DE656796C

DE656796C - Fusible conductor arrangement for fuses, especially for high-voltage fuses

Info

Publication number: DE656796C
Application number: DEV32595D
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Johann
Original assignee: Voigt and Haeffner AG
Current assignee: Voigt and Haeffner AG
Priority date: 1936-02-23
Filing date: 1936-02-23
Publication date: 1938-02-18

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM
18. FEBRUAR 1938ISSUED ON
FEBRUARY 18, 1938

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

M 656796 KLASSE 21 c GRUPPE M 656 796 21 CLASS C GROUP

Voigt & Haeffner Akt.-Ges. in Frankfurt, Main*)Voigt & Haeffner Akt.-Ges. in Frankfurt, Main *)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 23. Februar 1936 abPatented in the German Empire on February 23, 1936

Geschlossene Sicherungen höherer Spannung müssen nicht nur kurzschlußfest, sondern auch überlastungsfest sein, d. h. sie müssen auch solche Stromstärken mit Sicherheit abschalten, die verhältnismäßig wenig über dem Grenzstrom der Sicherung liegen. Der bei dem Ansprechen der Sicherung an der ursprünglichen Trennstelle entstehende Lichtbogen bzw. Schmelzfluß verlängert sichClosed fuses of higher voltage not only have to be short-circuit proof, but also be overload-proof, d. H. they must also have such amperages with certainty switch off, which are relatively little above the limit current of the fuse. The one when the fuse responds The arc or melt flow created at the original separation point is lengthened

ίο bekanntlich bei geringen Überströmen nur sehr langsam, und es vergehen bei den bisherigen Ausführungsarten unter Umständen einige Sekunden und mehr, bis die zur endgültigen Abschaltung notwendige Trennstrecke erreicht ist. Infolge dieser langen Abschaltdauer wird eine große Energiemenge in Wärme umgesetzt. Aus Sicherheitsgründen war man bei den bekannten Ausführungsarten zu einer beträchtlichen Vergrößerung der Sicherungspatrone gezwungen, wenn man nicht zwecks Verbilligung auf Überlastungsfestigkeit verzichtete.ίο is known only for low overcurrents very slowly, and it may pass with the previous versions a few seconds and more until the isolating distance required for final disconnection is reached. As a result of this long shutdown period, a large amount of energy is converted into heat. For safety reasons one was to a considerable enlargement in the known types of execution the fuse cartridge forced if one is not in order to reduce the cost of overload resistance renounced.

Es ist demgemäß von Vorteil, wenn es durch geeignete Maßnahmen gelingt, eine erhebliche Verkürzung der Abschaltdauer zu erreichen, etwa auf die Art, daß für ein schnelleres Entstehen der zur endgültigen Unterbrechung des Stromes notwendigen Trennstrecke gesorgt wird.Accordingly, it is advantageous if it is possible, by means of suitable measures, to achieve a to achieve a significant reduction in the shutdown time, roughly in the manner that for a faster emergence of the isolating distance necessary for the final interruption of the current is provided.

Es ist bekannt, in einer Niederspannungssicherung zwei Schmelzleiter verschiedener Querschnitte anzuordnen, wobei der eine dem anderen benachbart ist oder mit ihm ein gemeinsames Stück bildet. Beim Ansprechen der Sicherung schmilzt zunächst der Leiter großen Querschnitts durch. Der dabei entstehende Lichtbogen entwickelt so viel Wärme, daß alsdann auch der andere Leiter durchschmilzt. Die Trennstrecke ist bei dieser Ausführung jedoch für Hochspannungssicherungen nicht groß genug.It is known to have two different fusible conductors in a low-voltage fuse To arrange cross-sections, one being adjacent to the other or a common one with it Piece forms. When the fuse responds, the conductor with a large cross-section first melts. The resulting The arc develops so much heat that the other conductor then also melts through. The isolating distance is at However, this version is not large enough for high-voltage fuses.

Wird die bekannte Anordnung nun vervielfacht, indem man mehrere Lichtbögen in Reihe entstehen läßt, um die Abschaltdauer nach Ansprechen der Sicherung zu verkürzen, so kann dennoch nicht der angestrebte Zweck erreicht werden. Wenn mehrere Lichtbögen in Reihe liegen, fließt durch jeden der gleiche Strom. Jeder Lichtboge-n verlängert sich gerade so schnell, wie es auch ein einzelner 5« getan hätte. Für die Abschaltdauer ist aber die Summe aller Trennstrecken maßgebend. Bei der Reihenanordnung wird daher der notwendige Gesamtbetrag an Trennstrecken schneller erreicht als bei einem einzelnen Lichtbogen.If the known arrangement is now multiplied by placing several arcs in Series can arise in order to shorten the cut-off time after the fuse has responded, in this way, however, the intended purpose cannot be achieved. When multiple arcs are in series, the same current flows through each one. Every arc is lengthened just as fast as a single 5 ”would have done. However, for the switch-off period the sum of all isolating distances is decisive. In the series arrangement, therefore, the necessary total amount of isolating distances becomes reached faster than with a single arc.

Erfahrungsgemäß wirkt eine derartige Maßnahme nur bei verhältnismäßig hohen Überströmen; bei geringen Überströmen, wie sie in der Praxis nicht weniger häufig vorkommen, streuen jedoch die Ansprechzeiten der einzelnen Trennstellen so stark, daß der zuerst entstehende Lichtbogen mit großer Wahrscheinlichkeit bereits erloschen ist, bevor die übrigen Lichtbögen zur Unterbrechung beitragen können.Experience has shown that such a measure is only effective at relatively high levels Overflow; with low overcurrents, which are no less common in practice, however, the response times of the individual separation points scatter so strongly that the first arc to occur with a large Probability has already extinguished before the remaining arcs are interrupted can contribute.

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Dr. Hans Johann in Hochstadt, Main.Dr. Hans Johann in Hochstadt, Main.

Bei der Anwendung mehrerer nicht in Reihe, sondern parallel vom Strom durchflossener, getrennter Schmelzleiter mit vorbestimmten Trennstellen ist es dagegen bekannt, daß zwar die Ansprechzeiten der einzelnen Trennstellen fast beliebig schwanken dürfen, ein Lichtbogen jedoch erst entsteht, . wenn die letzte Trennstelle anspricht. Sobald im Lichtbogen bzw. Schmelzfluß ein genagender Spannungsabfall entstanden ist, werden auch die übrigen, vorläufig nur kurzen Trennstrecken von der Spannung durchschlagen und Lichtbogen gezündet. Man kann also sagen, daß an sämtlichen parallel liegenden, vorbestimmten Trennstellen in der Wirkung so gut wie gleichzeitig Lichtbogen entstehen. When using several not in series but in parallel with the current flowing through separate fusible conductors with predetermined separation points, however, it is known that although the response times of the individual Cutting points can fluctuate almost at will, but an arc only occurs when . when the last separation point responds. As soon as a gnawing in the arc or melt flow If there is a voltage drop, the remaining ones will also be short for the time being Isolating distances from the voltage break down and the arc ignited. One can So say that at all parallel, predetermined separation points in the effect as well as arcs occur at the same time.

Hingegen wird dabei die Lichtbogenzeit nicht abgekürzt, da ja jeder einzelne Schmelzleiter auf die notwendige Trennstrecke abschmelzen muß.On the other hand, the arc time is not abbreviated, since every single fusible link is connected to the necessary isolating distance must melt away.

Erfindungsgemäß sind nun der oder die Hauptschmelzleiter derart mit unter sich parallelen Nebenschmelzleitern versehen, daß die an vorbestimmten Trennstellen der Nebenschmelzleiter entstehenden Lichtbogen auf Grund der Wärmewirkung oder infolge des Anwachsens der Lichtbogen in Reihe liegende Trennstrecken an dem oder den Haupt-Schmelzleitern erzeugen. Diese i\nordnung besitzt den Vorteil, mit Sicherheit durch mehrfache Reihenunterbrechung des Schmelzleiters eine Verkürzung der Lichtbogenzeiten und damit der Wärmebeanspruchung der Sicherung zu erzielen, wodurch bei geringem Aufwand an Material bereits Überlastungsfestigkeit erzielt wird. According to the invention, the main fusible conductor or fusible conductors are in such a way parallel with each other Secondary fusible conductors provided that the at predetermined separation points of the secondary fusible conductors resulting arc due to the heat effect or as a result of the As the arcing grows, isolating distances lying in series on the main fusible conductor or conductors produce. This arrangement has the advantage of being safe through Multiple interruptions in the series of the fuse element shorten the arc times and thus to achieve the thermal stress on the fuse, whereby at low Expenditure on material already overload resistance is achieved.

Eine Ausführungsart der Erfindung ist bei- ■ spielsweise, daß bei dicht nebeneinanderliegenden Einzelschmelzleitern die Trennstellen in verschiedene Abschnitte gelegt werden. Dann kann jeder an einer Trennstelle entstehende Lichtbogen durch seine Wärme auch die benachbarten Schmelzleiter noch einmal trennen. Vorteilhaft werden zwei parallele Hauptschmelzleiter, die mit nur einem Ende an entgegengesetzte Kontakte augeschlossen sind, durch unter sich parallele Nebenschmelzleiterstücke verbunden, in denen vorbestimmte Abschmelzstellen angebracht sind. Entstehen nun an den letzteren durch Überlast Lichtbogen, so werden diese bei Anwachsen auf die parallelen Hauptschmelzleiter übertreten. Hierdurch entwickeln sich aber aus den vorher parallelen Lichtbogen in Reihe liegende Lichtbogen, Sie natürlich die Lichtbogendauer stark verkürzen.One embodiment of the invention is, for example, that when Individual fusible conductors, the separation points are placed in different sections. Then everyone can create an arc at a point of separation due to its heat also disconnect the adjacent fusible link again. Two are advantageous parallel main fusible links with only one end connected to opposite contacts are excluded by mutually parallel Secondary fusible link pieces connected, in which predetermined melting points are attached are. If arcs occur on the latter due to overload, these become parallel as they grow Cross the main fusible link. This, however, evolves from the previously parallel ones Arc series arc, you of course the arc duration shorten greatly.

Es ist nicht notwendig, daß die in den parallelen Nebenschmelzleitern befindlichen vorbestimmten Abschmelzstellen normal in den Stromkreis eingeschaltet sind. Liegen die Enden der beiden parallelen Hauptschmelzleiter beiderseitig an Spannung und besitzen sie gleichfalls je eine, und zwar an entgegengesetzten Enden angeordnete vorbestimmte Abschmelzstelle, so werden nach deren Ansprechen die übrigen an den parallel liegenden Nebenschmelzleitern befindlichen vorbestimmten Abschmelzstellen zum Ansprechen kommen.It is not necessary that those located in the parallel collateral fusible conductors predetermined melting points are normally switched on in the circuit. Lie the ends of the two parallel main fusible conductors on both sides at voltage and they also have one each, namely at predetermined melting point arranged opposite ends, so are after whose response is the rest of the secondary fusible conductors located in parallel predetermined melting points to respond.

