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Strombegrenzende Hochleistungssieherung minimaler Durchlaßenergie
Die Erfindung bezieht sich auf strombegrenzende Hochleistungssicherungen, deren
Schmelzleiter eng von Leitflächen für die heißen Lichtbogenabgase umgeben ist und
bei dem die Leitflächen durch organische Baustoffe gebildet werden.
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Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die den Schmelzleiter umgebenden
Leitflächen derart ausgebildet sind, daß sie die heißen Lichtbogenabgase einer querschnittsgeschwächten
Stelle des Schmelzleiters im wesentlichen in Längsrichtung des Schmelzleiters von
der querschnittsgeschwächten Stelle ableiten und daß die Leitflächen von Bauteilen
gebildet sind, die aus einem organischen Bindemittel bestehen, das anorganische
Einbettungen aufweist, deren spezifische Wärme in der Größenordnung der spezifischen
Wärme von Glas und Quarz liegt.
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Beim Erfindungsgegenstand werden die längs des Schmelzleiters fließenden
Abgase durch Wärmeaustausch mit dem verhältnismäßig kühlen Schmelzleiter gekühlt,
so daß sich ihre elektrische Festigkeit verhältnismäßig rasch erhöht. Andererseits
wird der Schmelzleiter durch die ihn bestreichenden heißen Lichtbogenabgase verhältnismäßig
rasch aufgeheizt, wodurch sich sein Abbrand beschleunigt. Die Beschleunigung des
Abbrandes bewirkt ein rascheres Ansteigen der Lichtbogenspannung und eine Verkürzung
der Lichtbogendauer und somit eine Herabsetzung der Schaltarbeit f i - e . d
t .
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Bei vorbekannten Sicherungen, deren Leitflächen für Lichtbogenabgase
durch organische Baustoffe gebildet sind, üben die unter der Einwirkung des Lichtbogens
von den Leitflächen abgegebenen kühlen Gase eine dynamische Löschwirkung auf den
Lichtbogen aus. Beim Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind, wie oben erwähnt,
die Leitflächen zur Lenkung der heißen Lichtbogenabgase von Bauteilen gebildet,
die aus einem organischen Bindemittel bestehen, das anorganische Einbettungen aufweist,
deren spezifische Wärme in der Größenordnung der spezifischen Wärme von Glas und
Quarz liegt. Diese anorganischen Einbettungen haben im wesentlichen die gleiche
intensive statische Löschwirkung, die Quarzsand in einer gebräuchlichen Hochleistungssicherung
ausübt, doch verhindert das anorganische Einbettungsmittel die Bildung einer hochleitungsfähigen,
den Lichtbogenpfad überbrückenden Schmelzraupe. Abgesehen von dieser neuen Wirkung
des Einbettungsmittels verursacht dessen organische Natur eine Zersetzung unter
dem Einfluß der Hitze des Lichtbogens und eine Bespülung desselben mit den durch
diese Zersetzung gebildeten Gasen. Um es den beim Erfindungsgegenstand vorgesehenen
Leitflächen zu ermöglichen, ihre oben angegebene Funktion zu erfüllen, ist es erforderlich,
die Dichte des körnigen Löschmittels innerhalb von gewissen Grenzen zu halten; eine
allzu dichte Packung des körnigen Löschmittels würde dem obengenannten Strömungsverlauf
der heißen Lichtbogenabgase hinderlich im Weg stehen.
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Es sind bereits Schmelzsicherungen bekanntgeworden, bei denen der
Schmelzleiter eng von Leitflächen für die heißen Lichtbogenabgase umgeben ist. Bei
diesen Sicherungen sind die Leitflächen derart ausgebildet, daß die heißen Lichtbogenabgase
durch sie von einer querschnittsgeschwächten Stelle des Schmelzleiters im wesentlichen
normal zur Ebene des Schmelzleiters abgeleitet werden. Man ging dabei von der Vorstellung
aus, die heißen Lichtbogenabgase auf dem kürzesten Weg aus dem Bereich des Lichtbogens
wegzuleiten.
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Es ist ferner bekannt, auf Schmelzleiter von Sicherungen Auflagen
aus organischen Baustoffen wie Fiber, Kunststoffe auf Harnbasis u. dgl. aufzubringen.
Solche Auflagen haben jedoch weder die obengenannte strömungstechnische Wirkung
der Leitflächen des Erfindungsgegenstandes noch dessen oben angegebene kombinierte
dynamische und statische Entionisierung- und Kühlwirkung, die auf der Anwendung
von zweckentsprechenden Einbettungen in einer zweckentsprechenden Einbettungssubstanz
beruht.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegen
unmittelbar auf einer querschnittsgeschwächten Stelle des Schmelzleiters zwei elastische
Platten auf, die derart auf dem Schmelzleiter befestigt sind, daß ihre axial äußeren
Kanten sich unter Verbiegung der Platten vom Schmelzleiter abheben können, wenn
ein Druckzentrum an der querschnittsgeschwächten Stelle des Schmelzleiters auftritt.
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Die Zeichnungen erläutern die Erfindung des näheren.
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F i g. 1 ist ein Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete
strombegrenzende Sicherung; F i g. 2 a und 2 b sind ein Seitenriß und ein Aufriß
des Schmelzleiters des Ausführungsbeispiels gemäß F i g. 1 und der ihm benachbarten
Teile, und diese beiden Figuren sind in größerem Maßstab als die F i g. 1 gehalten;
F i g. 3 a und 3 b stellen die gleichen Teile wie die F i g. 2 a und 2 b in der
gleichen Weise dar, und zwar in einem Zeitpunkt kurz nach Zündung des Lichtbogens
an der querschnittsverjüngten Stelle des Schmelzleiters; F i g. 4 a und 4 b stellen
die gleichen Teile wie die F i g. 2a und 2b in der gleichen Weise dar, und zwar
in einem Zeitpunkt kurz vor Erlöschen des Lichtbogens; F i g. 5 stellt ein anderes
Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sicherung in einem Schnitt nach 5-5
der F i g. 6 dar; F i g. 6 ist ein Schnitt nach 6-6 der F i g. 5; F i g. 7 ist ein
Aufriß der Abschmelzreste des Schmelzleiters und der erkalteten Schmelzraupe einer
Sicherung gemäß den F i g. 5 und 6 und stellt diese Teile in einem etwas größeren
Maßstab dar; F i g. 8 ist ein Schnitt nach 8-8 der F i g. 7; F i g. 9 ist ein Aufriß
einer anderen Ausführungsform der Erfindung; F i g. 10 ist ein Schnitt nach 10-10
der F i g. 11. und stellt das gleiche Ausführungsbeispiel dar wie F i g. 9, jedoch
nach vollzogener Abschaltung eines unzulässig hohen Stromes; F i g. 11 ist ein Schnitt
nach 11-11 der F i g. 10 und die Fig. 12a und 12b sind Oszillogramme, welche die
Wirkungsweise von erfindungsgemäß ausgebildeten Sicherungen erläutern.
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Die Sicherung gemäß den F i g. 1 bis 4b besteht aus einem rohrförmigen
Gehäuse 1, das an beiden Enden durch Metallpfropfen 2 abgeschlossen ist, die durch
einen bandförmigen Schmelzleiter 6 stromleitend miteinander verbunden sind. Die
beiden Pfropfen 2 sind an der Außenseite mit einem messerförmigen Kontaktstück 3
versehen und weisen an der Innenseite drei parallele Nuten 2a auf. Querstifte
4,
welche sich durch das Gehäuse 1 erstrecken und in die Pfropfen 2 eintreten,
halten letztere in ihrer Stellung unverrückbar fest. Die beiden radial äußeren Nuten
2a eines jeden Pfropfens 2 nehmen je eine Isolierplatte 5 auf, und die beiden Isolierplatten
5 bilden Abstandshalter für die Pfropfen 2. Die mittleren Nuten 2a der beiden Pfropfen
2 nehmen die Enden des bandförmigen, vorzugsweise aus Silber bestehenden Schmelzleiters
6 auf. Der Schmelzleiter 6 ist mit mindestens einer querschnittsgeschwächten Stelle
7 versehen, die zwischen den beiden Platten 8 angeordnet ist. Die beiden Platten
8 liegen unmittelbar auf dem Schmelzleiter 6 bzw. seiner querschnittsgeschwächten
Stelle 7 auf. Sie bestehen aus einem Baustoff, der in der Lage ist, große Wärmemengen
zu absorbieren, ohne jedoch im heißen Zustand eine gut stromleitende Schmelzraupe
zu bilden. Die Wärmeaufnahmefähigkeit der Platten 8 liegt in der Größenordnung eines
ihnen entsprechenden Quarzsandvolumens. Um diesen Bedingungen zu entsprechen, bestehen
die Platten 8 aus einem organischen Bindemittel, das anorganische Einbettungen aufweist,
deren spezifische Wärme in der Größenordnung der spezifischen Wärme von Glas und
Quarz liegt. Als Bindemittel kommen geeignete Kunstharze in Betracht, vorzugsweise
kohlenstoffarme Kunstharze, etwa Melaminharze oder Silikonharze. Die Einbettungen
können durch ein körniges Löschmittel gebildet sein, etwa durch Quarzsand, bestehen
aber vorzugsweise aus faserförmigem Material, etwa Glasfasern. Das körnige Löschmittel
10, etwa Quarzsand, das sich außerhalb der Platten 8 innerhalb des Gehäuses 1 befindet,
wird durch die Platten 8 von der querschnittsgeschwächten Stelle 7 des Schmelzleiters
6 im wesentlichen ferngehalten. Die beiden Platten 8 werden durch Befestigungsmittel
9, die sich quer durch sie hindurchstrecken, aneinander und an dem Schmelzleiter
6 festgehalten. Die Befestigungsmittel 9 können durch kleine Nieten, Ösen od. dgl.
gebildet sein, und ihre Masse soll so gering sein wie nur möglich. Die Verbindungsgerade
der beiden Befestigungsmittel 9 geht durch die querschnittsgeschwächte Stelle 7
des Schmelzleiters 6 hindurch und schneidet die Längsachse des Schmelzleiters in
einem rechten Winkel. Diese Art der Befestigung der Platten 8, in Verbindung mit
der Tatsache, daß die Platten 8 aus einem verhältnismäßig elastischen Material bestehen,
verursacht die Abhebung der axial äußeren Kanten oder Enden 8' der Platten 8 unter
Verbiegung der Platten 8, wenn ein Druckzentrum an der querschnittsgeschwächten
Stelle 7 des Schmelzleiters 6
auftritt. Ein solches Druckzentrum tritt
dann auf, wenn der Schmelzleiter 6 an der querschnittsgeschwächten Stelle 7 unter
der Einwirkung eines verhältnismäßig hohen Stromes abschmilzt und sich ein die Schmelzfuge
überbrückender Lichtbogen bildet.
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Die F i g. 2 a und 2 b stellen die Bauteile 6 und 8 in ihrem
Ausgangszustand dar, d. h. solange der Schmelzleiter 6 einen Strom führt, der den
Mindestschmelzstrom desselben unterschreitet. Dann wirkt die Querschnittsverjüngung
7 des Schmelzleiters 6 dank seiner besonderen Formgebung im wesentlichen wie eine
punktförmige Wärmequelle. Die Querschnittsverjüngung 7 wird durch zwei im wesentlichen
V-förmige Einschnitte 6' im Schmelzleiter 6 gebildet. Wenn der Schmelzleiter 6 an
der Stelle 7 abschmilzt, so bildet sich an dieser Stelle ein Lichtbogen, und ein
Teil der heißen Lichtbogengase kann durch die engen trichterförmigen Spalten entweichen,
die zwischen den V-förmigen Einschnitten 6' des Schmelzleiters 6 gebildet und von
den beiden Platten 8 seitlich begrenzt werden. Die Abgase, die durch diese Spalte
entweichen, haben die Tendenz in die genannten Spalte eingetretene Quarzsandkörnchen
zu entfernen, d. h. herauszublasen. Demnach kann sich in diesen Spalten keine im
heißen Zustand relativ hochleitfähige Schmelzraupe bilden. Dank der Ausbildung der
Platten 8 entziehen dieselben dem an der Stelle 7 gezündeten Lichtbogen 12 eine
relativ hohe Wärmemenge. Zwar schmelzen die Quarz- oder Glasteilchen, die in die
Platten 8 eingebettet sind, unter der Einwirkung der Hitze des Lichtbogens,
doch
bilden die geschmolzenen Quarz- oder Glasteilchen keine hochleitfähige Schmelzraupe,
da sie in einen Isolierstoff eingebettet sind, der dies verhindert. Es leuchtet
ohne weiteres ein, daß die Platten 8 beim Zünden eines Lichtbogens an der Stelle
7 zerstört werden, was jedoch die Sicherung in keiner Weise beeinträchtigt, da sie
ja sodann ihren Zweck erfüllt hat. Indessen muß verhütet werden, daß die Temperatur
an der Stelle 7 des Schmelzleiters jemals eine gefährliche Höhe annimmt, ohne daß
die Sicherung gleichzeitig anspricht und ein Lichtbogen in ihr gezündet wird. Das
Auftreten einer unzulässig hohen Temperatur an der Stelle 7 während des normalen
Betriebs würde zu einer übermäßigen Alterung oder gar unmittelbaren Zerstörung der
Platten 8 führen. Dies kann dadurch verhütet werden, daß man die querschnittsgeschwächte
Stelle 7 mit einem Metall überzieht, das eine verhältnismäßig geringe Schmelztemperatur
hat und beim Erreichen seiner Schmelztemperatur mit dem Grundmetall, aus dem der
Schmelzleiter besteht, etwa Silber, Legierungen eingeht, die zur schnellen Zerstörung
des Schmelzleiters, d. h. seiner Unterbrechung führen. Ein Schmelzleiter aus Silber
kann zu diesem Zweck beispielsweise mit Überzügen aus Zinn oder Indium oder Überzügen
von Legierungen dieser beiden Metalle versehen werden. Da die metallurgische Zerstörung
von Schmelzleitern von Sicherungen in der Technik wohlbekannt ist, erübrigt es sich,
hier auf diese näher einzugehen. Es sei indessen bemerkt, daß die Auflage eines
Metalls niedriger Schmelztemperatur auf dem Schmelzleiter im vorliegenden Fall nicht
die Aufgabe hat, eine träge Abschmelzcharakteristik zu erzeugen, sondern den Bereich
der Betriebstemperaturen der heißesten Stelle 7 des Schmelzleiters so lange unter
der Gefahrtemperatur der Platte 8 zu halten, bis die Sicherung anspricht und hierdurch
den von ihr geschützen Stromkreis endgültig unterbricht. Um zu verhüten, daß durch
die Auflage des Metalls geringer Schmelztemperatur auf dem Schmelzleiter 6 der Sicherung
die Sicherung träge wird, ist es erforderlich, die Stärke der Auflage sehr gering
zu halten, z. B. in der Größenordnung von einigen wenigen Hundertsteln eines Millimeters.
Derartige dünne Auflagen werden am besten auf elektrolytischem Weg hergestellt.
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Der sehr geringe Spalt, der im Bereich der V-förmigen Einschnitte
6' des Schmelzleiters zwischen den Platten 8 gebildet wird, reicht nicht aus, um
alle heißen Lichtbogenabgase entweichen zu lassen. Dies trifft insbesondere dann
zu, wenn der zu unterbrechende Überstrom verhältnismäßig hoch ist. Dann tritt eine
erhebliche Druckwelle auf, die ihr Zentrum an der Stelle der Sicherung hat, an der
der Lichtbogen 12 gezündet wurde. Infolge des an dieser Stelle herrschenden Überdruckes
werden die Platten 8 an ihren axial äußeren Kanten 8' quer zur Längsrichtung
des Schmelzleiters 6 seitlich ausgebogen, wie in den F i g. 3 a und 4 a zu sehen
ist. Dies ermöglicht es den heißen Lichtbogenabgasen in Längsrichtung des Schmelzleiters
6 abzufließen. Sie treffen dabei im Bereich der axial äußeren Kanten 8' der Platten
8 auf das körnige Löschmitte110 und werden dort rasch abgekühlt. Die Platten 8 bilden
demnach Trichter, welche die Lichtbogenabgase in Längsrichtung des Schmelzleiters
6 ableiten und ihren Ausflußquerschnitt selbsttätig entsprechend der Größe des auftretenden
Überdrucks vergrößern. Die F i g. 3 a und 3 b stellen diese Phase des Abschaltvorganges
dar. Die genannten Figuren veranschaulichen auch die Ausbildung von zwei Schmelzraupen
F, von denen eine jede sich im Bereich der axial äußeren Kanten 8' eines Plattenpaares
8 befindet. Die Schmelzraupen F sehen allerdings wesentlich anders aus als die für
gewöhnlich in Hochleistungssicherungen angetroffenen Schmelzraupen und haben auch
nicht die ausgesprochene Raupenform, die zur Prägung des Wortes Schmelzraupe führte.
Die Schmelzraupen F befinden sich in einem Abstand von dem mittleren Teil des Lichtbogens
und können keine stromleitende Brücke zwischen den abbrennenden Enden des Schmelzleiters
6 bilden. Dies beseitigt oder mindert die Gefahr von Rückzündungen, die in elektrischen
Sicherungen immer dort mehr oder minder auftreten, wo ein körniges Löschmittel verwendet
wird, das im heißen Zustand reichlich Elektronen emittiert.
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Es ist sehr wichtig, daß die heißen Lichtbogenabgase in Längsrichtung
des Schmelzleiters abfließen. Hierdurch werden einerseits die heißen Lichtbogenabgase
durch den Schmelzleiter abgekühlt, und andererseits wird der Schmelzleiter 6 durch
die heißen Lichtbogenabgase aufgeheizt. Beide Vorgänge sind erwünscht. Die Kühlung
des Lichtbogenpfades wirkt auf eine schnellere Entionisation desselben hin, d. h.
auf eine schnellere Wiederherstellung seiner elektrischen Festigkeit. Die Erhitzung
des Schmelzleiters wirkt auf eine Erhöhung seiner Abbrandgeschwindigkeit und infolgedessen
auf ein rasches Anwachsen der Lichtbogenlänge und eine rasche Zunahme der Lichtbogenspannung
hin. Die Kühlung der heißen Lichtbogenabgase auf ihrem Weg entlang dem Schmelzleiter
6 setzt die Kühlwirkung herab, die an der Stelle der axial äußeren Plattenkanten
8' erfolgen muß, wo die heißen Lichtbogengasströme in den Quarzsand 10 münden.
Die genannte Vorkühlung der heißen Lichtbogenabgase hat zur Folge, daß die sich
im Bereich der Kanten 8' bildenden Schmelzraupen verhältnismäßig klein bleiben
und nicht übermäßig anwachsen. Das Zusammenwirken aller dieser Umstände verursacht
das schnelle Absinken eines unzulässig hohen Stromes von seinem begrenzt hohen Scheitelwert
zu seinem Nullwert, ohne daß es dabei zum Abtreten gefährlicher Spannungsspitzen
kommt.
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Es sei hier bemerkt, daß, wenn in diesem Zusammenhang von unzulässig
hohen Strömen die Rede ist, hierüber nicht nur Kurzschlußströme, sondern auch Überlastströme
in der Größenordnung des 3- bis 4fachen oder mehrfachen des Nennstromes der durch
die Sicherung zu schützenden Gleichrichterzelle verstanden werden. Manche Metallgleichrichterzellen
sind so empfindlich, daß sie eine strombegrenzende Unterbrechung schon beim Auftreten
des 3- bis 4fachen ihres Nennstromes erheischen.
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Die F i g. 3 a und 3 b veranschaulichen einen verhältnismäßig kurzen
Lichtbogen 12 zwischen den abbrennenden Enden des Schmelzleiters 6.
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Die F i g. 4 a und 4 b veranschaulichen den Lichtbogen 12 in dem Augenblick,
in dem er kurz vor seinem endgültigen Erlöschen seine größte Länge erreicht hat.
Die Fußpunkte des Lichtbogens 12 befinden sich in diesem Augenblick etwas jenseits
der axial äußeren Kanten 8' der Platten 8, was nur beim Auftreten der schwersten
Abschaltbedingungen stattfindet, für deren Bewältigung die Sicherung bestimmt ist.
Im allgemeinen brennt der Lichtbogen 12 zwisehen
den Platten 8
und tritt nicht in den außerhalb der Platten 8 liegenden Bereich ein, sondern führt
nur seine heißen Abgase in diesen Bereich ab. Der Abfluß von heißen Abgasen in Richtung
der Geraden, die durch die beiden Befestigungsmittel 9 bestimmt ist, ist durch das
Vorhandensein der Befestigungsmittel s auf ein Minimum herabgesetzt. Dies unter
anderem ist deshalb wichtig, weil das Auftreffen heißer Lichtbogengase auf die nahen
Wandungen des Gehäuses 1 verhindert oder beschränkt werden soll. Der Abfluß der
Lichtbogengase in Längsrichtung der Sicherung ist mit keinerlei Gefahren für den
Zustand des Sicherungsgehäuses 1 verbunden.
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Die Sicherung, die in den F i g. 5 bis 8 dargestellt ist, stimmt zum
Teil mit der Sicherung überein, die in vorhergehenden Figuren dargestellt ist und
oben beschrieben wurde. Es ist daher nur erforderlich jene Punkte hervorzuheben,
bezüglich welcher die in den F i g. 5 bis 8 dargestellte Sicherung von dem oben
Gesagten abweicht. Gemäß den F i g. 5 bis 8 hat der Schmelzleiter 6" eine Querschnittsverjüngung
7", die zwischen den beiden kreisförmigen Platten 18' angeordnet ist. Die
Platten 18' bestehen aus einem Baustoff der gleichen Art wie die im Zusammenhang
mit den F i g. 1 bis 4 geschilderten Platten B. Der Mittelpunkt der Platten 18'
deckt sich mit der Verjüngung 7" des Schmelzleiters 6". Die beiden Platten 18' sind
durch die beiden Nieten 9" miteinander verbunden, deren Verbindungsgerade die Längsachse
des Schmelzleiters 6" im Punkt der Querschnittsverjüngung 7" in einem rechten Winkel
schneidet. Die beiden Platten 18' halten den Quarzsand 10', der sich im Sicherungsgehäuse
befindet, im wesentlichen von der Querschnittsverjüngung 7" weg. Beim Auftreten
eines die Querschnittsverjüngung 7" zum Abschmelzen bringenden Überstromes biegen
die heißen Lichtbogenabgase die Stelle der Kanten der Platten 18',
die von
der Verbindungsgeraden 9"-9' weit entfernt sind, weit auseinander. Die heißen Lichtbogenabgase
sind indessen nicht in der Lage, die Stellen der Kanten der Platten 18' weit auseinanderzubiegen,
die sich verhältnismäßig nahe der Verbindungsgeraden 9"-9" befinden. Infolgedessen
fließen die Abgase des Lichtbogens hauptsächlich in Längsrichtung des Schmelzleiters
6", und nur ein verhältnismäßig geringer Teil der Lichtbogenabgase fließt in Querrichtung
des Schmelzleiters 6" in den von Quarzsand 10" erfüllten Raum außerhalb der
Platten 18'. Dieser Ungleichmäßigkeit des Ausflusses von heißen Abgasen entsprechend
