DE959568C

DE959568C - Overcurrent carrier fuse link

Info

Publication number: DE959568C
Application number: DES20983A
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Georg Iwantscheff
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1950-11-23
Filing date: 1950-11-23
Publication date: 1957-03-07

Description

■ Um geschlossene Schmelzeine ätze mit hoher Überstromträgheit herzustellen, werden überbemessene Schmelzleiter aus Silber oder versilbertem Kupfer verwendet, die in der Regel mit einem den Schmelzleiter bei einer bestimmten Temperatur beeinflussenden Mittel versehen sind. In der Regel ist dieses Mittel von einem Metall, insbesondere Zinn gebildet, das auf einen ungeteilten Schmelzleiter aufgebracht oder als Zwischenleiter zwischen einen geteilten Schmelzleiter eingeschaltet ist. Solche Schmelzeinsätze neigen zu einer Alterung, indem im Laufe der Zeit oder nach vorangegangenen Strombelastungen, die den Schmelzleiter nicht zum Durchschmelzen -bringen, die ursprüngliche Abschmelzcharakteristik nicht bestehenbleibt. Die ursprüngliche träge Eigenschaft des Schmelzeinsatzes verwandelt sich nämlich unter gleichzeitiger Veränderung des Grenzstromeis mehr oder weniger in eine flinke Eigenschaft. Diese Alterung ist bei den mit Zinn versehenen Schmelzleitern darauf zurückzuführen, daß das Zinn im Laufe der Zeit in das Silber diffundiert oder durch diie vorangegangene erhöhte Strombelastung sich bereits mit dem Schmelzleiter legiert, so daß sich der Widerstandswert des Schmelzleiters verändert.■ To etch closed melt with high Establishing overcurrent inertia are overdimensioned Fusible conductors made of silver or silver-plated copper are used, usually with a the fusible conductor at a certain temperature influencing means are provided. Usually this means is formed from a metal, in particular tin, which is attached to an undivided fusible conductor applied or switched on as an intermediate conductor between a split fusible conductor. Such fusible links tend to age, either by the passage of time or by previous ones Current loads that do not cause the fuse element to melt through, the original The melting characteristic does not persist. The original sluggish property of the fuse link namely changes with a simultaneous change of the limit current ice more or less in a nimble quality. This aging occurs with the fusible conductors provided with tin due to the fact that the tin diffuses in the course of time into the silver or through the previous one increased current load is already alloyed with the fusible conductor, so that the resistance value of the fuse element changed.

Es ist auch bekannt, den überbemessenen Schmelzleiter mit einem nichtmetallischen Wirkstoff zu versehen, der bei erhöhter Temperatur thermische Zersetzung erleidet, wobei ein chemisch reaJktionsbegieriger Stoff freigesetzt wird, welcher den Schmelzleiter angreift. Zum Beispiel sind Schmelzemsätze bekanntgeworden, deren Schmelzleiter mit einem Gemisch aus Silberchlorid und Kaliumchlorid versehen ist. Auch diese Schmelzeinsätze sind nicht frei vonAlterungserscheinungen nach vorangegangenen Strombelastungen, die nicht zum Durchschmelzen des Schmelzleiters führen. Dies liegt daran, daß sich der Angriff des Wirkstoffes auf einen verhältnismäßig großen Temperaturbereich erstreckt, wobei die GeschwindigkeitIt is also known to use the oversized fuse element with a non-metallic agent to provide, which suffers thermal decomposition at elevated temperature, with a chemical reactive substance is released which attacks the fusible link. For example are Schmelzemsätze become known, their fusible conductors with a mixture of silver chloride and Potassium chloride is provided. These fusible links are also not free from signs of aging after previous current loads that do not lead to the melting of the fuse element. This is due to the fact that the attack of the active substance takes place over a relatively large temperature range extends, with the speed

