-
Geschlossene Rohrsicherung, insbesondere für Hochspannung, mit einem
oder mehreren ersetzbaren Schmelzleitern Es ist bekannt, die Rohre von geschlossenen
Sicherungen, insbesondere von Hochspannungssicherungen, deren in ein pulverförmiges
Löschmittel einsgebettete Schmelzleiter durch das Ansprechen zerstört oder sonst
beschädigt sind, für den gleichen Zweck wieder verwendbar zu- machen, indem die
Innenteile durch neue ersetzt werden. Infolge der Empfindlichkeit , der meist sehr
dünnen, schraubenförmig gewundenen und daher federnden Schmelzleiter und infolge
der Schwierigkeiten bei ihrer Einsetzung und Befestigung sowie bei der Einfüllung
des Löschpulvers mußte die Wiederherstellung gewöhnlich in der Herstellungsfabrik
selbst vorgenommen werden. Zweck der Erfindung ist es, die Wiederinstandsetzung
einer solchen Rohrsicherung außerhalb der Herstellungsfabrik, etwa -am Verwendungsort,
zu ermöglichen und leicht zu machen. Dazu dient nicht allein eine besondere Ausbildung
der Sicherung selbst, derart, daß der beim Ansprechen zerstörte Schmelzleiter leicht
ersetzbar ist, sondern es kann dazu auch die Schaffung einfacher Vorrichtungen aus
Gegenständen, die entweder überall leicht zu haben sind oder ihrer Natur nach sowieso
am Ort der Wiederherstellung vorhanden sein müssen, einen nützlichen Beitrag liefern
und ferner die Schaffungvon Behältern zur Verschickung, Aufbewah= rung und Mitnahme
der zur' Wiederinstandsetzung erforderlichen Ersatzteile, insbesondere neuer Schmelzleiter
und eines pulverförmigen Löschmittels. Die Gestaltung solcher Vorrichtungen und
Behälter ist natürlich von der besonderen, durch die Bauart der Siche,-rung bedingten
Gestalt und Ausbildung der Schmelzleiter und sonstigen Ersatzteile weitgehend abhängig
und somit erst durch- diese bedingt.
. Die Erfindung besteht darin,
daß die unter eigener Federspannung frei ausgespannten Schmelzleiter an ihren beiden
Enden mit den eine Einfüllöffnung für das Löschmittel frei' lassenden Anschlußstücken
der Rohrsichertürg, durch eine lösbare und ohne Drehung dem Schmelzleiters herstellbare
metallische Verw. bindung, vorzugsweise eine Klemm- oder Keilverbindung, gleichzeitig
mechanisch und elektrisch verbunden sind.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nebst Zubehör
dargestellt. Fi.g. i zeigt im Schnitt eine Sicherung, die gerade mit einem pulverförmigen.
Löschmittel gefüllt wird, Fig. 2 ihre eigentlichen Verbindungsteile in der Draufsicht
und Fig. 3 eine vergrößerte Schnittdarstellung des einen Endes der Sicherung.
-
Die Fig. q. bis 7 zeigen Ersatzschmelzleiter in verschiedenen Zuständen
sowie Zubehörteile. Die Darstellung des unteren Teiles von Fig. 4. ist dabei zugunsten
der Einschiebung von Fig. 3 unterbrochen. Gleiche Teile sind in sämtlichen Figuren
mit gleichen Bezugszeichen versehen.
-
Auf beiden Enden des Isolierrohres i i, das aus keramischem Werkstoff
oder zur besseren Beobachtung der Vorgänge beim Einsetzen der Schmelzleiter aus
durchsichtigem Stoff, z. B. Glas, oder aber zur Erleichterung der Lichtbogenlöschung
aus gasabgebenden Stoffen bestehen kann, befinden sich die metallenen Anschlußkappen
12, die die leitende Verbindung mit entsprechend ausgebildeten, in der Zeichnung
nicht dargestellten festen Anschlußklemmen vermitteln. Die Stirnseite der Kappen
ist eingedrückt und gemäß Fig. z mit einer großen. kreisförmigen Au-s.sparung versehen,
durch die ein Schmelzleiter bequem hindurchgefädelt werden kann, und mit einer Reihe
von kleineren, ebenfalls kreisförmigen Aussparungen, die mit der großen durch einen
Schlitz in Verbindung stehen und zur Aufnahme der .Schmelzleiterenden bestimmt sind.
Es kann natürlich auch eine besondere, von der Kappe getrennte Aufhängeplatte vorgesehen
sein, doch ist dann für eine besondere gut leitende Verbindung zwischen Kappe und
Aufhängeplatte Sorge zu tragen. In vorliegendem Falle ist diese ohne weiteres mit
Sicherheit vorhanden, da die Platte mit der Kappe aus einem Stück besteht. Diese
Ausbildung wirkt sich besonders vorteilhaft aus, wenn auch die Verbindung des Schmelzleiters
mit der Aufhängeplatte so ausgeführt ist, daß eine besondere elektrisch leitende
Überbrükkung der Verbindungsstelle entbehrlich ist, dann bedarf es nämlich in der
ganzen Sicherung überhauptkeinerÜberbrückungselemente. Je einfacher auf diese Weise
der Aufbau der Sicherung gehalten ist, um so größer ist gleichzeitig ihre Betriebssicherheit.
-
Der Schmelzleiter 14 besitzt Lockenform, d. h. er ist in einer Schraubenlinie
gewickelt, wodurch er wie eine Schraubenfeder eine gewisse Eigenspannung besitzt,
wenn er auseinandergezogen wird. Dasselbe läßt sich auch durch Anordnung in wellen-
oder zickzackförmigen Windungen erzielen. Ein besonderer starrer Sch:melzleiterträger
fehlt an der fertigen Sicherung. An den Enden jedes Schmelzleiters sind kleine Nippel
15 unlösbar befestigt, beispielsweise durch Lötung oder Schweißung oder, wie Fig.3
zeigt, durch Einklemmen des zu diesem Zweck verdrillten Endes des Schmelzleiters
1q.. Das Gewicht des Nippels soll nur so groß sein, daß die Gefahr, daß der Schmelzleiter
bei freier Aufhängung bis zu seiner Elastizitätsgrenze auseinandergezogen wird,
mit Sicherheit ausgeschlossen ist. Am einfachsten wird das dadurch erreicht, daß
der Nippel hohl ausgebildet ist. Das hat die weiteren Vorteile, daß die feste Verbindung
mit dem Schmelzleiter durch einfaches Zusammenquetschen des unteren Teiles des Nippels
hergestellt werden kann und daß ferner der Nippel nachgiebig ist .gegenüber dem
ihn aufnehmenden anderen Verbindungsteil, nämlich der mit Aussparungen versehenen
Aufhängeplatte an der Kappe 12. So wird eine bleibende Verformung der letzteren
vermieden, die unerwünscht wäre, weil die Aufhängeplatte bei der Instandsetzung
beibehalten und nicht mit ausgewechselt werden soll. Die Form eines Kreiskegels
oder Kegelstumpfes ist für den Nippel r5 vorteilhaft, weil sie leicht herstellbar
ist, ebenso wie die ihn aufnehmende kreisförmige Aussparung der Aufhängeplatte.
Ein Bund am breiteren Ende des Nippels 15, durch Umbördelung'entstanden, begrenzt
den Eingriffsweg der Keilverbindung und verhindert, daß etwa der Nippel
15 durch die ihn aufnehmende Aussparung in der .Aufhängeplatte vollends hindurchschlüpfen
kann. Wegen des Bundes könnte zier Nippel auch zyliaiderförmig ausgebildet sein.
