DE4336083A1 - Winding former for fuze links - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Wickelkörper für eine Schmelz sicherung mit einem Gehäuse zur Aufnahme von Schmelzleitern und zwei elektrischen Anschlüssen.The invention relates to a winding body for a melt fuse with a housing for holding fuse elements and two electrical connections.
Ein derartiger Wickelkörper ist beispielsweise aus der DE-OS 40 14 392 bekannt, der in eine Hochspannungs-Hoch leistungs-Sicherung des Typs Vollbereichssicherung eingebaut ist. Zur Sicherung hoher Kurzschlußströme sind eine Gruppe von parallel geschalteten Schmelzleitern um jeweils einen Wickelkörper gewunden, wobei die Schmelzleiter im Kurzschluß fall die Abschaltung bewirken.Such a winding body is for example from the DE-OS 40 14 392 known in a high voltage high Power fuse of the type full range fuse installed is. To ensure high short-circuit currents are a group of fusible conductors connected in parallel by one Winding body wound, the fuse element in the short circuit in case of shutdown.
Durch das Aufwickeln der Schmelzleiter auf einen Wickel körper kann die Länge der Sicherung bedeutend kleiner als die Länge eines Schmelzleiters sein. Die Schmelzleiter weisen zusammen einen vorbestimmten Mindestgesamtquerschnitt auf, wobei die Sicherungsmaße im wesentlichen in der DIN 43 625 festgelegt sind. Grundsätzlich werden die Schmelz leiter direkt oder indirekt mit den äußeren elektrischen Anschlüssen der Sicherung kontaktiert. Bei der aus der DE-OS 40 14 392 bekannten Sicherung sind als elektrische Kontakte für den Schmelzleiter Schienen vorgesehen, die in entsprechenden Nuten in dem Gehäuse eingesetzt sind. An den Wickelkörpern, auf denen jeweils nur ein einziger Schmelzleiter gewickelt ist, ist jeweils ein Mindestabstand zwischen den einzelnen Windungen des Schmelzleiters einzu halten. Dieser ist zur Verhinderung von Längsüberschlägen eines beim Abschalten entstehenden Lichtbogens erforderlich. Der notwendige Mindestabstand der Schmelzleiterwicklungen (Schlagweite), aber auch die erforderliche Anzahl von Schmelzleitern und die Mindestschmelzleiterlänge bestimmen den Durchmesser sowie die Länge des Wickelkörpers und folglich auch die Baugröße der Schmelzsicherung. Ein derartiger Aufbau ist auch bei Hochspannungs-Hochleistungs- Sicherungen bekannt.By winding the fuse element onto a winding body, the length of the fuse can be significantly smaller than the length of a fuse element. The fuse element together have a predetermined minimum total cross-section on, the securing dimensions essentially in the DIN 43 625 are defined. Basically, the enamel conduct directly or indirectly to the external electrical Connections of the fuse contacted. With the from the DE-OS 40 14 392 known fuse are as electrical Contacts provided for the fuse element rails, the are inserted in corresponding grooves in the housing. On the bobbins, on which there is only one Fusible conductor is wound, there is a minimum distance between the individual turns of the fuse element hold. This is to prevent rollovers an arc that arises when switching off is required. The necessary minimum distance between the fuse element windings (Stroke distance), but also the required number of Determine fusible conductors and the minimum fusible conductor length the diameter and the length of the winding body and consequently also the size of the fuse. A such a structure is also in high-voltage high-power Fuses known.
Allgemein muß bei einer Sicherung zwischen dem Schmelzleiter und dem Sicherungsgehäuse genügend Raum für Löschhilfe, wie Sand, zur Verfügung stehen, der in das Gehäuse eingebracht wird, um die Energie des beim Abschalten entstehenden Lichtbogens und den Metalldampf des geschmolzenen Schmelz leiters aufzunehmen.In general, there must be a fuse between the fuse element and the fuse housing enough space for extinguishing aid, such as Sand, which is available in the casing is the energy of the energy generated when switching off Arc and the metal vapor of the molten enamel manager.
