DE627487C - Elektrische Sicherung mit einer unter Federzug stehenden Schmelzleiteranordnung - Google Patents

Description

Zur Absicherung von elektrischen Geräten werden hauptsächlich Stromsicherungen verwendet. Dieselben schalten das Gerät bei Überlastungen innerhalb einer gewissen Zeit, bei Kurzschlüssen jedoch während eines Bruchteiles einer Sekunde ab und schützen somit das Gerät in gewissen Grenzen. Die Sicherungen sollen einerseits sehr träge sein, andererseits aber schon bei kleinen Überschreitungen der normalen Stromstärke kurzzeitig abschalten. Die letztere Forderung ist besonders wichtig bei Geräten, die einen Abwärtstransformator oder sonstige gegen Überlastungen sehr empfindliche Teile besitzen.

Bei einem solchen Transformator hat z. B. ein kleiner Isolationsfehler in den sekundären Wicklungen nur eine geringe Erhöhung der Stromstärke auf der Primärseite zur Folge. Ein solcher Fehler kann aber auch schon genügen, um den Transformator unbrauchbar zu machen, vorausgesetzt, daß die Sicherung nicht rechtzeitig genug abschaltet. Da die beiden obenerwähnten Forderungen von den seither bekannten Sicherungen nicht weitgehend genug.erfüllt wurden, war eine primärseitige Absicherung nicht ausreichend, und man sicherte deshalb besser sekundärseitig ab. Nachteilig bei dieser Absicherungsart ist, daß man bei verschiedenen Sekundärwicklungen jede besonders absichern muß, was sich gegenüber der primären Absicherung verteuernd auswirkt und trotzdem auch noch nicht einen vollkommenen Schutz bietet.
Auch mit thermischen Sicherungen, die mit dem durch das Gerät fließenden Strom beheizt werden, hat man versucht, eine bessere Absicherung zu erreichen. Jedoch zeigte diese Art Sicherungen noch größere Nachteile. Wohl sind diese Sicherungen sehr träge, aber andererseits fehlen ihnen die guten Eigenschäften der Stromsicherungen vollkommen, denn bei Kurzschlüssen schalten sie nicht schnell genug ab, weil ja die Abschaltung indirekt hervorgerufen wird. Auch bei ganz kurzzeitigen und sehr großen Spannungserhöhungen, die eine entsprechende Erhöhung der Stromstärke zur Folge haben, schalten solche thermischen Sicherungen zu spät ab. Auch bei Isolationsfehlern, die in den sekundären Wicklungen der Transformatoren entstehen, schalten diese Sicherungen nicht frühzeitig genug ab, weil sie zu wenig empfindlich für geringe Stromerhöhungen sind.

Es sind bisher Sicherungen bekanntgeworden, bei denen durch Überströme zwei Leiter erwärmt werden, die an ihrer Verbindungsstelle eine Lötstelle zum Schmelzen bringen und durch eine Feder auseinandergezogen werden. Es gibt auch bereits Sicherungen, bei denen ein schwer- und ein leichtschmelzender Leiter hintereinandergeschaltet sind. Weiterhin sind Sicherungen bekannt, bei denen eine Wärmesicherung mit einem Schmelzleiter hintereinandergeschaltet ist. Alle diese Sicherungen können nur durch· Stromwärme betätigt werden.

Die Erfindung betrifft eine elektrische Sicherung mit einer unter Federzug stehenden Schmelz'leiteranordnung mit mindestens einer Lötstelle, die nur duVch Stromwärme

zur Auslösung kommt. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß in mindestens einer der Kontaktkappen der Sicherung eine weitere, als Wärmesicherüng' ausgebildete Lötstelle angeordnet ist, die einen niedrigeren Schmelzpunkt hat als die Lötstellen des Schmelzleiters und nur durch die Wärme der sie umgebenden Teile zur Auslösung gebracht wjrd und auf die die Feder der inneren Schmelzleiteranordnung ebenfalls als Auslöseorgan wirkt.

Zweckmäßig trägt diejenige Kontaktkappe, in der die Wärmesicherung untergebracht ist, auclj das nach den Schmelztemperaturen bemessene Unverwechselbarkeitsorgan der Wärmesicherung, während die andere Kontaktkappe als Unyerwechselbarkeitsorgan für die Stromsicherung dient.

Außerdem aber sind die Unverwechselbar-■ keitsorgane für die Wärmesicherung und Stromsicherung so ausgeführt, daß dieselben untereinander ebenfalls unverwechselbar sind. _o Die Erfindung beseitigt die bisherigen Mängel und sorgt außerdem noch für einen weiteren Schutz des Gerätes. Die neue Sicherung stellt in ihrem thermischen Teil'einen zuverlässigen Feinschutz gegen kleine Überströme und Überspannungen dar. Durch =die Überströme und die Überspannungen, die zwangsläufig ja auch zu einem Überstrom führen, nimmt die Wärme des Gerätes oder des zu schützenden Geräteteiles zu und löst bei der höchstzulässigen Temperatur den thermischen Teil der Sicherung aus. Der thermische Teil stellt also auch einen Schutz gegen Überspannungen dar. Alle geringfügigen Störungen, die zu Beschädigungen führen können, werden durch den thermischen Teil der Sicherung erfaßt.

Mit dem thermischen Teil der Sicherung ist noch ein elektrischer Teil kombiniert, der dem jeweiligen Strombedarf des Gerätes angepaßt ist. Der elektrische Teil sorgt vor allem für rechtzeitige Abschaltung bei Kurz-Schlüssen und hohen Überströmen, die durch Isolationsfehler oder hohe Überspannungen verursacht sein können. Ferner kann dieser Sicherungsteil mit einer Trägheit, die den jeweiligen Erfordernissen angepaßt ist, ausgeführt werden.

Der thermische Teil der Sicherung in dieser Kombination ist als Feinschutz, der elektrische Teil als Grobschutz zu bewerten.

Die neue Sicherung ist also in der Lage, erstens einen Schutz gegen Überspannungen, zweitens einen solchen gegen geringe Überlastungen, drittens eine rechtzeitige Abschaltung bei großen Überströmen, die auch durch kurzzeitige hohe Überspannungen verursacht sein können, viertens eine kurzzeitige Abschaltung bei auftretenden Kurzschlüssen und fünftens einen Schutz gegen zu frühes Auslösen durch den hohen Einschaltstrom zu gewährleisten. In der Zeichnung ist beispielsweise in Abb. 1 eine solche Sicherung in Glaspatronenform dargestellt. In der Kontaktkappe α ist die Schmelzlegierung b, die je nach ihrer Zusammensetzung bei einer bestimmten Temperatur zum Schmelzen kommt, untergebracht. Das Ende c der Feder d, die auf Zug eingestellt ist, zieht sich dann aus der Schmelzlegierung b heraus, und die Stromzufuhr zum Gerät ist unterbrochen. Das entgegengesetzte Ende e der Feder d besitzt eine Lötstelle f mit einem höheren Schmelzpunkt als die Schmelzlegierung b. Durch die Lötstelle / wird die Feder d mit dem Schmelzdraht g, der dem Stromdurchgang angepaßt ist, verbunden. Je nach der Ausführungsart können Feder d und Schmelzdraht g auch aus einem Stück bestehen, oder aber es können auch zwei Lötstellen h wie in Abb. 2 vorgesehen werden. Die Lötstellen in Verbindung mit der Feder d haben den Zweck, der Schmelzsicherung eine gewisse Trägheit zu geben. Der Schmelzdraht g ist an seinem anderen Ende mit der Kontaktkappe i verbunden. Die beiden Kontaktkappen α und i sind durch ein Glas- oder sonstiges Isolierrohr k miteinander verbunden. Auch die Kontaktkappe i kann noch mit einer thermischen Auslösung wie in der gegenüberliegenden Kappe α versehen sein. Eine solche Ausführung ist in Abb. 2 dargestellt. Der thermische Teil der Sicherung wird mit verschiedenen Schmelzpunkten hergestellt, die sich je nach der Höchsttemperatur des zu schützenden Gerätes oder Geräteteiles richten. Gleichfalls wird die Schmelzsicherung dem normalen Strombedarf des ioo Gerätes angepaßt und erfordert eine Unterteilung nach Stromstärken. Um zu vermeiden, daß eine falsche Sicherung in ein Gerät eingesetzt wird, werden die beiden Kontaktkappen weitgehendst unverwechselbar ausgeführt. In der Abb. 3 ist die Kontaktkappe 1 beispielsweise mit einem Unverwechselbarkeitszapfen in für die thermische Sicherung versehen. Derselbe kann mit wachsender Temperatur in seiner Länge ab- oder in seinem Durchmesser zunehmen und so ein Einsetzen einer Sicherung mit höheren Abschmelzwerfen verhindern. Die Kontaktkappe η trägt beispielsweise gleichfalls einen Unverwechselbarkeitszapfen 0, der mit wachsender Stromstärke in seiner Länge ab- oder seinem Durchmesser zunimmt. Andererseits sind die beiden Unverwechselbarkeitsorgane an einer Sicherung untereinander so ausgeführt, daß ein kontaktgebendes Einsetzen der iao Sicherung in den Halter ausgeschlossen ist, wenn nicht die Kontaktkappe 1 mit der ther-

