DE2428569B2 - Einstueckiger schmelzleiter fuer niederspannungssicherungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen einstückigen Schmelzleiter für Niederspannungssicherungen mit im wesentlichen gleichen Querschnitt aufweisenden Aussparungen zur Strompfadverengung und zumindest einer Lotperle in der Nähe einer stromtragenden Engstelle. Ein soleher ist durch die CH-PS 3 38 890 bekannt.

Einstückige Schmelzleiter mit Lotperlen haben gegenüber mehrstückigen Schmelzleitern mit Lotbrücken bzw. Lotrinnen (OE-PS 2 12 406) 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 gern 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 bei einem einstückigen Schmelzleiter der eingangs genannten Art darin, daß die Lotperle in einem Loch vor einer Engstelle angeordnet ist, das stromtragende Querschnitte stehen läßt, die an der engsten Stelle zusammengenommen einen kleineren Querschnitt als den Querschnitt der Engstelle ergeben.

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 Kühlwirkung durch das Lot verringert, weshalb die Verlustleistung 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 iiegen 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 Engsteile beim loitragenden Loch als eine in der Schmelzleitermitte liegende Brücke ausgebildet, deren Querschnitt etwa so groß wie die Summe der in einem Querschnitt des Schmelzleiters liegenden 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 F i g. 1 ist ein einstückiger Schmelzleiter mit einer Lolperle wiedergegeben.

In F i g. 2 ist die Temperaturverteilung bei Nennstrom zwischen Lotperle und Engs^elle dargestellt.

In F i g. 3 sind Temperaturverteilungen in Längsrichtung von Schmelzleitern wiedergegeben.

Der Schmelzleiter nach F i g. 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 F i g. 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 ist.

Die bei Nennstrom sich bei einem Schmelzleiter nach F i g. 1 einstellende Temperaturverteilung ist in F i g. 2 dargestellt. Die Temperaturzonen weisen bei 9 etwa 110°C, bei 10 100⁰C, bei 11 90⁰C und bei 12 8O⁰C auf.

In F i g. 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. Ähnliche Unterschiede, wenn auch nicht ganz so deutlich, bestehen hinsichtlich bekannter einstückiger Schmelzleiter. Unterhalb der Abszisse ist zur Veranschaulichung der erfindungsgemäße Schmelzleiter in Seitenansicht und 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 alterungsbeständig.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einstückiger Schmelzleiter für Niederspannungssicherungen mit im wesentlichen gleichen s Querschnitt aufweisenden Aussparungen zur Strompfadverengung und zumindest einer Lotperle in der Nähe einer stromtragenden Engstelle, d a durch 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 Etigstelle (5) ergeben.

2. Einstückiger Schmelzleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Engstdle (5) beim lottragenden Loch (4) als eine in der Schmelzieitermitte liegende Brücke ausgebildet ist, deren Querschnitt etwa so groß wie die Summe der in einem Querschnitt (8) des Schmelzleiters liegenden Engstellen (3) ist.