DE643462C - Offene oder geschlossene ueberstromtraege Schmelzsicherung - Google Patents

Description

Bekannte Schmelzleiter für träge Sicherungen arbeiten z. B. nach dem Prinzip der teilweisen Verminderung der Leitfähigkeit eines durchgehend gleich, starken Schmelzletters. Zur Erreichung dieses Zweckes muß der normal übliche Schmelzleiterquerschnitt verstärkt werden. Diese Verstärkung hat aber eine unerwünschte Erhöhung der Kurzschlußträgheit und Verminderung der Kurzschlußfestigkeit zur Folge. Ebenso verhalten sich andere bekannte Maßnahmen, wie z. B. das Durchschneiden und Zusammenlöten jedes einzelnen Schmelzleiters und das Beigeben von Weichlot auf einer begrenzten Länge des .Schmelzleiters. Auch die Anordnung von wärmeableitenden Fahnen zur stellenweisen Querschnittsverstärkung sowie die Anwendung besonderer Hart- oder Weichmetallklötze in Schmelzleitern sind bekannt. Diese haben außerdem eine Erhöhung der Kurzschlußträgheit zur Folge. Sie dienen zur Festlegung einer bestimmten Abschmelz- oder Auflötestelle und kommen unter Umständen nur durch Anwendung mechanischer Hilfsmittel, wie Federn usw., zur Wirkung. Ferner gestatten sie nicht die Herstellung von Schmelzsicherungen nach vorher bestimmten Stromzeitkurven, so daß die Stromzeitkurven nur selten den Ansprüchen der Verwendungspraxis entsprechen und ein weicher Übergang von der verzögerten Überstromabschaltung zur unverzögerten Kurzschlußunterbrechung nicht erzielt werden kann.

Gegenstand der Erfindung sind offene oder geschlossene überstromträge Schmelzsicherungen mit kleinstmöglicher Trägheit bei Kurzschlußströmen und größtmöglicher Trägheit bei Überströmen, die einerseits in solchen Grenzen veränderlich sind, welche durch die erforderliche Kurzschlußsicherheit bedingt sind, und andererseits in solchen Grenzen, die der Schutz der Leitungen als wesentlichste Aufgabe der überstromträgen Sicherungen zieht, so daß kurzzeitig auftretende Stromspitzen unwirksam bleiben und langandauernde kleine Überströme nach einer vorher bestimmbaren Stromzeitkurve abgeschaltet werden.

Beide Abschaltungen sind auf das Zusammenwirken mehrerer voneinander unabhängiger Bestandteile zurückzuführen.

i. Durch stellenweise Verstärkung von Schmelzleitern in der Mitte oder nahe derselben wird die Leitfähigkeit im verstärkten Teil so verändert, daß sie auf ein Vielfaches der unverstärkten Leiterteile vermehrt wird. Während des Stromdurchflusses erfahren die verstärkten Teile des Schmelzleiters infolge der erhöhten Leitfähigkeit eine geringere Temperaturzunahme als die unverstärkten Teile, so daß sich die Mitte des Schmelzleiters z. B. trotz Belastung mit fünffacher

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

Eduard Grünwald in Nürnberg.

Xennstromstärke in der Zeit von etwa ι bis 5 Sekunden nicht auf Schmelztemperatur erhitzt. Dadurch erhält man Schmelzleiter für träge Sicherungen, die gegen größere, aber nur kurzzeitig auftretende Überströme uri.-v empfindlich sind. Die unverstärkten Teile*', dieser Anordnung ermöglichen das unver'i· zögerte Abschalten von großen (mehr als io X Nennstrom) Überströmen und Kurz-Schlüssen.

2. Das Unterbrechen von lang andauernden kleineren Überströmen wird durch Auftrag legierungsfähiger, leicht schmelzender Metalle auf die unverstärkten, schwer schmelzenden Schmelzleiterenden erreicht. Infolge lang andauernder Erhitzung findet eine Legierung zwischen den leicht und schwer schmelzenden Metallen, z. B. Silber, Kupfer usw., mit Zinn, Cadmium usw. und allen Legierungen derselben statt. Das diese Metalle miteinander nur bei bestimmten Erwärmungen legieren und infolge der Legierung dem Schmelzleiter durch Widerstandsänderung einen anderen Charakter geben, ist an sich bekannt. Es ist aber ein weiterer Erfindungsgedanke, den Ort der Legierungsstelle auf dem Schmelzleiter so zu wählen, daß eine Stromzeitcharakteristik, die vorher bestimmt wird, erzielt wird. Die Wahl des Befestigungsortes hängt von der gewünschten Überstromträgheit ab. In den Abbildungen ist die Erfindung dargestellt. In

Abb. A stellt 1 den Schmelzleiter dar. 2 ist die Mittenverstärkung des Schmelzleiters. 3 ist die Temperaturkurve für einen Strom /. 4 zeigt die Teilkurve mit kleinerer Temperatur infolge Querschnittsverstärkung und Erhöhung der Leitfähigkeit. 5 zeigt die Erwärmung in den Schmelzleiterenden. 6 zeigt den Teil des Schmelzleiters, auf dem das für nachträgliche Legierung vorgesehene Metall 7 angebracht \vird.