mischen Sicherung an derjenigen Stelle liegt, wo die Wärmezuführung liegt.

Die beiden Sicherungen, also die thermische und die Schmelzsicherung, haben besondere Unverwechselbarkeitsorgane, die auch wieder unter sich ein falsches Einsetzen der Sicherung verhindern.

Um ein möglichst genaues Ansprechen der Wärmesicherung zu erreichen, ist es vorteilhaft, diese sehr nahe an die zu schützende Stelle zu bringen oder aber die Wärmezuführung zur Sicherung gegen äußere ungleichmäßige Einflüsse zu schützen.

Abb. 4 zeigt eine Sicherung, die mit zwei Federn p- und einer Lötstelle q versehen ist, wobei in jeder Kontaktkappe r und s eine thermische Sicherung t untergebracht ist.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt Abb. 5, wo zwei Federn u, die durch zwei Lötstellen ν mit einem Schmelzdraht w verbunden sind, vorgesehen sind.

Die Kontaktkappen χ sind mit thermischen Sicherungen versehen.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Elektrische Sicherung mit einer unter Federzug stehenden Schmelzleiteranordnung mit mindestens einer Lötstelle, die nur durch Stromwärme zur Auslösung kommt, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einer der Kontaktkappen der Sicherung eine weitere als Wärmesicherung ausgebildete Lötstelle (b bzw. m und t) angeordnet ist, die einen niedrigeren Schmelzpunkt hat als die Lötstellen (/ bzw. h, q und v) des Schmelzleiters und nur durch die Wärme der sie umgebenden Teile zur Auslösung gebracht wird und auf die die Feder (ei bzw. p und u) der inneren Schmelzleiteranordnung ebenfalls als Auslöseorgan wirkt.
2. 2. Elektrische Sicherung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß diejenige Kontaktkappe, in der die Wärmesicherung untergebracht ist, auch das nach den Schmelztemperaturen bemessene Unverwechselbarkeitsorgan der Wärmesicherung trägt und die andere Kontaktkappe als Unverwechselbarkeitsorgan für die Stromsicherung dient.
3. 3. Elektrische Sicherung nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unverwechselbarkeitsorgane für die Wärmesicherung und Stromsicherung so ausgeführt sind, daß dieselben untereinander ebenfalls unverwechselbar sind.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen