CH642774A5

CH642774A5 - High-voltage high-power fuse

Info

Publication number: CH642774A5
Application number: CH413079A
Authority: CH
Inventors: Hans-Rudolf Wuethrich
Original assignee: Sprecher & Schuh Ag
Priority date: 1979-05-03
Filing date: 1979-05-03
Publication date: 1984-04-30
Also published as: ATA104680A; AT378445B; DE2932570A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochspannungs-Hochlei-stungs-Schmelzsicherung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a high-voltage high-performance fuse according to the preamble of claim 1.

Nur ein körniges Löschmittel, wie Quarzsand enthaltende Schmelzsicherungen vermögen trotz ihrer sonstigen Vorteile höhere Ansprüche nicht zu befriedigen. Man hat deshalb versucht, die Zwischenräume des Quarzsandes mit SFö zu füllen. Die einbringbaren Gasmengen sind aber beim Umgebungsdruck beinahe vernachlässigbar und auch bei noch vertretbaren Drucken kaum für höhere Ansprüche ausreichend. Hinzu kommt der Nachteil, dass das Gehäuse vor der Füllung evakuiert werden muss und dauerdruckbeständig auszuführen ist. Beides verteuert die Herstellung. Hohe Dauerdrücke erhöhen zudem das Risiko. Only a granular extinguishing agent such as fuses containing quartz sand, despite their other advantages, cannot satisfy higher demands. An attempt has therefore been made to fill the spaces between the quartz sand with SFö. However, the amount of gas that can be introduced is almost negligible at ambient pressure and is hardly sufficient for higher demands, even with acceptable pressures. In addition, there is the disadvantage that the housing has to be evacuated before filling and must be designed to withstand permanent pressure. Both make production more expensive. High continuous pressures also increase the risk.

Man hat deshalb in der DE-PS 1 285 610 vorgeschlagen, Kunststoffteile mit dem SFó zu imprägnieren, wodurch man den Gasgehalt des Gehäuses ohne übermässigen Druck etwas erhöhen kann. Trotz der teuren Gewinnung dieser Kunststoffteile ist aber die Gasmenge relativ bescheiden und mit dem Nachteil erkauft, dass die thermischen Abbauprodukte des Kunststoffes die Lichtbogenlöschung behindern und sogar zur Wiederzündung führen können. It has therefore been proposed in DE-PS 1 285 610 to impregnate plastic parts with the SFó, as a result of which the gas content of the housing can be increased somewhat without excessive pressure. Despite the expensive production of these plastic parts, the amount of gas is relatively modest and has the disadvantage that the thermal degradation products of the plastic hinder the arc extinguishing and can even lead to re-ignition.

Nach der DE-OS 1 463 002 wurde vorgeschlagen, im Bereich des Lichtbogens Hohlkörper mit SFs gefüllt anzuordnen, die dann durch die Lichtbogenhitze platzend das Gas freisetzen. Die Herstellung der Hohlkörper ist teuer. Die erzielbaren Gasmengen sind gering. Auch hier sind Kunststoffe der Lichtbogenlöschung nicht förderlich, wie weiter oben ausgeführt wurde. According to DE-OS 1 463 002, it has been proposed to arrange hollow bodies filled with SFs in the region of the arc, which then release the gas bursting due to the arc heat. The production of the hollow body is expensive. The achievable gas quantities are small. Here, too, plastics are not conducive to arc quenching, as explained above.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine körniges Löschmittel enthaltende Hochspannungs-Hochlei-stungs-Schmelzsicherung zu schaffen, die gute Löschwirkung besitzt, welche durch in ausreichender Menge vorhandenes elektronegatives Gas, wie SFe, SeFe und dergleichen, unterstützt wird, aber trotzdem nicht ein für dauernden Innendruck bemessenes Gehäuse benötigt. Die Schmelzsicherung soll dabei wirtschaftlich herstellbar sein. The invention is based on the object to provide a granular extinguishing agent high-voltage high-performance fuse, which has good extinguishing effect, which is supported by a sufficient amount of electronegative gas, such as SFe, SeFe and the like, but not one housing required for permanent internal pressure. The fuse should be economically producible.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Hochspannungs-Hochleistungs-Schmelzsicherung gemäss Patentanspruch 1 vorgeschlagen. To solve this problem, a high-voltage, high-performance fuse is proposed.