Der sonst übliche Verlauf einer Schmelztemperaturkurve ist durch die Mittenverstärkung 2 des Schmelzleiters so abgeändert, wie in Kurve 3 der Abb. 1 zu sehen ist. Abänderungen der Temperaturkurve 3 sind abhängig von Änderungen der stellenweisen Verstärkung im Schmelzleiter. Kleine Ouerschnittsverstärkungen und geringe Längenausdehnung desselben bewirken eine höhere Temperaturzunahme und Abschaltung in kurzen Zeiten. Je größer und länger die Verstärkung ausgeführt wird, um so unempfindlicher wird der Schmelzleiter gegenüber kurzzeitig wirkenden Strömen.

Eine Legierung zwischen 6 und 7 findet nur dann statt, wenn mindestens die Legierungstemperatur vorhanden ist. Bei einem Strom, dessen Temperaturkurve durch 8 dargestellt ist, kann eine Legierung im Punkt 7 nicht erfolgen. Soll bei sonst gleichen Verhältnissen und dem zu 8 gehörigen Überstrom eine Legierung erfolgen, so muß das ■3s,egierungsmetall im Punkt 9 angebracht wer- 'ßggä. Andererseits müßte das Legierungs.-i^etall bei 10 angeordnet werden, wenn die ^Legierung und die Schmelzleiterunterbrechung durch einen Strom entsprechend der Temperaturkurve 3 nicht eingeleitet werden soll. In den meisten Fällen wird das leicht schmelzende Legierungsmetall durch Umhüllungen u.dgl. gehalten, z.B. bei geschlossenen Patronen mit Füllmaterial. Bei offenen Sicherungen dagegen ist zu berücksichtigen, daß Weichlote mit niedrigem Schmelzpunkt frühzeitig bei kleinen Strömen flüssig werden, sich aber erst bei höherem Strom mit dem anderen Metall legieren. Weichlote müssen infolgedessen so angeordnet oder gehalten sein, daß sie im flüssigen Zustand nicht tropfen oder fließen können. Über die Mittenverstärkung und die Befestigung von Legierungsmetall sind beispielsweise Anordnungen in den Abb. B bis J dargestellt. Es zeigen:

Abb. B eine teilweise Verstärkung durch Zusammenlegen einer oder mehrerer Lagen oder Windungen von geschweißtem Schmelzleitermaterial,

Abb. C eine teilweise Verstärkung durch Anwendung von Nieten, Kugeln, Stauchungen u. dgl.,

Abb. D Schmelzleiter, deren Verstärkung durch Drücken, Pressen, Rollen, Ziehen, Walzen oder Strecken erzeugt wird.

Die Form der Befestigung des aufgetragenen Metalls für die spätere Legierung mit dem Schmelzleitermaterial erfolgt nach Abb. E z. B. durch Anwendung einer Rille, die mit diesem Material gefüllt wird, oder einer Niete.

Abb. F enthält die Angabe über die verschiedenen Orte der Befestigung des leicht schmelzenden Materials auf dem unverstärkten Teil der Schmelzleiter, ζ. Β.: Abb. G für hochträge Sicherungen, Abb. H für mittelträge Sicherungen, Abb. J für schwachträge Sicherungen.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Offene oder geschlossene überstromträge Schmelzsicherung, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des ungeteilt verlaufenden Schmelzleiters in der Mitte oder nahe derselben verstärkt und außerdem legierungsfähiges, leicht schmelzendes Metall auf eine Stelle des unverstärkten Abschnitts des Schmelzleiters aufgetragen ist, so daß kurzzeitig wirkende Stromspitzen unwirksam bleiben, lang dauernde, kleine Überströme jedoch abgeschaltet werden.
2. 2. Schmelzsicherung nach. Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beeinflussung der Trägheitscharakteristik das legierungsfähige, leicht schmelzende Metall an verschiedenen Stellen längs des unverstärkten Schmelzleiterabschnitts auf ■ gebracht ist.
3. 3. Schmelzsicherung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des unverstärkten Teiles des Schmelzleiters derart bemessen ist, daß .,/trotz der Mittenverstärkung die Kurzschlußflinkheit der Sicherung erhalten bleibt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen