DE1954736C

DE1954736C - Current limiting device

Info

Publication number: DE1954736C
Authority: DE
Inventors: Takeo Kobe; Shirasawa Takashi Amagasaki; Nishiraku Takashi; Miyamoto Toshio; Itami; Inowe (Japan)
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Publication date: 1972-05-10

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Strombegren- eine kompakte Strombegrenzungsvorrichtung zuThe invention relates to a current limiting device for a compact current limiting device

zungsvorrichtung mit einem druckfesten Gehäuse, be- schaffen, die ein Gehäuse mit großer mechanischerzing device with a pressure-resistant housing, create a housing with large mechanical

stehend aus zwei metallischen zylindrischen Teilen, Festigkeit besitzt,standing from two metallic cylindrical parts, has strength,

welche unter Bildung eines Spaltes mit ihren Enden Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einerwhich with the formation of a gap with their ends. This object is achieved according to the invention in a

gegeneinander angeordnet sind, mit einem festen 5 Strombegrenzungsvorrichtung der eingangs beschrie-are arranged against each other, with a fixed 5 current limiting device of the initially described

Material, welches den Spalt zwischen den zyljn- benen Art dadurch gelöst, daß die zylindrischen TeileMaterial, which the gap between the cylindrical type is solved by the fact that the cylindrical parts

arischen Teilen ausfüllt und diese voneinander elek- als Hohlzylinder und ihre einander benachbarten En-Arian parts filled and these from each other electrically as hollow cylinders and their adjacent end

trisch isoliert, und mit einer Bohrung im festen Mate- den als hohlzylindrische Vorsprünge ausgebildet sind,trically insulated, and designed as hollow cylindrical projections with a hole in the solid material,

rial, in welcher ein Strombegrenzungsraaterial liegt, von denen der Vorsprung des einen Hohlzylindersrial, in which a current limiting material lies, of which the projection of a hollow cylinder

sowie mit zwei an den zylindrischen Teilen angeord- io unter Bildung eines Spaltes lose in den Vorsprung desas well as with two on the cylindrical parts angeord- io loosely in the projection of the forming a gap

neten Klemmen. anderen Hohlzylinders eingeführt ist, daß der Spaltneten terminals. Another hollow cylinder is introduced that the gap

Die selbstregenerierende Strombegrenzungsvorrich- sowie der Innenraum der beiden aneinandergefügtenThe self-regenerating current limiting device and the interior of the two joined together

tung kann wiederholt die Strombegrenzung bewirken. Hohlzylinder mit dem festen Material ausgefüllt sinddevice can cause the current to be limited repeatedly. Hollow cylinders are filled with the solid material

Sie enthält als Strombegrenzungsmaterial ein Metall und daß die freien Enden der Hohlzylinder mit denIt contains a metal as a current limiting material and that the free ends of the hollow cylinder with the

in Form einer flüssigen oder festen, bei Raumtempe- 15 Klemmen fest verbunden sind.in the form of a liquid or solid, at room temperature 15 clamps are firmly connected.

ratur leicht verflüssigbaren Mischung und arbeitet so, Eine zweckmäßige Ausfi-hrungsform der Erfindung daß sie auf einen durch das Strombegrenzungsmate- besteht darin, daß der Außendurchmesser des hohlrial fließenden Kurzschlußstrom durch Verdampfen zylindrischen Vorsprungs des einen Hohlzylinders in des Materials anspricht. Die Verdampfung des Mate- Richtung auf sein äußeres Ende stetig zunimmt und rials erfolgt durch die Joulesche Wärme, welche ao der Innendurchmesser des benachbarten hohlzylindurch den Kurzschlußstrom im Material entsteht. Da- drischen Vorsprungs des anderen Hohlzylinders in bei wird ein Plasma mit sehr hohem Dampfdruck ge- Richtung auf sein äußeres Ende stetig abnimmt,
bildet. Das verdampfte Material und das Plasma stel- Das Strombegionzungselement kann vorteilhaft so Jen für den Stromfluß einen viel höheren spezifischen aufgebaut sein, daß das feste Material ein elektrisches Widerstand als die Kurzschlußimpedanz des züge- 25 Widerstandsmaterial ist, welches zwischen den Kiemhörigen Kreises dar und begrenzen so den Kurz- men elektrisch parallel zu dem in der Bohrung liegenschlußstrom auf tine vorbestimmte Größe. Nach Be- den Strombegrenzungsmaterial geschaltet ist.
endigung der Strombegrenzung wird das Material Das feste Material kann zweckmäßig aus Glimmer rasch gekühlt oder durch Verwirbelung verflüssigt mit einer Teilchengröße vorwiegend entsprechend oder verfestigt, wodurch es in seir :n ursprünglichen, 30 einer Siebfeinheit von 140, aus Glas mit niedrigem elektrisch gut leitenden Zustand übergeht. Schmelzpunkt, welches mit einem Borat angereichertAn expedient embodiment of the invention that it responds to a flow through the current limiting material is that the outer diameter of the hollow short-circuit current through evaporation of the cylindrical projection of the hollow cylinder in the material responds. The evaporation of the material towards its outer end steadily increases and rials occurs through the Joule heat, which ao the inner diameter of the adjacent hollow cylinder is created by the short-circuit current in the material. As the other hollow cylinder protrudes from the hollow cylinder, a plasma with a very high vapor pressure is steadily decreasing towards its outer end,
forms. The vaporized material and the plasma represent the current segmentation element can advantageously be constructed so that the current flow is much higher specific, that the solid material is an electrical resistance than the short-circuit impedance of the resistance material, which is between the Kiemhörigen circuit and so limit the short term electrically parallel to the short-circuit current in the bore to a predetermined size. After loading the current-limiting material is switched.
The material can expediently be quickly cooled from mica or liquefied by turbulence with a particle size corresponding to or solidified, whereby it changes to its original, 30 sieve fineness of 140, made of glass with a low electrically conductive state . Melting point, which is enriched with a borate

