DE765700C

DE765700C - Bandfoermiger oder runder Schmelzleiter fuer Hochspannungssicherungen

Info

Publication number: DE765700C
Application number: DEA84537D
Authority: DE
Inventors: Karl August Dipl-Ing Lohausen
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1937-10-17
Filing date: 1937-10-17
Publication date: 1954-02-08

Description

Bandförmiger oder runder Schmelzleiter für Hochspannungssicherungen Die Erfindung betrifft einen bandförmigen öder runden Schmelzleiter für Hochspannungssicherungen mit aus niedrig schmelzendem Metall bestehenden Auflagen, welche bei Überstrom mit dem Schmelzleiter eine Legierung bilden.
Es ist bekannt, Schm=elzleiter hohen Schmelzpunktes durch eine oder mehrere solcher Auflagen verwendbar zu machen, die zu .diesem Zweck im mittleren Teil des-Schmelzleiters auf @diesen aufgebracht werden.
Es ist ferner bekannt, an Schmelzleitern eine oder zwei geschwächte Stellen vorzusehen, die Auflagen niedrigen Schmelzpunktes aufweisen. Diese schmelzen zuerst ab, so daß die schwachen Stellen nunmehr zur Wirkung kommen. Eine Legierungsbildung soll dabei nicht stattfinden.
Es ist weiter bei Niederspannungssicherungen zur Erzielung einer trägen Abschmelzcharakteristik bekannt, die meist aus Silber bestehenden Schmelzleiter mit Auflagen aus einem niedriger schmelzenden Metall, z. B. Zinn oder Zinnlegierung, zu versehen, die mit dem Grundmetall bei der Erwärmung eine Legierung, eingehen. Der Legierungsvorgang dringt bei Erreichung einer gewissen Temperatur tiefer in das Grundmetall ein, so daß sich eine niedriger- schmelzende und, «-as am meisten ins Gewicht fällt, schlechter leitende Legierung bildet, wodurch das Abschmelzen bei erheblich niedrigeren Temperaturen erfolgt.
Bei Hochspannungssicherungen ist es erwünscht, daß zur -sicheren Unterbrechung von geringen Überströmen die Schmelzleiter, wenn nicht gleichzeitig auf der ganzen Länge, so doch auf einem möglichst großen Teil der Länge gleichzeitig oder annähernd gleichzeitig abschmelzen.. -Man, könnte: versuchen, dies dadurch zu erreichen, daß man auf einen großen Teil der Länge des Schmelzleiters eine Metallauflage der oben gedachten Art aufbringt. Ein Versuch mit einer derartigen An, Ordnung zeigt aber, daß zuerst die Grenzste:lle:n, an denen die Auflage beginnt, abschmelzen.
Erfindungsgemäß wird von dieser Erscheinung in der Weise nutzbringend' Gebrauch gemacht, daß der Schmelzleiter mit einer Mehrzahl kurzer, auf seine Länge verteilter, gleicher (gleichmäßige Ausbildung und gleiche Wärmea.bfuhrverhältnisse) Auflagen derart versehen ist, daß ein, von den. verschiedenen Auflagegrenzstellen ausgehendes gleichmäßiges Abschmelzen des Schmelzleiters über den größten Teil seiner Länge erfolgt.
In der Zeichnung ist der Erptndungsgegenstand in den Ahb. i bis. ; dargestellt.
Abb. i zeigt in der Draufsicht einen Schmelzleiter i mit rechteckigen Auflagen 2, Abb. z denselben Schmelzleiter im Längsschnitt: Abb. 3 zeigt im Längsschnitt und Draufsicht einen Schmelzleiter i mit doppelkeilförmigen Auflagen 2; Abb. q. zeigt eine Draufsicht eines Schmellzleiters i mitdoppeltrapezförmigenAuflagen 2; Abb. 5 zeigt einen bandförmigen Schmelzleiter mit an beiden Seiten des Schmelzleiters angebrachten, sich gegenseitig überlappenden !i Auflagen Abb. 6 zeigt einen bandförmigen. Schmelz- t leiter i mit einer aus einem einzigen Stück bestehenden Auflage a; Abb. 7 zeigt einen bandförmigen Schmelzleiter i mit an beiden Seiten angebrachten, i aus einem einzigen Stück bestehenden und sich gegenseitig überlappenden Auflagen Der in der Abb. i gezeigte Schmelzleiter ist zunächst bandförmig gedacht und trägt in regelmäßigen Abständen kurze Auflagen Beim Auftreten: von Überströmen spiE:len sich folgende Vorgänge ab: Durch die Tatsache. daß ein Teil des Schmelzleitergrundmetalls i , in den Legierungsvargang mit hineingezogen wird, tritt eine Schwächung der Leitfähigkeit des Grundschmclzleiters an sich ein, die ganz oder teilweise durch den ßuerschnittsgewinn, der durch die Auflage erzielt wird. wieder wett gemacht wird. An der Grenzstelle 3 aber, wo die Auflage nicht mehr vorhanden ist, der Legierungsvorgang aber, -,vie Abb. 2 zeigt, in das Grundmetall über die eigentliche Auflagefläche hinaus eingedrungen ist. tritt dieser Ausgleich der Schwächung nicht ein. Hinzu komm-r, daß an dieser Stelle der Teil des Stromes. der durch die Auflage fließt, mit nahezu senkrecht auf der Legierungszonenfläche4 stehenden Strömungsfeldlinien durchtritt, wodurch eine höhere Verlustbildung aii L dieser Stelle eintritt. Beide: Einflü#.se wirken darauf hin, da.