DEP0000158DA - Kurzschlußfeste Schmelzsicherung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine kurzschlussfeste Schmelzsicherung flinker oder überstromträger Charakteristik und betrifft eine besondere Ausbildung der Schmelzleiter solcher Sicherungen, wodurch Abschaltzeiten bei gefährlichen Überströmen verkürzt und vor allem durch den Abschaltlichtbogen bedingte Gefährdungen beseitigt werden.

Gemäss der Erfindung wird zu diesem Zwecke vorgeschlagen, den oder mehrere an der Sicherung vorhandene Schmelzleiter aus metallischem Flachband im Bereiche der im Belastungsfalle grössten Wärmeentwicklung, d.h. in der Mittentone, bezüglich der Metallmasse so zu verringern, dass im Ansprechfalle die im Lichtbogen zur Verdampfung kommende Metallmenge wesentlich herabgesetzt ist und die verbleibende Metallmasse dieser Zone nur gerade ausreicht, um ohne Beeinflussung der Kenndaten der Sicherung etwa auftretende Herabsetzungen der Belastbarkeit der Sicherungen ausgleichen zu können. Ein Mittel zur Herabsetzung der Metallmasse besteht beispielsweise darin, dem oder die Schmelzleiter in dieser Zone mit mehreren

Querschnittsverringerungen auszustatten, die in Reihe geschaltet sind. Querschnittsverringerungen, die die Belastbarkeit im Grenzstromgebiet am wenigsten herabsetzen, geniessen den Vorzug. Diese Querschnittsverringerungen können hiernach z. B. bestehen in einer Anzahl in der Länge des Schmelzleiters und in seinem Mittelabschnitt angebrachter Lochungen oder Aussparungen der verschiedensten Gestaltung.

Nachdem in der Sicherungstechnik anstelle der früher gebräuchlichen Rundleiter sich Flachbänder aus Silber, Kupfer oder geeigneten Legierungen mit rechteckigem Querschnitt eingeführt haben, weil diese einen kurzen Lichtbogenabbrand ergeben und man durch Querschnittsverringerungen, wie Einschnürungen oder Lochungen, die Unterbrechung des Schmelzleiters im gefährlichen Überlastungsfalle besser sicherstellen kann, wurden die verschiedensten Formen solcher Lochungen oder Querschnittsverringerungen bereits vorgeschlagen. Die einfache Lochung besitzt den besonderen Vorteil, dass die vorbestimmte Abschmelzstelle eine merkliche Herabsetzung der oberen Belastbarkeitsgrenze nicht herbeiführt. Durch eine Mehrzahl längs des Schmelzleiters verteilter Querschnittsverringerungen z. B. runden oder eckigen Aussparungen, hat man beabsichtigt, eine mehrfache Unterteilung des Unterbrechungslichtbogens zu erreichen. Diese beabsichtigte Wirkung wird jedoch häufig in Frage gestellt durch eine mögliche Erhöhung der Löschspannung in Serie geschalteter Lichtbögen und durch die praktische Unmöglichkeit, für Querschnittsverringerungen längs des Schmelzleiters gleiche Temperaturverhältnisse zu erreichen, um damit auch ein gleichzeitiges Ansprechen sämtlicher Verringerungsstellen zu gewährleisten.

Der besonderen Aufgabenstellung dieser bekannten Anordnung entsprechend ist dabei vor allem aber kein Wert darauf gelegt, die Querschnittsverringerungen derart in dem Abschnitt der höchsten Wärmebelastung anzuordnen, dass hierdurch eine, hinsichtlich der Metallmasse soweit wie möglich verringerte Abschaltzone entsteht. Durch diese für die Erfindung wesentliche Anordnung einer wirksamen Schaltzone, die möglichst geringe Metallmengen enthält, erfahren sämtliche Konstruktionsteile der Sicherungen im Abschmelzfalle eine überraschend verringerte Beanspruchung. Der Lichtbogen, der im Falle der Abschaltung entsteht, wird in seiner Grösse verringert, zeitlich sein Auftreten sehr beschränkt; durch die Verringerung der verdampfenden Metallmenge wird der Druck auf den keramischen Isolierkörper der Sicherungen herabgesetzt und die Gefahr einer etwaigen Sprengung ausgeschaltet; selbst Haarrisse entstehen im keramischen Körper nicht. Einer Zerstörung der Metallteile wird vorgebeugt, die Schaltstrecke ist kürzer, der Abbrand kürzer und Kurzschlussflinkheit und Überlastungsflinkheit sind gewährleistet. Die mit der Schaffung einer solchen Abschaltzone verbundene herabgesetzte Belastbarkeit im Grenzstromgebiet bewegt sich in kleinsten Grenzen und kann deshalb ohne Beeinflussung der Kenndaten der Sicherung leicht ausgeglichen werden.

Eingehende Untersuchungen an nach diesem Vorschlag gebauten Schmelzsicherungen haben die Tatsache ergeben, dass nach erfolgter Abschaltung die Löschmittelsinterung nur etwa 30 bis 40% desjenigen Umfanges ausmacht, wie es bei der bisherigen üblichen Anordnung die Regel war. Im niederen Überstromgebiet tritt eine Halbierung der bisher üblichen Schaltzeiten ein, weshalb derartige Sicherungen sich besonders gut als Abschaltsicherungen vor überstrom- und kurzschlussempfindlichen Schaltgeräten eignen. Schmelzsicherungen beispielsweise, deren Schmelzleitermaterial aus Elektrolytkupfer mit geringer Silberauflage besteht, zeigen im niederen wie im hohen Überstromgebiet so kurze Schaltzeiten, wie sie normalerweise nur Schmelzleiter aus Feinsilber ermöglichen.

Die Zeichnung veranschaulicht einige Ausführungsbeispiele von Schmelzleitern gemäß der Erfindung, und zwar in vergrösserter Darstellung in der Draufsicht Schmelzleiterstreifen mit Querschnittsverringerungen in der Zone der grössten Wärmeentwicklung.

Abb. 1 stellt die einfachste Form eines Schmelzleiters dar, der selbst mit a bezeichnet ist, während b Querschnittsverringerungen mit rundem Lochquerschnitt sind. In den

Abb. 2 bis 4, in denen die Schmelzleiter ebenfalls mit a bezeichnet sind, ist jeweils eine Aufeinanderfolge quadratischer Lochungen c, rechteckiger Lochungen d und ovaler Lochungen e gezeigt.

Claims (1)

1. Kurzschlussfeste Schmelzsicherung mit einem oder mehreren unverzögert oder verzögert ansprechenden Schmelzleitern, die querschnittsgeschwächte Stellen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelzleiter im Abschnitt der im Ansprechfalle grössten Wärmeentwicklung eine Unterbrechungszone wirksame Länge besitzen, deren Metallmasse z. B. durch die Aufeinanderfolge mehrerer in der Schmelzleiterlänge in engem Abstand hintereinander angeordneter Querschnittsverringerungen, z. B. runden oder eckigen Lochungen derart vermindert ist, dass die verbleibende, im Ansprechfalle verdampfenden Metallmenge dieser Zone gerade ausreicht, um ohne Beeinflussung der Kenndaten der Sicherung eine etwa auftretende Herabsetzung der Belastbarkeit der Sicherung ausgleichen zu können.