Eine Strombegrenzungsvorrichtung der eingangs ist und Oxyd aus der Gruppe der Barium- undA current limiting device of the initial and oxide from the group of barium and

beschriebenen Art ist z. B. durch die USA.-Patent- Strontiumoxyde enthält, und aus Graphit mit einertype described is z. B. by the USA. Patent contains strontium oxides, and made of graphite with a

schrift 3 264 427 bekanntgeworden. Die beiden me- Teilchengröße entsprechend einer Siebfeinheit von 60Document 3,264,427 became known. The two me particle sizes correspond to a sieve fineness of 60

tallischen zylindrischen Teile stehen nach dieser 35 bis 140 bestehen, wobei das Graphit zu etwa 20° ηmetallic cylindrical parts are available after this 35 to 140 exist, with the graphite to about 20 ° η

Patentschrift einander unter Zwischenfügung des des Volumens des festen Materials enthalten istPatent is included with each other with the interposition of the volume of solid material

festen isolierenden Materials stumpf gegenüber, so Dieses Material wird vorzugsweise für kleine Stromsolid insulating material butt against, so this material is preferred for small electricity

daß die Anordnung ohne zusätzliche Einrichtung nur begrenzungselemente verwendet,that the arrangement uses only limiting elements without additional equipment,

geringe Drücke verarbeiten kann. Demgegenüber ist Alternativ kann das feste Material ein wärmege-can handle low pressures. Alternatively, the solid material can be a heat-relieved

die erfindungsgemäße Strombegrenzungsvorrichtung 40 härtetes harziges Material sein, welches im wesent-the current limiting device 40 according to the invention be hardened resinous material, which is essentially

geeignet, sehr hohen Drücken zu widerstehen. liehen aus einem aromatischen Anteil mit hoher Be-suitable to withstand very high pressures. borrowed from an aromatic content with a high

Eine weitere für die Würdigung der Erfindung in ständigkeit gegen Natrium und Kalium besteht undAnother for the appreciation of the invention consists in resistance to sodium and potassium and

Betracht kommende Strombegrenzungsvorrichtung ist Fasergraphit enthält, dessen Gehalt etwa 40% desCurrent limiting device in question is fiber graphite, the content of which is about 40% of the

in der deutschen Auslegeschrift 1 146 966 gezeigt. Volumens des festen Materials ausmacht. Diesesshown in German Auslegeschrift 1 146 966. The volume of the solid material. This

Diese Vorrichtung weist zusätzlich zu den das Strom- 45 Material wird vorzugsweise für große Strombegren-This device has in addition to the current material is preferably used for large current limits

begreniungsmaterial enthaltenden Teilen schwere zungselemente verwendet.Heavy tongue elements are used for parts containing restraint material.

verstärkende Teile und eine aufwendige öldruckein- Die Erfindung wird nachstehend an Hand der richtunß auf, um hohe Drücke in der Strombegren- Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
zungsvorrichtung zu beherrschen und einen Druck zu Fig. 1 eine Längsteilansicht einer erfindungsgevermciclen. Bei der erfindungsgemäßen Strombegren- 50 mäßen Strombegrenzungsvorrichtung im Schnitt,
zungsvorrichtung ist es möglich, auf derartige zusatz- Fig. 2 eine Längsansicht einer Sirombegrenzungsliche verstärkende Teile und Öldruckeinrichtungen zu vorrichtung mit Formvorrichtung im Schnitt,
verzichten und trotzdem die auftretenden hohen Fig. 3 eine Längsteilansicht einer anderen Aus-Drücke einwandfrei zu beherrschen. führungsform der Erfindung im Schnitt,reinforcing parts and a complex oil pressure The invention is explained in more detail below with reference to the direction to high pressures in the current limit drawing. It shows
control device and a print to Fig. 1 is a partial longitudinal view of a erfindungsgevermciclen. In the current limiting device according to the invention, in section,
tion device, it is possible to use such additional Fig. 2 a longitudinal view of a siromb limiting reinforcing parts and oil pressure devices to device with forming device in section,
dispense and still master the high Fig. 3, a partial longitudinal view of another off-printout, which occurs. implementation of the invention in section,

Üblicherweise wird als Strombegrenzungsmaterial 55 F i g. 4 einen Längsschnitt der Ausführungsform Natrium, Kalium oder eine Mischung aus diesen ver- nach Fig. 3, jedoch zusätzlich mit zwei Klemmen, wendet. In jedem Fall muß der Dampfdruck des ent- In F i g. 1 ist eine erfindungsgemäße Strombegrensprechenden Strombegrcnzungsmaterials beim An- zungsvorrichtung dargestellt. Sie besteht aus einem sprechen auf das Fließen eines Kurzschlußstromes in Paar Rohrteilen 10 und 12, die im wesentlichen gleiche der Form von Verdampfen zur Durchführung der 60 Außen- und Innendurchmesser aufweisen und anein-Strombcgrenzung stark zunehmen. Auf ein Gehäuse, ander anstoßend angeordnet sind. Das Rohrteil 10 in dem ein derartiges Strombegrenzungsmaterial weist ein Ende 14 mit verringertem Außendurchmesuntergebracht ist, wird bei der Verdampfung des ser auf und ist mit diesem Ende lose in ein Ende 16 Materials ein sehr großer Druck ausgeübt. Das Ge- des anderen Rohrteils 12 so eingeführt, daß zwischen häuse muß daher insbesondere eine mechanische 6s beiden Enden 14, 16 ein Spalt 18 entsteht. Die Rohr-Festigkeit aufweisen, die einem solchen Druck wider- teile 10, 12 können aus jedem geeigneten metalli-StC⁴IOn kann. sehen Material gefertigt sein, daß eine ausreichendeUsually, the current limiting material 55 F i g. 4 shows a longitudinal section of the embodiment sodium, potassium or a mixture of these according to FIG. 3, but additionally with two clamps. In any case, the vapor pressure of the ent- In F i g. 1 shows a current limiting material according to the invention which limits the current in the case of the metering device. It consists of a speak on the flow of a short-circuit current in a pair of tube parts 10 and 12, which have essentially the same form of vaporization for carrying out the 60 outer and inner diameters and which increase sharply at one-current boundary. On a housing, the other are arranged in abutment. The pipe part 10 in which such a current limiting material has an end 14 with a reduced outer diameter is accommodated, is exerted on the evaporation of the water and is with this end loosely in one end 16 of material, a very high pressure. The other pipe part 12 is inserted in such a way that a gap 18 must be created between the housing, in particular a mechanical 6s between the two ends 14, 16. The tube-strength having the conflicting parts such pressure 10, 12 can be made of any suitable metalli-STC ⁴ ion can. see material made to be sufficient

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, mechanische Festigkeit aufweist. In Fig. 1 ist wetterThe invention is therefore based on the object of having mechanical strength. In Fig. 1 is weather

954 73B954 73B

zu sehen, daß ein korrosionsbeständiges festes Ma- Schmelzpunkt und Graphit, oder einer organischen terial 20 mit Ausnahme einer Bohrung 22 sowohl den Mischung in Pulverform aus einem durch Wärme Spalt 18 als auch einen zylindrischen Innenraum in- härtbaren harzigen Material und Graphit besteht, nerhalb der Rohrteile 10 und 12 ausfüllt. Die Boh- Eine Mischung aus pulvrigem Glimmer, Glas mitto see that a corrosion-resistant solid Ma- Melting point and graphite, or an organic material 20 with the exception of a bore 22 both the mixture in powder form from one by heat Gap 18 as well as a cylindrical interior consists of curable resinous material and graphite, within the pipe parts 10 and 12 fills. Die Boh- A mixture of powdery mica, glass with

rung 22 wird mit einem Strombegrenzungsmaterial 5 niedrigem Schmelzpunkt und Graphit wird in eine gefüllt, . geeignete Formvorrichtung gefüllt und in einem ge-tion 22 is made with a low melting point current limiting material 5 and graphite is turned into a filled,. suitable molding device filled and placed in a

In Fi g, 2 ist eine Formvorrichtung gezeigt, welche eigneten elektrischen Ofen 30 Minuten bei 500° C erzur Herstellung der in Fig. 1 beschriebenen Anord- hitzt, worauf sie unter einem Druck von 1500 kg/cm² nung benutzt wird. Die Formvorrichtung enthält einen unter Aufrechterhaltung der genannten Temperatur Formkasten 24 und eine dreiteilige Form 26, welche io geformt wird. Das geformte Material wird dann fein bündig in den Formkasten 24 eingepaßt ist. Die Form gemahlen und kann im Zusammenhang mit der Er-26 ist an ihrem unteren Ende durch einen Stützblock findung benutzt werden. Die Art und Zusamtnenset-28 abgeschlossen. In die Form 26 werden die Rohr- zung des Ausgangsmaterials beeinflußt weitgehend die teile 10 und 12 eines über dem anderen so weit ein- Korrosionsbeständigkeit des Endmaterials und wird geführt, daß die einander benachbarten Enden der 15 im folgenden beschrieben.FIG. 2 shows a molding device which heats a suitable electric furnace at 500 ° C. for 30 minutes for the production of the arrangement described in FIG. 1, after which it is used under a pressure of 1500 kg / cm ² . The molding device contains a molding box 24, which is maintained at said temperature, and a three-part mold 26 which is molded. The molded material is then snugly fitted into the molding box 24. The shape is ground and can be used in conjunction with the Er-26 is at its lower end by a support block finding. Completed the Art and Completion Set-28. In the mold 26 the tubing of the starting material is largely influenced, the parts 10 and 12 one over the other so far a corrosion resistance of the end material and is guided that the adjacent ends of the 15 are described below.