Es sind weiterhin Wickelkörper bekannt, die zinnenartige Erhebungen und/oder Vertiefungen zur Fixierung der Windungen der Schmelzleiter aufweisen.There are also known winding bodies, the crenellated Elevations and / or depressions for fixing the turns the fuse element.
Im Zuge einer weiteren Miniaturisierung von Schaltanlagen wird es in zunehmendem Maße erforderlich, die Schmelz sicherungen noch kleiner zu gestalten. Eine Verkleinerung durch Reduzierung der Schmelzleiteranzahl und der Abmes sungen ist nicht ohne weiteres möglich.In the course of further miniaturization of switchgear there is an increasing need for enamel to make fuses even smaller. A downsizing by reducing the number of fuse elements and the dimensions solutions is not easily possible.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Wickelkörper der eingangs angegebenen Art dahingehend weiterzuentwickeln, daß eine kleinere Bauweise ermöglicht wird, ohne die elektrischen Eigenschaften der auf zunehmenden Schmelzleiter zu beeinträchtigen.The invention is therefore based on the object Winding body of the type specified in this regard further develop that allows a smaller design will without increasing the electrical properties of the Affect fuse element.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Wickelkörper gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, daß eine gewindeförmig an seinem Umfang verlaufende Nut vorgesehen ist, in der ein Schmelzleiter angeordnet werden kann.This object is achieved with a winding body solved according to the preamble of claim 1, that a thread-shaped groove running on its circumference is provided in which a fuse element can be arranged can.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich durch Vorsehen einer gewindeförmig verlaufenden Nut und Einbringen des Schmelzleiters in diese Nut der Abstand benachbarter Windungen im wesentlichen durch die zweifache Nuttiefe und durch den axialen Abstand zwischen zwei benachbarten Nutenwindungen gebildet wird, der Abstand zwischen zwei Windungen des Schmelzleiters also nicht mehr auf den axialen Abstand beschränkt ist, so daß der axiale Abstand zwischen den Windungen des Schmelzleiters verringert und somit der Wickelkörper insgesamt in Axial richtung gegenüber herkömmlichen Ausführungen bei einer vorgegebenen Mindestlänge des Schmelzleiters verkleinert werden kann. Umgekehrt kann bei gleichbleibender Länge des Wickelkörpers die Länge des Schmelzleiters entspre chend zunehmen. Durch die Nut werden also benachbarte Windungen des Schmelzleiters besser gegeneinander isoliert, wodurch die Steigung und somit der Abstand der Windungen zueinander vermindert werden kann. Die Verkürzung des Wickelkörpers hat den weiteren Vorteil, daß sich auch das Gewicht des Wickelkörpers verringert. Dies ist insbe sondere bei einer Verwendung des Wickelkörpers in einer Stecksicherung günstig, wie beispielsweise in der eingangs genannten Stecksicherung, da dadurch geringere Kräfte in den Steckverbindern auftreten.The invention is based on the knowledge that by providing a thread-shaped groove and Insert the fuse element in this groove the distance of adjacent turns essentially by twice Groove depth and the axial distance between two adjacent groove turns is formed, the distance not between two turns of the fuse element is more limited to the axial distance, so that the axial distance between the turns of the fuse element reduced and thus the winding body overall in axial direction compared to conventional versions of a specified minimum length of the fuse element reduced can be. Conversely, with the same length of the winding body correspond to the length of the fuse element increase accordingly. So through the groove are neighboring Better insulated turns of the fuse element, whereby the slope and thus the distance of the turns can be reduced to each other. The shortening of the The winding body has the further advantage that also the weight of the winding body is reduced. This is especially true especially when using the winding body in a Plug fuse cheap, such as in the beginning mentioned plug-in fuse, since this means lower forces occur in the connectors.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist der Wickel körper mehrere Nuten in mehrgängiger Ausführung auf, in denen jeweils ein Schmelzleiter angeordnet werden kann, Auf einfache Weise wird dadurch erreicht, daß mehrere Schmelzleiter in einem Wickelkörper angeordnet werden können. Insbesondere bei Schmelzsicherungen, in denen mehrere Schmelzleiter erforderlich sind, kann dadurch die Zahl der Wickelkörper insgesamt verringert werden.According to one embodiment of the invention, the winding body several grooves in multiple courses, in each of which can be arranged with a fuse element In a simple way it is achieved that several Fusible conductors can be arranged in a winding body can. Especially with fuses in which multiple fuse links may be required the total number of packages is reduced.
Um den Abstand zwischen den Schmelzleitern möglichst groß zu halten, ist es zweckmäßig, daß im Falle einer mehrgängigen Nutenanordnung mindestens ein Nutengang einen von den Radien der anderen Nutengänge abweichenden Radius aufweist. Dadurch sind benachbarte Schmelzleiter zusätzlich radial voneinander beabstandet, wodurch eine zusätzliche Sicherheit gegen ein Durchschlagen des Licht bogens gegeben ist. Dafür ist es auch zweckmäßig, wenn im Falle einer mehrgängigen Nutenanordnung die Nutenstei gung so gewählt ist, daß sich Steigungen ergeben, die größer oder gleich dem rechnerischen Ergebnis aus Nuten zahl mal der Teilung sind.To the distance between the fusible conductors as possible to keep it large, it is appropriate that in the case of a multi-start groove arrangement at least one groove one deviating from the radii of the other grooves Has radius. This makes adjacent fusible conductors additionally spaced radially from one another, whereby a additional security against light striking is given. For this it is also useful if in the case of a multi-start groove arrangement, the groove ridge gung is chosen so that there are slopes that greater than or equal to the calculated result from grooves times the division.
Grundsätzlich kann der Wickelkörper mehrteilig aufge baut sein. Um jedoch eine einfache Herstellung zu gewähr leisten, ist es günstig, wenn der Wickelkörper einstückig ausgebildet ist.Basically, the winding body can be made up of several parts builds. However, to ensure simple manufacture afford, it is favorable if the winding body in one piece is trained.
Eine exakte vorbestimmte Anordnung des Schmelzleiters in der Nut wird insbesondere dadurch erreicht, daß die Breite der Nut der Breite des Schmelzleiters und/oder daß die Auflagefläche der Form des Schmelzleiters angepaßt ist.An exact predetermined arrangement of the fuse element in the groove is particularly achieved in that the Width of the groove the width of the fuse element and / or that the contact surface is adapted to the shape of the fuse element is.
Die Sicherheit gegen ein Durchschlagen des Lichtbogens beim Abschalten durch Schmelzen des Schmelzleiters ist insbesondere dadurch gewährleistet, daß die Tiefe der Nut größer ist als die Dicke des in der Nut angeordneten Schmelzleiters. Vorzugsweise entspricht dabei die Tiefe der Nut einem Vielfachen ihrer Breite. Für die Sicherheit gegen ein Überschlagen des Lichtbogens beim Abschalten durch den Schmelzleiter ist es auf der einen Seite günstig, daß die Nut so tief wie möglich in den Wickelkörper einge formt bzw. eingearbeitet ist. Je tiefer die Nut nämlich ausgebildet ist, desto größer ist der Abstand zur Verhin derung des Überschlagens des Lichtbogens zwischen benach barten Windungen eines Schmelzleiters bzw. benachbarter Windungen zweier Schmelzleiter. Auf der anderen Seite kann die Nut aus Festigkeitsgründen des Wickelkörpers nur eine bestimmte Tiefe aufweisen, und die Länge des Wickelkörpers würde wieder zunehmen, wenn pro Windung nur eine geringe Länge des Schmelzleiters an dem Wickelkörper untergebracht wird.The security against arcing when switching off by melting the fuse element in particular, ensures that the depth of the groove is greater than the thickness of the arranged in the groove Fuse element. The depth preferably corresponds to this the groove a multiple of its width. For securitiy purposes to prevent the arc from overturning when switching off on the one hand, thanks to the fusible conductor, that the groove is inserted as deep as possible into the winding body is formed or incorporated. The deeper the groove is formed, the greater the distance from the Verhin change of arcing between neighboring beard turns of a fusible conductor or neighboring Turns of two fuse elements. On the other hand, can the slot for reasons of strength of the winding body only one have certain depth, and the length of the winding body would increase again if only a small turn Length of the fuse element housed on the winding former becomes.
