DE2652495B2 - Elektrische Schmelzsicherung - Google Patents
Elektrische SchmelzsicherungInfo
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- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
- H02H3/081—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current and depending on the direction
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- H—ELECTRICITY
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H85/00—Protective 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
- H01H85/02—Details
- H01H85/0241—Structural association of a fuse and another component or apparatus
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
- H10N10/10—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects
- H10N10/17—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects characterised by the structure or configuration of the cell or thermocouple forming the device
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Description
Die Erfindung betrifft eine eh: xtrische Schmelzsicherung
für Gleichstrom mit stromrichtungsabhängiger Auslösung. Sicherungen dieser Wirkungsweise werden
zum Beispiel benötigt, um Strompfade in Bordnetzen von Fahrzeugen oder Flugzeugen selektiv zu sichern.
Es ist bekannt, zur Erfüllung dieser Forderung rückstromempfindliche Schaltschütze der beispielsweise
in der CH-PS 2 14 712 beschriebenen Art zu verwenden oder parallel geschaltete Strompfade mit
Schmelzsicherungen unterschiedlicher Belastbarkeit und ihnen mit in entgegengesetzter Durchlaßrichtung
zugeordneten Sperrdioden. Schaltschütze der genannten Art erfordern einen relativ hohen baulichen
Aufwand gegenüber einfachen Schmelzsicherungen, während letztere in der genannten Anwendung den
Nachteil haben, daß an den ihnen zugeordneten Sperrdioden ein relativ hoher und vielfach nicht
tragbarer Spannungsabfall auftritt.
Ober diesen beschriebenen Stand der Technik hinaus ist ferner in der DE-AS 11 09 769 eine insbesondere für
Kraftfahrzeuge vorgesehene Lichtanlage beschrieben, bei der ein Halbleiterelement zusammen mit einem
Ansatzstück eines Peltier-Elementes einen thermisch geregelten Lastwiderstand R in einem Regelkreis bildet,
der mit Hilfe einer Diode gegen Rückstrom gesperrten Verbraucherstromkreis angeordnet ist. Bezüglich dieser
Diode und des im weiteren in der Druckschrift beschriebenen Regelaufwandes gelten dabei analog die
Ausführungen zum erstgenannten Beispiel.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für den eingangs genannten Anwendungszweck eine Sicherung
relativ einfacher Bauweise zu schaffen, bei der die zum Stande der Technik aufgezeigten Nachteile bekannter
Sicherungsmaßnahmen behoben sind.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit Hilfe einer Schmelzsicherung dadurch gelöst, daß der Sicherungsdraht in gutem Wärmekontakt an einer ihre Temperatur
bei Stromrichtungsumkehr ändernden Fläche eines > Peltierelements angeordnet ist und mit diesem in Reihe
geschaltet ist.
In einer speziellen Weiterbildung der Erfindung ist dabei vorgesehen, das Peltierelement als einen den
Sicherungsdraht aufnehmenden Rohrkörpe~ auszubil-
Ki den, der in weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung einseitig einen Boden aufweist, dessen Außenseite an
einem Ende der zu sichernden Leitung angeschlossen ist, während das andere Ende der zu sichernden Leitung
mit dem einen Ende eines am Innenboden befestigten
ι ■■ Schmelzdrahtes verbunden ist Ein guter Wärmekontakt
mit der Innenfläche des Peltierelements kann dabei in weiterer Ausgestaltung der Erfindung durch Einbettung
des Schmelzdrahtes in einen gut wärmeleitenden Isolator erfolgen. Im Gegensatz zu bekannten tragen
2D Schmelzdrahtsicherungen, bei denen sich im Auslösezeitpunkt
eine im wesentlichen nur von der Schmelzdrahttemperatur und der Raumtemperatur abhängige
Erwärmung des Isolators im Schmelzdrahtbereich einstellt, ist bei der vorherbeschriebenen Sicherung
.'. diese Temperatur zusätzlich durch die Erwärmung bzw.
Abkühlung der den Sicherungsdraht umgebenden Peltierelementfläche beeinflußt, wotlurch eine zusätzliche
und stromrichtungsabhängige Verzögerung erreichbar ist In einer zweckmäßigen Ausbildungsform der
ic Sicherung ist ihr Peltierelement von einem elektrisch
isolierenden Gehäuse umgeben, das mit Kontaktbuchsen und einem Kennmelder versehen ist Durch diese
Maßnahme wird eine Bauform der Sicherung erreicht, die der handelsüblicher Schmelzsicherungen entspricht,
i> so daß bereits bestehende Anlagen nachträglich mit selektiv arbeitenden Sicherungen ausrüstbar sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben.