Rohrteile einen Abstand voneinander halten, wie dies Es wurde früher Glimmerpulver mit verhältnisin F i g. 2 durch fest ausgezogene Linien angedeutet mäßig großer Teilchengröße, z. B. Siebfeinheiten 60 ist. Hierauf wird das elektrische Isoliermaterial 20 in bis 140, benutzt, um <,. 'n Glimmerformteil herzustel-Pulverform in den frei bleibenden Rajm innerhalb len. Als Binder, welcher hohe mechanische Festigder Form 26 eingefüllt, wie es mit abwechselnd ge- ao keit aufweist, wurde Glas mit niedrigem Schmelzstrichelten und durchgehenden Linien schraffiert in punkt verwendet. Auch wurde in vielen Fällen Blei-F i g. 2 angedeutet ist. Dann wird das obere Ende der boratglas verwendet, welches ausgezeichnete me-Form durch einen Druckblock 30 geschlossen. chanische Eigenschaften hat. Wenn ein derart her-Keep pipe parts at a distance from one another, like this. Mica powder with a ratio in FIG. 2 indicated by solid lines moderately large particle size, e.g. B. Sieve fineness 60 is. Then the electrical insulating material 20 in to 140 is used to <,. 'n molded mica part to be produced in powder form in the remaining free Rajm within len. As a binder, which fills the mold 26 with high mechanical strength, as it exhibits with alternating ao speed, glass with a low melting point and continuous lines hatched in dots was used. In many cases, lead-fi g. 2 is indicated. Then the upper end of the borate glass is used, which is excellent me-shape closed by a pressure block 30. has chanical properties. When such a

Die so hergestellte Anordnung wird auf eine vor- gestellte« Glimmerformteil als druckfeste Innenwand bestimmte Temperatur erhitzt, bei welcher das Ma- as oder Zylinder benutzt wird, korrodiert es aus verterial 20 geformt wird. Hierauf w^:rd die Anordnung schiedenen Gründen in einem beträchtlichen Ausmaß, in eine geeignete Presse gebracht. Während die vor- Einer der wichtigsten Gründe ist die Anwesenheit bestimmte Temperatur erhalten bleibt, wird die An- von Bleioxyd im verwendeten Glas. Es ist bekannt, Ordnung mit geeignetem Druck so lange gepreßt, bis daß sich in jedem Bleioxyd enthaltenden Glas Alkali das Rohrteil 10 sich in seiner vorbestimmten, in 30 metalle wie die Elemente Natrium, Kalium an-Fig. 2 durch gestrichelte Linien angedeuteten Lage setzen,
befindet und das Material 20 ausgeformt ist. Um die Widerstandsfestigkeit eines bestimmtenThe arrangement produced in this way is heated to a pre-defined mica molded part as a pressure-resistant inner wall at a certain temperature at which the gauge or cylinder is used, if it corrodes it is formed from verterial 20. Then ^w: rd the arrangement different reasons, to a considerable extent, brought into a suitable press. While the pre- One of the most important reasons the presence of a certain temperature is maintained, the presence of lead oxide in the glass used. It is known to press order with suitable pressure until the pipe part 10 is in each lead oxide-containing glass alkali in its predetermined, in 30 metals such as the elements sodium, potassium an-Fig. 2 set the position indicated by dashed lines,
is located and the material 20 is formed. To the resistance of a particular

