DE725491C

DE725491C - Fuse

Info

Publication number: DE725491C
Application number: DES143431D
Authority: DE
Inventors: James M Wallace
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1939-12-28
Filing date: 1940-12-24
Publication date: 1942-09-23

Description

Schmelzsicherung Es ist bekannt, Schmelzsicherungen mit einem für die Unterbrechung hoher Überströme bemessenen Schmelzglied zu versehen und in Reihe- damit eine auf niedrige Überströme in Abhängigkeit von der Temperatur verzögert ansprechende Unterbrechungseinrichtunganzuordnen.Findet dieUnterbrechung durch Ansprechen des Schmelzgliedes statt, so kann diese dadurch ,gefördert werden, daß dem Schmelzglied in an sich ;bekannter Weise eine Löscheinrichtung zugeordnet wird. Bei derUnterbrechung geringerÜberströme durch die verzögert ansprechende Unterbrechungseinrichtung können sich dagegen Schwierigkeiten ergeben, weil diese mit einer besonderen Löscheinrichtung versehen sein müßte, die nicht so einfach gebaut sein kann wie die Löscheinrichtung eines Schmelzgliedes. Diese Schwierigkeiten können insbesondere bei Hochspannungssicherungen erfindungsgemäß dadurch vermieden werden, daß ein beim Ansprechen der zusätzlichen temperaturabhängigen Unterbrechungseinrichtung entstehender Lichtbogen eine dem Schmelzglied zugeordnete Löscheinrichtung wirksam werden läßt.Fuse It is known to have fuses with a for to provide the interruption of high overcurrents sized fusible link and in series thus a delayed to low overcurrents depending on the temperature locate the interrupt by responding of the fusible link instead, this can be promoted by the fact that the fusible link an extinguishing device is assigned in a known manner. During the interruption low overcurrents due to the delayed response interruption device on the other hand, difficulties arise because this is done with a special extinguishing device should be provided, which cannot be built as simply as the extinguishing device of a fusible link. These difficulties can occur particularly with high voltage fuses be avoided according to the invention that a response to the additional temperature-dependent interruption device resulting arc one of the Fusible link associated extinguishing device can be effective.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Fig. r zeigt einen vollständigen Schnitt durch eine Sicherung, einen Schnitt senkrecht dazu durch den oberen Teil derselben Sicherung enthält Fig. z. Die Fig. 3 bis 5 verdeutlichen zusätzliche Einstellvorrichtungen zur Beeinflussung der Kennlinie, und Fig.6 zeigt eine weitere Ausführungsform.In the drawing are various embodiments of the invention shown. Fig. R shows a complete section through a fuse, a Section perpendicular to this through the upper part of the same fuse contains Fig. 3 to 5 illustrate additional adjustment devices for influencing of the characteristic curve, and FIG. 6 shows a further embodiment.

Gemäß Fig. r und a ist ein langes Sicherungsrohr a aus einem geeigneten Isolierstoff, z. B. Fiber, Porzellan, Glas o. dgl., mit Endkappen 4 und 6 versehen, die beispielsweise mittels Schrauben 7 befestigt sein können. Die Endkappe 6 hat eine eingedrückte Mittelöffnung 8 zur Aufnahme eines Anzeigestiftes io, dessen versenkter Kopf während des normalen Betriebszustandes in der Mittelöffnung 8 ruht. Auf das innere Ende des Anzeigestiftes io ist ein Befestigungsröhrchen 12 aufgeschoben. Gegen einen Bund 2o dieses Röhrchens ist das eine Ende einer Druckfeder 22 abgestützt, deren anderes Ende auf der benachbarten Stirnseite des Isolierrohres 2 ruht. Das Röhrchen 12 dient ferner zur Halterung eines Schmelzgliedes 18, zu dem eine Zugfeder 16 gehört, deren unteres Ende durch das Röhrchen 12 hindurchgesteckt ist und beispielsweise mit einem umgebogenen Teil i-4 auf dem Bund 2o aufliegt. Das Röhrchen kann auf dem Anzeigestift io in beliebiger Weise befestigt, z. B. festgequetscht oder angelötet, sein.According to Fig. R and a, a long fuse tube a is made of a suitable one Insulating material, e.g. B. fiber, porcelain, glass or the like, provided with end caps 4 and 6, the example can be fastened by means of screws 7. the End cap 6 has an indented central opening 8 for receiving an indicator pin io, its recessed head in the central opening during normal operation 8 rests. A fastening tube 12 is attached to the inner end of the indicator pin io postponed. One end of a compression spring is against a collar 2o of this tube 22 supported, the other end on the adjacent end face of the insulating tube 2 rests. The tube 12 is also used to hold a fusible link 18 to which a tension spring 16, the lower end of which is inserted through the tube 12 is and for example rests with a bent part i-4 on the collar 2o. The tube can be attached to the indicator pin in any way, e.g. B. squeezed or soldered on.

Das Sicherungsrohr2 hat vorzugsweise eine Auskleidung mit einer engen Bohrung zur Aufnahme des Schmelzgliedes 18. Die Auskleidung kann insbesondere aus einem Isolierstoff bestehen, der unter dem Einfluß eines Lichtbogens ein Löschgas abgibt, z. B. aus Fiber, Borsäure, Kunstharz o. dgl. Nach der Zeichnung besteht die Auskleidung aus mehreren Blöcken ig mit einer Mittelbohrung zur Aufnahme des Schmelzgliedes 18. Die zu dem Schmelzglied 18 gehörende Feder 16 ist mit ihrem oberen Ende an einem Schmelzfaden 2.4. durch Löturig o. dgl. befestigt. Der Schmelzfaden 2.I wiederum ist an einem isolierenden Querträger 26 aufgehängt. Dieser ruht auf einer Schulter 3o an dem abgesetzten oberen Ende des Sicherungsrohres 2. Der Schmelziaden -2.l kann, wie dargestellt, um dem Ouerträger 26 herumgeschlungen sein, wobei das Ende der Schleife am Schmelzfaden selbst durch Löturig o. dgl. befestigt sein kann.The securing tube 2 preferably has a lining with a narrow one Bore for receiving the fusible link 18. The lining can in particular consist of an insulating material which, under the influence of an arc, produces an extinguishing gas delivers, e.g. B. of fiber, boric acid, synthetic resin o. The like. According to the drawing the lining of several blocks ig with a central hole for receiving the Fusible link 18. The spring 16 belonging to the fusible link 18 is with its upper End of a melting thread 2.4. attached by Löturig or the like. The melt thread 2.I, in turn, is suspended from an insulating cross member 26. This rests on a shoulder 3o at the remote upper end of the safety tube 2. The Schmelziaden -2.l can, as shown, be looped around the Ouerträger 26, the The end of the loop on the melt thread itself by Löturig o. The like. Can be attached.

Am oberen Ende des Sicherungsrohres 2 befindet sich ein Zweimetallteil 32, beispielsweise in Gestalt eines rechteckigen Streifens oder eines spiralförmigen Streifens. Er kann vorzugsweise so ausgebildet sein, daß er eine Schnappbewegung ausführt. Nach der Zeichnung hat der Zweimetallteil die Form einer gewölbten Scheibe, deren Mittelteil das um den Querträger 26 herumgeschlungene Ende des Schmelzfadens 24 berührt. Der Zweimetallteil32 besteht aus zwei beispielsweise durch Schweißurig innig miteinander verbundenen Plättchen 34. und 36 aus Metallen mit verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten, beispielsweise Bronze und Eisen. Er nimmt bei Erhöhung seiner Temperatur infolge der ungleichen Ausdehnung der beiden Plättchen plötzlich eine umgekehrtgewölbte Gestalt an, wie sie in Fig. i :gestrichelt eingezeichnet ist.At the upper end of the safety tube 2 there is a two-metal part 32, for example in the form of a rectangular strip or a spiral Strip. It can preferably be designed so that it has a snap movement executes. According to the drawing, the bimetal part has the shape of a curved disc, the middle part of which is the end of the melting thread looped around the cross member 26 24 touched. The two-metal part 32 consists of two, for example, by welding intimately connected platelets 34th and 36 made of metals with different Expansion coefficients, for example bronze and iron. He takes on increase its temperature suddenly as a result of the unequal expansion of the two platelets a reverse arched shape, as shown in Fig. i: shown in dashed lines is.

Oben auf dem Zweimetallteil 32 kann ein. Heizelement 38 aus irgendeinem geeigneten Widerstandsmaterial, z. B. aus lsarboruttd oder Graphit, vorgesehen sein. Auf dieses wirkt eine Druckfeder d.2, deren eines End; über einen Ansatz :Io des Heizelements übergreift und deren anderes Ende in einer Vertiefung .:1..:1. ruht, die in der oberen Sicherungskappe .l eingepreßt ist. Der Strom durch die Sicherung verläuft von der Endkappe d. durch die Feder 42, das Heizelement 38, den Zweimetallteil 32, den Schmelzfaden 2.1, die Zugfeder 16 und den Anzeigestift io zu der unteren Endkappe V.On top of the two-metal part 32 can be a. Heating element 38 made of any suitable resistive material, e.g. B. made of lsarboruttd or graphite, may be provided. A compression spring d.2 acts on this, one end of which; via one approach: Io of the heating element overlaps and its other end in a recess.: 1 ..: 1. rests, which is pressed into the upper fuse cap .l. The current through the fuse is from the end cap d. by the spring 42, the heater 38, the bimetallic member 32, the fusion thread 2.1, the tension spring 1 6 and the indicator pin io to the lower end cap V.

Die @@@irkungsweise dieses Ausführungsbeispiels ist folgende. Wenn eine verhältnismäßig kleine dauernde Überlastung auftritt, so wird der Zweimet.allteil 32 von dem durch das Heizelernent38 fließenden Strom erwärmt. Ist die Temperatur hoch genug gestiegen, so kehrt die Zweimetallschei,be ihre Krümmung plötzlich um. Dadurch wird der Stromkreis zwischen der Scheibe und dem Schmelzfade,, -1.._(. geöffnet. Bei Verwendung der Sicherung in einem Hochspannungsstromkreis entsteht dann ein Lichtbogen, der die Unterbrechungsstrecke überbrückt. Dieser Lichtbogen zerstört das obere Ende des Schmelzfadens, so daß die Federn 16 und 22 den Schmelzfaden in die Bohrung im Inneren der Isolierblöcke i y hineinziehen können. Hierdurch wird der Lichtbogen mit dem gasabgebenden Isolierstoff ig in Berührung gebracht und ausgelöscht. Wegen der großen Masse des Heizelementes 38 und des Zw eimetallteiles 32 besitzen diese eine große Wärmekapazität und verhindern. auf diese `'eise das Ansprechen. der Sicherung .bei kurzen Stromstößen. Die Sicherung kann jedoch, schon .bei kleinen Ströinei, ansprechen, die nicht ausreichen, den Schmelzfaden 24 zum Schmelzen zu bringen..The operation of this embodiment is as follows. if a relatively small permanent overload occurs, the two-metal part becomes 32 is heated by the current flowing through the heating element 38. Is the temperature if it has risen high enough, the two-metal disc reverses, suddenly reversing its curvature. This opens the circuit between the disk and the melt filament ,, -1 .._ (.. When the fuse is used in a high-voltage circuit, a Arc that bridges the interruption path. This arc destroys the top of the filament so that springs 16 and 22 hold the filament in the hole inside the insulating blocks i y can pull into it. This will the arc is brought into contact with the gas-emitting insulating material and extinguished. Because of the large mass of the heating element 38 and the Zw eimetallteiles 32 have this has a large heat capacity and prevent. responding in this way. the fuse. in the event of short power surges. The backup can, however, even with small ones Ströinei, respond that are not sufficient to melt the filament 24 to melt bring..

Beim Auftreten hoher Überströme von der Größenanordnung des Kurzschlußstrotnes wird der Schmelzfaden 2d. fast augenblicklich zerstört und der Stromkreis in der gleichen Weise, wie oben beschrieben, unterbrochen, bevor da.., Heizelement Gelegenheit hat, den Zweimetaliteil 32 so weit aufzuheizen, daß er umschniappt-Sobald der Schmelzfaden 2;I auf die eine oder andere Weise zerstört ist, wird die Druckfeder22 freigegeben und unterstützt nicht nur die Feder , 8, sondern bewirkt auch, daß der Anzeigestift io aus der Endkappe 6 heraustritt und in die in Fig. i gestrichelt gezeichnete Lage gelangt und auf diese Weise das Ansprechen der Sicherung und die Notwendigkeit, sie zu ersetzen, anzeigt.In the event of high overcurrents from the size of the short-circuit current the fusible link 2d. almost instantly destroyed and the circuit in the same way as described above, interrupted before there .., heating element opportunity has to heat the two-metal part 32 so far that it snaps around-as soon as the melting thread 2; I is destroyed in one way or another, the compression spring22 is released and not only supports the spring, 8, but also causes the indicator pin io emerges from the end cap 6 and into the position shown in dashed lines in FIG arrives and in this way the response of the fuse and the need to to replace them indicates.

In Niederspannungsstromkreisen kann bi verhältnismäßig kleinen Überströmen die Unterbrechungsstrecke, die beim Umschnappen des Zweimetallteils entsteht, lang genug sein, um zu verhindern, daß ein Lichtbogen bestehen bleibt. In diesem Fall würde der Schmelzfaden a4 nicht zerstört und das Ansprechen der Sicherung von .dem Anzeigestift io nicht angezeigt werden. Dies ist aber auch nicht nötig, weil der Zweimetallteil 3a nach erfo1gterAbkühlungwieder in seineursprüngliche Stellung gemäß Fig. i zurückschnappt und dabei den Stromkreis wieder schließt.Relatively small overcurrents can occur in low-voltage circuits the interruption path that arises when the two-metal part snaps over is long be enough to prevent an electric arc remains. In this case, the fusible link a4 would not be destroyed and the fuse would not respond are not displayed by the indicator pin OK. But this is also not necessary, because the bimetal part 3a returns to its original position after cooling down according to FIG. i snaps back and thereby closes the circuit again.

Der Grenzstrom bzw. :die Kennlinie der Sicherung ist von der Federkraft 42 abhängig und kann durch deren Bemessung und Einstellung im voraus festgelegt werden. In Fi,g.3 ist eine Sicherung ,dargestellt, bei der mit einer einzigen Feder 42 verschiedene Grenzströme bzw. Kennlinien eingestellt werden können. Zu diesem Zweck ist ein Gewindebolzen 46 vorgesehen, der sich durch eine Bohrung im oberen Teil der Kappe q. hindurch erstreckt und unten einen napfartigen Teil 48 hat, in dem das obere Ende der Druckfeder :42 ruhen kann. Der Bolzen 46 wird an der Kappe 4 mit einer an dieser :befestigten Mutter 5o und einer Gegenmutter 52 .gehalten. Durch Verstellung des Bolzens 46 kann der auf den Zweimetalltei132 ausgeübte Federdruck verändert werden und dadurch auch die für das Umschnappen des Zweimetallteils 32 erforderliche Wärmezufuhr sowie damit auch der Grenzstrom der Sicherung beeinflußt werden.The limit current or: the characteristic of the fuse depends on the spring force 42 and can be determined in advance through their dimensioning and setting will. In Fi, g.3 a fuse is shown in which with a single spring 42 different limit currents or characteristic curves can be set. To this Purpose a threaded bolt 46 is provided, which is through a hole in the upper Part of the cap q. extends therethrough and has a cup-like portion 48 below, in which the upper end of the compression spring: 42 can rest. The bolt 46 is on the cap 4 with a nut 5o attached to this and a lock nut 52. By adjusting the bolt 46, the spring pressure exerted on the two-metal part 132 can be adjusted can be changed and thereby also those for snapping over the two-metal part 32 The required heat supply and thus also the limit current of the fuse influenced will.

Zur Erleichterung der Verstellung von Hand kann gemäß Fig. 4 ,das obere Ende der Feder 42 in eine schraubenförmige Nut eines Einstellröhrchens 56 eingeführt werden, das mit einem Bund 58 in der Kappe d. drehbar gelagert ist und einen äußeren Knopf 6o besitzt, an dem die Verstellung von Hand von außen vorgenommen werden kann. Der Knopf kann, wie Fig. 5 zeigt, mit einer Skala versehen sein. Der Grenzstrom der Sicherung kann auf diese Weise beispielsweise im Verhältnis 2: i geändert werden. Die leichte Handverstellbarkeit ist besonders vorteilhaft, wenn ein;. genaue Anpassung an :die Wärmekapäzität des zu schützenden Stromkreises oder Gerätes gewünscht wird oder verschiedene U:mgebung stemperaturen berücksichtigt werden sollen.To facilitate the adjustment by hand, according to FIG. 4, the the upper end of the spring 42 into a helical groove of an adjusting tube 56 be inserted with a collar 58 in the cap d. is rotatably mounted and has an outer button 6o on which the adjustment is made by hand from the outside can be. As shown in FIG. 5, the button can be provided with a scale. Of the Limit current of the fuse can in this way, for example, in a ratio of 2: i be changed. The easy manual adjustability is particularly advantageous when a;. exact adaptation to: the heat capacity of the circuit to be protected or Device is desired or different ambient temperatures are taken into account should be.

Der Zw:eimetallteil 32 kann auch unmittelbar beheizt werden. Das oben erwähnte Heizelement 38 wird dann, wie Fig. 6 zeigt, durch einen Isolierteil 62 :ersetzt, der als Abstützung für die Druckfeder 42 dient. Der Rand des Zw eimetallteils 32 kommt hier mit einem inneren Bund 64 :der Endkappe 4 in Berührung. Der Strom geht :dann von der Endkappe radial nach innen durch den Zweimetallteil zu dessen Mitte, von :dort durch das Schmelzglied 18 zur Endkappe 6 in der oben beschriebenen Weise.The intermediate metal part 32 can also be heated directly. That above The aforementioned heating element 38 is then, as FIG. 6 shows, through an insulating part 62 : replaced, which serves as a support for the compression spring 42. The edge of the double metal part 32 here comes into contact with an inner collar 64: the end cap 4. The current goes: then from the end cap radially inward through the bimetal part to its Middle, from: there through the fusible link 18 to the end cap 6 in the one described above Way.

Die Möglichkeiten zurAnwendungundAusführung des Erfindungsgedankens sind nicht auf die hier angegebenen Beispiele beschränkt. Die Vorschläge :der Erfindung können auch unabhängig von diesen einzeln, gemeinsam oder in beliebigen Kombinationen mit Vorteil verwendet werden.The possibilities for the application and execution of the inventive idea are not limited to the examples given here. The proposals: the invention can also be used independently of these individually, together or in any combination can be used to advantage.

Claims

PATENT CLAIMS: e.g. Fuse with one for the interruption high overcurrent dimensioned fusible link and a series connected with it, responds with a delay to low overcurrents depending on the temperature Interrupting device, characterized in that the additional temperature-dependent Interrupting device (32) with the fusible link (2d) is combined so that a when the additional temperature-dependent interruption device responds (32) resulting arc a quenching device assigned to the fusible link (2.4 (i6, i9) can take effect. z. A fuse according to claim i, characterized in that that: the additional. temperature-dependent interruption device (32) one at Responding a snap movement executing, "in the middle" ._- bar or indirectly heated Has two-metal part (32) and with the fusible link (24) together in a common closed fuse housing (2, 4, 6) is housed. 3. Fuse according to claim 2, characterized in that the additional temperature-dependent Interrupting device (32) is arranged so close to the fusible link (24) that : that an additional temperature-dependent interruption device (32) at d; -r Burning arc destroys the fusible link (-24). 4. Fuse after Claim 3, characterized in that the one contact: the additional temperature-dependent Interrupting device (32) from part of the fusible link (i8), e.g. B. from one of the two ends of a melt thread (a4). 5. Fuse according to claim 3, characterized in that one of the additional temperature-dependent Interrupting device (32) burning arc after the destruction of the fusible link (24) by .ein on the fusible link (24) acting energy storage, z. Legs Spring (i6) is drawn into an arc extinguishing device (i9). 6. Fuse according to claim i, characterized in that the limit current or the response characteristic the Securing by one on the additional temperature-dependent Interrupting device (32) acting energy storage device (42) is influenced. ;. Fuse according to Claim 6, characterized in that the additional temperature-dependent interruption device (32) acting energy storage device (q.2) is adjustable. B. fuse according to claim, characterized in that the adjustment device (q.6) of the lift mechanism (.42 outside the fuse housing (2, d, 6) is accessible.