Es läge darin keine Keilverbindung vor, sondern man könnte von einer Art Bajonettverschlnß
sprechen. Hierbei müßte aber für eine gut leitende elektrische Verbindung entweder
durch einen besonderen Überbrückungsleiter gesorgt werden oder dadurch, claß ein
Anpressungsdruck auf den oberen Rand des Nippels ausgeübt wird, der diesen gegen
die Aufhängeplatte drückt, z. B. mit Hilfe einer oder mehrerer Druckfedern oder
federnder Bleche, .die an .einem äußeren Verschlußdeckel für die Kappe 12 befestigt
sein könnten. Durch die kegelförmige Ausbildung eines zier Verbindungsteile dagegen
entsteht der erforderliche Kontaktdruck ohne weiteres.
Es empfiehlt
sich, die Lockerung oder Lösung der Keilverbindung durch eine mechanische Sicherungsvorrichtung
zu verhindern. Als solche wirkt. beim Ausführungsbeispiel :der Deckel 13, der das
Ende.des Sicherungsrohres vollkqnimen dicht verschließt, ,nachdem :er in die Einsenkung
an der Stirnseite der Kappe 12 fest hineingedrückt ist. Der Deckel 13 lcänn lediglich
durch Reibung gehalten sein. Besonders festen Halt hat er, wenn seine ringförmige
,Sitzfläche ebenso wie :die entsprechende Fläche im zurückspringenden Stirnteil
der Kappe 12, wie Fig. 3 erkennen läßt, nach der dem ' Inneren des :Sicherungsrohres
zugekehrten Seite hin etwas konisch erweitert ist. Obwohl hierbei der größte Durchmesser
.des Deckeleinsatzes größer ist als die lichte Weite der Kappe am äußersten Kappenrand,
läßt sich der Deckel dennoch einsetzen., indem er vorübergehend federnd nachgibt.
.
-
Soll eine Sicherung nach dem Ansprechen odersonstiger Beschädigung
ihrer Innenteile wieder instand gesetzt werden, so sind :zunächst die beiden Verschlußdeckel13
abzunehmen, dazu wird lediglich ein Schraubenzieher 3.o benutzt, dessen unteres
Ende in Tig. 3 angedeutet ist und der :als eines der am häufigsten verwendeten Handwerkzeuge
überall vorhanden zu :sein pflegt. Danach werden auf ,gleiche Weise die Nippel 15
der ..zerstörteil Schmelzdrähte entfernt; die alte Füllung mit den Resten der Schmelzleiter
kann durch die Aussparungen in .den Stirnseiten der Kappen hindurch .ausgeschüttet
werden, nachdem sie beispielsweise ,mittels des .durch die gleichen.Ö$nungen eingeführten
Schraubenziehers aufgelockert und etwa an den Wänden des Rohres oder in den Ecken
=des Innenraumes hängengebliebenen Reste abgekratzt sind. Nun ist die Sicherung
zur Aufnahme der neuen Ers.atzschmelzleiter bereit.
-
Das Einsetzen derErsätzschmelzleiter .kann im Gegensatz zu den bisher
bekannten Verfahren-ohne einen. starren Schmelzleiterträger lediglich mit Hilfe
der Schwerkraft vorgenommen werden, indem der :etwa in der Form nach Fig. q. hergestellte
Schmelzleiter in das senkrecht aufgestellte Sicherungsrohr von oben :her :eingefädelt
wird. - Das -obere Ende des Schmelzleiters 1q. wird mit der Hand .erfa-ßt, Sam unteren
Ende wird zur besseren Führung ein Faden, ein Kettchen, eine Schnur o. dgl. -angehängt.
Nach Fig.4 ist ein Faden 22 zu diesem Zweck oben -mit einem Haken 21 versehen, dessen
oberer Teil um den kegelförmigen Nippel 15 in Form eines offenen Ringes herumgreift
und .über den Abschlußbund des Nippels zu liegen kommt, so daß .er gegen die Gefahr
gesichert ist, an vorstehenden Teilen im Innern der Sicherung, :insbesondere an
.einem'der bereits :eingesetzten Schmelzleiter, -hängenzubleiben. Statt des Greifers
kann natürlich auch eine Schlinge vorgesehen sein,-insbesondere wenn das Ende des
Nippels etwa hakenähnlich ausgebildet ist. Am unteren Ende des Fadens 22 hängt ein
G.ewichtchen 23 in Gestalt einer Kugel, beispielsweise eine Perle aus Glas o. d91.
Ihr Gewicht hältdie Schmelzleiterlocke beim Einfädeln lotrecht, ohne sie wesentlich
auseinanderzuziehen. Die Kugel :kann beim Durchfädeln, durch das Sicherungsrohr
so leicht nicht irgendwo im Innern hängenbleiben. Der-Faden soll mindestens so lang
sein, daß sein unteres Ende mit der Perle uhten aus dem Sicherungsrohr herausschaut,
wenn sich der Haken n.21 noch oberhalb der-oberen Anfhängeplatte befindet. Die Führung
beim Einfädeln :des :Schmelzdrahtes kann-dann bequem mit der .anderen Hand unterstützt
werden, indem diese die Perle führt. Ist der Schmelzdraht weit genug herabgelassen.,
durch den Verbindungsschlitz in -eine der kleineren Aussparungen der oberen Aufhängeplatte
hineingeführt und sein Anschlußnippel lose hineingesetzt und leicht festgedrückt,
so wird durch Zug.an der -Einfädelschnur 22 die Schmelzleiter locke- bis .etwa auf
-die in Fig: ,5 dargestellte Länge :auseizianderge@ogen, das unten herauskommende
Ende am 1#ippel erfaßt, von dem Halten 2i befreit, in die entsprechende kleinere
Aussparung der unteren Aufhängeplatte eingeführt und dieser untere Nippel dann ebenfalls
leicht hineingedrückt. Dann ist der Schmelzleiter im Rohrinnern frei ausgespannt.
-
In diesem Zustande sollen die Abstände .zwischen den einzelnen. Windungen
der vorn Schmelzleiter gebildeten Schratnben-, Wellen-oder Zickzacklinie, d. h.
also die Ganghöhen, für sämtliche .SchmeWeiterteile Bannähernd ;gleich sein. Der
,Schmelzleiter kann,, wie gezeichnet, aus Teilen verschiedenen _Querschnitte s bestehen.
Der -mittlere Teil besitzt hier beispielsweise einen kleineren Querschnitt, damit
er --bei Abschaltung verhältnismäßig kleiner Überströme dicht oberhalb des Grenzstromes
zuerst und auf einmal abschmilzt. Er ist so lang, daß die durch ihn geschaffene
Unterbrechungsstrecke zur Unterbrechung eines derartigen Überstromes gerade ausreicht.
Der Querschnitt der .anschließenden Teile ist :stärker,, -so daß bei größerem Abschaltstrom
der Lichtbogen durch Wegbrennen. weiterer Teile des Schmelzleiters die .zu seiner
Unterbrechung erforderliche Trennstrecke selbst schafft. Statt verschiedener Quexächnitte
rönnen sinngemä,ß.auchverschiedene Werkstoffe für die einzelnen Teile verwendet
werden. In :den vorbezeichneten Fällen ist die Dehnung der verschiedenen
Teile der
Schmelzleiterlocke bei gleicher Dehnungskraft verschieden
groß. Würde nun der ganze Schmelzleiter bei der Herstellung mit durchweg gleicher
Steigung angefertigt sein, so würden seine einzelnen Teile in ausgespanntem Zustand
verschiedene Ganghöhen aufweisen. Die Windungsabstände sollen aber bei dem in- der
gebrauchsfertigen Sicherung befindlichen Schmelzleiter, wie oben erwähnt, überall
annähernd gleich sein. Die Windungsabstände der schwächeren Leiterteile können um
ein Geringes größer sein, da der Lichtbogen an ihnen zuerst entsteht und bei großem
Abschaltstrom an ihnen länger brennt als an den stärkeren - Schmelzleiterteilen.
Letztere können daher etwas geringere Windungsabstände aufweisen, da der Lichtbogen
an ihnen kürzere Zeit besteht und infolgedessen weniger Löschmittel, verbraucht
wird als an den schwächeren Sch.melzleiterteilen. Bei der Herstellung des Schmelzleiters
muß nun von vornherein darauf Rücksicht genommen, werden, daß er nach dein Einsetzen
in die Sicherung in gebrauchsfertigem Zustande überall die gewünschten Windungsabstände
hat. Der Schmelzleiter ist z. B. etwa so zu wickeln; wie es in Fig. q. dargestellt
ist, die den Schmelzleiter in fast völlig entspanntem Zustande zeigt. Hier sind
die Windungen der stärkeren Schmelzleiterteile oben und unten so weit voneinander
gewickelt, daß sie schon annähernd die für den Endzustand in der gebrauchsfertigen
Sicherung vorbestimmte Ganghöhe haben. Die Windungen des schwächeren Schmelzleiterteiles
in der Mitte sind dicht nebeneinander gewickelt und ziehen sich beim Ausspannen
des Schmelzleiters zum Einsetzen in die Sicherung auf die vorgeschriebene Ganghöhe
auseinander.
-
Nachdem sämtliche Schmelzleiter in der vorbeschriebenen Weise eingesetzt
sind, wird das eine Ende des Sicherungsrohres mit dem Deckel 13 verschlossen. Dazu
ist .ein Werkzeug nicht erforderlich. Das Rohr mit dem von Hand lose aufgesetzten
Deckel kann beispielsweise mit beiden. Händen erfaßt und gegen eine Wand, Tischplatte
o. dgl. gepreßt werden. Dabei wird gleichzeitig die Keilverbindung vervollständigt,
indem die Nippel 15 durch den Deckel 13 vollends in ihre in Fig. i unten und in
Fig. 3 gezeichnete Endlage gedrückt. werden. Damit wird ein. fester Sitz der Nippel
15 in der Aufhängeplatte herbeigeführt und ein guter Stromübergang gesichert.
-
Soll zur Erleichterung der Lichtbogenlösehung ein pulverförmiges oder
flüssiges Löchmittel angewendet werden, so empfiehlt es sich, so viel, wie zur Füllung
einer Sicherung erforderlich ist, oder sicherheitshalber ein wenig mehr in einem
Behälter entsprechender Größe zum Versand zu bringen oder aufzubewahren, der so
ausgebildet ist, daß er gleichzeitig als Vorrichtung zur Erleichterung des Einfüllens
verwendbar ist. Nach Fig. z ist der beispielsweise aus Pappe bestehende Behälter
17 für das Ersatzfüllmittel 16 rohrförmig ausgebildet, derart, daß seine lichte
Weite gleich dem äußeren Durchmesser der Sicherungskappe i2 ist. Dann paßt das eine
Ende des Behälterrohres mundstückartig auf das Ende des Sicherungsrohres und schließt
dieses dicht ab. Es wird zum Einfüllen so weit über dieses geschoben, daß eine festsitzende
tragende Verbindung zwischen Behälter und Sicherungsrohr entsteht und besondere
Halter somit entbehrlich sind. Das Mundstück des Behälters 17 ist gegen dessen Innenraum
durch einen Deckel ig abgeschlossen, der ebenfalls aus Pappe sein kann und in der
Mitte eine Aussparung besitzt, die zunächst mit einem Papierblättchen 2o verklebt
ist, bevor das Ersatzfüllmittel durch das andere Ende nach Abnahme des Deckels 18
in den Behälter hineingetan wird. Im Versand-und Aufbewahrungszustand ist dann der
Behälter allseitig vollkommen geschlossen.
-
Zum Füllen der Sicherung wird das Papierblättchen 2o z. B. mit dem
vorher benutzten Schraubenzieher 3o durchstoßen, wobei diese Seite des Behälters
17 zunächst nach oben gehalten wird, damit nicht das Füllmittel sofort herausläuft.
Die Sicherung mit den eingesetzten Schmelzleitern 1q., die an einem Ende mit einem
Deckel 13 verschlossen ist, wird mit dem anderen, noch offenen Ende in das Mundstück
des Behälters 17 von oben her hineingeschoben. Dabei muß die in Fig. 2 sichtbare
große Aussparung der Sicherungskappe 12 senkrecht über die Aussparung im Deckel
ig zu liegen kommen. Bei zentrischer Anordnung beider Öffnungen ist dies ohne weiteres
der Fall, bei anderer Anordnung müssen entsprechende Führungseinrichtungen vorgesehen
sein, die das Zusammensetzen der Fülleinrichtung mit dem- Sicherungsrohr nur in
der richtigen gegenseitigen Stellung gestatten und Sicherheit gegen ein gegenseitiges
Verdrehen bieten. Nun wird die ganze Anordnung herumgeschwenkt, so daß das Sicherungsrohr
unten und der Füllmittelbehälter oben ist, wie Fig. i zeigt. Dann rieselt das Füllmittel
16 allmählich in die Sicherung hinein, wobei es einen Schüttkegel bildet. Durch
ständiges leises Rütteln am Sicherungsrohr kann ein hinreichend festes Ineinandergleiten
der einzelnen Füllmittelkörner erzielt werden, so daß nicht zu befürchten ist, daß
es sich noch nachträglich setzt und etwa während des Betriebes im Laufe der Zeit
am oberen Ende der Schmelzleiter ein Luftraum entsteht, wodurch die Wärmeabfuhr
an diesen Stellen verschlechtert
und die Charakteristik der Sicherung
in unerwünschtem Maße- verändert werden -könnte. Bei dieser Art der Füllung werden
die vorher eingesetzten Innenteile sorgsam geschont und nachträgliche Verlagerungen
der Schmelzleiter vermieden. Die Leiter behalten vielmehr die gleiche Lage, die
sie im frei ausgespannten Zustande vor Einfüllung des Löschmittels hatten, auch
in der gefüllten Sicherung praktisch bei. Das ist wichtig, weil die Abstände im
Innern der Sicherung dann nicht größer bemessen zu werden brauchen, als es mit Rücksicht
auf die Gefahr der gegenseitigen Beeinträchtigung der beim Abschmelzvorgang entstehenden
Schmelzraupen und mit Rücksicht auf die Gefährdung des Sicherungsrohres durch die
Lichtbogenhitze unbedingt erforderlich ist. Nach Einfüllung des Löschmittels wird
der zweite Deckel 13 in dergleichen Weise, wie. oben beschrieben, auf, gesetzt.
Die Sicherung ist damit vollständig geschlossen und wiederum gebrauchsfertig.
-
Zum Versand und zur Aufbewahrung der firsatzschrrielzleiter dient
z. B. eine Schachtel, deren Unterteil in Fig. 6 zu sehen ist. Ein rechteckiger -
flächer Kasten aus Sperrholz, Pappe, Kunstpreßstöff o. dgl. besitzt an den Schmalseiten
Einsätze 25, die nach Fig. 7 in gleicher Weise wie die Aufhängeplatte nach Fig.2
mit kreisförmigen Aussparungen zur Aufnahme der Befestigungsnippel 15 versehen
sind, wobei der Schmelzdraht durch einen Schlitz in die Aussparung eingeführt werden
kann. Die beiden Einsätze 25 sind in einer solchen Entfernung voneinander im Kasten
24 befestigt, daß die versandfertig eingelegten Schmelzleiter 1q. eine gewisse mechanische
Vorspannung besitzen, die j edoch geringer ist als die Spannung, die sie nach dem
Einsetzen der Sicherung im, gebrauchsfertigen Zustand haben. Zwischenwände 28 verhindern
die gegenseitige Berührung der Schmelzleiter beim Verpacken. U-förmige Einsätze
26 und 27, die leicht herausgenommen werden können, sichern die Nippel gegen unbeabsichtigte
Lockerung oder Lösung in gleicher Weise wie die Verschlußdeckel 13 es an der gebrauchsfertigen
Sicherung tun. In dem frei bleibenden Raum an den Schmalseiten der Schachtel 24
kann die zum Einfädeln benutzte Schnur 22 mit Haken, 21 und Perle 23 untergebracht
sein, damit sie im Bedarfsfalle stets gleichzeitig mit dem Ersätzschmelzleiter zur
Hand ist.