An Stelle zweier paralleler Hauptschmelzleiter kann ein einziges Schmelzleiterband treten, das auf seiner ganzen Länge dicht aneinanderschließende Löcher beliebiger Form besitzt, so daß hierdurch zwei nebeneinanderlaufende Schmelzbänder mit zahlreichen Verbindungsstücken entstehen. Sowohl an den Verbindungsstücken als auch am Anfang und Ende des Schmelzleiterbandes befinden sich vorbestimmte Abschmelzstellen. Instead of two parallel main fusible conductors, a single fusible conductor strip can be used step, the holes of any shape, which are closely spaced along its entire length possesses, so that as a result of this two juxtaposed melting strips with numerous Connections arise. Both at the connecting pieces and at the beginning and end of the fusible link there are predetermined melting points.

An Hand der Abbildungen sei die Erfindung näher erläutert. In Abb. 1 bedeuten α und b die beiden. Hauptschmelzleiter, die durch drei parallele Nebenschmelzleiter c, d, e überbrückt sind. - Die Hauptschmelzleiter a, b liegen mit ihren entgegengesetzten Enden/ und g an Spannung. Die Nebenschmelzleiter c, d, e besitzen vorbestimmte Trennstellen h, i, k in Form von Lötstellen. Bei Überlast entsteht, wie Abb. 2 zeigt, an den Lötstellen h, i, k je ein Lichtbogen /, m, n. Mit fortschreitender Verlängerung der parallelen Lichtbogen erreichen diese die Hauptschmelzleiter a, b und verlängern sich weiterhin in der in Abb. 3 angedeuteten Weise. Nunmehr besitzt jeder Hauptschmelzleiter drei in Reihe liegende Lichtbogen. Selbstverständlich lassen sich nach diesem Grundsatz beliebig viele in Reihe liegende Lichtbogen erzeugen.The invention will be explained in more detail with the aid of the figures. In Fig. 1, α and b mean the two. Main fusible conductors bridged by three parallel secondary fusible conductors c, d, e. - The main fusible conductors a, b are at their opposite ends / and g under tension. The secondary fusible conductors c, d, e have predetermined separation points h, i, k in the form of solder points. Arises in case of overload, as shown in Fig. 2, h to the solder joints, i, each k is an arc /, m, n. With progressive extension of the parallel arc achieve this, the main fuse element a, b, and further extend in the in Fig. 3 indicated way. Each main fusible link now has three arcs in series. Of course, any number of arcs in series can be generated according to this principle.

Eine weitere Anwendungsmöglichkeit der Erfindung zeigt Abb. 4. Die Bezeichnung ist die gleiche wie in den vorhergehenden Abbildungen. Bei dieser Anordnung liegen die beiden parallel geführten Hauptschmelzleiter a, b mit ihren beiden Enden /, g an Spannung. Die parallelen Nebenschmelzleiter c, d, e mit ihren vorbestimmten Abschmelzstellen werden erst dann in die Strombahn eingeschaltet, wenn die Abschmelzstellen 0, p in den Hauptschmelzleitern a, b angesprochen haben.Another possible application of the invention is shown in Fig. 4. The designation is the same as in the previous figures. In this arrangement, the two main fusible conductors a, b , which are routed in parallel, are connected to voltage with their two ends /, g. The parallel secondary fusible conductors c, d, e with their predetermined melting points are only switched into the current path when the melting points 0, p in the main fusible conductors a, b have responded.

Abb. 5 zeigt eine erfindungsgemäß ausgebildete Sicherung, die besondere Vorteile hinsichtlich der Herstellung besitzt. Ein Band aus üblichem Schmelzleitermaterial enthält auf seiner ganzen Länge dicht aneinander anschließende Löcher q beliebiger Form, so daß man es auch als zwei nebenemanderlaufende Bänder mit zahlreichen Verbindungsbrücken ansehen kann, in denenFig. 5 shows a fuse designed according to the invention, which has particular advantages in terms of manufacture. A band of conventional fusible conductor material contains closely adjoining holes q of any shape along its entire length, so that it can also be viewed as two bands running next to one another with numerous connecting bridges in which