der Wirkung bei den tieferen Temperaturen des Bereiches klein ist, dagegen erst bei höheren Temperaturen sich stark steigert. Hört nach begonnenem chemischem Angriff des Schmelzleiters durch die Zersetzungsprodukte des Wirkstoffes die erhöhte Strombelastung auf, so bleibt der Vorgang stehen, indem ein Teil des Sdhmelzleiters zerstört bleibt. Der auf diese Weise vorbelastete Schmelzeinsatz hat somit nunmehr eine andere Abschmelzcharakteristik als ursprünglich. Es sind auch; jodhaltige Salze als dhemiscih reagierende Substanzen vorgeschlagen worden. Die mit diesen Salzen versehenen Schmelzleiter haben den Nachteil, daß sie schon sehr vorzeitig Joddämpfe ausscheiden, die Störungen verursachen. Insbesondere wird durch den Joddampf der Kennmeldedraht angegriffen, so daß der Kennmelder vor dem Durchschmelzen des Schmelzeinsatzes ansprechen kann, was unerwünscht ist. Abgesehen von den bereits geschilderten Naehteilen reagieren die genannten Salze nur auf einen Schmelzleiter aus Feinsilber einigermaßen befriedigend, dagegen ist die Reaktion auf Kupfer unzureichend, was auch den Einsatz von versilbertem Kupfermaterial ausschließt.the effect is small at the lower temperatures of the area, but only at higher temperatures increases sharply. Heard after a chemical attack by the fuse element the increased current load due to the decomposition products of the active substance, the process remains stand in that part of the strand remains destroyed. The fuse link preloaded in this way thus now has a different melting characteristic than originally. There are also; iodinated Salts have been suggested as chemically reactive substances. Those provided with these salts Fusible conductors have the disadvantage that they excrete iodine vapors very prematurely Cause interference. In particular, the identification wire is attacked by the iodine vapor, see above that the indicator can respond before the fuse link melts, which is undesirable is. Apart from the sewing parts already described, the salts mentioned only react to one Fusible wire made of fine silver is reasonably satisfactory, but the reaction to copper is inadequate, which also excludes the use of silver-plated copper material.

Man 'hat femer für den überbemessenen Schmelzleiter Wirkstoffe vorgeschlagen, die als solche ohne vorangehende Zersetzung ab einer bestimmten Temperatur mit dem Schmelzleiter chemisch reagieren. Unter anderem ist es bekannt, Schwefel oder Schwefelverbindungen auf den Schmelzleiter aufzutragen. Diese beiden Wirkstoffe haben den Nachteil, daß sie nur eine beschränkte Tiefenwirkung haben, die Abschmelzstelle nicht streng genug festlegen lassen und schon bei niedrigen Temperaturen des Schmelzleiters verdampfen.You also have to pay for the oversized fuse element Active ingredients proposed as such without prior decomposition from a certain React chemically at temperature with the fuse element. Among other things, it is known to sulfur or to apply sulfur compounds to the fusible link. These two active ingredients have the Disadvantage that they only have a limited depth effect, the melting point is not severe Let it set enough and evaporate even at low temperatures of the fusible conductor.

Alle diese bekannten chemisch reagierenden Wirkstoffe 'haben die Eigenschaft, daß ihre Wirkung auf den Schmelzleiter sich mit veränderlicher Geschwindigkeit über einen größeren TemperatUirbereich erstreckt. Diese Eigenschaft gibt wieder zu der Alterung des Scihmelzeinsatzes Anlaß.All of these known chemically reacting active ingredients have the property that their effect on the fusible link at a variable speed over a larger temperature range extends. This property in turn gives rise to the aging of the mold insert.

