DE2428569A1

DE2428569A1 - Einstueckiger schmelzleiter fuer niederspannungssicherungen

Info

Publication number: DE2428569A1
Application number: DE19742428569
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl Ing Drubig; Richard Ing Grad Schulz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-06-14
Filing date: 1974-06-14
Publication date: 1975-12-18
Also published as: DE2428569B2; DE2428569C3; JPS5437288B2; JPS5112653A

Description

Einstückiger Schmelzleiter für Niederspannungssicherungen Die Erfindung betrifft einen einstückigen Schmelzleiter für Niederspannungssicherungen mit Aussparungen zur Strompfadverengung und zumindest einer Lotperle in der Nähe einer stromtragenden Engstelle.
Einstückige Schmelzleiter mit Lotperlen haben gegenüber mehrstückigen Schmelzleitern mit Lotbrücken bzw. Lotrinnen bekanntlich den Vorteil einfacherer Herstellung. Insbesondere ist bei Lotbrücken eine maschinelle Herstellung in der Regel nicht möglich.
Der Schmelzleiter besteht üblicherweise aus Kupfer und als Lot verwendet man gerne ein sogenanntes Dreikomponentenschmelzlot aus Zinn, Zink und Cadmium.
Bei einstückigen Schmelzleitern wird außer den erwähnten Vorteilen auch Lot gespart, ohne daß die Verlustleistung um ein an sich zu erwartendes Ausmaß sinkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einstückige Schmelzleiter so zu verbessern, daß sie noch wesentlich verlustärmer arbeiten und daß insbesondere die Alterungsbeständigkeit im Bereich zwischen Nennstrom und dem sogenannten kleinen Prüfstrom wesentlich erhöht wird.
Die Lösung der geschilderten Aufgabe besteht nach der Erfindung darin, daß die Lotperle in einem Loch vor einer Engstelle angeordnet i.stt das stromtragende Querschnitte stehen läßt, die an der engsten Stelle zusammengenommen einen kleineren Querschnitt als den Querschnitt der Engstelle ergeben und daß die Engstellen ohne Lotperle im wesentlichen gleichen Querschnitt aufweisen.
Der Erfindung liegt hierbei die Erkenntnis zugrunde, daß es wesentlich ist, ein hohes Temperaturgefälle vom Lotloch zur Engstelle zu erzielen und daß lediglich ein Teilbereich des Lotes an Zonen hoher Temperatur anliegt.
Hierdurch wird die Kühiwirkung durch das Lot verringert, weshalb die Verlust7eistung sinkt und andererseits wird die Engstelle von einer Legierungsbildung mit dem Lot freigehalten, so daß die Alterungsbeständigkeit ganz wesentlich erhöht wird.
Bei bekannten einstückigen Schmelzleitern liegen dagegen die Zonen hoher Temperatur im wesentlichen in der Engstelle, die auch die eigentliche Engstelle ist.
Beim Schmelzleiter nach der Erfindung ist sichergestellt, daß das Lot im Auslösungsfall infolge des starken Temperaturgefälles zügig in die Engstelle hineingezogen und einlegiert wird.
Nach einer Ausgestaltung ist die Engstelle beim lottragenden Loch als eine in der Schmelzleitermitte liegende Brücke ausgebildet, deren Querschnitt etwa so groß wie die Summe der in einem Querschnitt des Schmelzleitersliegenden Engstellen ist. Ein solcher Schmelzleiter ist wegen der mittigen Anordnung der' heißen Temperaturzone noch verlustärmer.
Die Erfindung soll nun anhand eines in der Zeichnung grob schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispiels und dort dargestellter Diagramme weiter erläutert werden.
In Figur 1 ist ein einstückiger Schmelzleiter mit einer Lotperle wiedergegeben.
In Figur 2 ist die Temperaturverteilung bei Nennstrom zwischen Lotperle und Engstelle dargestellt.
In Figur 3 sind Temperaturverteilungen in Längsrichtung von Schmelzleitern wiedergegeben.
Der Schmelzleiter nach Figur 1 besteht aus einem einstückigen Kupferband 1, in dem Aussparungen 2 ausgebildet sind. Die an den gestrichelten Stellen senkrecht zur Zeichenebene liegenden Querschnitte 3 des Schmelzleiters sind etwa flächengleich. In einem Loch 4 vor der Engstelle 5 ist eine Lotperle 6 eingebracht.
Das Loch 4 läßt im Schmelzleiter stromtragende Querschnitte 7 stehen, die an der engsten Stelle - durch gestrichelte Linie wiedergegeben - zusammengenommen einen kleineren Querschnitt als den Querschnitt der Engstelle 5 ergeben.
Im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist die Engstelle 5 beim lottragenden Loch 4 als eine in der Schmelzleitermitte liegende Brücke ausgebildet, deren Querschnitt etwa so groß wie die Summe der in einem Querschnitt - beispielsweise bei 8 vorgestellt liegenden Engstellen 3.
Die bei Nennstrom sich bei einem Schmelzleiter nach Figur 1 einstellende Temperaturverteilung ist in Figur 2 dargestellt.
Die Temperaturzonen weisen bei 9 ca. 110°C bei 10 100°, bei 11 900 und bei 12. 809C auf.
In Figur 3 ist auf der Abszisse die Schmelzleiterlänge und auf der Ordinate die Temperatur bei Nennstrom qualitativ aufgetragen. Die Kurve 13 gibt die Temperatur für einen erfindungsgemäßen Schmelzleiter wieder und die Kurve 14 zum Vergleich die Temperaturkurve für einen mehrstückigen-Schmelzleiter. Ahnliche Unterschiede, wenn auch nicht ganz so deutlich, bestehen hinsichtlich bekannter einstückiger Schmelzleiter Unterhalb der Abszisse ist zur Veranschaulichüng bei 15: ein erfindungsgemäßer Schmelzleiter in Seitenansicht und bei 16 grob schematisch vereinfacht in Aufsicht wiedergegeben. Der Verlauf der Temperaturkurve 13 zeigt, daß die höchste Temperatur in den Querschnitten 7 und nicht in der Engstelle 5 erreicht wird. Wesentlich ist weiterhin, daß die Temperatur von den Engstellen 7 wegzeigend ein starkes Gefälle aufweist. Ein solcher Schmelzleiter arbeitet verlustarm und ist 2lterungsbeständig.
2 Patentansprüche 3 Figuren

Claims

Patentansprüche 1. Einstückiger Schmelzleiter für Niederspannungssicherungen mit Aussparungen zur Strompfadverengung und zumindest einer Lotperle in der Nähe einer stromtragenden Engstelle, dadurch gekennzeichnet, daß die Lotperle (6) in einem Loch (4) vor einer Engstelle (5) angeordnet ist, das stromtragende Querschnitte (7) stehen läßt, die an der engsten Stelle zusammengenommen einen kleineren Querschnitt als den Querschnitt der Engstelle (5) ergeben und daß die Engstellen (3) ohne Lotperle im wesentlichen gleichen Querschnitt aufweisen.
2. Einstückiger Schmelzleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Engstelle (5) beim lottragenden Loch (4) als eine in der Schmelzleitermitte liegende Brücke ausgebildet ist, deren Querschnitt etwa so groß wie die Summe der in einem Querschnitt (8) des Schmelzleiters liegenden Engstellen (3) ist.

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