Lötstellen angeordnet sind. Jedes Längsband trägt eine Trennstelle ο und p in einigem Abstand voneinander. Alle zwischen beiden liegenden Brücken werden jedoch erst zu Strombahnen, wenn bei ο und p eine Trennung eingetreten ist und wirken dann ".entsprechend der Anordnung nach Abb. 4. Es ist übrigens für die Wirkung gleichgültig, in welcher Reihenfolge die Trennstellen ansprechen. Solder points are arranged. Each longitudinal belt has a separation point ο and p at some distance from one another. However, all bridges between the two only become current paths when a separation has occurred at ο and p and then act ". According to the arrangement according to Fig. 4. Incidentally, the sequence in which the separation points respond is irrelevant for the effect.

Ferner können bei gleicher Wirkung entsprechend viele der bisher erwähnten verbestimmten Trennstellen bereits bei der Herstellung der Sicherung durch kurze Trennstrecken derart ersetzt werden, daß im Verlauf der Abschaltung auch diese Strecken von der Spannung durchschlagen und an ihnen Lichtbogen gezündet werden.Furthermore, many of the previously mentioned can be determined with the same effect Isolation points through short isolating distances during the creation of the fuse be replaced in such a way that in the course of the shutdown, these routes of break through the voltage and ignite an arc on them.

Ein Ausführungsbeispiel zeigt Abb. 6.An exemplary embodiment is shown in Fig. 6.

Neben den Lötstellen r, s und den Verbindungsstücken t, u sind als parallele Leiter Trennstrecken v, w angeordnet, an denen nach Ansprechen der Lötstellen 0, p an den Hauptschmelzleitern Lichtbögen gezündet werden.In addition to the soldering points r, s and the connecting pieces t, u , separating paths v, w are arranged as parallel conductors, at which arcs are ignited after the soldering points 0, p have responded on the main fusible conductors.

Die vorbestimmten Abschmelzstellen können in bekannter Weise durch Ouerschnittsverringerung oder Anwendung eines leichter schmelzenden Metalls bzw. einer Legierung vorbestimmt werden. Auch kann der Schmelzleiter in an sich bekannter Weise zwecks besserer Ausnutzung des Raumes der Sicherung· zu Wendeln, Zickzackform o. dgl. gelegt oder mehrere derartige Schmelzleiter parallel verwendet werden.The predetermined melting points can be made in a known manner by reducing the cross section or the use of a more easily melting metal or alloy can be predetermined. The fuse element can also in a manner known per se for the purpose of better utilization of the security space placed in coils, zigzag or the like, or several such fusible conductors in parallel be used.

Claims

Patent claims:

i. Fusible conductor arrangement for fuses, especially for high-voltage fuses, characterized in that the main fusible conductor or conductors in such a way with mutually parallel secondary fusible conductors are provided that the arcs arising at predetermined separation points of the secondary fusible conductors due to the effect of heat or as a result of the increase in the arc in Generate separating lines lying in series on the main fusible link or conductors.

2. Fusible conductor arrangement according to claim i, characterized in that the parallel secondary fusible conductors with predetermined separation points connect two main fusible conductors in parallel, connected at one end to opposite contacts.

3. Fusible conductor arrangement according to claim ι and 2, characterized in that that the main fusible conductors are provided with predetermined melting points, after they have melted the secondary fusible conductors are switched on in the current path in such a way that they come to melt.

4. Fusible conductor arrangement according to claim ι to 3, characterized in that a fusible conductor strip ^{1 is provided} over its entire length with closely lined up holes of any shape, with the connecting pieces between adjacent holes and also at the beginning and end of the band on opposite sides of a hole. · A predetermined melting point is arranged in each case.

5. fusible conductor arrangement according to claim, ι to 4, characterized in that that the parallel, predetermined separation points already wholly or partially in the production of the fuse by isolating gaps, which act as spark gaps, are replaced in such a way that when responding the fuse also at these isolating distances with safety arc develop.

1 sheet of drawings