Die bekannten Konstruktionen der überstromträgen Schmelzeinsätze erweisen sich somit nicht als befriedigend, wenn man hohe Anforderungen bezüglich der Alterungsfestigkeit und der Zuverlässigkeit des Arbeiten« stellt. Die Erfindung gibt einen Weg an, der die Schmelzeinsätze mit höher Überstromträgheit wesentlich verbessert. Erfindungsgemäß wird an dem Schmelzeinsatz der überbemessene Schmelzleiter mit dem Halbmetall·Tellur oder Telluriden als chemischem Wirkstoff versehen. Tellur reagiert erst bei Erreichen seines Schmelzpunktes (452⁰ C) mit dem Schmelzleiter, gleichgültig, ob er aus Silber oder versilbertem Kupfer besteht. Bei dem Tellur fällt also die Reaktionstemperatur mit dem scharfen Schmelzpunkt desselben zusammen. Bei Erreichen des Schmelzpunktes ist die Reaktion mit dem Schmelzleiter so stark, daß sie fast augenblicklich abläuft. Es setzt also die Reaktion des Wirkstoffes mit dem Schmelzleiter schlagartig ein. Ist einmal der Schmelzpunkt des Tellurs erreicht, so dst der Vorgang nicht mehr aufzuhalten, so daß der Schmelzleiter stets vollkommen unterbrochen wird. Ein weiterer Vorteil des Tellurs besteht darin, daß es bei der Reaktion eine große Tiefenwirkung hat, so daß auch starke Schmelzleiter durch die Reaktion rasch zerstört werden können. Da beim Schmelzpunkt des Tellurs sein Dampfdruck noch sehr gering ist, ist auch die Einwirkung des Tellurs auf den Schmelzleiter örtlich stark begrenzt, so daß die Wirkung konzentriert ist. Vor dem Erreichen des Schmelzpunktes tritt nicht die geringste Veränderung an dem Schmelzleiter auf. Auch im Laufe der Zeit entstehen keine Einwirkungen auf den Schmelzleiter, solange nicht der Schmelzpunkt des Tellurs erreicht wird. Es behält also der Schmelzeinsatz gemäß der Erfindung die ursprüngliche Abschmelzdharakteristik unverändert bei, bis ein sofortiges Durchschmelzen des Schmelzlei tiers erfolgt. Es ist somit der Schmelzeinsatz gemäß der Erfindung völlig frei von Alterungserscheinungen. Da das Tellur vor dem Durchschmelzen des Schmelzleiters keine Dämpfe abgibt, treten auch keine Störungen vor dem Durchschmelzen des Sohmelzeinsatzes an dem Kennmeider auf. Die Verwendung des Tellurs als chemisch reagierender Wirkstoff hat ferner den Vorteil, daß man mit besonders kleinen Mengen des Wirkstoffes an dem Schmelzleiter auskommt. Wie das Tellur verhalten sich auch ähnlich, die Telluride, wobei die Zusammensetzung der Telluride so gewählt sein muß, daß sie immer noch eine starke Reaktion auf den Schmelzleiter ausübt. Sollte für die Bemessung des Schmelzleiters von der die überstromträge Eigenschaft abhängig ist, erwünscht sein, daß der Wirkstoff einen niedrigeren Schmelzpunkt besitzt als das Tellur, so können dem Tellur geeignete Zusätze beigefügt werden, die nicht die vorteilhaften Eigenschaften des Tellurs aufheben. Insbesondere eignen sich als Zusätze zu dem Tellur Selen oder Selenverbindungen, Tellurverbindungen bzw. Phosphorverbindungen.The known constructions of the overcurrent-carrying fuse inserts therefore prove to be unsatisfactory when high demands are made on the aging resistance and the reliability of the work. The invention provides a way of improving the fuse links with higher overcurrent inertia significantly. According to the invention, the oversized fusible link on the fuse link is provided with the semimetal tellurium or telluride as the chemical agent. Tellurium only reacts with the fusible conductor when it reaches its melting point (452 ^° C.), regardless of whether it is made of silver or silver-plated copper. In the case of tellurium, the reaction temperature coincides with its sharp melting point. When the melting point is reached, the reaction with the fusible conductor is so strong that it takes place almost instantaneously. The reaction of the active ingredient with the fusible link starts suddenly. Once the melting point of the tellurium has been reached, the process can no longer be stopped, so that the fusible conductor is always completely interrupted. Another advantage of tellurium is that it has a great depth effect during the reaction, so that even strong fusible conductors can be quickly destroyed by the reaction. Since its vapor pressure is still very low at the melting point of the tellurium, the action of the tellurium on the fusible conductor is locally very limited, so that the effect is concentrated. Before the melting point is reached, there is not the slightest change in the fusible conductor. Even in the course of time, there is no effect on the fuse element, as long as the melting point of the tellurium is not reached. So it retains the fusible link according to the invention, the original melting characteristics unchanged until an immediate melting of the Schmelzlei animal takes place. The fusible link according to the invention is thus completely free from signs of aging. Since the tellurium does not give off any vapors before the fuse element melts, there are also no faults on the Kennmeider before the fuse element melts through. The use of tellurium as a chemically reacting active ingredient also has the advantage that it is possible to manage with particularly small amounts of the active ingredient on the fusible link. Like tellurium, the tellurides also behave in a similar manner, whereby the composition of the tellurides must be chosen so that they still have a strong reaction to the fusible conductor. If, for the dimensioning of the fusible conductor, on which the overcurrent-carrying property is dependent, it is desired that the active substance has a lower melting point than tellurium, then suitable additives can be added to the tellurium which do not negate the advantageous properties of the tellurium. Particularly suitable additives to the tellurium are selenium or selenium compounds, tellurium compounds or phosphorus compounds.

Um zu vermeiden, daß das Tellur oder die Telluride im flüssigen Zustand auf den Schmelzleiter aufgebracht werden, werden sie erfindungsgemäß nach Pulverisierung in einem geeigneten Lack, z.B. Schellack, aufgeschwemmt. In dieser flüssigen Form erfolgt dann der Auftrag auf den Schmelzleiter z. B. durch Aufstreichen mittels eines Pinsels. Insbesondere ist es vorteilhaft, den Wirkstoff durch ein Druckverfahren aufzubringen. Die Anwesenheit des Lackes wirkt nicht störend, da die bei der Verkohlung des Lackes entstehenden Poren das Eindringen des Wirkstoffes gestatten. Infolge der örtlich begrenzten Reaktion kann der Auftrag in vorbestimmten Figuren auf dem Schmelzleiter erfolgen. Je nach Form des angebrachten Auftrages kann es vorkommen, daß der Wirkstoff nur Teile des Schmelzleiterquerschnitts zerstört, so- daß der übrige Teil durch Stromerwärmung zum Abschmelzen gebracht werden muß. Bei dem Aufbringen des Wirkstoffes ist es zweckmäßig, darauf zu achten, daß der Auftrag derart erfolgt, daß der Schmelzleiter durch den Wirkstoff weitgehend an seinem ganzen Querschnitt zerstört wird. In dem Ausführungsbeispiel der Zeichnung, das einenIn order to avoid that the tellurium or the telluride in the liquid state on the fusible conductor are applied, they are according to the invention after pulverization in a suitable lacquer, e.g. Shellac, bloated. It is then applied to the fuse element in this liquid form z. B. by painting with a brush. In particular, it is advantageous to carry the active ingredient through to apply a printing process. The presence of the varnish does not interfere with the charring The pores resulting from the paint allow the penetration of the active ingredient. As a result of localized reaction, the application can take place in predetermined figures on the fusible link. Depending on the form of the order, it can happen that the active ingredient is only parts of the fusible conductor cross-section destroyed, so that the remaining part is melted by current heating must be brought. When applying the active ingredient, it is advisable to use it care must be taken that the order is carried out in such a way that the fusible conductor is largely attached to the active substance its entire cross-section is destroyed. In the embodiment of the drawing, the one

Schnitt durch einen Schmelzeinsatz gemäß der Erfindung zeigt, ist ein vorteilhafter Auftrag des Wirkstoffes an dem Schmelzleiter wiedergegeben. Der in dem geschlossenen Patronenkörper ι befindliehe Schmelzleiter 2, der aus Silber oder versilbertem Kupfer besteht, ist zweckmäßig nahe dem für die Kurzschlußabsehaltung erforderlichen Loch 3 mit einem stnichförmigen Auftrag 4 von Tellur versehen, der quer zur Schmelzleiterlänge liegt und sich über die ganze Breite des Schmelzleiter« erstreckt. Tritt durch die Strombelastung an dieser Stelle eine Temperatur auf, die den Wirkstoff zum Schmelzen bringt, so wird der Schmelzleiter durch den Wirkstoff infolge der starken Reaktion auf seinem ganzen Querschnitt gleichsam durchgeschnitten. Unter Umständen kann es vorteilhaft sein, dien strichförmigen Auftrag nicht völlig sich über die ganze Breite des Schmelzleiters erstrecken zu lassen, so daß bei der Reaktion noch kleine Stege des Schmelzleiters stehenbleiben, diie durch Stromwärme durcihgeschmolzen werden. Es können an Stelle eines Auftrages mehrere Aufträge, insbesondere zu beiden Seiten des zur Kuirzschlußabschaltung dienenden Loches, vorgesehen werden.Section through a fuse link according to the invention is an advantageous order of the Active ingredient reproduced on the fusible link. Which is located in the closed cartridge body ι Fusible conductor 2, which consists of silver or silver-plated copper, is conveniently close to that the hole 3 required for the short-circuit disconnection is provided with a streak-shaped application 4 of tellurium, which lies transversely to the length of the fusible link and extends over the entire width of the fusible link. If the current load causes a temperature at this point that the active substance becomes Brings melting, the fusible link is caused by the active ingredient as a result of the strong reaction cut through its entire cross-section, as it were. It can be beneficial in certain circumstances be, the line-like order not completely extend over the entire width of the fuse element to leave, so that small webs of the fusible conductor still remain during the reaction, which are caused by the heat of the current be melted through. Instead of one order, several orders, in particular on both sides of the short circuit cut-off hole.

Da der jeweilige Auftrag den Einfluß des Wirkstoffes von vornherein scharf örtlich an dem Schmelzleiter festlegt, können durch geeignete Formen (Figuren) des Auftrages bestimmte gewünschte Einwirkungen auf den Schmelzleiter genau festgelegt werden. Unter anderem läßt sich durch die Formgebung des Auftrages die Abschmelzcharakteristik beeinflussen.Since the respective order has the influence of the active ingredient sharply locally from the outset Defining fusible conductors, certain desired shapes (figures) of the order can be made Effects on the fusible link are precisely defined. Among other things, can influence the melting characteristics through the shape of the order.

Claims

Patent claims:

i. Overcurrent carrier Fusible link with an oversized fusible link that is connected to a the fusible conductor is provided with an active substance that attacks at elevated temperature, characterized in that, that tellurium or telluride serve as the active ingredient.

2. Fusible link according to claim 1, characterized in that the tellurium to reduce its melting point is provided with additives, in particular selenium or selenium compounds, phosphorus compounds.

3. Fusible link according to claim 1, characterized in that the tellurium or the telluride are applied in the form of figures on the fusible link.

4. Fusible link according to claim 1 and 3, characterized in that characterized in that the figure of the tellurium or the Telluride consists of a line that extends entirely or partially over the width of the fuse element extends.

5. A method for producing fusible inserts according to claim 1, characterized in that that the tellurium or telluride is suspended in a substance containing paint after pulverization and then applied to the fusible conductor together with the lacquer-containing substance will.

6. A method for producing fusible inserts according to claim 1 and 5, characterized in that that the bloated. Tellurium or tellurides are applied to the fusible conductor by a printing process.

Considered publications:
German Patent Nos. 701 153, 701 152, 740, 692 904, 681 988.

1 sheet of drawings

609 832 2.57