Man läßt nun die gepreßte Anordnung zusammen Glases gegen Alkalimetalle zu vergrößern, ist es mit der Formvorrichtung unter Druck abkühlen. daher erforderlich, dem Glas als wesentliche Grund-Dann wird die Formvorrichtung geöffnet und das 35 komponente Oxyde von Alkalimetallen oder Erd-Fo.mstück aus der Form entfernt. In dem Formstück alkalimetallen beizumischen. Es ist jedoch festzustelwird eine zentrale Bohrung 22 hergestellt. Auf diese len, daß unter den Erdalkalimetallen nur Barium und Weise ist eine druckfeste Büchse entstanden. Es hat Strontium verwendbar sind, weil die übrigen Erdsich herausgestellt, daß das verfestigte und mit den alkalimetalle wie Kalzium und Magnesium einen benachbarten Endteilen und der inneren Oberfläche 40 hohen Schmelzpunkt haben ;:nd leicht entglast werder beiden Rohrteile 10 und 12 verbundene Material den. In bezug auf die Säureanteile im Glas ist es 2Λ hohem Druck widerstehen kann. Es stellt weiter erforderlich, im wesentlichen Borsäure zu verwenden, sicher, daß die metallischen Rohrteile 10 und 12 während der Gehalt an Kieselsäure so niedrig wie elektrisch voneinander isoliert sind, während sie gleich- möglich zu halten ist. Außer diesen Anforderungen zeitig zu einem einheitlichen Gebilde zusammen- 45 an die Glaszusammensetzung ist es erforderlich, daß gefügt sind. das Glas eine solche Viskosität hat, daß es bei 500 CYou can now let the pressed assembly together to enlarge the glass against alkali metals, it is cool with the molding machine under pressure. therefore required the glass as an essential reason-then the mold is opened and the 35 component oxide of alkali metals or earth form removed from the mold. Mix in alkali metals in the fitting. However, it is to be determined a central bore 22 is made. On this len that among the alkaline earth metals only barium and Way, a pressure-resistant can was created. It has strontium because the rest of the earth is usable found that solidified and one with the alkali metals like calcium and magnesium adjacent end portions and the inner surface 40 have high melting point;: nd are easily devitrified the two pipe parts 10 and 12 connected material. In terms of the acid content in the glass, it is 2Λ can withstand high pressure. It also makes it necessary to use essentially boric acid, ensure that the metallic pipe parts 10 and 12 while the silica content as low as are electrically isolated from each other, while it is possible to keep them the same. Except for these requirements in time to form a uniform structure, it is necessary that the glass composition are joined. the viscosity of the glass is such that at 500 C

Ein in Fig. 1 nicht gezeigtes Strombegrenzungs- fließt und daß gleichzeitig eine Entglasung bei der teil, welches die Form der Bohrung 22 hat, wird in Abkühlung von 500° C auf Zimmertemperatur nicht die Bohrung 22 geschraubt. Das Strombegrenzung- auftritt. Ein bestimmtes Glas, welches die letztgenannteil besteht aus Natrium, Kalium oder einer festen 50 ten Forderungen erfüllt, kann selbst auf Feuchtigkeit Mischung beider. oder Xohlendioxyd in der Luft so reagieren, daß esA current limiting not shown in Fig. 1 flows and that at the same time devitrification in the part, which has the shape of the bore 22, is not in cooling from 500 ° C to room temperature the hole 22 screwed. The current limiting occurs. A certain glass, which the latter part consists of sodium, potassium or a solid 50 th requirements, can even act on moisture Mixture of both. or carbon dioxide in the air react so that it

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der Er- im Oberflächenwiderstand plötzlich r^nimmt. Es ist findung, bei welcher das Ende 14 des im äußeren festgestellt worden, daß diese Erscheinung bei der-Durchmesser verringerten Rohrteils 10 in seinem artig^pn Glasformteilen im wesentlichen vernachläAsig-Durchmesser allmählich zum Ende hin zunimmt. Das 55 bar ist. weil sie mit einer stark verkleinerten Beriih-Ende 14 des Rohrteiles 10 ist lose in das benachbarte rungsoberfläche mit der Luft in Berührung kommen. Ende 16 des anderen Rohrteils 12 eingeführt. Diese Es hat sich weiter herausgestellt, daß die Erscheinung Anordnung kann einer axialen Zugbeanspruchung wesentlich durch die Teilchengröße des Glimmerpulgut widerstehen. vers beeinflußt wird und um so weniger auftritt, jeFig. 3 shows another embodiment of the er- suddenly increases in surface resistance r ^. It is the invention in which the end 14 of the outer been found that this phenomenon in the reduced-diameter tube portion 10 in its manner of ^p n glass moldings substantially vernachläAsig diameter gradually increases toward the end. That is 55 bar. because they come into contact with the air with a greatly reduced contact end 14 of the pipe part 10 is loose in the adjacent rungsfläche. End 16 of the other pipe part 12 is introduced. It has also been found that the appearance arrangement can withstand axial tensile stresses due to the particle size of the mica powder. verse is influenced and the less occurs the

F i g. 4 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung 60 kleiner diese Teilchengröße ist. Es ist daher zwecknach Fig. 3. welche zusätzlich zwei Klemmen32 und mäßig, Glimmerpulver mit einer Teilchengröße ent-34 aufweist, die mit den freien Enden der Rohrteile sprechend einer Siebfeinheit von 140 oder weniger zu 10 und 12 etwa durch Verbolzen oder Verlöten ver- verwenden. Derartiges Glimmerpulver kann mit 70 bunden sind. bis 30 Volumprozent bei 20 bis 50 Volumprozent GlasF i g. 4 shows an embodiment of the invention 60 is smaller this particle size. It is therefore purposeful Fig. 3. which additionally has two clamps32 and moderate, mica powder with a particle size ent-34 having, with the free ends of the tube parts speaking, a screen fineness of 140 or less Use 10 and 12 for example by bolting or soldering. Such mica powder can with 70 are bound. up to 30 percent by volume with 20 to 50 percent by volume glass

Für das korrosionsbeständige Material 20 wird vor- 65 enthalten sein.For the corrosion-resistant material 20 will be included in 65.

zugsweise von einer anorganischen Mischung in Pul- Es hat sich herausgestellt, daß durch die AuswahlPreferably from an inorganic mixture in powder. It has been found that by the selection

vorform ausgegangen, welche aus natürlichem oder der Glaszusammensetzung, der Teilchengröße des svnlhctischem Glimmer, einem Glas mit niedrigem C-Iimmerpulvers und/oder das Verhältnis von Glaspreform assumed, which of natural or the glass composition, the particle size of the Synthetic mica, a low-carbon glass powder, and / or the ratio of glass

zu Glimmer eine Mischung hergestellt werden kann, welche nur aus Glas und Glimmer besteht und mit deren Hilfe eine druckfeste Hülse herstellbar ist, die zufriedenstellend praktisch benutzt werden kann. Eine derartige Hülse ist jedoch noch nicht zufriedenstellend im Korrosionswiderstand. Der Zusatz von Graphitpulver zu einer solchen Mischung spielt eine nützliche Rolle bei der einfachen und wesentlichen Vergrößerung des Korrosionswiderstandes des Endmaterials. Hs hat sich gezeigt, daß die Verwendung von Graphilpulver mit einer Teilchengröße entsprechend einer Siebfeinheit von 60 bis 140 und einem Gehalt von etwa 20*« des Gesamtvolumens der Mischung sehr vorteilhaft in der Beziehung ist, daß die Korrosionsverluste um den Paktor 2 abnehmen, ohne daß die Formbarkeit, die mechanische Festigkeit usw. geändert werden. Der Anteil des Graphitpulvers kann mit zufriedenstellendem Ergebnis bis zu 40 Volumprozent betragen. Mit zunehmendem Graphitgehalt nimmt der elektrische Widerstand des Endmatcriais ab. Da der Zusatz von 30 Volumprozent Graphit einen elektrischen spezifischen Widerstand in der Größenordnung von 10» Hem ergibt, kann ein Material mit einem Gehalt bis zu 30 Votumprozent Graphit ats elektrisches Isoliermaterial betrachtet werden. Der Zusatz von Graphit in einem Gehalt von 30 bis 40 Volumprozent bewirkt eine weitere Abnahme des elektrischen Widerstandes und ergibt das sogenannte elektrische Widerstandsmaterial. Es hat sich ergeben, daß die mechanische Festigkeit des Endmaterials zu stark abnimmt und daß das Material praktisch nicht mehr brauchbar ist. wenn der Gehalt an Graphit 40 Volumprozent übersteigt. a mixture can be made to mica, which consists only of glass and mica and with the help of which a pressure-resistant sleeve can be produced, which can be used satisfactorily in practice. However, such a sleeve is not yet satisfactory in corrosion resistance. The addition of graphite powder to such a mixture plays a useful role in simply and substantially increasing the corrosion resistance of the final material. It has been shown that the use of graphile powder with a particle size corresponding to a sieve fineness of 60 to 140 and a content of about 20 * "of the total volume of the mixture is very advantageous in that the corrosion losses around the factor 2 decrease without formability, mechanical strength, etc. can be changed. The proportion of graphite powder can be up to 40 percent by volume with a satisfactory result. As the graphite content increases, the electrical resistance of the end material decreases. Since the addition of 30 percent by volume graphite results in an electrical specific resistance of the order of magnitude of 10 »Hem, a material with a content of up to 30 percent by volume graphite can be considered as an electrical insulating material. The addition of graphite in a content of 30 to 40 percent by volume causes a further decrease in the electrical resistance and results in the so-called electrical resistance material. It has been found that the mechanical strength of the end material decreases too much and that the material is no longer usable in practice. when the content of graphite exceeds 40 percent by volume.

Die organische Mischung des korrosionsbeständigen Materials kann aus durch Wärme härtbarem harzigem Material und Graphit hergestellt werden. Diese Mischung aus einem ausgewählten, mit Wärme härtbarem harzigem Material in Pulverform und aus Graphitpulver wird in eine geeignete Formvorrichtung gefüllt und in einem geeigneten elektrischen Ofen 30 Minuten lang bei 500^c C erhitzt, worauf sie unter einem Druck von 500 kg/cm* unter Aufrechterhaltung der Temperatur geformt wird. Das geformte Material wird dann fein gemahlen und kann im Zusammenhang mit der Erfindung verwendet werden.The organic mixture of the corrosion-resistant material can be made of thermosetting resinous material and graphite. This mixture of a selected curable with heat resinous material in powder form and graphite powder is filled into a suitable molding device and heated in a suitable electric oven for 30 minutes at 500 ^c C, whereupon it under a pressure of 500 kg / cm * while maintaining the temperature is formed. The shaped material is then finely ground and can be used in connection with the invention.

