DE1256776B - Strombegrenzende Hochleistungssicherung minimaler Durchlassenergie - Google Patents

Strombegrenzende Hochleistungssicherung minimaler Durchlassenergie

Info

Publication number
DE1256776B
DE1256776B DEC16530A DEC0016530A DE1256776B DE 1256776 B DE1256776 B DE 1256776B DE C16530 A DEC16530 A DE C16530A DE C0016530 A DEC0016530 A DE C0016530A DE 1256776 B DE1256776 B DE 1256776B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fusible conductor
plates
cross
arc
fusible
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
DEC16530A
Other languages
English (en)
Inventor
Frederick J Kozacka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chase Shawmut Co
Original Assignee
Chase Shawmut Co
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 Chase Shawmut Co filed Critical Chase Shawmut Co
Publication of DE1256776B publication Critical patent/DE1256776B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H01H85/38Means for extinguishing or suppressing arc

Landscapes

  • Fuses (AREA)

Description

  • 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.
  • 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.
  • 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 .
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Die Zeichnungen erläutern die Erfindung des näheren.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Die F i g. 3 a und 3 b veranschaulichen einen verhältnismäßig kurzen Lichtbogen 12 zwischen den abbrennenden Enden des Schmelzleiters 6.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.

Claims (5)

  1. Patentansprüche: 1. Strombegrenzende Hochleistungssicherung, deren Schmelzleiter eng von Leitflächen für die heißen Lichtbogenabgase umgeben ist und bei der die Leitflächen durch organische Baustoffe gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die den Schmelzleiter (6, 6", 6"') umgebenden Leitflächen derart ausgebildet sind, daß sie die heißen Lichtbogenabgase von einer querschnittsgeschwächten Stelle des Schmelzleiters (7, 7", 7"') im wesentlichen in Längsrichtung des Schmelzleiters von der querschnittsgeschwächten Stelle ableiten und daß die Leitflächen von Bauteilen (8,18', 12 "') 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.
  2. 2. Hochleistungssicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Bau- teile (8, 18', 12"') aus einem Kunstharz bestehen, in das Glas in Form von Fasern eingebettet ist.
  3. 3. Hochleistungssicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar auf dem Schmelzleiter (6, 6") zwei eine querschnittsgeschwächte Stelle (7,7") desselben bedeckende elastische Platten (8,18') aufliegen, und daß die Platten derart an dem Schmelzleiter (6,6") befestigt sind, daß ihre axial äußeren Kanten sich unter Verbiegung der Platten von dem Schmelzleiter abzuheben vermögen, wenn ein Druckzentrum an der querschnittsgeschwächten Stelle des Schmelzleiters auftritt.
  4. 4. Hochleistungssicherung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Platten (8,18') durch Befestigungsmittel (9, 9") an dem Schmelzleiter (6, 6") befestigt sind, die sich quer durch die beiden Platten erstrecken und deren Verbindungsgerade durch die querschnittsgeschwächte Stelle (7, 7'@ des Schmelzleiters hindurchgeht und die Längsachse des Schmelzleiters in einem rechten Winkel schneidet.
  5. 5. Hochleistungssicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein bandförmiger Schmelzleiter (6 "') von einem verhältnismäßig eng an ihm anliegenden rohrförmigen Körper (12 "') umgeben ist, der die heißen Lichtbogengase von einer Querschnittsverjüngung (7"') des Schmelzleiters in axialer Richtung in einen Quarzsandkörper (10 "') ableitet. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 740 040, 922 959.
DEC16530A 1957-05-09 1958-03-25 Strombegrenzende Hochleistungssicherung minimaler Durchlassenergie Pending DE1256776B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US1256776XA 1957-05-09 1957-05-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1256776B true DE1256776B (de) 1967-12-21

Family

ID=22420892

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEC16530A Pending DE1256776B (de) 1957-05-09 1958-03-25 Strombegrenzende Hochleistungssicherung minimaler Durchlassenergie

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1256776B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2928822A1 (de) * 1979-07-17 1981-02-05 Siemens Ag Hochspannungs-hochleistungssicherung

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE740040C (de) * 1942-01-23 1943-10-11 Aeg Schmelzsicherung
DE922959C (de) * 1952-01-25 1955-01-31 Chase Shawmut Co Hochleistungssicherung

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE740040C (de) * 1942-01-23 1943-10-11 Aeg Schmelzsicherung
DE922959C (de) * 1952-01-25 1955-01-31 Chase Shawmut Co Hochleistungssicherung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2928822A1 (de) * 1979-07-17 1981-02-05 Siemens Ag Hochspannungs-hochleistungssicherung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10205905B4 (de) Vollbereichs-Hochspannungs-Strombegrenzungssicherung
DE102011052805B4 (de) Sicherung
DE1413956C3 (de) Kleinschmelzsicherung
DE102014205871A1 (de) Schmelzleiter und Überstrom-Schutzeinrichtung
DE3042830C2 (de)
EP2212976B1 (de) Überspannungsableiter mit thermischem überlastschutz
DE2237690A1 (de) Strombegrenzender h.h.-schmelzsicherungseinsatz
DE2363896A1 (de) Strombegrenzungssicherung
DE740040C (de) Schmelzsicherung
DE944024C (de) Schalteinrichtung, insbesondere zum Schutz elektrischer Stromkreise gegen UEberstroeme
DE2304306A1 (de) Elektrische schmelzsicherung
DE1256776B (de) Strombegrenzende Hochleistungssicherung minimaler Durchlassenergie
DE1073108B (de) Überstromschutz fur Halbleitergleichnchteranlagen
DE906356C (de) Elektrische Sicherung, namentlich strombegrenzende Niederspannungs-Hochleistungssicherung
DE922959C (de) Hochleistungssicherung
DE1028239B (de) Schutzeinrichtung fuer statische Gleichrichter
DE1955672A1 (de) Sicherung
DE962999C (de) Hochleistungssicherung der strombegrenzenden Bauart
DE659916C (de) Elektrische Niederspannungssicherung mit einem in lichtbogenloeschendes Pulver eingebetteten Schmelzleiter
DE102009004758A1 (de) Überspannungsableiter mit mindestens einem Ableitelement
WO2010105648A1 (de) Ganzbereichs-sicherungseinsatz
DE833829C (de) Hochleistungs-Schmelzsicherungspatrone
DE656796C (de) Schmelzleiteranordnung fuer Sicherungen, insbesondere fuer Hochspannungssicherungen
DE3620973A1 (de) Oelbad-loeschrohrsicherungspatrone
DE102022002431A1 (de) Verwendung einer HH-Sicherung für ein Drop-Out-Sicherungssystem