dargestellten Längsschnitt durch iiae Schmelzsicherung
1, deren Sicherungsdraht 2 in gutem Wärmekontakt an einer ihre Temperatur bei Stromrichtungsumkehr
ändernden Fläche 3 eines Peltierelements 4 bis 6 angeordnet ist. Das Peltierelement 4 bis 6 verkörpert
•ti einen mehrschichtigen Halbleiter des PNP- oder NPN-Typs. der aus den Schichten 4,5 und 6 aufgebaut
ist. Entsprechend dem Leitfähigkeitstyp des Halbleiters und der Richtung eines seine Schichtung durchdringenden
Stromes erfährt eine Fläche 3 aufgrund des
;■> bekannten Peltiereffekt* eine Abkühlung oder Erwärmung,
die mittels eines, z. B. auch bei tragen Schmelzsicherungen angewendeten Füllmaterials 7
auch dem Sicherungsdraht 2 mitgeteilt wird. In der gezeigten Ausbildungsform ist das Peltierelement 4 bis 6
v~< als Rohrkörper gestaltet, der einseitig mit einem Boden 8 versehen ist, an dessen Außenseite mittels eines
leitenden Metallsteges IO und einer Kontaktbuchse 11
ein Ende einer in der Zeichnung nicht dargestellten und zu sichernden Leitung angeschlossen ist. Am Innenbo-
Mi den 13 des Peltierelements 4 bis 6 ist ein Schmelzdraht
leitend befestigt, dessen freies Ende 14 über eine Feder 15 und einen Kennmelder 16 mit einer weiteren
Kontaktbuchse 12 in Berührungskontakt ist Von der Kontaktbuchse 11 führt also über den Metallsteg 10
>>*> quer durch die Schichtung des Peltierelements 4,5 und 6
und den dazu in Reihe geschalteten Sicherungsdraht 2 ein Strompfad zur weiteren Kontaktbuchse 12, an die in
bekannter Weise das ebenfalls nicht dargestellte andere
Ende einer zu sichernden Leitung anzuschließen ist- Das
Peltierelement 4 bis 6 ist zweckmäßigerweise von einem elektrisch isolierenden Gehäuse 17 aus Keramik oder
Kunststoff umgeben, dessen Form entsprechend den bekannten tragen Schmelzsicherungen gestaltbar ist.
Mit Sicherungen der beschriebenen Bauart ist an bestehenden Anlagen auch noch nachträglich eine
stromrichtungsabhängige Sicherung durch Sicherungswechsel möglich.
Aus dem Vorhergegangenen ergibt sich ferner, daß ohne erfinderisches Zutun auch Sicherungen der
Soffitten- oder Lamellenbauform entsprechend der
Erfindung gestaltbar sind. Für Sicherungen der Soffittenbauart
empfiehlt sich dabei die Anwendung eines beidseitig offenen Rohrkörpers für das Peltierelemeiu 4,
5, 6, wobei der Sicherungsdraht 2 an einem Ende der Innenwand zu befestigen ist, während die weiteren
Kontaktierungen ähnlich der Darstellung durchzuführen sind. Für Sicherungen der Lamellenbauform
empfiehlt sich anstelle der Anwendung einer Füllmasse die Anordnung einer dünnen Glimmerfolie zwischen
dem Sicherungsdraht und einer erwärmten rechteckigen Fläche eines flach ausgebildeten Peltierelements.
Claims (5)
1. Elektrische Schmelzsicherung für Gleichstrom mit stromrichtungsabhängiger Auslösung, dadurch
gekennzeichnet, daß der Sicherungsdraht (2) in gutem Wärmekontakt an einer ihre
Temperatur bei Stromrichtungsumkehr ändernden Fläche (3) eines Peltierelements (4 bis 6) angeordnet
und mit diesem in Reihe geschaltet ist.
2. Schmelzsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Peltierelement (4 bis 6) ein
den Sicherungsdraht (2) aufnehmender Rohrkörper ist
3. Schmelzsicherung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrkörper einseitig einen
Boden (8) aufweist, an dessen Außenseite (9) ein Ende der zu sichernden Leitung angeschlossen ist,
deren anderes Ende mit dem freien Ende eines am Innenboden (13) befestigten Schmelzdrahtes (2)
verbunden isL
4. Schmelzsicherung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzdraht (2) in einen gut wärmeleitenden
Isolator (7) eingebettet ist
5. Schmelzsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Peltierelement (4 bis 6} von einem elektrisch isolierenden Gehäuse (17) umgeben ist, welches mit
Kontaktbuchsen (11 und 12) und einem Kennmelder (16) versehen ist.
Priority Applications (7)
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---|---|---|---|
DE2652495A DE2652495C3 (de) | 1976-11-18 | 1976-11-18 | Elektrische Schmelzsicherung |
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Legal Events
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