CS209651B1 - Fuse fuse and method of its production - Google Patents

Fuse fuse and method of its production Download PDF

Info

Publication number
CS209651B1
CS209651B1 CS191275A CS191275A CS209651B1 CS 209651 B1 CS209651 B1 CS 209651B1 CS 191275 A CS191275 A CS 191275A CS 191275 A CS191275 A CS 191275A CS 209651 B1 CS209651 B1 CS 209651B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
alloy
fuse
conductor
ordered structure
fusible
Prior art date
Application number
CS191275A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Antonin Buchal
Josef Paukert
Original Assignee
Antonin Buchal
Josef Paukert
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Antonin Buchal, Josef Paukert filed Critical Antonin Buchal
Priority to CS191275A priority Critical patent/CS209651B1/en
Publication of CS209651B1 publication Critical patent/CS209651B1/en

Links

Landscapes

  • Fuses (AREA)

Abstract

Pojistkový tavný vodič o neproměnném průřezu po celé dé 1 ce,popřípádě opatřený místy zúženého průřezu, který je alespoň v části své délky vyroben z kovové binární slitiny, která má uspořádanou strukturu, přičemž obsah obou složek je 25, 50 nebo 75 % atomárních a součet obsahů obou složek j-e 100 % atomárních. Vynález lze využít zejména u výkonových pojistek na nízké napětí.A fuse fusible link with a constant cross-section over the entire length, optionally provided with a narrowed cross-section in places, which is made at least in part of its length of a metal binary alloy having an ordered structure, the content of both components being 25, 50 or 75 atomic % and the sum of the contents of both components being 100 atomic %. The invention can be used in particular in low-voltage power fuses.

Description

Vynález lze využít zejména u výkonových pojistek na nízké napětí. 209651 209651In particular, the invention is applicable to low voltage power fuses. 209651 209651

Vynález se týká pojistkového tavného vo- diče a způsobu jeho výroby. U moderních pojistek vyžadují jejich uživatelé dodržení průběhu charakteristiky proud - čas, aby bylo dosazeno bezpečného a spolehlivého jištění spotřebičů, v jejichž obvodě je pojistka zařazena. Požadované charakteristiky jsou závazné stanoveny v národních i mezinárodních normách. Už před léty se došlo k poznatku, že k dosažení požadované charakteristiky se v řadě případů nevystačí s pouhým tvarováním tavného vodiče, ale že je zapotřebí zvláštních konstrukčních opatření, zejména v oblasti přetížení pojistky malými nadproudy. Tato zvláštní opatření se realizují nanesením určité látky na tavný vodič, která se začne aktivně projevovat teprve při zahřátí tavného vodiče nadproudem na určitou teplotu. Podle principu působení se mluví o metalurgickém a chemickém jevu. U metalurgického jevu je na tavný vodič nanesen přídavný kov o nižší teplotě tání než má základní kov tavného vodiče. Při dosažení teploty tání nanesený přídavný kov roztaje a začne intenzívně difundovat do základního kovu tavného vodiče. Vznikající slitina má vyšší měrný odpor než čistý základní kov. Odpor tavného vodiče lokálně roste s následujícím růstem elektrických ztrát, doprovázeným růstem teploty. Popisovaný jev probíhá až k přetavení tevného vodiče, ke kterému však dojde při teplotě nižší než odpovídá teplotě tání základního kovu. U chemického jevu je obdobně na tavný vodič nanesena přídavná nekovová látka, která začíná s kovem tavného vodiče reagovat až při určité teplotě, přičemž nově vznikající sloučenina nebo sloučeniny mají vyšší elektrický odpor než základní kov tavného vodiče. Z vyráběných pojistek a z literatury je známá řada látek s popsanými účinky, U metalurgického jevu, který je ve stavbě pojistek používán takřka výlučně, je nejrozšířenější používání nízkotavitelnych kovů nebo pájek, jako je Sn, Pb, binární, ternární nebo vícesložkové slitiny Cu, Pb, Cd, Zn, In, Bi, dále In, Ti, Se, Te a Mg, Chemický jev bývá realizován nánosem S, CaTe, InSe, sloučenin Se nebo Te, SrSC>4, KC1 apod.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a fusible fuse conductor and to a method for producing it. For modern fuses, their users require the current-time characteristics to be maintained in order to ensure safe and reliable protection of the appliances in which the fuse is connected. The required characteristics are mandatory in national and international standards. Years ago, it has been recognized that in order to achieve the desired characteristic, mere conductor shaping is not sufficient in many cases, but that special design measures are needed, especially in the overload area of the fuse. These special measures are implemented by applying a substance to a fusible conductor that only becomes active when the fusible conductor is heated to a certain temperature by an overcurrent. According to the principle of action, we talk about metallurgical and chemical phenomena. In the metallurgical phenomenon, an additional metal of lower melting temperature is applied to the fusible conductor than the parent metal of the fusible conductor. Upon reaching the melting point, the applied metal melts and begins to diffuse intensively into the parent metal of the fusion conductor. The resulting alloy has a higher resistivity than pure parent metal. The resistance of the fusible conductor increases locally with the subsequent increase in electrical losses, accompanied by a rise in temperature. The described phenomenon occurs until the solid conductor is remelted, but this occurs at a temperature below the melting point of the parent metal. Similarly, in the chemical phenomenon, an additional non-metallic substance is applied to the fusible conductor, which starts to react with the metal of the fusible conductor at a certain temperature, with the emerging compound or compounds having a higher electrical resistance than the parent metal of the fusible conductor. A number of substances with the above-described effects are known from the produced fuses and literature. The use of low-melting metals or solders, such as Sn, Pb, binary, ternary or multicomponent Cu, Pb, is the most widespread use of the metallurgical phenomenon, which is used almost exclusively in fuse construction. Cd, Zn, In, Bi, further In, Ti, Se, Te and Mg, the chemical phenomenon is realized by depositing S, CaTe, InSe, compounds Se or Te, SrSC> 4, KCl and the like.

Společnou nevýhodou popsaných pojistkových vodičů je nutnost zařazení dostatečných operací do výrobního cyklu, dále vybavení výrobního zařízení speciálními přípravky, přesné dávkování a složení účinné látky, což je spojeno se zvýšenými náklady.A common disadvantage of the described fuse conductors is the need to include sufficient operations in the production cycle, as well as equipping the production equipment with special preparations, exact dosage and composition of the active substance, which is associated with increased costs.

Uvedené nedostatky odstraňuje pojistkový tavný vodič podle vynálezu.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the fuse fuse of the invention.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že tavný vodič je vyroben alespoň v části své délky z kovové binární slitiny, která má uspořádanou strukturu, přičemž obsah obou složek je 25, 50 nebo 75 % atomárních a součet obsahu obou složek je 100 % atomárních. U těchto slitin dochází za určitých podmínek ke stavu, kdy atomy jednotlivých složek jsou uspořádány více méně pravidelně /podleThe essence of the invention is that the fusible conductor is made of at least a part of its length from a metal binary alloy having an ordered structure, the content of both components being 25, 50 or 75% atomic and the sum of the contents of both components being 100% atomic. Under certain conditions, these alloys are in a state where the atoms of the individual components are arranged more or less regularly

Claims (4)

PŘEDMĚTOBJECT 1. Pojistkový tavný vodič o neproměnném průřezu po celé délce, popřípadě opatřený místy zúženého průřezu, vyrobený alespoň v částí své délky z kovové binární slitiny, vyznačený tím, že slitina má uspořádanou strukturu, přičemž obsah obou složek je 25, 50 nebo 75 Z atomárních a součet obsahů obou složek je 100 atomárních.A fuse-type fuse having a fixed cross-section over its entire length, optionally provided with tapered cross-sections, made of at least a portion of a metal binary alloy, characterized in that the alloy has an ordered structure, the contents of both components being 25, 50 or 75 of atomic and the sum of the contents of both components is 100 atomic. 2. Pojistkový tavný vodič podle bodu 1, vyznačený tím, že slitina s uspořádanou strukturou je na bázi zJ.ata a mědi typu AuCu nebo AuCu'j , popřípadě na bází niklu a manganu typu NigMn nebo s výhodou na bází mědí a paladia typu CuPd nebo CujPd. stupně uspořádání/ v určitých uzlových bodech, takže struktura takové slitiny se blíží struktuře dokonalého krystalu. Uspořádané slitiny s růstem teploty mění uspořádaný stav na neuspořádaný. Elektrické vlastnosti, tj. zejména elektrický měrný odpor slitiny, závisí na stavu, v němž se slitina nachází. V uspořádaném stavu je procházejícím elektronům kladen mříží uspořádaných atomů malý odpor a elektrický měrný odpor je nízký. Naopak v neuspořádaném stavu vzrůstá pravděpodobnost kolize procházejícího elektronu s atomy slitiny a výsledkem je zvýšení měrného odporu. Prvním příkladem provedení vynálezu je tavný vodič ve tvaru pásku s neproměnným průřezem, vyrobený ze slitiny s uspořádanou .strukturou o složení AuCu, AuCu3 , CuPd, Cu^Pd, AgPt, Ni^Mn, s výhodou CugPd. Ve druhém příkladu provedení je tavný vodíc ve tvaru pásku z mědi jako základního kovu, který je však opatřen místem zúženého průřezu. V místě zúženého průřezu je na základní kov Cu galvanicky nanesen povlak Pd jako druhé složky budoucí slitiny Cu3Pd, přičemž poměr tlouštěk Cu a Pd odpovídá poměru složení slitiny Cu s Pd s uspořádanou strukturou. K vytvoření slitiny dojde po následném difúzním žíhání v ochranné atmosféře. Funkce pojistkového tavného vodiče podle vynálezu spočívá v tom, že průchodem poruchového nadproudu tímto vodičem dochází k jeho zvýšenému oteplení proti stavu při jmenovitém proudu. S rostoucí teplotou tavného vodiče se mění také jeho uspořádaná struktura na neuspořádanou, s čímž je spojeno i zvýšení jeho elektrického odporu. Podle druhu použité slitiny dochází k těmto změnám bu3 plynule,nebo skokem. Zvětšený odpor tavného vodiče způsobí další zvýšení jeho ztrát a další růst oteplení. Tento postup se lavinovitě opakuje až do přetavení tavného vodiče. Je-li tavný vodič vyroben ze slitiny, u níž dochází ke skokové změně elektrického odporu, dojde v okamžiku zániku uspořádané struktury i ke skokovému zvýšení hodnoty procházejícího proudu. Velikost zvýšeného proudu je vedle vlastností samotného tavného vodiče určována i vlastnostmi vnějšího obvodu a může dojít k omezení proudu pojistkou s tavným vodičem podle vynálezu ještě před jeho přetavením. Ztráty na tavném vodiči zde mohou poklesnout tak, Že k jeho přetavení vůbec nedojde. Taková pojistka je v určitém oboru nadproudů schopna vícenásobné funkce, což by bylo ekonomicky velmi výhodné. Hlavním ekonomickým přínosem vynálezu je zjednodušení výroby tavných vodičů vypuštěním operací, spojených s nanášením látek, způsobujících metalurgický nebo chemický jev. Legující kov lze dále hospodárně využít jeho nanesením pouze na funkční místa. Vynález otevírá také cestu k pojistkám s opakovatelnou funkcí v omezeném rozsahu proudů. VYNÁLEZU2. Fuse-link fuse according to claim 1, characterized in that the structured alloy is based on copper and AuCu or AuCu'j, or nickel and manganese base NigMn or preferably CuPd copper and palladium bases. or CujPd. the degree of arrangement / at certain nodal points, so that the structure of such an alloy is close to that of a perfect crystal. Arranged temperature-increasing alloys change the ordered state to disordered. The electrical properties, ie in particular the electrical resistivity of the alloy, depend on the state in which the alloy is located. In the ordered state, the resistive electrons are provided with a small resistance between the lattices of arranged atoms, and the electrical resistivity is low. Conversely, in a disordered state, the probability of a collision of a passing electron with the alloy atoms increases, resulting in an increase in resistivity. A first embodiment of the invention is a melt conductor of a non-variable cross section made of an alloy having an ordered structure of AuCu, AuCu3, CuPd, Cu3 Pd, AgPt, Ni ^ Mn, preferably CugPd. In a second exemplary embodiment, the fusible conductor is in the form of a strip of copper as the parent metal but is provided with a tapered cross section. At the point of the constricted cross-section, a Pd coating is applied to the Cu base metal as a second component of the future Cu3Pd alloy, with the Cu and Pd thickness ratio corresponding to the composition of the Cu alloy with Pd with an ordered structure. The alloy is formed after subsequent diffusion annealing in a protective atmosphere. The function of the fuse conductor according to the invention is that by passing the fault overcurrent through this conductor, it increases its temperature against the rated current. As the temperature of the fusible conductor increases, its ordered structure also changes to disordered, which also increases its electrical resistance. Depending on the type of alloy used, these changes occur either continuously or by jump. The increased resistance of the fusible conductor will cause a further increase in its loss and further increase in warming. This procedure is repeated avalanche until the fusion conductor is remelted. If the fusible conductor is made of an alloy that is subjected to a step change in electrical resistance, the current passing through it will suddenly increase when the ordered structure disappears. In addition to the properties of the melt conductor itself, the magnitude of the increased current is also determined by the characteristics of the external circuit, and the current can be reduced by a fuse with the fuse according to the invention before it is reflowed. Losses on the fusible conductor can drop here so that the fusing does not occur at all. Such a fuse is capable of multiple functions in a particular overcurrent field, which would be very economically advantageous. The main economic benefit of the invention is the simplification of the production of fusible conductors by the discharge of operations involving the deposition of substances causing a metallurgical or chemical phenomenon. Furthermore, the alloying metal can be economically utilized by applying it only to the functional sites. The invention also opens the way to repeatable fuses in a limited range of currents. THE INVENTION 3. Pojistkový tavný vodic podle bodů 1 2, vyznačený tím, že ze slitiny s uspořádanou strukturou jsou místa zúženého průřezu.3. Fuse conductor according to claim 12, characterized in that the structure-structured alloy is a constricted point. 4, Způsob výroby pojistkového tavného vodiče podle bodů 1 až 3, vyznačený tím, že na tavný vodíc, vyrobený ze základního kovu, se galvanicky jednostranně nebo oboustranně vyloučí druhá složka budoucí slitiny, přičemž poměr tlouštěk základního kovu a druhé složky budoucí slitiny odpovídá poměru složení slitiny s uspořádanou strukturou, a následným difúzním žíháním v ochranné atmosféře se vytvoří slitina s uspořádanou strukturou. Srvfroprafia. n. p.. zivod 7, Most4. A method for producing a fuse conductor according to any one of claims 1 to 3, wherein a second component of the future alloy is electroplated unilaterally or bilaterally on the molten conductor made of parent metal, wherein the ratio of the parent metal to the second component of the future alloy corresponds to the composition ratio. alloys with an ordered structure and subsequent diffusion annealing in a protective atmosphere will form an alloy with an ordered structure. Srvfroprafia. n. p. zivod 7, Most
CS191275A 1975-03-21 1975-03-21 Fuse fuse and method of its production CS209651B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS191275A CS209651B1 (en) 1975-03-21 1975-03-21 Fuse fuse and method of its production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS191275A CS209651B1 (en) 1975-03-21 1975-03-21 Fuse fuse and method of its production