bildet sich in der Hauptausflußrichtung eine verhältnismäßig starke und in der Richtung
des geringsten Ausflusses der heißen Lichtbogenabgase eine verhältnismäßig schwache
Schmelzraupe aus. Dies ist klar in F i g. 7 zu sehen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den F i g. 9 bis 11 ist der bandförmige
Schmelzleiter 6"' durch einen rohrförmigen oder manschettenartigen Körper 12"' hindurchgefädelt,
dessen lichte Weite dem Querschnitt des Schmelzleiters 6 angepaßt ist. Der Körper
12"' besteht aus in Kunstharz eingebetteten Glasfasern. Diese Einbettung verhindert
die Umwandlung des Körpers 12"' in eine hochleitfähige Masse, wenn der Körper
12"' durch einen sich an der Stelle der Querschnittsverjüngung 7"' bildenden
Lichtbogen auf eine sehr hohe Temperatur gebracht wird. Der Körper 12"' ist derart
ausgebildet, daß er den Zutritt des Quarzsandes 10'" zu der Querschnittsverjüngung
7"' des Schmelzleiters 6"' erschwert oder verhindert, was die Überbrückung des Lichtbogenpfades
durch eine hochleitfähige Schmelzraupe unmöglich macht. Die Pfeile in den F i g.
9 und 10 zeigen an, in welcher Weise die heißen Lichtbogenabgase aus dem Isoliertubus
12"' abziehen. F i g. 10 veranschaulicht auch die Schmelzraupe F, die sich
beim Auftreffen der heißen Lichtbogenabgase auf den kalten Quarzsand 10"'
bilden. Die Gestalt der Schmelzraupe F entspricht im wesentlichen derjenigen der
Spalte, die sich zwischen dem Schmelzleiter 6"' und dem Körper 12"' bilden. Es ist
offenbar, daß bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung die Entlüftung des Lichtbogens
in Querrichtung des Schmelzleiters völlig unterdrückt ist, d. h., die Entlüftung
des Lichtbogens kann nur in Längsrichtung des Schmelzleiters erfolgen.
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Die F i g. 12 a stellt den von einer vorbekannten Sicherung hindurchgelassenen
Strom in Abhängigkeit von der Zeit dar. F i g. 12b bezieht sich auf eine Sicherung
der bleichen Bauart, deren Schmelzleiter jedoch mit erfindungsgemäßen Leitflächen
für die heißen Lichtbogenabgase versehen ist. Bei dem Oszillogramm gemäß F i g.
12 b steigt der Strom etwas höher an als bei demjenigen gemäß F i g. 12 a, was darauf
zurückzuführen ist, daß die Abgasleitflächen Wärme aufnehmen, so daß es etwas länger
dauert, bis die Ouerschnittsverjüngung des Schmelzleiters die Abschmelztemperatur
erreicht. Da sich der Abschmelzvorgang in sehr kurzer Zeit vollzieht, ist dei Wärmeverlust
an der Querschnittsverjüngung 7"'
durch Wärmestreuung sehr gering, und infolgedessen
ist der Scheitelwert der F i g. 12 b nur um ein Geringes höher als der Scheitelwert
der F i g. 12 a. Bei dem in F i g. 12 a dargestellten Verhalten einer Sicherung
sinkt der Strom von seinem Scheitelwert nach Null langsamer ab als bei dem in F
i g. 12 b dargestellten Verhalten einer erfindungsgemäßen Sicherung. In dem zuletzt
genannten Fall bildet sich an der Lichtbogenstelle eine die beiden Enden des Schmelzleiters
überbrückende Schmelzraupe, die im heißen Zustand sehr leitfähig ist und deren Leitfähigkeit
verhältnismäßig langsam abklingt. In dem zuletzt genannten Fall wird der Lichtbogenpfad
nicht durch eine Schmelzraupe überbrückt und erlangt demnach seine elektrische Festigkeit
weitaus rascher.