Als zweckmäßig erweist es sich, wenn der Wickelkörper aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff, insbesondere Oxidkeramik, besteht. Der aus Oxidkeramik bestehende Wickelkörper ist dadurch gegen thermische Einflüsse, die beispielsweise beim Abschalten durch den Lichtbogen oder durch die durch die Schmelzleiter fließenden Ströme ent stehen, besonders beständig.It proves to be useful if the winding body made of an electrically insulating material, in particular Oxide ceramic. The one made of oxide ceramics This prevents the winding body from thermal influences for example when switching off by the arc or through the currents flowing through the fuse element stand, particularly resistant.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Nutgrund radiale Vorsprünge auf, auf denen der Schmelzleiter auf liegen kann. Dadurch wird erreicht, daß der Schmelzleiter lediglich an den radialen Vorsprüngen aufliegt und der Zwischenraum zwischen den radialen Vorsprüngen einerseits sowie dem Nutgrund und dem Schmelzleiter andererseits mit Löschhilfe, wie Sand, aufgefüllt werden kann, wodurch die beim Abschalten entstehende bzw. die beim Durchströmen der Schmelzleiter auftretende Wärmeenergie auf einfache Weise absorbiert wird. Insbesondere sind die Vorsprünge dabei in regelmäßigen Abständen angebracht. Gemäß einer Ausführungsform sind die Vorsprünge in der axialen Projek tion sternförmig angeordnet, wodurch insbesondere die Herstellung erleichtert wird und eine gleichmäßige Belastung des Schmelzleiters beim Einbringen in die Nut erreicht wird.According to a further embodiment, the bottom of the groove radial projections on which the fuse element is based can lie. This ensures that the fuse element rests only on the radial projections and the Clearance between the radial projections on the one hand as well as the groove base and the fuse element on the other hand Extinguishing aid, such as sand, can be refilled, making the one that arises when switching off or the one that flows through the fusible conductor thermal energy occurring on simple Way is absorbed. In particular, the protrusions attached at regular intervals. According to one Embodiment are the projections in the axial project tion arranged in a star shape, which in particular the Manufacturing is facilitated and an even load of the fuse element when it is inserted into the groove becomes.
Weiterhin ist es günstig, daß die Nuten sich zum Nutengrund verjüngen. Dadurch ist nicht nur der Wickelkörper mit den Nuten leichter herstellbar, sondern auch der Schmelzlei ter einfacher in die Nut einzubringen. Des weiteren kann vor allem der Sand bei der Ausführung mit den radialen Vor sprüngen leichter eingebracht werden.Furthermore, it is favorable that the grooves become the bottom of the groove rejuvenate. As a result, not only is the winding body included the grooves easier to manufacture, but also the melting egg ter easier to insert into the groove. Furthermore, especially the sand when running with the radial front jumps are easier to insert.
Um das Gewicht des Wickelkörpers möglichst gering zu halten, ist dieser gemäß einer Ausführungsform mit min destens einem axialen Hohlraum versehen.To keep the weight of the winding body as low as possible hold, this is according to an embodiment with min provided an axial cavity.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform im Zusammenhang mit der Zeichnung.Further features and advantages of the invention result from the following description of an embodiment in connection with the drawing.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 Eine Seitenansicht eines Wickelkörpers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei das eine Ende des Wickelkörpers geschnitten darge stellt ist; Fig. 1 is a side view of a bobbin according to an embodiment of the invention, wherein the one end of the bobbin is cut Darge presents;
Fig. 2 eine Vorderansicht der Ausführungsform von Fig. 1; und Fig. 2 is a front view of the embodiment of Fig. 1; and
Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von Fig. 1. Fig. 3 is a sectional view taken along line AA of Fig. 1,.
In den Fig. 1-3 ist eine Ausführungsform eines Wickel körpers 10 dargestellt. Der Wickelkörper 10 ist einstückig ausgeführt und weist eine zylindrische Bohrung 12 auf, die koaxial im Wickelkörper 10 angeordnet ist. Dadurch ist dieser als Hohlprofil ausgebildet. In dem Wickelkörper 10 sind vier gewindeförmig verlaufende Nuten 14, 16, 18 und 20 in viergängiger Ausbildung zur Aufnahme von vier parallel geschalteten, hier nicht dargestellten Schmelz leitern vorgesehen. In der vorliegenden Ausführungsform gemäß den Fig. 1-3 weisen die Nuten 14 bis 20 eine konstante und einander entsprechende Nutentiefe auf. Nach einer hier nicht dargestellten Ausführungsform kann jedoch der Radius der Nuten unterschiedlich ausgeführt sein. Zumindest kann ein Radius einer Nut von den Radien der anderen Nuten abweichen. In einer ebenfalls hier nicht dargestellten Ausführungsform ist die Nutensteigung so gewählt, daß sich Steigungen ergeben, die größer oder gleich dem rechne rischen Ergebnis aus Nutenzahl mal der Teilung sind.In FIGS. 1-3, an embodiment of a winding is illustrated body 10. The winding body 10 is made in one piece and has a cylindrical bore 12 which is arranged coaxially in the winding body 10 . This is designed as a hollow profile. In the winding body 10 , four thread-shaped grooves 14 , 16 , 18 and 20 are provided in four-course design for receiving four parallel fuses, not shown here, conductors. In the present embodiment according to FIGS. 1-3, the grooves 14 to 20 have a constant and corresponding groove depth. According to an embodiment not shown here, however, the radius of the grooves can be designed differently. At least one radius of a groove can deviate from the radii of the other grooves. In an embodiment, also not shown here, the groove pitch is chosen so that there are slopes that are greater than or equal to the calculated result from the number of grooves times the division.
Die Nuten 14 bis 20 verjüngen sich zum Nutengrund 141 bis 201, der radiale Vorsprünge 22 aufweist, auf denen der Schmelzleiter jeweils aufliegen kann. Die Vorsprünge 22 sind in regelmäßigen Abständen angeordnet, wobei sie in der axialen Projektion eine sternförmige Anordnung und Ausbildung aufweisen (Fig. 2 und Fig. 3).The grooves 14 to 20 taper to the groove base 141 to 201 , which has radial projections 22 on which the fuse element can rest in each case. The projections 22 are arranged at regular intervals, while the axial projection in a star-shaped arrangement and configuration (FIG. 2 and FIG. 3).
Wie deutlich der Fig. 1 zu entnehmen ist, entspricht die Tiefe der Nut 14 bis 20 einem Vielfachen ihrer Breite. Vor allem ist die Tiefe der Nut 14 bis 20 größer als die radiale Erstreckung des in der Nut 14 bis 20 angeord neten, hier jedoch nicht dargestellten Schmelzleiters. Dabei ist die Breite der Nut 14 bis 20 der Breite des Schmelzleiters an der Auflagefläche und die Auflagefläche der Form des Schmelzleiters angepaßt.As can be seen clearly in FIG. 1, the depth of the groove 14 to 20 corresponds to a multiple of their width. Above all, the depth of the groove 14 to 20 is greater than the radial extent of the angeord Neten in the groove 14 to 20 , but not shown here fuse element. The width of the groove 14 to 20 is adapted to the width of the fuse element on the contact surface and the contact surface to the shape of the fuse element.
Der Wickelkörper 10 besteht aus einer Oxidkeramik, wodurch dieser gegen thermische Einwirkungen beständig ist.The winding body 10 consists of an oxide ceramic, as a result of which it is resistant to thermal influences.
Eine typische Ausführungsform eines Wickelkörpers 10 in einem bestimmten Leistungsbereich hat eine Länge von 200 mm und einen Außendurchmesser von 48 mm. Die radialen Vorsprünge 22 sind in den Nuten 14 bis 20 in einem Winkel von jeweils 60° zur Längsachse des Wickelkörpers 10 ange ordnet. Die radialen Vorsprünge 22 verjüngen sich radial nach außen unter einem Winkel von 20°. Der äußerste Bereich der Vorsprünge 22 ist verrundet und weist einen Radius von 1 mm auf. Der Übergang der radialen Vorsprünge zum Nutengrund 141 bis 201 ist ebenfalls verrundet mit einem Radius von 1,6 mm. Die Bohrung 12 ist, wie oben bereits erwähnt, koaxial angeordnet und hat einen Durchmesser von 10,5 mm und der Nutengrund 141 bis 201 einen Durch messer von 24 mm.A typical embodiment of a winding body 10 in a certain power range has a length of 200 mm and an outer diameter of 48 mm. The radial projections 22 are arranged in the grooves 14 to 20 at an angle of 60 ° to the longitudinal axis of the winding body 10 . The radial projections 22 taper radially outwards at an angle of 20 °. The outermost region of the projections 22 is rounded and has a radius of 1 mm. The transition from the radial projections to the groove base 141 to 201 is also rounded with a radius of 1.6 mm. The bore 12 is, as already mentioned above, arranged coaxially and has a diameter of 10.5 mm and the groove base 141 to 201 has a diameter of 24 mm.
Wie der Fig. 1 zu entnehmen ist und wie oben bereits dargelegt wurde, weist der Wickelkörper 10 vier Nuten 14 bis 20 in viergängiger Anordnung auf. Die Breite je der Nut 14 bis 20 am Nutengrund beträgt 2 mm und beim Scheitel der ringförmigen Erhebung 3 mm. Der axiale Ab stand zwischen den Nuten 14 bis 20 beträgt 1 mm.As can be seen in FIG. 1 and as already explained above, the winding body 10 has four grooves 14 to 20 in a four-way arrangement. The width of each groove 14 to 20 at the base of the groove is 2 mm and 3 mm at the apex of the annular elevation. The axial distance between the grooves 14 to 20 is 1 mm.
Mit dem erfindungsgemäßen Wickelkörper 10 ist es nunmehr ohne weiteres möglich, mehrere Schmelzleiter in geringem axialen Abstand anzuordnen, da die Nuten 14 bis 20 die Schmelzleiter in der eingangs beschriebenen Art und Weise voneinander isolieren. Der Wickelkörper 10 kann somit kleiner ausgeführt werden, wodurch Material gespart, das Gewicht des Wickelkörpers reduziert und die Schmelz sicherung insgesamt kleiner ausgeführt werden kann. Dies ist insbesondere für die zunehmende Miniaturisierung in Schaltanlagen besonders wichtig.With the winding body 10 according to the invention, it is now readily possible to arrange a plurality of fusible conductors at a small axial distance, since the grooves 14 to 20 isolate the fusible conductors from one another in the manner described at the outset. The winding body 10 can thus be made smaller, which saves material, reduces the weight of the winding body and the fuse can be made smaller overall. This is particularly important for the increasing miniaturization in switchgear.
Der erfindungsgemäße Wickelkörper 10 kann sowohl für Hochspannungs-Hochleistungs-Sicherungen des Typs Vollbe reichssicherung als auch des Typs Teilbereichssicherung sowie allgemein für Schmelzleiter aufweisende Schmelz sicherungen verwendet werden.The winding body 10 according to the invention can be used both for high-voltage, high-performance fuses of the full-range fuse type and of the partial-range fuse type, and generally for fuses having fuse elements.
Claims (15)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19934336083 DE4336083A1 (en) | 1993-10-22 | 1993-10-22 | Winding former for fuze links |
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Publications (1)
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DE4336083A1 true DE4336083A1 (en) | 1995-04-27 |
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1993
- 1993-10-22 DE DE19934336083 patent/DE4336083A1/en not_active Withdrawn
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