Wie bei der anorganischen Mischung des korrosionsbeständigen Materials kann die Korrosionsbeständigkeit der organischen Mischung sehr stark durch die Art und Zusammensetzung des Ausgangsrnatcrials beeinflußt werden. Als erstes ist es wichtig, daß die durch Wärme härtbaren harzigen Materialien selbst ausgezeichnet gegenüber Natrium und Kalium beständig sind. Wie bekannt, sind die gegenüber Natrium und Kalium sehr beständigen durch Wärme härtbaren harzigen Materialien solche, die im wesentlichen aromatische Bestandteile enthalten. As with the inorganic mixture of the corrosion-resistant material , the corrosion resistance of the organic mixture can be very strongly influenced by the type and composition of the starting material. First, it is important that the thermosetting resinous materials themselves have excellent resistance to sodium and potassium. As is known, the thermosetting resinous materials which are highly resistant to sodium and potassium are those which contain essentially aromatic components.

Mit einem entsprechenden durch Wärme härtbaren harzigen Material wird aus dem gleichen Grund, wie oben bei der anorganischen Mischung beschrieben. Graphit gemischt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Verwendung von Fasergraphit große Verbesserungen in der Formbarkeit und der mechanischen Festigkeit zur Folge hat. Das Verhältnis von Graphit zum jeweiligen durch Wärme härtbaren harzigen Material steht im engen Zusammenhang mit der Formbarkeit und der Korrosionsbeständigkeit des Endmaterials. F.s wurde festgestellt, daß ein größerer Zusatz von Graphit zu einem durch Wärme härtbaren harzigen Material die Korrosionsbeständigkeit verbessert, die Formbarkeit des Endmaterials jedoch entgegengesetzt beeinflußt. Mit anderen Worten bestimmt der Gehalt an Graphit die Einheitlichkeit der Dichteverteilung des Formteils. So hat es sich gezeigt, daß diese Mischung wie die anorganische Mischung einen Graphitgehalt bis etwa 40 Volumprozent der Ausgangsmischung aufweisen sollte, obwohl der Gehalt A corresponding thermosetting resinous material is used for the same reason as described above for the inorganic mixture. Mixed graphite. However, it has been found that the use of fiber graphite results in great improvements in formability and mechanical strength. The ratio of graphite to each thermosetting resinous material is closely related to the malleability and corrosion resistance of the final material. It has been found that adding more graphite to a thermosetting resinous material improves corrosion resistance but adversely affects formability of the final material. In other words, the graphite content determines the uniformity of the density distribution of the molded part. It has been shown that this mixture, like the inorganic mixture, should have a graphite content of up to about 40 percent by volume of the starting mixture, although the content

ίο an Graphit nicht sehr hoch sein darf.ίο the graphite must not be very high.

Versuchsergebnisse haben gezeigt, daß jedes korrosionsbeständige Material, gleichgültig ob vom anorganischen oder organischen Typ, welches auf die oben beschriebene Art hergestellt wurde, weitgehendExperimental results have shown that any corrosion-resistant material, whether of the inorganic or organic type, which is based on the type described above was produced, largely nicht nur in bezug auf seine Eigenschaften bei statischer Beanspruchung, wie die Biegefestigkeit, sondern auch bei Schlagbeanspruchungen im Vergleich zu dem früher benutzten Porzellanmaterial wesentlich verbessert wurde. Das kommt daher, daß dienot only with regard to its properties under static stress, such as flexural strength, but also in comparison with impact stresses has been significantly improved compared to the previously used porcelain material. This is because the

«ο Verwendung von Graphit als Füllmaterial eine Vergrößerung des Elastizitätskoeffizienten bewirkt. Die korrosionsbeständigen Materialien entsprechend der Erfindung können daher kaum infolge eines thermischen Schocks zerstört werden. Zusätzlich kann «Ο The use of graphite as a filler material increases the coefficient of elasticity. The corrosion-resistant materials according to the invention can therefore hardly be destroyed due to thermal shock. Additionally can

i$ bei eiß..m Gehäuse, welches aus einem Paar metallischer Rohrteile zusammengesetzt ist und zur Aufnahme von in ihm entstehendem Dampfdruck infolnc der Verdampfung eines Strombegrenzungsmaterials bestimmt ist, jede Zerstörung des Materials dadurchi $ bei eiß..m housing, which is composed of a pair of metal tube parts and infolnc to absorb the vapor pressure that arises in it the evaporation of a current limiting material is determined, any destruction of the material thereby

ziemlich vermieden werden, daß die Abmessun gen der metallischen Rohrteile richtig bestimmt werden.pretty much avoided that the Dim the metal pipe parts must be correctly determined.

