DE833829C

DE833829C - High performance fuse cartridge

Info

Publication number: DE833829C
Application number: DEP13366A
Authority: DE
Inventors: Fritz Driescher
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1952-03-13

Description

Hochleistungs-Schmelzsicherungspatrone Gegenstand der Erfindung ist eine Sicherungspatrone für niedrige wie auch für hohe Spannungen, bei der durch Kurzschluß oder sonstige, dien Sicherungsbereich überschreitende Überlastung der Schmelzleiter von Sicherungstrennstrecken zum Durchbrennen gebracht und der Stromkreis unterbrochen wird.High-performance fuse cartridge is the subject of the invention a fuse cartridge for both low and high voltages, with the Short circuit or other overload of the Fusible link from fuse disconnectors blown and the circuit is interrupted.

Es sind derartige Patronen mit drei Sicherungstreriostrecken aus je einem Schmelzleiter bekannt, von denen ein urmittelbar in den Stromkreis eingeschalteter erster und ein parallel dazu geschalteter zweiter Schmelzleker im Innern der mit einem Löschmittel gefüllten Patrone liegen, während ein dritter, in Reihe zum zweiten geschalteter Schmelzleiter außerhalb der Patrone angeordnet ist. Bei dieser bekannten Anordnung .'kann der dritte Schmelzleiter mit einer Feder verbunden sein, die ihn von der Patronenkappe, an der er angelötet ist, löst, sobald das Lot sich zu erweichen beginnt. Diese bekannten Patronen reichen jedoch nicht immer aus, wenn die Netze, wie es infolge der verschiedensten äußeren Umstände der Fall sein kann, mit starken Schwankungen verschieden belastet werden. In solchen Fällen sind die Patronen vielfach entweder im Kurzschlußbereich nicht träge genug oder im Überlastbereich zu träge, so daß sie entweder zu schnell durchbrennen oder Kabel und Apparate nicht wirksam schützen. Bei lang andauernder Überlast entsteht an diesen Patronen eine Temperatur bis zu 15o° C, die zu einer Ermüdung des Kontaktwerkstoffes und bei nachlassendem Druck zu Übergangswiderständen und Funkenbildung mit daravffolg@enden Bränden des Isoliermaterials führen kann. Erfindungsgemäß werden diese Nachteile dadurch beseitigt, daß die zweite Sicherungstrennstrecke aus der Patrone herausggeführt und am die sich .dadurch ergebende dritte Sicherungstrennstrecke eine vom Strom durchflossene Feder angelötet ist, die mit dem Lot zusammen eine 'vierte' Sicherungstrefirbstrecke darstellt. Die außenliegende dritte Sicher ungstrennstrecke mit der Chara.kteristikeines offenen . Schmelzleiters bildet zusammen mit dem anschließendenSchmelzleiter der zweitem.Sich.erungs=' trenustrecke eine äußerst zweckmäßige bauliche Vereinigung eines offenen und eines i@rn Innern einer löschmittelgefüllten Patrone liegendien Schmelzleiters. Die Anordnung einer vierten Sicherungstrennstrecke an. der gleichen Sicherungspatrone ar! Stelle von nur drei bei .den bekannten Sicherungen gestattet es, die Charakteristik der Patrone in noch größerem Maße als bisher den jeweils auftretenden Anforderungen anzupassen. Dabei wirkt diesevierte Sicherungslrennstrecke dadurch in besonderer Weise, daß die z. B. aus Bronze, Tombak od. dgl. bestehende Feder der vierten Sichenungstrennstreoke leicht so zu bemessen ist, .das die Normalbelastung sie fast ohne Wärmeentwicklunig durchfließt, d'aß sich jedoch bei steigender Überlast auf die Dauer genügend Wärme entwickelt, um das Lot, das die dritte Sicherungstrennstnecke und die Feder verbindet und außerdem wie die Schmelzleiter der anderen Sicherungstrennstrecken noch al.s Schmelzleiter wirkt, lichtbogenfrei zum Schmelzen zu bringen.Such cartridges are known with three fuse series, each consisting of a fusible link, of which a first fusible link connected directly into the circuit and a second fusible link connected in parallel are inside the cartridge filled with an extinguishing agent, while a third fusible link connected in series with the second fusible link is outside the cartridge is arranged. In this known arrangement, the third fusible conductor can be connected to a spring which releases it from the cartridge cap to which it is soldered as soon as the solder begins to soften. However, these known cartridges are not always sufficient when the networks, as can be the case as a result of the most varied of external circumstances, are subjected to different loads with strong fluctuations. In such cases, the cartridges are often either not slow enough in the short-circuit range or too slow in the overload range, so that they either burn too quickly or do not protect cables and apparatus effectively. In the event of prolonged overload, a temperature of up to 150 ° C occurs on these cartridges, which can lead to fatigue of the contact material and, if the pressure drops, to contact resistance and sparks, which can result in fires in the insulating material. According to the invention, these disadvantages are eliminated in that the second fuse isolating section is led out of the cartridge and a spring through which the current flows is soldered to the resulting third fuse isolating section, which together with the solder represents a 'fourth' fuse section. The external, third, non-isolated safe section with the characteristic of an open one. The fusible conductor, together with the subsequent fusible conductor of the second safety line, forms an extremely practical structural combination of an open and an inside of an extinguishing agent-filled cartridge - the fusible conductor. The arrangement of a fourth fuse isolating section. the same fuse cartridge ar! Place of only three in .den known fuses makes it possible to adapt the characteristics of the cartridge to an even greater extent than before to the respective requirements. This fourth safety racetrack acts in a special way that the z. B. made of bronze, tombac or the like. The spring of the fourth Sichenungstrennstreoke can easily be dimensioned in such a way that the normal load flows through it with almost no heat generation, but that, with increasing overload, sufficient heat develops in the long run to make the solder, that connects the third fuse isolator and the spring and also acts like the fusible link of the other fuse isolators as a fusible link, melting it without arcing.

Eine Aufheiizung des Lotes durch die stiromdurchflossene Feder ist bei den bekannten Sicherungen, bei denen außerdem zwischen Lot und Feder erst noch der offene Schmelzleiter liegt, weder beabsichtigt, noch tritt sie als Nebenwirkung auf. Die Aufheizung ermöglicht es aber gerade erst, die Trägheit des in erster Linie für die Abschaltung bereits geringer, aber schien unerwünschter Überströme vorgesehenen Schmelileiters der vierten Sicherungstrennstrecke, nämlich .des Lots, wesentlich zu verringern, was durch die bisher übliche Erhitzung dieses Lots durch die daran angeschlossenen Schmelzleiter der zweitem und dritten Sicherun.gstrennstrecken nicht zu erreichen war.The solder is heated up by the spring through which the torrent flows in the case of the known fuses, in which, in addition, between the solder and the spring the open fusible link is not intended, nor does it occur as a side effect on. But the heating only just makes it possible, the inertia of the in the first place for the shutdown already lower, but seemed to be intended for undesirable overcurrents The melting conductor of the fourth fuse isolating section, namely the solder, is essential to reduce what was caused by the previously usual heating of this solder by the attached connected fusible link of the second and third fuse isolating sections could be achieved.

Beim Artsprechen der Sicherung stellt beim Gegenstand der Erfindung die zurückschnellende Tombakfeder einen; Abstand von den Schmelzleiterenden her. Ein Lichtbogen kann deshalb nicht entstehen,. weil in diesem Augenblick der Schmelzleider der ersten Sicherungstrennstrecke noch voll intakt ist. Durch dneUntierbrechung der Verbindlung zwischen der dritten und vierten Sicherungst,rennstrecke erhält nun erst die Strecke I die vielfache Last und trennt dann den Stromkreis augenblicklich. Ein satter Kurzschluß dagegen zerstört die Strecken I; II und III sofort, ohne daß eine Rückzündung anftrieten kann.When sorting the fuse provides the subject matter of the invention the rebounding tombak feather one; Distance from the ends of the fuse elements. An arc can therefore not occur. because at this moment the meltdown the first fuse separation section is still fully intact. Through the interruption of animals the connection between the third and fourth safety racetrack now only the distance I the multiple load and then immediately separates the circuit. A full short circuit, on the other hand, destroys routes I; II and III immediately, without backfire can occur.

Um .die durch die Patrone gemäß der Erfindung geschaffene Sicherheit noch zu erhöhen., wird erfindungsgemäß weiter vorgeschlagen, denPatronenkörper in zwei Kammern verschiedener Größe zu uirterteilen und die erste Sicherungstrrennstrecke in der kleineren, die zweite in der größeren Kammer zu lagern. Die Trennung der Kammern im Innern der Patrone läßt sich etwa durch ein Glimmerplättchen leicht bewerkstelligen. Durch dieseTrennwand. zwischen den, beiden Kammern wird' nach dem Durchbrennen der Sicherung die Wiederhersteliung des Stromkreises über eine Berührungss-tefle zwischen den möglicherweise nicht völlig zerstörten Schmelzleitern der ersten und zweiten Sicherungstrennstrecke vermieden:.To .the security created by the cartridge according to the invention still to be increased., it is further proposed according to the invention to insert the cartridge body in to divide two chambers of different sizes and the first fuse separation section in the smaller one, the second in the larger one. The separation of the Chambers in the interior of the cartridge can be easily created, for example, by means of a mica plate. Through this partition. between the 'two chambers' after the Securing the restoration of the circuit via a contact between the fusible conductors of the first and second, which may not have been completely destroyed Fuse separation distance avoided :.

Die Sicherungstrennstrecke III, welche durch Lötung an Strecke IV angeschlossen ist, macht nach dem Austritt aus dem Patronenkörper vorteilhafterweise um den Umfang der Patrone horizontal oder schräg noch einen Umweg, damit sie möglichst lang wird und auf entsprechender Strecke außerhalb des Patronenkörpers liegt. Die verschiedenen Bereiche, in denen die Sicherung anspricht, insbesondere die Sicherungstrennstrecken 1I und 11I, lassen sich dadurch noch besser gegeneinander absetzen.The fuse separation section III, which is connected to section IV is connected, makes advantageous after emerging from the cartridge body around the circumference of the cartridge horizontally or at an angle to make it possible becomes long and lies outside the cartridge body for a corresponding distance. the different areas in which the fuse responds, in particular the fuse separators 1I and 11I can thus be distinguished from one another even better.

Es ist bei der Patrone gemäß der Erfindung besonders vorteilhaft, daß die Feder der vierten Sicherungs-trennstrecke beim Lösen des Lötikontaktes zwischen der dritten Sicherungstrennstrecke und der Feder als Anzeigevorrichtung wirken kann. Besondere Kennmelder sind also für die Patrone gemäß der Erfindung nicht erforderlich, da die Strecke III in jedem Belastungsfall durchschmilzt und dadurch die gespannte Feder der Strecke IV sich entspannt. Es ist ohne weiteres möglich, diese Feder auch zur Betätigung einer Signalvorrichtung zu verwenden.It is particularly advantageous in the cartridge according to the invention, that the spring of the fourth fuse isolating section when loosening the solder contact between the third fuse isolating section and the spring can act as an indicator. Special indicators are therefore not required for the cartridge according to the invention, because the line III melts through in every load case and thus the tensioned one IV range pen relaxes. It is easily possible to use this spring as well to use to operate a signaling device.

Von besonderem Vorteil ist es bei der Patrone nach dieser Erfindung, daß ihre vierte Sicherungstrennst.recke bei entsprechender Werkstoff- und Querschnittsbestimmung auf Erwärmungen der Schaltanlage oder des Verteilungssystems in der Umgebung der Patrone ansprechen kann. Dadurch nämlich, daß sämtliche Erwärmungen in der Nähe der Patrone durch Wärmeleitung, in erster Linie über die Feder der vierten Sicherunigstrennstrecke, oder durch Wärmestrahlung auf deren Lötstelle übertragen werden, kann .die Patrone auch auf von außen an sie gelangende Wärmeeinflüsse reagieren und Schäden, des Netzes, die sonst eintreten würden, verhüten.It is of particular advantage in the cartridge according to this invention, that their fourth fuse isolating section with the appropriate material and cross-section determination to heating of the switchgear or the distribution system in the vicinity of the Cartridge can respond. Because all warming is in the vicinity the cartridge through thermal conduction, primarily via the spring of the fourth safety isolating section, or transferred to the soldering point by thermal radiation, the cartridge also react to external heat influences and damage the network, that would otherwise occur.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungen der Patrone gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Abb. i einen Längsschnitt durch eine Niederspannungshochleis-tungspatrone, Abb.2 einen Längsschnitt durch eine Patrone mit einem in zwei Kammern unterteilten Patronenkörper, Abb.3 einen Querschnitt -durch die in Abb.2 dargestellte Patrone, Abb. q. und 5 einen Längs- und Querschnitt durch eine Patrone für hohe Spannungen oder besonders hohe Abschaltleistungen, Abb. 6 einen Längsschnitt durch eine andere Ausführung.In the drawing, various designs of the cartridge are shown in FIG of the invention, namely Fig. i shows a longitudinal section through a low-voltage high-performance cartridge, Fig.2 shows a longitudinal section through a cartridge with a divided into two chambers Cartridge body, Figure 3 a cross-section through the cartridge shown in Figure 2, Fig.q. and Figure 5 is a longitudinal and cross-sectional view of a high voltage cartridge or particularly high breaking capacities, Fig. 6 a longitudinal section through another Execution.

In allen Abbildungen, sind die Schmerzleiter der Sicherungstrennstrecken I, 1I, III mit i, 2, 3 hezeichnet. Die Kontakt- und Schaltfeder der Sicherun.gstrennstrecke IV ist mit 4, die Lötstelle zwischen 3 und 4 reit 5 bezeichnet. Die Patrone wird von dem Isolierkörper 6 umwandet und durch die Stirnkontaktplatten 7 und 8 abgeschlossen sowie mit dem Löschmittel io .gefüllt. In Abb. i wird der Schmelzleiter 2 durch die IsolierdurcW fü'h,rung g aus dem Patronenkörper herausgeführt und geht dann in den Schmelzleiter 3 über. In Abb.2 tritt an die Stelle der Durchführung ein Isolierboden i i ; durch die Trennwand i2 ist die Patrone in zwei verschieden große Kammern unterteilt. Bei der Ausführung nach Abb.4 .bleibt der Stirnkorntäkt8 offen; dieDurchführungde.rSchmelzstrecke 2 ist in einem Isolierzwischenboden 13 vorgesehen, der in einem Stück mit dem Isolierkörper 6 gepreßt ist. Ein besonderes Isolierrohr 14 dient zum Zentrieren von Isolierstücken T.5 und Isolierscheiben 16. Die Isolierstücke 15 bilden Trennwände zwischen den beidlen Kammern der Patrone und schirmen gleichzeitig das Isolierrohr 14 ab, während die Isolierscheiben 16 im Innern des Füll- und Löschmittels Schaltkammern innerhalb der Patrone schaffen. Bei der Ausführung nach Abb. b ist die Patrone einerseits durch den Kopfkonitakt 17, an dem die Tomba@kfedler 4 der vierten Sicherungstrennstrecke angebracht ist, und anderseits durch den Fußkontakt 18 abgeschlossen, wobei der Fußkontakt 18 die Anschlüsse für die beiden Schmelzleiter i und 2 erhält, welche für diese für Bereiche von 6Amp. an .dienende Patrone etwa im Querschnittsverhältnis 7 : 3 stehen. Die Feder 4 legt sich in eineMulde des Isolierkörpers 6, wodurch eine gedrängte Bauart erreicht ist.In all figures, the pain conductors of the safety separation lines I, 1I, III are marked with i, 2, 3. The contact and switching spring of the fuse isolating section IV is marked 4, the soldering point between 3 and 4 is marked 5. The cartridge is surrounded by the insulating body 6 and closed by the end contact plates 7 and 8 and filled with the extinguishing agent io. In FIG. 1, the fusible link 2 is led out of the cartridge body through the insulating diameter g and then merges into the fusible link 3. In Fig.2 there is an insulating floor ii instead of the bushing; the cartridge is divided into two chambers of different sizes by the partition i2. In the design according to Fig. 4, the front grain 8 remains open; The leadthrough of the melting path 2 is provided in an insulating intermediate floor 13 which is pressed in one piece with the insulating body 6. A special insulating tube 14 is used to center insulating pieces T.5 and insulating washers 16. The insulating pieces 15 form partitions between the two chambers of the cartridge and at the same time shield the insulating tube 14, while the insulating washers 16 inside the filling and extinguishing agent switch chambers within the cartridge create. In the embodiment according to Fig. B, the cartridge is closed on the one hand by the head contact 17, to which the Tomba @ kfedler 4 of the fourth fuse isolating section is attached, and on the other hand by the foot contact 18, the foot contact 18 being the connections for the two fusible conductors i and 2 receives which for these for ranges of 6Amp. on. Serving cartridge are approximately in the aspect ratio 7: 3. The spring 4 lies in a trough of the insulating body 6, whereby a compact design is achieved.

Die Lötstelle 5 der vierten Sicherungstrennstrecke ist so beschaffen, daß sie bei Temperaturen von etwa 85° C anfängt zu erweichen. Die Aufheiz.ung der Strecke braucht dabei nicht nur eine Folge des durchfließenden Stromes Du sein, sondern kann z. B. auch durch Wärmestrahlung aus der Umgebung oder durch über die Feder 4 übertragene Wärmeleitung von Überhitzungen an mangelhaften Kontaktstellen der Patronenschraubkontakte oder eines Anschlußkabels verursacht sein. In allen diesen Fällen schaltet die Patrone ab und wirkt damit sowohl als Sicherung bei elektrischen Störungen als auch als thermischer Schutz gegenüber äußeren Wärmequellen.The soldering point 5 of the fourth fuse isolating section is designed in such a way that that it begins to soften at temperatures of about 85 ° C. The heating of the The route does not only need to be a consequence of the current flowing through you, but can e.g. B. also through thermal radiation from the environment or through the Spring 4 transferred heat conduction from overheating at poor contact points the cartridge screw contacts or a connection cable. In all In these cases the cartridge switches off and thus acts as both a fuse in the case of electrical Disturbances as well as thermal protection against external heat sources.

Im überlastgebiet kann die Hochleistungssicherung so flink ,gestaltet werden, daß sie beispielisweise die i,3fache Last innerhalb von io Minuten abschaltet; zweckmäßiger wird die Sicherung jedoch so ausgeführt, daß .die i,8fache Last in io Minuten abgeschaltet wird.In the overload area, the high-performance fuse can be designed so quickly be that it switches off the i, 3-fold load within io minutes, for example; more expediently, however, the fuse is designed in such a way that .the i, 8-fold load in is switched off for 10 minutes.

Bei dauernder Überlast beispielsweise bis zum i,5fachen der Normalbelastung und, 'höher beträgt die Höchsttemperatur des Sicherungskörpers etwa 75 bis 8o° C. Ermüdungserscheinungen des Kontaktmaterials und deren Folgen können bei dieser geringen Erwärmung nicht auftreten.In the case of permanent overload, for example, up to 1.5 times the normal load and, 'higher the maximum temperature of the fuse body is about 75 to 80 ° C. Symptoms of fatigue in the contact material and their consequences can be low with this Heating does not occur.

Claims

PATENT CLAIMS: i. High-performance fuse cartridge in which a first fuse isolating section, which is located directly in the circuit and consists of a fusible conductor, and a second fuse isolating section connected in parallel to it, also formed by a fusible link, are arranged inside the cartridge filled with an extinguishing agent, while a third, in series with the second The 'switched and' spring-connected fuse isolating section outside the cartridge is characterized in that the second fuse isolating section (2) is led out of the cartridge and a current flowing through the third fuse isolating section (3) is connected to the resulting third fuse isolating section (3) Spring (4) is soldered on, which together with the solder forms a fourth fuse separation line.

2. High-performance safety equipment according to claim i, characterized in that -the cartridge body in two chambers of various sizes and the first fuse isolating section (i) in the smaller, the second heating separation section (2) is in the larger chamber (Fig. 4 and 5).

3. High-performance fuse cartridge according to claims i and 2, characterized in that the third safety separation section (3) partially is passed around the circumference of the cartridge.

4. Heavy duty fuse cartridge according to claims i to 3, characterized in that the spring (4) of the fourth Safety isolating section when loosening this lockout key (5) between the third safety isolating section (3) and. Of the spring (4) as. Display device acts.

5. Heavy-duty fuse cartridge according to claims i to 4, characterized in that the fourth fuse isolating section responds to heat in the vicinity of the cartridge.