ß an dieser Stelle das Schmelzen zuerst eintritt. Wenn nun, wie bei der Erfindung vorgesehen ist, im Zuge eines Schmelzleiters mehrere solcher Grenzstellen vorhanden sind, so. tritt das Abschmelzen bei gleichmäßiger Ausbildung und gleichen Wärmeabfuhrverhältniss;en gleichzeitig oder nahezu gleichzeitig an den verschiedenen Stellen ein. Werden die Auflagen nicht, wie oben angegeben, in gleichmäßiger Stärke, sondern in keil- bzw. doppelkeilförmiger Gestalt aufgebracht, so werden durch diese :\laßnalime die oben beschriebenen zwei Einflüss.:. welche an den Grenzsballen wirksam sind, erheblich ausgeglichen und auf eine längere Strecke verteilt, so daß die Unterschiede im Abschmelzverhalten der Grenzstelle- verringert werden. Demzufolge ist die Zeit. die vom Abschmelzbeginn an der Grenzstelle bis zum Abschmelzen der übrigen beauflagten Teile vergeht, geringer bzw. läßt sich durch geeignete Gestaltung überhaupt auf nahezu -Null herabdrücken. Eine weitere Verbesserung des Erfindungsgegenstandes wird dadurch erreicht, daß die Auflagen derart aufgebracht werden, daß sie über ihre ganze Länge hinweg nicht nur, wie in ebb. 3 gezeigt. verschiedene Höhe. sondern auch verschiedene Breite haben (vgl. Abb.4). Hierdurch wird ebenfalls erreicht. daß der Abschmelzvorgang sich über eine größere Länge erstreckt.
Um bei Schmelzleiteranordnungen. be:i denen der Schmelzleiter so gelagert ist daß seine beiden Seiten in wechselndem Maß zur Wärmeabfuhr herangezogen sind, ein gleichmäßiges Verhalten über die ganze Länge hinweg zu erreichen, ist es zweckmäßig, die Auflagen. sofern es sich um bandförmige Leiter handelt, auf beiden Seiten. bei runden Leitern ringsherum anzubringen. Um eine Verdoppelung der Zahl der Grenzstellen zu erzielen, kann, wenn beiderseitige Auflagen vorgesehen werden, die Anordnung so getroffen werden. daß sich die gegenüberliegenden Auflagen gegenseitig überlappen (vgl. Abb. 5). Die hierdurch geschaffene 'Möglichkeit der Verdoppelung der Zahl der Grenzstellezi kann auch allein die Veranlassung zum beiderseitig #en Aufbringen von Auflagen sein. Dabei können diese Auflagen auch die in Abb. 3 und 4 gezeigte Gestalt haben.
Um die Herstellung derartiger mit Auflagen versehener Schmelzleiiter zu vereinfacheins, insbesondere für einen, gleichmäßigen Abstand in den Auflagen zu sorgen, können, wie die Abb. 6 zeigt, die einzelnen Aurfliagen durch Stege oder ähnliche Abstandsstücke miteinander verbunden werden, die von vornherein fest mit ihnen verbunden sind. Hierdurch ist, eis z. B., möglich, ein ausgezacktes Band der in Abb. 6 dargestellten Gestalt auf den Grundschmelzleiter aufzuwalzen. Auch hierbei wird man nach Möglichkeit von Auflagen, die nach Abb. 3 und 4 gestaltet sind, von beiderseitiger Aufbringung vom, .Auflagen nasch Abb. 5 Gebrauch machen und diese wieder, wie in Abb. 7 gezeigt ist, durch Stege oder ähnliche Abstandsstücke verbinden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Bandförmiger oder runder Schmelzlei;ter für HochspannnngssIcherunigen mit aus niedrig schmelzendem Metall bestehenden Auflagen, welche bei Überstrom mit dem Schmelzleiter eine Legierung eingehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzleiteir mit einer Mehrzahl kurzer, auf seine Länge verteilter, gleicher (gleichmäßige Ausbildung und gleiche Wärmer abfuhrverhältni.sise) Auflagen: derart versehen isst, daß eine vorm den verschiedenen Auflagegrenositellen ausgehendes, gleichmäßiges Abschmelzen .desi Schmelzleiters über den größten Teil seiner Längei erfolgt. z. Bandförmiger Schmelz,l.ektrfürHochäpannunigssicherungen nach Anspruch i, dadurch. gekennzeichnet; daß die Auflagen auf beiden Seiten desi Schmelzleiters angebracht sind. 3. Schmelzleiter, für Hochspannungssicherungen nach den Ansprüchen i und a,-dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagen. kei:1 , doppelkeil- oder doppel,trapezfärmige Gestalt verschiedener Höhe! und Breite haben. 4. BandförmigeirSch-melzleiter' fürHochspannutmigsisiicheirungen nach den i Ansprächen i b@i;s; 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf beiden Seiten, des Schmelzleiters angebrachten, sich gegenüberliegenden Auflagen sich, gegenseitig überlappen. 5. Schrneilzleiter für Hochspannungssicherungen nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, d,aß die; einzelnen Auflagen durch Stege oder ähnliche, Ab- standsstücke miteinander verbunden sind. 6. Bandförmiger Schmelzleiter für Hochspannungssicherungen nach Anspruch, 5, dadurch gekennzeichnet, daß die auf beiden; Seiten des. Schmelzleiters angebrachten,, aus einem einzigen Stück be- stehenden Auflagen sich gegenseitig übeirlappen. 7. Verfahren zur Herstellung von Schmelzleitem nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein ausgezacktes Band auf den Grundischmelzleiter aufgewalzt wird. ZurAb grenzurig des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden,: Deutsche Patentschriften Nr. 468 343: 497223 622461, 6 2 4633, 635o89 643 462, 667 089; britische Patentschriften Nr. 134290, 317409. USA.-Patentschriften Nr. 5698o3, T 473 284 1774252.