Die Materialien des anorganischen Typs werden vorteilhaft bei kleinen Strombegrenzungsvorrichtun- The inorganic type materials are advantageous in small current limiting devices.

gen benutzt, um die Herstellungskosten zu verringern, während die Benutzung von Materialien des organischen Typs bei großen Strombegrenzungsvorrichtungen vorteilhaft ist, da hierdurch das Problem der dielektrischen Festigkeit leicht gelöst werden kann. E«gen used to reduce manufacturing costs, while the use of organic type materials in large current limiting devices is advantageous because it can easily solve the problem of dielectric strength. E «

hängt daher vom jeweiligen Anwendungsfall ab. oh Material des anorganischen oder organischen Typ« benutzt wird. therefore depends on the particular application. oh material of the inorganic or organic type «is used.

Während der Erfindung im Zusammenhang mil korrosionsbeständigem Material zur elektrischen Iso lierung eines Paars metallischer Rohrteile vonein ander beschrieben wurde, versteht es sich. Jaß da« Isoliermaterial durch ein elektrisches Widerstands material ersetzt werden kann, welches eine geeignete Widerstandsgröße aufweist. Genauer gesagt, kann ein While the invention has been described in the context of a corrosion-resistant material for electrically isolating a pair of metallic pipe members from one another, it will be understood. Yes, because the insulation material can be replaced by an electrical resistance material which has a suitable resistance value. More precisely, one can

Material des anorganischen oder des organischer Typs, wie oben beschrieben, eine geeignete Wider Standsgröße dadurch aufweisen, daß entweder da« entsprechende Glimmerpulver und Glas oder das ent sprechende durch Wärme härtbare harzige MaterialMaterial of the inorganic or organic type as described above, a suitable cons Stand size in that either the corresponding mica powder and glass or the ent speaking thermosetting resinous material

mit Graphit entsprechend ausgewählter Menge und Teilchengröße, wie vorher beschrieben, gemischt wird d. h.. Graphit kann in einem Gehalt von 30 bis 40 Vo lumprozent benutzt werden. Das derart hergestellte elektrische Widerstandsmaterial wird dann zwischeris mixed with graphite according to the selected amount and particle size, as previously described d. h .. Graphite can be used in a content of 30 to 40 percent by volume. The manufactured in this way electrical resistance material is then between

und innerhalb des Paars entsprechender metallische Rohrteile in der oben beschriebenen Weise angeord net. Hierdurch wird zwischen den metallischen Rohr teilen parallel zu einem Teil aus Strombegrenzung*- material zwischen einem Paar Klemmen 32 und 34and arranged within the pair of corresponding metallic pipe members in the manner described above net. As a result, between the metallic pipe parts parallel to a part of current limitation * - material between a pair of clamps 32 and 34

ein elektrischer Widerstand einccschaltet. Diese Maß nähme ist wirksam zur Unterdrückung von über spannungen, welche bei der Begrenzung eines Kurz schlußstromcs zwischen den Klemmen entstehen.an electrical resistance switches on. This measure take is effective in suppressing over voltages that arise when a short circuit current is limited between the terminals.

Claims

Patent claims:

1. Current limiting device with a pressure housing, consisting of two metallic cylindrical parts, which are arranged with their ends against each other to form a gap, with a solid material ^1. , Which fills the gap between the cylindrical parts and these from each other electrically insulated, and with a hole in the solid material in which a current limiting material is located, and with two clamps arranged on the cylindrical parts, characterized in that the cylindrical parts (pipe parts 10, 12) are hollow cylinders and their ends (14, 16 ) are designed as hollow cylindrical projections, of which the projection (end 14) of one hollow cylinder (pipe part 10) is loosely inserted into the projection (end 16) of the other hollow cylinder (pipe part 12), forming a gap (18), so that the gap (18) and the interior of the two hollow cylinders joined together (pipe parts 10, 12) made of solid material (20) are üllt and that the free ends of the hollow cylinder (pipe parts 10, 12) with the clamps (32, 34) are firmly connected.

2. Current limiting device according to claim 1, characterized in that the outer diameter of the hollow cylindrical projection (end 14) of a hollow cylinder (tubular part 10) increases steadily in the direction of its outer end and the inner diameter of the adjacent hollow cylindrical projection (end 16) of the other hollow cylinder ( Pipe part 12) steadily decreases in the direction of its outer end.

3. Current limiting device according to claim 1, characterized in that the solid material (20) is an electrical resistance material which is connected between the terminals (32, 34) electrically in parallel with the current limiting material in the bore (22).

4. Current limiting device according to claim 1, characterized in that the solid material (20) made of mica with a particle size predominantly corresponding to a sieve fineness of 140, made of glass with a low melting point, which is enriched with a borate and oxide from the group of barium and contains strontium oxides, and consists of graphite with a particle size corresponding to a sieve fineness of 60 to 140, the graphite being contained to about 20 ⁰ Zo of the volume of the solid material (20).

5. Current limiting device according to claim 1, characterized in that the solid material (20) is a thermosetting resinous material. which consists essentially of an aromatic component with high resistance to sodium and potassium and contains fiber graphite, the content of which is about 40 · / »of the volume of the solid material (20).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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