Ein Molekularsieb ist bekanntlich ein poröses Material, das in seinen Poren selektiv Moleküle bestimmter Grösse und Form zu adsorbieren vermag. Ein Zeolith mit Molekularsiebeigenschaften ist bekannterweise ein solches Metall-Alumi-nium-Silikat. Synthetische Zeolithe-X sind synthetisch hergestellte Zeolithe, deren Porengrösse in einem durch eine an die Stelle des X gesetzte Zahlenangabe bezeichneten Bereich liegt, wobei die Zahlenangabe die Porengrösse in Â angibt. Über die Eigenschaften von Zeolith-X enthält beispielsweise die US-PS 2 882 244 einige Angaben. A molecular sieve is known to be a porous material that can selectively adsorb molecules of a certain size and shape in its pores. A zeolite with molecular sieve properties is known to be such a metal-aluminum-silicate. Synthetic zeolites-X are synthetically produced zeolites whose pore size is in a range indicated by a number in the place of the X, the number indicating the pore size in Â. For example, US Pat. No. 2,882,244 contains some information about the properties of Zeolite-X.

Das Molekularsiebgranulat, das vorzugsweise in Mischung mit Quarzsand im Gehäuse verwendet wird, entfaltet an sich die gleiche Kühlwirkung und Löschwirkung wie Quarzsand, es ermöglicht zudem hohe Mengen an elektronegativem Gas, insbesondere SFe schon bei Umgebungsdruck zu speichern und durch die Lichtbogenwärme freizugeben. The molecular sieve granulate, which is preferably used in a mixture with quartz sand in the housing, has the same cooling and extinguishing effect as quartz sand, it also enables high amounts of electronegative gas, in particular SFe, to be stored at ambient pressure and released by the heat of the arc.

Man kann zusätzlich auch noch elektronegatives Gas, vorteilhaft das gleiche, das auch im Molekularsieb adsorbiert ist, in den Zwischenräumen des körnigen Löschmittels vorsehen, wodurch man ein Optimum an Gasspeicherung im Gehäuse erreichen kann. It is also possible to provide electronegative gas, advantageously the same as that which is also adsorbed in the molecular sieve, in the interstices of the granular extinguishing agent, as a result of which optimum gas storage in the housing can be achieved.

Dabei ist die in einem Molekularsieb, insbesondere einem aus der US-PS 2 882 244 bekannten synthetischen Zeolith-X (vorteilhaft mit X = 1 bis 1,5 nm) speicherbare Gasmenge sehr gross im Vergleich mit den im Stand der Technik genannten Möglichkeiten. The amount of gas that can be stored in a molecular sieve, in particular a synthetic zeolite-X known from US Pat. No. 2,882,244 (advantageously with X = 1 to 1.5 nm) is very large in comparison with the possibilities mentioned in the prior art.

So kann 1 kg genanntes Zeolith-X bei 20 °C, 1 bar und 10 bis 15% relativer Luftfeuchtigkeit etwa 200 g SFé aufnehmen, was 33,5 Liter SF« entspricht. - Vergleichsweise kann man in einem Liter Polyurethanschaum höchstens 900 ml SF« lagern. For example, 1 kg of zeolite-X at 20 ° C, 1 bar and 10 to 15% relative humidity can absorb about 200 g SFé, which corresponds to 33.5 liters SF «. - By comparison, you can store a maximum of 900 ml SF «in one liter of polyurethane foam.

Das Molekularsieb vermag auch als Dauergasspeicher zu dienen, der je nach Umgebungstemperatur gerade soviel SFö freigibt, dass die Granulatzwischenräume stets gefüllt sind, ohne dass dazu hoher Druck erforderlich wäre. The molecular sieve can also serve as a permanent gas storage device that, depending on the ambient temperature, releases just enough SFö that the granule spaces are always filled without the need for high pressure.

Da das Molekularsieb leicht mit z.B. SFe aufladbar, mit Quarzsand mischbar und in die Gehäuse von Schmelzsicherungen nach der Erfindung einbringbar ist, erlaubt es die Erfindung wirtschaftlich hochwertige Schmelzsicherungen herzustellen. Since the molecular sieve can be easily SFe chargeable, miscible with quartz sand and can be inserted into the housing of fuses according to the invention, the invention allows economical, high-quality fuses to be produced.