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS209651B1 true CS209651B1 (en) 1981-12-31

Family

ID=5354668

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS191275A CS209651B1 (en) 1975-03-21 1975-03-21 Fuse fuse and method of its production

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS209651B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2703352A (en) Fuse and fuse link of the time lag type
GB1387288A (en) Current limiting fuse
CA1246128A (en) Spiral wound shunt type slow blow fuse
US20050040926A1 (en) Fuse element and method for making same
US4118684A (en) One piece fusible conductor for low voltage fuses
US5099218A (en) Binary fuse device
US4085396A (en) Electric fuse
EP0016467A1 (en) Electric fuses employing composite metal fuse elements
US2800554A (en) Electric fuses
US2688061A (en) Time lag fuse
CA1083648A (en) Composite fuse element for a high voltage current limiting fuse
US5019457A (en) Conductor used as a fuse
CS209651B1 (en) Fuse fuse and method of its production
US4367451A (en) Fusible element for electric fuses and electric fuse including the element
US7109839B2 (en) Fuse link, method for the production thereof and soldering substance
US3140371A (en) Fuse constructions
JPS5842131A (en) Fusible element for fuse and fuse
US4053862A (en) Fuse-element for fuses used in electric networks
NO840070L (en) MELT CONTROL FOR ELECTRICAL FUSING
DE2348771A1 (en) Fuse wire splitting transverse sections of different materials - has fast short cct. and slow overload cut outs
DE1290239B (en) Electric fuse
US3425018A (en) Miniaturized time-lag cartridge fuse having ribbon-type fuse link
JP2678215B2 (en) Fuse conductor
US3513424A (en) Electric cartridge fuse having high operating temperature when carrying load current
SU1184027A1 (en) Fuse