DE511453C

DE511453C - Abschmelzsicherung

Info

Publication number: DE511453C
Application number: DES71894D
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Gerdien
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1925-10-17
Filing date: 1925-10-17
Publication date: 1930-10-30

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 30. OKTOBER 1930

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Vi 511453 KLASSE 21c GRUPPE

Siemens & Halske Akt-Ges. in Berlin-Siemensstadt*)

Abschmelzsicherung Patentiert im Deutschen Reiche vom 17. Oktober 1925 ab

Es ist bekannt, den Schmelzdraht von Abschmelzsicherungen aus Magnesium herzustellen, damit der Schmelzdraht verbrennt, sobald er einmal entzündet ist. Auch ist vorgeschlagen worden, den Schmelzdraht in sauerstoffhaltige Stoffe, wie Kaliumpermanganat, einzubetten, damit der Schmelzdraht oxydiert wird, sobald er eine genügend hohe Temperatur annimmt. Ferner ist vorgeschlagen worden, zwei Halter für den Schmelzdraht durch einen brennbaren Körper zusammenzuhalten, der beim Durchschmelzen des Drahtes entzündet wird und ein Auseinanderfedern der Halter ermöglicht. Um die Vernichtung des Schmelzdrahtes zu beschleunigen, wird gemäß der Erfindung der Schmelzkörper in einen Stoff eingebettet, der sich ohne Sauerstoffzufuhr unter Wärmeentwicklung zersetzt. Man kann beispielsweise den Schmelzkörper in ein Gemisch eines sauerstoffreichen Körpers, z. B. Bariumnitrat, und eines leicht brennbaren Körpers, z. B. Aluminium, Magnesium, einbetten.

Überschreitet die Temperatur des Schmelzkörpers infolge zu hohen Stromes einen bestimmten Wert, so entzündet sich der brennbare Stoff. Durch die dabei frei werdende Wärmemenge wird der Schmelzkörper zerstört, und der Strom unterbrochen. Es ist weiter erfindungsgemäß besonders zweckmäßig, das brennbare Gemisch so zu wählen, daß es Sauerstoffüberschuß besitzt, so daß beim Abbrennen auch der Schmelzkörper vollständig oxydiert wird.

Die Abbildungen zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung. In Abb. 1 ist mit 1 ein Schmelzdraht bezeichnet, der aus einem Metall bestehen möge, das ein nichtleitendes Oxyd bildet (z. B. Aluminium). 2 ist ein diesen Schmelzdraht umgebendes Isolierrohr, das an beiden Enden mit den Stromzuleitungen 3 verbunden ist. Die als Kappe ausgebildete Stromzuleitung ist mit Bohrungen versehen, die das Innere des Rohres 2 mit der Umgebung verbinden. Das Rohr 2 ist innerhalb des druckfesten Isolierrohres 4 z. B. aus Hartpapier angeordnet. Dieses Rohr ist an seinen Enden gasdicht mit Hilfe der Endstücke 5 abgeschlossen. Die Stromzuleitungen 3 sind ebenfalls gasdicht durch die Verschlußstücke 5 hindurchgeführt. Das Rohr 2 ist mit einer brennbaren Mischung 6 (Bariumnitrat, Magnesium- und Aluminiumpulver) gefüllt.

Die Einrichtung wirkt in folgender Weise: Wenn die Temperatur des Schmelzdrahtes 1 einen bestimmten Wert überschreitet, so entzündet sich das brennbare Gemisch im Rohr 2, verbrennt sehr rasch und bringt dabei den Draht 1 zum Schmelzen. Es ist deshalb günstig, wenn der brennbare Stoff eine hohe Verbrennungswärme besitzt. Infolge des Sauerstoff-Überschusses des brennbaren Gemisches verbrennt auch der Schmelzdraht und bildet ein

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr. Hans Gerdien in Berlin-Grunewald.

nichtleitendes Oxyd. Bei der Verbrennung de: Gemisches im Rohr 2 entsteht innerhalb de: Rohres 4 ein erheblicher Diuck, der die Lichtbogenbildung zwischen den Stromzuleitungen unterdrückt.

Die Länge des Abschmelzkörpers kann unter Berücksichtigung der abzuschaltenden Spannung fast beliebig lang gewählt werden. Um einen hohen Spannungsverlust im Abschmelz- «o körper zu vermeiden, kann man diesem einen verhältnismäßig großen Querschnitt geben. Man muß aber dann dafür sorgen, daß das brennbare Gemisch schon bei einer niedrigen Temperatur entzündet wird. Zu diesem Zweck kann man an einer Stelle des Schmelzdrahtes ein leicht entzündliches Gemisch anordnen, welches die einmal eingeleitete Verbrennung auf den brennbaren Körper überträgt. Als leicht entzündliches Gemisch kommt z. B. eine Mischung von chlorsaurem Kali, Zucker und Magnesiumpulver in Betracht, die sich bei ungefähr 2oo° entzündet.

