DE706948C

DE706948C - Overcurrent carrier fuse

Info

Publication number: DE706948C
Application number: DEL100099D
Authority: DE
Inventors: George R Brown
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1938-12-08
Filing date: 1940-02-09
Publication date: 1941-06-09

Description

Überstromträge Schmelzsicherung Es ist bereits bekannt, bei Schutzsicherungen für durch Temperatursteigerungen gefährdete elektrische Maschinen u. dgl. drei Leiter anzuwenden, von denen ein Schmelzleiter, der mit einem. anderen in Reihe geschaltet ist, durch eine Lötstelle überbrückt ist, während der dritte Schmelzleiter zu dieser Anordnung parallel geschaltet ist. Bei mäßigen überströmen wird hierbei die Lötstelle geöffnet, und es werden die hierdurch ,überbelasteten, Schmelzleiter zum Abschmelzen gebracht. Bei kurzschlußärtigen Überströmen dagegen schmelzen zwei Leiter durch, ohne daß die Lötstelle ansprechen muß.Overcurrent load fuse It is already known in the case of protective fuses for electrical machines and the like endangered by temperature increases, three conductors apply, one of which is a fusible link with a. others connected in series is bridged by a solder joint, while the third fusible link is connected to it Arrangement is connected in parallel. If there is moderate overcurrent, the soldering point will be affected opened, and the thereby overloaded fusible conductors are melted brought. In the case of short-circuit-like overcurrents, on the other hand, two conductors melt through, without the solder joint having to respond.

Die Erfindung hat eine überstromträge Schmelzsicherung mit Lötstelle und mit nur zwei in Reihe geschalteten Schmelzleitern zum. Schutz von elektrischen Anlagen, Geräten u. dgl. zum Gegenstand, mit der eine schnelle und sichere Unterbrechung des zu schützenden Stromkreises ermöglicht und wobei je nach der Art des überstromes immer nur einer der Schmelzleiter zerstört wird.The invention has an overcurrent defective fuse with a soldered joint and with only two fusible conductors connected in series to the. Protection of electrical Systems, devices and the like to the subject, with which a fast and safe interruption of the circuit to be protected and depending on the type of overcurrent only one of the fusible links is destroyed.

Gemäß der Erfindung sind zwei Schmelzleiter unterschiedlicher Durchschinelzstromstärke innerhalb eines Füllmittels in einem, Rohr, welches von einem anderen Rohr unter Freilassung eines zylindrischen, als Expansionskamm,er wirkenden Raumes konzentrisch umgeben ist,. angeordnet, wobei die im zylindrischen Raum hefindliche Lötstelle die inneren Enden. der in Reihe geschalteten Schmelz, leiter gegenseitig und mit einem. durch eine Feder gespannten, verschiebbaren, eine Wärme aufnehmende Masse darstellenden Metallring verbindet, und daß ferner der Metallring in Reihenschaltung mit der Feder zu dem schwächer bemessenen Schnielzleiterelektrisch parallel geschaltet ist und bei Ansprechen der Lötstelle diesen parallelen Stromkreis unterbricht. Der Widerstand des Nebenschlusses ist zweckmäßig gegenüber dem schwächer bemessenen Schmelzleiter derart, daß der Schmelzleiter bis zur höchst zulässigen Belastung der Sicherung nicht durchschmilzt. Der für eine höhere Durchschmelzstromstärke bemessene Schmelzleiter ist vorteilhaft mit einer Querschnittsverringerung zur Festlegung der Schmelzstelle ausgerüstet, während der Metallring mit einer inneren Isolierauskleidung versehen wird, welche die Durchführungsöffnung der inneren Schmelzleiterenden bei losgelötetem Ring abdeckt und auch die Löschung von gegebenenfalls zwischen dem Ring und der Lötstelle auftretenden Lichtbögen begünstigt.According to the invention, two fusible conductors are of different through-going current strength inside a filler in a, tube, which from another tube underneath Release of a cylindrical space that acts as an expansion comb, concentric is surrounded. arranged, with the soldering point in the cylindrical space the inner ends. the enamel connected in series, conductors mutually and with one. stretched by a spring, displaceable, a warmth absorbing Metal ring representing the earth connects, and that furthermore the metal ring is connected in series connected electrically in parallel with the spring to the weaker-sized Schnielz conductor and interrupts this parallel circuit when the soldering point is triggered. Of the Resistance of the shunt is useful compared to the weaker one Fusible conductor in such a way that the fusible conductor is up to the maximum permissible load the fuse does not melt through. The one rated for a higher melt flow rate Fusible conductor is advantageous with a reduction in cross section for fixing the melting point, while the metal ring has an inner insulating lining is provided, which the feed-through opening of the inner fusible conductor ends at loosened ring covers and also the deletion of if necessary between the Ring and the solder joint favored arcing.

