channels 47, <B> 50 </B> so short, that there can be no blockage of the channels by gases released from the walls of the channels.

   The amount of the Crase given off by the walls of the channels 47, 50 is at least high enough to cause appreciable cooling and dilution of the arc gases and to reduce their degree of ionization considerably.



  The fuse according to FIG. 6 is intended for higher nominal voltages than the fuse according to FIGS. <B> 1 </B> to <B> 3 </B> and is for this reason. The first-mentioned fuse is provided with two silk ladders <B> 26 </B> connected in series. Both clay conductors <B> 26 </B> are housed in a single tubular insulating housing <B> 18 '</B>, which is divided into two chambers arranged one behind the other by a relatively thick metallic transverse partition <B> 15 </B>.

   Each of the two clay ladders <B> 26 </B> is, in the same way as in conjunction, init Fi'- <B> 1- </B> to <B> 3 </B>, enclosed between two insulating plates 44 which are surrounded by a granular arc coolant 48. The mode of operation of the fuse shown in FIG. 6 is. essentially identical to the mode of action of the security shown in FIGS. 1 to 3.



  The fuse, to which see FIGS. 7 to 9, is characterized in that the fusible link 26 is cylindrical and is made of an insulating cylinder 45 is carried on which an insulating tube 45 'is pushed.

    The clay conductor 26 'shown in FIG. 7 has an area 32' in which the cross section of the fusible conductor is raised is weakened, namely, the wire conductor has two cross-sectionally weakened points 34 'aLif connected in parallel in the circuit of the See-ring, which are located between the band-shaped parts <B> 361 </B> of considerably larger cross-section.

   In the fuse according to FIGS. 8 and 9, the insulating cylinder 45 and the insulating tube 45 'take the place of the two insulating plates 44, which in the fuse according to FIGS. <B> 1 </B> to <B> 3 </B> are provided, and you get from the last-mentioned fuse to the in Figs. <B> 8 </B> and <B> 9 </ B> shown by thinking of the insulating plates 44 as being curved as a circular cylinder.

   The insulating tube 45 'is provided with openings <B> 50' </B>, which are arranged exactly opposite the parts 34 of the fusible conductor <B> 26 </B> and serve as ventilation channels around the hot arc gases to the granular arc coolant 48 to forward.

   A mica slide is expediently provided between the fusible conductor 26 'and the organisehen insulating parts 45, 45', which fulfills the same function as that in FIG. 4 The mica layers 46 shown. The mode of operation of the fuse according to FIGS. 8 and 9 is essentially the same as that of the fuse shown in FIGS. 1 to <B> 3 </B> is shown.



  The clay conductor <B> 26 </B> or <B> 26 '</B> can consist of silver, copper or another metal suitable for the production of fusible conductors for screens. Silver is preferred in that its vapors near the boiling point are only ionized to a relatively low percentage. In Pig. <B> 5 </B> the side edges of the clay conductor <B> 26 </B> have been provided with the reference 40.

   The reference number 42 denotes the side edges of a Schnielz conductor, which has the same geometric configuration as the fusible conductor 26, but has a larger width. The outline of such a clay ladder is indicated by a striated line.

   It is possible, see a whole host of Sehmel ladders' - #, orzii- places, all of which have the same geometrical configuration as the Sehmel ladder <B> 26 </B>,

         Of which a part, however, a smaller part has a width greater than the clay ladder <B> 26. </B> Starting from such a group of clay ladder outlines one can imagine the.

   Set the task of finding the outline that has the most favorable width. FIGS. 10 to 18 explain an investigation going there.



  FIGS. 10 to 1.7 show eight different fusible conductors, the same length and length, material thickness and essentially the have the same geometrical configuration. All clay conductors have an area 32 of considerable cross-sectional swings, which is formed by two parallel short current paths or fusible conductor parts 34.

   The cross-sections of all parallel clay ladder parts, 34 of all clay ladder, which are shown in FIGS. 10 to 18, are of the same size. The width of the clay ladder <B> 26 </B> increases in steps from FIG. 10 to FIG. 1.7.

   The Gren7strom of the Sehmelzleiter, <B> d. </B> h. the current that the same can conduct for an indefinite period of time without melting down, the minimal sea current, <B> d. </B> h. the lowest current through which the clay conductor can be brought to the dismantling and the nominal current. increasing width of the clay ladder until the clay ladder has reached the width shown in FIG. 15. This breadth is critical.

   A further increase in the width of the clay wire has no influence on the limit current, the minimum melting current and the rated current of a fuse provided with the clay wire. The width of the clay ladders, which are shown in FIGS. 16 and 1.7, exceeds their critical width.

   However, their limit current, their minimum melting current and their nominal current are not greater than the limit current, the minimum melting current and the no-current of a see with, your in Fizg. <B> 15 </B> illustrated clay ladder is equipped.

      In Fig-. <B> 1.8 </B> are as ordinates. the limit currents of Sieherungen plotted. which are equipped with fusible conductors according to FIGS. 10 to 17.

   The abscissas in FIG. 18 are the ratios of the cross sections of the wide parts 36 of the clay ladder 26 to the cross sections of the narrow parts through the parts 34 formed areas <B> 32 </B> of the visual line conductors. From Fig. <B> 18 </B> it can be seen. that the (-xrenz- stroni increases as the above ratio increases.

   The first derivative of the characteristic curve, however, decreases after a certain increase in the above ratio, and if this ratio reaches a certain value and exceeds it, the first derivative of the characteristic curve drops to zero, <B> d. </ B > h. the limit current remains unchanged with a further increase in the above ratio.

   In the test series on which Fig. 18 is based. was there,; critical relationship. 45 <B>: 1, d. </B> h. an additional increase in the width of the fusible link no longer had any influence on the level of the limit current of the fuse. The same applies with regard to the minimum Sehmelzstrom and the Nenwtrom. It is. desires that the maximum current.

    The one stronibe-limit (le Sieherun-- lets through, in short, the continuous flow current, is relatively low. The (iren7strom, the minimum Sehmelzstroni and the nominal current should, however, be high if possible. In order to combine these requirements , the ratio of the cross section of the broad parts of the tendon conductor to the cross section of the narrow parts of the Sehmel conductor should be in the range of <B> 15: 1 </B> and <B> 50: 1.

   For fuses of the type shown in Figs. <B> 1. </B> to <B> 9 </B>, an optimal range <B> f </B> (ir that < U> the above. </U> ratio is calculated, which is between <B> 30: 1 </B> and 45: 1. The fit. <B> 10 </B> to <B> 18 </ B > refer to a Schnielz conductor made of sheet copper, the thickness of which was <B> 25 </B> millimeters, and FIGS. <B> 10 </B> to <B> 1.7 </B> are approximately on a scale <B> 1: 1. held.

   In the last-mentioned figures, the pattern which is caused by the discoloration of the same caused by the heating of the copper is indicated by dots. The pattern indicates that the parts 34 of the clay conductor are so small that they practically represent point-like heat sources.

   On your clay ladder <B> 26 </B>, therefore, a host of essentially circular isothernias arise. The hottest area of the fusible conductors is the area immediately adjacent to the parts 34 of the same and provided with the reference symbol <B> 38 </B>. This is followed by the slightly cooler area <B> 39 </B>.



  The wider the fusible link, the lower the excess temperature of its side edges above room temperature. When the critical ratio of the cross section of the wide part of the clay ladder to the cross section of the narrow or weakened part of the clay ladder is reached, the temperature of the side edges of the clay ladder is equal to the temperature of the room surrounding the clay ladder.



       From the foregoing, the concept of the width of a wooden ladder, which is new for the safety technique, results. The limit width of a clay wire is to be understood as the critical width which, if exceeded - under otherwise constant conditions, no increase in the limit current of a see provided with the clay wire occurs.

 

Claims (1)

<B>PATENTANSPRUCH:</B> Hoehleistungssiehe-rung, dadurch gekenn zeichnet, dass deren Schmelzleiter<B>(26,</B> 26') an der Stelle einer Quersehnittssehwächung (34, 34!) zwischen elektrischen und thermischen Isoliergliedern. (44, 45, 45') eingeschlossen ist.. <B> PATENT CLAIM: </B> High-performance seal, characterized in that its fusible link <B> (26, </B> 26 ') at the point of a cross-section weakening (34, 34!) Between electrical and thermal insulating members. (44, 45, 45 ') is included. von denen mindestens eines einen quer zur Stromriehtung in dem Sehmelzleiter verlau fenden Entlüftungskanal (47,<B>50, 50')</B> auf weist, und dass der Entlüftungskanal in ein ein körniges Liehtbogengaskühlmittel (48) enthaltendes rohrförmiges Isoliergehäuse (18, 18') mündet, d'as den Schmelzleiter und die Isolierglieder einsehliesst und an entgegenge setzten Enden mit Stromansehlussgliedern <B>(10></B> 14, 12,<B>16)</B> versehen ist. at least one of which has a ventilation duct (47, <B> 50, 50 ') </B> running transversely to the flow direction in the Sehmel conductor, and that the ventilation duct is inserted into a tubular insulating housing (18, 18, 18 ') opens out, which includes the fusible conductor and the insulating members and is provided with power supply members <B>(10> </B> 14, 12, <B> 16) </B> at opposite ends. UNTERANSPRÜCHE <B>-</B> <B>1.</B> Hochleistungssieherung nach Patentan- sprueh, dadurch gekennzeichnet, dass der Ent lüftungskanal (47,<B>50, 50')</B> mit, einem Ver- gehluss <B>(52)</B> versehen ist., der auf Ilitze und Druck anspricht und den Entlüftungskanal schlagartig freigibt, so dass es nach Verdamp fen des Schmelzleiters<B>(26, 261)</B> bei der Quer- gehnittsschwächung (34, 341) SUBClaims <B> - </B> <B> 1. </B> High-performance seal according to patent claim, characterized in that the ventilation duct (47, <B> 50, 50 ') </B> with, a ver - Gehluss <B> (52) </B> is provided., which responds to Ilitze and pressure and suddenly releases the ventilation channel, so that after evaporation of the fusible conductor <B> (26, 261) </B> at the Cross-section weakening (34, 341) zu einer plötz- liehen Entlüftung des Bereiches der Quer- .-ehnitt,sschwäel-iung und einem Dr-Liekzusam- menbrueh an dieser Stelle kommt. there is a sudden venting of the area of the cross-joint, slackening and a leech collapse at this point. 2. Hochleistungssicherung nach Patentan- spr-Lieh und Unteransprueh <B>1,</B> dadurch gekenn zeichnet, dass die den Schmelzleiter<B>(26,</B> 26') einschliessenden Isolierglieder (44, 45, 45') an der Stelle seiner Querschnittsschwächung, (34, 34) mit einein Paar von in entgegen gesetzter Richtung verlauf enden Entlüftungs- kanälen (47,<B>50, 50')</B> versehen sind, die beide in das in dem rohrförmigen Isoliergehäuse <B>(18, 2. High-performance fuse according to patent claim Lieh and sub-claim <B> 1, </B> characterized in that the insulating members (44, 45, 45 ') enclosing the fusible link <B> (26, </B> 26') ) at the point of its cross-sectional weakening, (34, 34) are provided with a pair of venting channels (47, <B> 50, 50 ') </B> running in opposite directions, both of which are inserted into the tubular Insulating housing <B> (18, </B> 18') vorhandene körnige Lichtbogengas- kühlmittel (48) münden. <B>3.</B> Hochleistungssieherung nach Patentan spruch und Unteranspruch<B>1,</B> dadurch ge kennzeichnet., dass der Schmelzleiter<B>(26,</B> 26') im wesentlichen die Gestalt eines breiten Ban des hat und dass die Stromanschlussglieder <B>(10),</B> 14, 12,<B>16)</B> an ihren axial innern Enden mit Sehlitzen<B>(28)</B> versehen sind, </B> 18 ') existing granular arc gas coolant (48) open. <B> 3. </B> High-performance seal according to patent claim and dependent claim <B> 1, </B> characterized in that the fusible conductor <B> (26, </B> 26 ') essentially has the shape of a wide band and that the power connection members <B> (10), </B> 14, 12, <B> 16) </B> are provided with stranded wires <B> (28) </B> at their axially inner ends are, welehe die axial äussern Enden des Sehmelzleiters aufnehmen. 4. Hochleistungssicherung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzleiter<B>(26,</B> 26') und die Isolierglieder (44) eben sind. <B>5.</B> Hochleistungssieherung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Sch:inelzleiter <B>(26, 26)</B> zylindrisch ist und von einem Isolierzylinder (45) getragen wird, auf den ein Isolierrohr (45f) aufgese.hoben ist. which receive the axially outer ends of the clay conductor. 4. High-performance fuse according to patent claim, characterized in that the fusible link <B> (26, </B> 26 ') and the insulating members (44) are flat. <B> 5. </B> High-performance safety device according to patent claim, characterized in that the barrel conductor <B> (26, 26) </B> is cylindrical and is carried by an insulating cylinder (45) on which an insulating tube (45f) is canceled. <B>6.</B> Hoehleistungssicherung nach Patentaii- spr-Lieh, dadurch gekennzeichnet, dass der Sehmelzleiter <B>(26,26)</B> querschnittsgesehwächte parallele Stromzwei#ee bildende Stellen (34, W) aufweist und zwischen zwei Isolierglie- dern (44, 45, 45') eingeschlossen ist, <B> 6. </B> High-power fuse according to Patentaii- spr-Lieh, characterized in that the Sehmelzleiter <B> (26, 26) </B> has cross-section-weakened parallel current two # ee forming points (34, W) and between two insulating members (44, 45, 45 ') are included, von denen mindestens eines ein Paar von quer zür qtromrichtung in dem Schmelzleiter verlau- lende Entlüftungskanäle (47,<B>50, 50')</B> auf weist, und dass das Paar von Entlüftungs kanälen in ein ein körniges Liehtbogengas- kühlmittel (48) enthaltendes rohrförmiges Isoliergehäuse<B>(18, 18')</B> mündet, das den Sehmelzleiter und die Is#Iierglieder einschliesst und an entgegengesetzten Enden mit Strom- ansehlussgliedern <B>(10,</B> 1-4, 12,<B>16) at least one of which has a pair of venting channels (47, <B> 50, 50 ') </B> running transversely to the direction of flow in the fusible conductor, and that the pair of venting channels into a granular arc gas coolant ( 48) containing tubular insulating housing <B> (18, 18 ') </B> opens, which encloses the clay conductor and the insulating members and at opposite ends with power connection members <B> (10, </B> 1-4 , 12, <B> 16) </B> versehen ist. <B>7.</B> Hoehleistungssieherung nach Patentan- sprueh, dadurch gekennzeichnet, dass die Iso- lierglieder (44, 45, 45") aus einem organischen Isolierstoff bestehen und vom Schmelzleiter <B>(26, 26)</B> durch anorganische folienartige Zwi schenlagen (46) getrennt sind. </B> is provided. <B> 7. </B> High-performance fuse according to patent application, characterized in that the insulating members (44, 45, 45 ") consist of an organic insulating material and the fusible conductor <B> (26, 26) </ B > Are separated by inorganic foil-like intermediate layers (46). <B>8.</B> Ilochleistun-ssieherung nach Patentan- C spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die, Breite des Sehmelzleiters <B>(26,</B> 26') annähernd gleich jenem kritischen Wert ist, bei dessen Übersehreiten keine Zunahme des Grenzstro- mes der Sicherung erfolgt. <B> 8. </B> Iloch achievementun-ssieherung according to patent claim C, characterized in that the "width of the clay conductor <B> (26, </B> 26") is approximately equal to the critical value when it is exceeded there is no increase in the limit current of the fuse. <B>9.</B> Hoehleistungssieherung nach Patentan- sprueh und Unteransprueh <B>8,</B> dadurch ge kennzeichnet, dass der Sehmelzleiter <B>(26, 26' ' )</B> im wesentlichen rechteckig gestaltet ist und dass das Verhältnis des Quersehnittes des' Sehmelzleiters an der Stelle seiner Sehwä- ehung zum vollen Querschnitt des Schmelz leiters im Bereich von<B>1 :15</B> bis<B>1 :50</B> liegt. <B> 9. </B> High performance guarantee according to patent claim and sub-claim 8, characterized in that the wooden ladder <B> (26, 26 ") </B> is essentially rectangular and that the ratio of the cross section of the 'sehmel conductor at the point of its visual curve to the full cross section of the fusible conductor is in the range of <B> 1:15 </B> to <B> 1:50 </B>. <B>10.</B> Hoehleistungssieherung nach Patentan spruch und Unteransprüehen <B>8</B> und<B>9,</B> da durch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des 4 Quersehnittes des Sehmelzleiters an der Stelle seiner Schwächung zum vollen Quersehnitt, des Schmel71eiters im Bereich von<B>1 :30</B> bis<B>1 :50</B> lieg ,t. <B> 10. </B> High performance guarantee according to patent claim and dependent claims <B> 8 </B> and <B> 9, </B> characterized in that the ratio of the 4 cross section of the clay conductor at the point of its weakening to the full cross section, the Schmel71eiters in the range from <B> 1:30 </B> to <B> 1: 50 </B>, t.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1263155B (en) * 1959-04-04 1968-03-14 Charles Rosso Electric stopper protection
FR2419580A1 (en) * 1978-03-08 1979-10-05 Mitsubishi Electric Corp SLOT TYPE CURRENT LIMITER FUSE

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