Wenn wegen des unter Lichtbogenfolge aus dem Molekularsieb vorübergehend austretenden elektronegativen Gases ein zu hoher Druckanstieg befürchtet wird, kann am Gehäuse eine an sich bekannte Druckausgleichsvorrichtung vorgesehen sein. Sie kann beispielsweise darin bestehen, dass die auf einer mittleren Hülse angebrachten Endkappen entsprechend nachgeben. If, due to the electronegative gas temporarily escaping from the molecular sieve under an arc sequence, an excessive pressure rise is feared, a pressure compensation device known per se can be provided on the housing. It can consist, for example, in that the end caps attached to a middle sleeve yield accordingly.

Die Erfindung soll nachstehend anhand der einzigen Zeichnungsfigur beispielsweise besprochen werden. Dargestellt ist eine teilweise aufgebrochene rein schematische Darstellung einer Schmelzsicherung, deren gasdichtes Gehäuse aus einem mittleren Isolierrohr 1 und zwei daran aufgepress-ten metallenen Endkappen 2 und 3 besteht. Die beiden Endkappen 2,3 bilden auch die Anschlussstellen für den im Gehäuseinneren auf einem an sich bekannten Dom 4 aufgewickelten Schmelzleiter 5. Der Hohlraum 6 im Gehäuseinneren ist mit einer Mischung aus Quarzsand und mit SFé bela-denem, aus der US-PS 2 882 244 bekannten Zeolith-X gefüllt und steht bei 20 °C unter Umgebungsdruck. Dabei sind die Zwischenräume zwischen der als Pünktchen angedeuteten Körnern aus Quarzsand 7 und Zeolith-X 8 grossteils auch mit SFe gefüllt. The invention will be discussed below with reference to the single drawing figure, for example. A partially broken-away, purely schematic representation of a fuse is shown, the gas-tight housing of which consists of a central insulating tube 1 and two metal end caps 2 and 3 pressed onto it. The two end caps 2, 3 also form the connection points for the fusible conductor 5 wound inside the housing on a dome 4 known per se. The cavity 6 in the interior of the housing is loaded with a mixture of quartz sand and with SFé from US Pat 244 known Zeolite-X filled and at 20 ° C under ambient pressure. The spaces between the grains of quartz sand 7 and zeolite-X 8, indicated as dots, are also largely filled with SFe.

Der mit dem Pfeil 30 bezeichnete Teil der Kappe 3 kann The part of the cap 3 indicated by the arrow 30 can

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

bei Überdruck im Gehäuseinneren vom Rohr 1 abheben und Gas entweichen lassen. If there is overpressure in the interior of the housing, lift off pipe 1 and let gas escape.

Die oben an der Kappe 2 mit 20 angedeutete Anzeige kann beim Schmelzen des Schmelzleiters in üblicher Weise The display indicated at the top of the cap 2 by 20 can be used in the usual way when the fusible conductor melts

642 774 642 774

funktionieren. function.

Natürlich sind auch die Wicklungen des Schmelzleiters 5 bis auf die Dornoberfläche mit Granulat umgeben, was hier nicht dargestellt ist. Of course, the windings of the fusible conductor 5 are also surrounded with granules except for the mandrel surface, which is not shown here.

G G

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

642 774

1.5 nm is provided.

1.High-voltage high-performance fuse with a housing, a fuse element and an extinguishing agent combination of granular extinguishing agent and electronegative gas, in which at least part of the electronegative gas is contained in granular extinguishing agent, characterized in that a molecular sieve granulate loaded with electronegative gas ( 8) is contained in the gas-tight housing (1,2,3).

2. A fuse according to claim 1, characterized in that the housing contains a zeolite having molecular sieve properties and loaded with electronegative gas, in particular a synthetic zeolite-X.

2nd

PATENT CLAIMS

3. A fuse according to claim 2, characterized in that zeolite with a pore opening of 1 to

4. A fuse according to one of claims 1 to 3, characterized in that a mixture containing molecular sieve granules and quartz sand is contained in the housing.

5. Fuse according to one of claims 1 to 4, characterized in that electronegative gas is also contained in the spaces between the granular extinguishing agent.

6. The fuse according to claim 5, characterized in that the same electronegative gas with which the molecular sieve is loaded is contained in the interstices of the granular extinguishing agent.

7. A fuse according to one of claims 1 to 6, characterized in that sulfur hexafluoride is provided as the electronegative gas.