Durch die Anwendung konzentrisch angeordneter Rohre bei ringförmiger Ausbildung der in der Expansionskammer vorgesehenen Wärme aufnehmenden Masse wird ein äußerst einfacher Aufbau erreicht, und es können billig herstellbare Einzelteile zur Verwendung gelangen.By using concentrically arranged tubes with ring-shaped Formation of the heat-absorbing mass provided in the expansion chamber an extremely simple structure is achieved, and individual parts that can be produced cheaply can be achieved come to use.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in den Fig. 1 bis 3 beispielsweise dargestellt.The invention is shown in the drawing in FIGS. 1 to 3, for example.

Fig. i zeigt einen Längsschnitt durch die Sicherung, Fig. 2 einen teilweisen Längsschnitt durch die Sicherung, der gegenüber dem Schnitt der Fig. i um go versetzt ist. und Fig. 3 einen der Fig. 2 entsprechenden Teilquerschnitt des unmittelbar vor der Abschmelzung stehenden Schmelzleiters.Fig. I shows a longitudinal section through the fuse, Fig. 2 shows a partial longitudinal section through the fuse, which compared to the section of Fig. i is offset by go. and FIG. 3 shows a partial cross section corresponding to FIG of the fuse element immediately before the melting point.

Die Erfindung ist beispielsweise an einer Patronensicherung dargestellt, kann aber auch an anderen Sicherungsanordnungen, beispielsweise Stöpselsicherungen, Anwendung finden.The invention is shown for example on a cartridge fuse, but can also be connected to other fuse arrangements, for example plug fuses, Find application.

Die Erfindung besteht aus zwei konzentrisch zueinander angeordneten Isolierrohren io, 11 ,aus beispielsweise Fiber. Der Außendurchmesser des inneren Rohres ist kleiner als der Innendurchmesser des äußeren Rohres,. so daß ein zylindrischer Raum 12 entsteht. Das innere Rohr io ist an beiden Enden mit über den ganzen Umfang verteilten Schlitzen 13 versehen, welche Verbindungsöffnungen zwischen dem Raum des inneren Rohres i o und dem zylindrischen Raum 12 darstellen. Die Enden dieser Rohre sind mittels :Metallkappen 1.1 verschlossen, die zugleich darstellen. Beide i@appen i.l unthalten _ _ntlüftungsöffnungen, deren Zweck später beschrieben wird.The invention consists of two concentrically arranged insulating tubes 10, 11 , made of, for example, fiber. The outer diameter of the inner tube is smaller than the inner diameter of the outer tube. so that a cylindrical space 12 is created. The inner tube io is provided at both ends with slots 13 distributed over the entire circumference, which represent connecting openings between the space of the inner tube io and the cylindrical space 12. The ends of these tubes are closed by means of: Metal caps 1.1, which also represent. Both i @ appen il have vents, the purpose of which will be described later.

Jede dieser Endkappen 1:1 ist mit einen, mittleren Kontaktstift 16 aus Kupfer a. dgl. ausgerüstet, von denen das eine Ende mit der entsprechenden Endkappe elektrisch verbünden ist, während das andere Ende in das Rohr i o hineinragt. Innerhalb dieses Rohres io ist der Schmelzleiter 17 angeordnet. Er ist an einem Ende mit einem der Stifte 16 verbunden, während das andere Ende bei i 8 winkelig abgebogen und durch eine üffnung ig des Rohres geführt ist, so daß es in den zylindrischen Raum ia hineinragt. Ln inneren Rohr ist ferner ein zweiter Schmelzleiter 2o angeordnet, der mit einem Ende des anderen Kontaktstiftes 16 verbunden ist, während das andere Ende des Leiters bei 21 winkelig abgebogen ist und ebenfalls durch die üftminn ig in den zylindrischen Raum 12 führt, wo es mit dem Schmelzleiter 1; bei 22 elektrisch verbunden ist, so daß beide Schmelzleiter in Reihe geschaltet sind. Die Schmelzleiter 17 und ao sind so bemessen, daß sie nicht bei gleichen Stromstärken durchschmelzen. Bei dem Ausführungsbeispiel schmilzt der Schmelzleiter 2o bei einer geringeren Stromstärke durch als der Schmelzleiter 17. Das innere Rohr ist mit einem inerten Füllmittel 17, z. B. Kalk, angefüllt, welcher die Schmelzleiter 17 und 2o umgibt und die bei der Kurzschlußabschmelzung entstehenden Gase aufnimmt. Das inerte Füllmittel wird innerhalb des Rohres mittels Abschlußeinsätze 16' eines Faserstoffes, z. B. Asbest, vor dem Herausfallen gesichert. Die Einsätze 16' umgeben die Kontaktstifte in der Nähe der Verbindungs-Öffnungen 13 und verhindern, daß das Füllmittel durch die Öffnungen 13 in den zylindrischen Raum 12 gelangt. Zur Druckentlastung des Rohres i o der beim Abschmelzen eines oder beider Schmelzleiter entstehenden Gase sind die Asbestabschlüsse ausreichend porös ausgebildet, so daß die Gase durch diese hindurch und darauf durch die Verbindungsöffnungen 13 in den zylindrischen Raum 12 gelangen. Der Raum 12 wirkt auf diese Weise als Expansionskammer und verringert den innerhalb des Rohres io auftretenden Druck. Die Gase können darauf aus der Kammer 12 durch die Entlüftungsöffnungen 1 5 der beiden Endkappen nach außen gelangen.Each of these end caps 1: 1 has a central contact pin 16 made of copper a. Like. Equipped, one end of which with the corresponding end cap is connected electrically, while the other end protrudes into the tube i o. Within This tube io the fusible conductor 17 is arranged. He's on one end with one of pins 16 connected, while the other end is bent at an angle at i 8 and is passed through an opening ig of the tube so that it is in the cylindrical space ia protrudes. A second fusible conductor 2o is also arranged in the inner tube, which is connected to one end of the other contact pin 16, while the other The end of the conductor at 21 is bent at an angle and also through the üftminn ig leads into the cylindrical space 12, where it connects to the fuse element 1; at 22 electric is connected so that both fusible conductors are connected in series. The fusible link 17 and ao are dimensioned so that they do not melt when the currents are the same. In the exemplary embodiment, the fusible conductor 2o melts at a lower current strength through than the fusible link 17. The inner tube is filled with an inert filler 17, e.g. B. lime filled, which surrounds the fusible link 17 and 2o and the at the short-circuit melting absorbs gases. The inert filler will inside the tube by means of end inserts 16 'of a fiber material, for. B. Asbestos, secured from falling out. The inserts 16 'surround the contact pins in the Close to the connection openings 13 and prevent the filler from passing through the openings 13 enters the cylindrical space 12. To relieve the pressure of the pipe i o the When one or both fusible elements melt, the gases are the asbestos seals sufficiently porous so that the gases pass through and onto them the connection openings 13 enter the cylindrical space 12. The room 12 works in this way as an expansion chamber and reduces the io inside the tube occurring pressure. The gases can then be released from the chamber 12 through the vent openings 1 5 of the two end caps reach the outside.

Um die Sicherung für Stromkreise @ceignet zu machen, die teilweisen überlasttnigen ausgesetzt sind, ist in Verbindung inlt den beiden Schmelzleitern 17, 2o eine Zeitverzögertuigseinrichtung vorgesehen. Diese Zeitverz(-)gerungseinrichtung besteht aus einem das liinenrohr io umgebenden und innerhalb des zylindrischen Raumes 12 verschiebbaren Metalli @3. Dieser a.. Ij i-L :niL leitern 17 und 2o .bei 22 durch ein leicht schmelzbares Lot, beispielsweise ein solche;, das bei 22o' schmilzt, elektrisch verbunden, während der Ring mittels einer Drtt(@kfecler 2.1 vorgespannt. ist, die zwischen. dem Flänsch 25 und der Endkappe i l angeordnet ist. Der Ring 23 ist innen finit einer Isolierauskleidung 26 versehen. Der verschiebbare Ring 23 und die Feder 24. bilden einen Nehenschluß zum Schmelzleiter 2o und weisen einen Widerstand auf, der von der Durchschmelzstromstärke des Schmelzleiters 2o abhängig ist.To make the fuse for circuits @ceignet, which are partially exposed to overload, a time delay device is provided in connection in the two fusible conductors 17, 2o. This time delay device consists of a metal tube 3 which surrounds the line tube 10 and is displaceable within the cylindrical space 12. This a .. Ij iL: nil conductors 17 and 2o .for 22 by a fusible solder, for example, those ;, which melts at 22o 'are electrically connected, while the ring biased by a DRTT (@kfecler 2.1, the. is arranged between the flange 25 and the end cap 11. The inside of the ring 23 is finely provided with an insulating lining 26. The displaceable ring 23 and the spring 24 form a connection to the fusible conductor 2o and have a resistance which depends on the melting current of the fusible conductor 2o is dependent.

Der Widerstand dieses Nebenschlusses ist derart, daß bei nicht übermäßiger Belastung der Sicherung ein entsprechender Strom durch die Feder 2:1 und den Ring 23 fließt und die Durchschmelzung des Schmelzstreifens 2o verhindert wird, während das Wärmeaufnahmevermögen des Ringes 23 derart ist, daß irgendeine Erhitzung der Schmelzleiter 17 und 2o mittels des Ringes 23 abgeleitet bzw. abgestrahlt wird. Wird die Sicherung jedoch über eine bestimmte Zeit hinaus überlastet, wobei der Ring 23 die aufgenommene Wärme nicht schnell genug abgeben kann, dann lötet infolge der Erhitzung die Verbindung 22 auf und der Ring wird, wie in Fig.3 dargestellt, durch die Feder 2.1 verschoben. Hierdurch wird der Nebenschluß über den Ring 23 und die Feder 24 unterbrochen, so daß der volle Strom durch den Schmelzleiter 20 fließt, der damit durchschmilzt. Nach der Ablötung des Metallringes 23 vbn der Lötstelle 22 kommt die im Metallring vorgesehene Isolierauskleidung 26 vor die Verbindungsstelle 22 zu liegen und isoliert die zusammengelöteten Enden der Schmelzleiter vor dem Metallring 23. Die Isolierauskleidung dient außerdem zur Unterdrückun- von Lichtbögen, die sich gegebenenfalls zwischen den Enden der Schmelzleiter und dem Metallring beire Auflöten der Lötstelle 22 bilden.The resistance of this shunt is such that if it is not excessive Load the fuse a corresponding current through the spring 2: 1 and the ring 23 flows and the melting of the melt strip 2o is prevented while the heat absorption capacity of the ring 23 is such that any heating of the Fusible conductor 17 and 2o is derived or radiated by means of the ring 23. However, if the backup is overloaded for a certain period of time, the Ring 23 cannot release the absorbed heat quickly enough, then solder as a result the connection 22 and the ring becomes, as shown in Fig. 3, moved by the spring 2.1. As a result, the shunt via the ring 23 and the spring 24 interrupted, so that the full current through the fusible conductor 20 flows that melts with it. After unsoldering the metal ring 23 from the soldering point 22, the insulating lining 26 provided in the metal ring comes in front of the connection point 22 to lie and isolate the soldered together ends of the fusible link before Metal ring 23. The insulating lining also serves to suppress arcs, which may be located between the ends of the fusible link and the metal ring Form when soldering the soldering point 22.

Ist die Sicherung einer starken überlastung, beispielsweise einem I%urzschluß, ausgesetzt, dann schmelzen beide Schmelzleiter 17 und 2o durch, wodurch eine augenblickliche Unterbrechung stattfindet. Zur genaueren Festlegung der Stromstärke, bei welcher der Schmelzleiter 17 durchschmilzt, ist eine Schmelzstelle in Gestalt einer Querschnittsverringerung 27 vorgesehen, die in der Mitte des Schmelzleiters 17 liegt und vom Füllmittel umgeben ist, so claß die bei der Abschmelzung entwickelten Gase vom Füllmittel aufgenommen @@-rr <l; n. 13cic#iner 1@urz@Zhluf.ibelastung wird die Lötstelle 22 ebenfalls aufgelötet, so (aß clie Feder 2.1 auch in diesem F:rllc# den 23 verscbirlit und die isolier auskleidung 26 die üffnung icg des in Rohres io bedeckt. Auf diese Weise verhindert, daß erhitzte Gase oder Teil -eschmolzenen Schmelzleiters durch die nung i9 gelangen und das äußere Rohr r schädigen.If the fuse is subjected to a severe overload, for example a short circuit, then both fusible conductors 17 and 20 melt through, whereby an instantaneous interruption takes place. For more precise determination of the current strength at which the fusible conductor 17 melts through, a melting point in the form of a cross-sectional reduction 27 is provided, which lies in the middle of the fusible conductor 17 and is surrounded by the filler, so that the gases developed during the melting are absorbed by the filler @@ -rr <l; According to 13cic # iner 1 @ urz @ Zhluf.ibelastung, the soldering point 22 is also soldered on, so (in this case the spring 2.1 also had the 23 verscbirlit and the insulating lining 26 covered the opening icg of the pipe io This prevents heated gases or partially melted fuse elements from passing through the opening and damaging the outer tube.

Claims

HATI? N CLAIMS: r. i'1> crstrcimtr: igc Scllrliclzsichcrun; in row switched fusible conductors with soldering point, characterized by two fusible conductors (i7, 20) lower melting current strength in one filler in one Tube (i o), ches of another tube (i i) releasing a cylindrical, acting as a pansionskammer space is concentrically surrounded, arranged that the in the cylindrical space (12) sensitive soldering point (22) the inner E of the series-connected Schmelz] (i7, 20) mutually and with ad a spring (24) tensioned, versc: Baren, a heat absorbing 1V representing metal ring (23) verbv and that further the metal ring (23; series connection with the spring (2.1 d'em weaker dimensioned Enamel. (2o) is electrically connected in parallel when the soldering point (22) responds di interrupts the parallel circuit.

2. Fuse according to Anspru, characterized in that the Wi was the shunt opposite of the weaker sized melt (2o) is such that the fuse does not melt through up to the maximum permissible load fuse. ;. Fusible link according to Claims and 2, characterized in that for a higher melting current st; dimensioned: fusible link (17) with a cross-section reducing fuse equipped to fix the short-circuit melting point according to claims to 3, characterized in that metal ring with an inner insulation; clothing- (2-6 ) is provided, which feed-through opening (ig) of the inner fusible conductor ends with the soldered I: (23) covers and also the deletion gelir ncrlf: rlls -between your ring and soldering clip (22): rrrftrctencIcn 1-iclitli <igerl cheap.