Um Metalldämpfe, die bei der Verbrennung im Rohr 2 entstehen, ebenfalls zu oxydieren, kann man im Rohr 2 oder innerhalb des Rohres 4 Stoffe mit hohem Sauerstoffgehalt anordnen. Geeignet sind Stoffe, die an sich schwer Sauerstoff abgeben und nach der Reduktion einen nichtleitenden Stoff bilden (z. B. Bariumsulfat).

Eine Anordnung, die zur Abschaltung großer Stromstärken besonders geeignet ist, ist in Abb. 2 dargestellt. Sie besteht aus einem Metallrohr 7 (Aluminium, Magnesium), welches in seinem mittleren Teil zwecks Verkleinerung des leitenden Querschnittes an dieser Stelle geschlitzt ist. Dort ist das Rohr mit einem leicht entzündlichen Gemisch (chlorsaures Kali, Magnesium- und Aluminiumpulver) gefüllt. Zu beiden Seiten dieser Füllung befindet sich im Rohr die schon erwähnte brennbare Mischung (Bariumnitrat, Magnesium- und Aluminiumpulver). Das Ende des Rohres 7 ist in den Stromzuleitungen 8 gefaßt, die gasdicht durch die Verschlußstücke 9 geführt sind, die das druckfeste Isolierrohr 10 abschließen.

Die Wirkungsweise ist folgende: Sobald die Temperatur des mittleren Teiles des Abschmelzrohres 7 die Entzündungstemperatur des in diesem Teil befindlichen Gemisches überschreitet, entzündet sich dieses und leitet die Verbrennung der Füllung des Rohres 7 ein. Dadurch wird das Rohr 7 geschmolzen bzw. oxydiert und die Stromzuleitung unterbrochen. Auch hier wird das Entstehen eines Lichtbogens durch den auftretenden hohen Druck verhindert. Zur chemischen Bindung von Metalldämpfen kann innerhalb des Rohres 10 Bariumsulfat angeordnet werden. Die Schmelzsicherung gemäß der Erfindung ist besonders geeignet zum Abschalten von hohen Stromstärken bei hohen Spannungen, weil eine Lichtbogenbildung durch die auftretenden hohen Drücke unterbunden und die bei den üblichen Sicherungen auftretenden leitenden Metalldämpfe zu nichtleitenden Oxyden verbrannt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Abschmelzsicberung, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem zu unterbrechenden Strom durchflossene Schmelzkörper in einen Stoff eingebettet ist, der ohne besondere Sauerstoffzufuhr sich unter Wärmeentwicklung zersetzen kann.

2. Abschmelzsicherung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzkörper (Rohr) mit einem brennbaren Stoff gefüllt ist.

3. Abschmelzsicherung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der brennbare Stoff Sauerstoff im Überschuß enthält, so daß beim Abbrennen dieses Stoffes der Schmelzkörper verbrannt wird.

4. Abschmelzsicherung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung von Bariumnitrat, Aluminium- und Magnesiumpulver als brennbarer Stoff verwendet wird.

5. Abschmelzsicherung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Stelle des Schmelzkörpers ein leicht entzündliches Gemisch, z. B. chlorsaures Kali, Zucker und Aluminiumpulver, angeordnet ist.

6. Abschmelzsicherung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Schmelzkörpers an dieser Stelle verringert ist.

7. Abschmelzsicherung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzkörper aus Metallen besteht, deren Oxyde Nichtleiter sind (z. B. Aluminium).

8. Abschmelzsicherung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzkörper in einem gasdicht abgeschlossenen, drucksicheren Rohre z. B. aus Hartpapier angeordnet ist.

9. Äbschmelzsicherung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in einem gasdicht abgeschlossenen, druckfesten Rohre ein mit einem brennbaren und einem leicht entzündlichen Stoff gefülltes Aluminiumrohr angeordnet ist.

10. Abschmelzsicherung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der leitende Querschnitt des Aluminiumrohres durch Schlitze in der Mitte des Rohres verringert ist.

11. Äbschmelzsicherung nach Anspruch 1 bis io, dadurch gekennzeichnet, daß inner-

halb des druckfesten Rohres ein an beiden Seiten offenes, mit einem brennbaren Stoff gefülltes Rohr angeordnet ist, durch welches der Schmelzkörper (Draht) geführt ist.

12. Abschmelzsicherung nach Anspruch ι bis ii, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des druckfesten Rohres ein sauerstoffreicher Stoff angeordnet ist, z. B. Bariumsulfat, zwecks Oxydation etwa auftretender Metalldämpfe.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen