DE232466C - - Google Patents

Description

KAISE

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVr 232466 '-KLASSE 21c. GRUPPE

Dr. MARTIN KALLMANN in BERLIN.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 6. Oktober 1910 ab.

Bei den bekannten Variations- oder Reduktorsicherungen, welche aus Haupt- und Variationsleitern von hohem positiven Temperaturkoeffizienten, insbes'ondere Eisen, bestehen, war stets Wert darauf gelegt, daß der Variationsleiter eine erheblich größere Länge als der Hauptleiter besaß; z. B. wurde bei einer Silberdrahtlänge von 3 cm eine Länge des Eisendrahts von 10 bis 120 cm bei Dicken von

ίο 0,15 bis etwa 0,3 mm, je nach der Stromstärke . und Spannung, gewählt. Daher mußte der Eisendraht spiralförmig oder im Zickzack aufgewickelt oder sonstwie hin und her geführt werden.

.15 Weitere Untersuchungen haben nun ergeben, daß man auch geschlossene Variationssicherungen bauen kann, bei welchen der Eisendraht nur ebenso lang oder nur wenig länger oder wenig kürzer als der Hauptschmelzleiter, in der Regel Silberdraht, ist, so daß der Eisendraht in gestreckter oder wenig gewundener Form angeordnet werden kann. Der Vorteil einer solchen Sicherung besteht in einer größeren Einfachheit gegenüber Sicherungen mit langen Variationsleitern, die einfachere und billigere Herstellungsmethoden anzuwenden gestattet.

Dieses Ergebnis war nach den früheren Erfahrungen nicht vorauszusehen. Denn die Schwierigkeit, geschlossene Variationssicherungen mit kurzem Variationsleiter zu bauen, welche kurzschlußsicher sind, beruht darauf, daß die Trägheit des Eisendrahts bei seiner Kürze und seinem stets ziemlich geringen Durchmesser, der in der Regel kleiner ist als der Gesamtdurchmesser der Hauptschmelz-40

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leiter, sehr gering ist, so daß ein vorzeitiges Abschmelzen des Variationsleiters zu erwarten war. Einer Vergrößerung seines Durchmessers steht aber ein Hindernis entgegen. Im normalen Betriebe muß nämlich selbst bei Grenz-. strom der durch den Varationsleiter fließende Strom unter allen Umständen so gering sein, daß eine erhebliche Erwärmung des Variationsleiters verhütet ist. Denn nur hierdurch ist seiner vorzeitigen Oxydation oder Zerstörung bei Dauerbelastung vorgebeugt. Wie ersichtlich, sind also bezüglich der Längen und Dicken der Variationsleiter recht enge Grenzen gesetzt. Es muß nun folgende Bedingung erfüllt.werden :

Die Hauptflammen der Silber- oder sonstigen Schmelzleiter, welche zuerst abschmelzen, müssen mit Sicherheit erstickt sein, bevor der Variationsleiter verbrannt ist, oder wenigstens in der Zeit, zu der noch ein durch Flammenbögen gebildeter Nebenweg durch den Variationsleiter besteht. Es ist also nicht nötig, daß dessen Schmelzprozeß erst nach dem beendeten Abschmelzen der Hauptleiter eingeleitet wird, er kann vielmehr schon vorher beginnen. Würde der Hauptleiter noch nicht völlig unterbrochen sein, also z. B. noch ein Flammenweg im Silberdampf bestehen, nachdem der Variationsleiter bereits vollständig verbrannt und sein Lichtbogen erloschen ist, so würde der gesamte Strom erneut durch den Lichtbogen des Hauptleiters fließen und eine bedeutende Funkenbildung, Explosionsgefahr u. dgl. herbeiführen.

Es ist deshalb nötig, einerseits für schnelle Erstickung der durch den Nebenweg an sich verminderten Hauptschmelzflammen zu sorgen,

anderseits den Variationsleiter so zu wählen und einzubetten, daß seine Trägheit oder sein Zeitfaktor möglichst vergrößert wird. Außerdem müssen die vorerwähnten Bedingungen bezüglich des Dauerbetriebes erfüllt sein.

Es ist auch selbstverständlich, daß jede vorzeitige Zerstörung des Variationsleiters durch die Hauptschmelzleiterflammen verhütet sein muß, zu welchem Zwecke für die entsprechenden Schutzschichten oder Schutzabstände zwi-■ sehen beiden Leitern gesorgt sein muß.

Eingehende Untersuchungen haben ergeben, daß man diesen Anforderungen für die üblichen Schmelzstöpsel oder Streifensicherungen u. dgl.

genügen kann, indem man z. B. bei Sicherungen bis zu 500 Volt einen Eisendraht von 3 bis 5 cm Länge, bei einer Dicke von 0,12 bis 0,2 mm anwendet. Hierbei ist es noch möglich, eine befriedigende Variationswirkung zu erzielen; denn ein Eisendraht von z. B. 4 cm Länge und 0,15 mm Dicke hat einen Widerstand von 0,3 Ohm, der sich beim Glühendwerden auf über 3 Ohm erhöht, so daß immerhin eine bedeutende Stromverringerung eintritt, die sich unter Berücksichtigung der selbst beim heftigsten Kurzschluß noch im Stromkreis enthaltenen Leitungswiderstände bei etwa 500 Volt auf höchstens 100 Amp. Reststrom beziffert. Anderseits ist die Zeitdauer beim Abschmelzen dieses Nebenweges immer noch etwas größer als die Lichtbogendauer von .Silberdrähten gleicher Länge und etwa 0,26 mm Dicke, die auch zu 2 und 3 parallel geschaltet sein können.

Solche Sicherungen mit kurzem Variationsleiter sind sowohl als Röhrensicherungen wie auch als Edisonstöpsel und endlich auch so ausgeführt worden, daß der Hauptleiter und der Variationsleiter getrennt voneinander jeder für sich eingebettet waren. Es hat sich dabei Füllmaterial als wichtig gezeigt. In diesem bildete sich infolge der Heftigkeit und Schnelligkeit der Zerstörung des dünnen Eisendrahts in der Regel eine Art von Röhrchen aus verbranntem Eisen und verschlacktem Sande o. dgl.

Alle Mittel, welche dazu beitragen, eine übermäßig schnelle Erstickung und Unterbrechung des Variationsleiters zu verhindern, und die aus thermischen Prozessen für andere Zwecke bekannt sind, erweisen sich somit als förderlich für die Wirkungsweise dieser Variationssicherungen. Als solches Mittel kommt außer dem Füllmaterial oder der sonstigen Bettung des Variationsleiters auch seine Berührung mit anderen Massen usw. in Betracht. Ferner scheint es, daß gerade das Eisen durch die Art seiner Flammenbildung gegenüber derjenigen des Silbers oder ähnlich wirkender Haupt- · schmelzleiter Vorteile bietet, abgesehen von seiner Variationswirkung.

Gleichzeitig wird die Aufgabe erleichtert, je mehr die Flammenbildung des Hauptleiters vermindert wird. In dieser Hinsicht ist die erstickende Wirkung des Füllmaterials und die Wahl eines sehr engen Hohlraumes für den Hauptleiter vorteilhaft. Ferner ist seine Zerlegung in mehrere dünnere parallele Drähte oder Bänder in bekannter Art günstig.

Der Unterschied der vorliegenden Anwendung eines Nebenleiters gegenüber den bekannten sogenannten Kenndrähten besteht darin, daß hier Variationsleiter von einer gewissen Trägheit und mit einem anfangs sehr geringen Eigenwiderstande verwendet werden, während ein Nebenleiter nach Art eines Kenndrahts, z. B. aus Nickelinband, der stellenweise sogar frei außerhalb des Füllmaterials geführt zu sein pflegt, nur eine sehr geringe Masse und verschwindende Trägheit sowie einen sehr hohen 'Eigenwiderstand besitzt; dieser würde also keinerlei bemerkenswerte Vorteile hinsichtlich der Kurzschlußsicherheit einer solchen geschlossenen Sicherung bieten.

Der Variationsleiter wird gleichzeitig in der Regel zur Anzeige des erfolgten Durchschmelzens benutzt und kann mit einem Zink- ο. dgl. Überzug einerseits zur Verhütung der Oxydation, anderseits zur Erhöhung der Deutlichkeit der Anzeige versehen werden.

Claims (1)

1. Patent-AnsPRucη :

   Geschlossene Schmelzsicherung mit Haupt- und Variationsleitern, dadurch gekennzeichnet, daß die Variationsleiter ungefähr ebenso lang wie die Hauptschmelzleiter sind und ihre Bemessung sowie besondere Mittel, wie ihre Einbettung und das sie umgebende Füllmaterial, eine derartige Dauer ihres Schmelzprozesses bewirken, daß er den der Hauptleiter überdauert.