DEP0016762DA - Überstromträge Schmelzsicherung - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine überstromträge Abschmelzsicherung und ein Verfahren zu deren Herstellung.

Diese Sicherung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass an den für die Abschaltung des Schmelzleiters vorgesehenen Stelle, vorzugsweise der Mitte des Schmelzleiters, nichtmetallische, chemische Körper aufgebracht sind, die miteinander oder mit dem Metall des Schmelzleiters bei vorbestimmten Temperaturen in Reaktion zu treten vermögen und den Schmelzleiter durch chemischen oder thermischen Angriff bzw. vereinten chemischen und thermischen Angriff in seinem inneren Widerstand verändern, vorzugsweise durch Zerstörung zur Abschaltung bringen.

Für die Erzielung einer erwünschten Verzögerung der Abschaltzeit werden Schmelzleiter bisher entweder mit erforderlichem größerem Querschnitt versehen und zu diesem Zwecke in Hinsicht auf eine Gewährleistung der Abschaltung in vorgeschriebenen Zeiträumen auch bei langzeitigen kleinen Überlastungen über den Nennstrom hinaus mit Anordnungen von Metallen oder Legierungen ausgestattet, oder anstelle dieser Anordnungen auch mit Salzen oder Salzgemischen bedeckt bzw. an den gewünschten Abschaltstellen überzogen.

Die Anbringung von Metallen oder Legierungen, deren Schmelzpunkt gewöhnlich unterhalb demjenigen des Schmelzleiters liegen, und die durch Legierungsbildung eine vorzeitige Abschmelzung herbeiführen sollen, hat jedoch gewisse Nachteile.

Schon bei normalen Betriebstemperaturen, häufig weit unter der eigentlichen Abschmelztemperatur, treten Legierungsbildungen auf mit der Folge einer Änderung des inneren Widerstandes, oder es machen sich Zersetzungen bemerkbar, die den Schmelzpunkt ändern. Diese nachteile werden durch die Anbringung von Salzen und Salzgemischen vermieden.

Durch den Gegenstand der Erfindung werden aber darüberhinaus noch weitere nicht auf die Metallform bei der Anbringung gegründete Körper zur Verfügung gestellt, die gegenüber Salzen und Salzgemischen auch den Vorzug besitzen, dass sie beim Abschmelzvorgang nicht dissoziieren, und dadurch möglicherweise durch ionisierte Komponenten die Lichtbogenlöschung verzögern könnten. Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung werden also im Beanspruchungsfalle nicht dissoziierbare Verbindungen vorgeschlagen, zu denen in erster Linie reduzierbare Verbindungen gehören, wie Netalloxyde, die in einem bestimmten Verhältnis mit Reduktionsmitteln versetzt werden können. Sie besitzen einen Schmelzpunkt oberhalb der Betriebstemperatur und verhalten sich bei Belastungen bis zum Grenzstrom in jeder Hinsicht indifferent. Höhere Temperaturen etwa infolge von Überlastungen bis zum anderthalbfachen Nennstrom dagegen leiten die Reduktion ein mit der Folge einer Eindiffundierung von Metall oder geeignetem Metalloid in den Schmelzleiter, dessen Schmelzpunkt dadurch herabgesetzt wird. Das Maß der Schmelzpunkterniedrigung lässt sich dabei durch Vorversuche, abhängig von der Wahl und Bemessung der Komponenten, leicht regeln. Unter gewissen Umständen ist sogar das Metalloxyd ohne Reduktionsmittel ausreichend, da an dessen Stelle der Schmelzleiter tritt.

Die Reduktionsmasse kann aber auch so gewählt werden, dass durch einen entsprechenden thermischen Verlauf der Reduktion die Zerstörung des Schmelzleiters erfolgt, sodass man zusammenfassend den Reduktionsverlauf und die Dauer des Abschmelzvorganges beherrschen kann. So lässt sich z.B. die Reduktion mit an sich bekannten Mitteln beeinflussen durch die Bemessung der Komponenten wie durch an sich für derartige Vorgänge in der Chemie bekannte Maßnahmen, z.B. durch die Zugabe von Katalysatoren, welche bremsend oder beschleunigend wirken.

Den nach Art und Zusammensetzung durch Vorversuche ermittelbaren und dem Chemiker geläufigen Reduktionsstoffen lassen sich auch Stoffe zugeben, welche bei beginnender Abschmelzung einen Teil der Lichtbogenenergie aufnehmen oder vernichten, so z.B. Strontiumcarbonat, das durch Ergänzung von Wärmeenergie Kohlendyoxyd erzeugt.

Geeignete Stoffe sind nach dem Vorstehenden z.B. auch Zinnsuperoxyd, Bleisuperoxyd, Wismuthtrioxyd, Silber- oder Selenoxyd usw., sowie Gemische solcher Oxyde mit Reduktionsmitteln, wie Bohrkohlenstoff, Sulfiten, Zyaniden mit Katalysatoren, wie Mangandyoxyd oder Paladium oder an sich bekannten lichtbogenlöschenden Substanzen, wie organischen Jodverbindungen. Der besondere Vorteil dieser Anordnung nach der Erfindung besteht darin, dass die Patronen auch bei hohen Betriebstemperaturen und in feuchter Umgebung jahrelang haltbar sind, ein besonderer Schutz der Kennmeldedrähte durch die Indifferenz sich erübrigt und eine erhebliche Variationsmöglichkeit bis auf mehrfache Abschmelzzeiten erzielt werden kann.

Bei der herstellung der Sicherungen nach der Erfindung wird so verfahren, dass die verwendeten Stoffe entweder mit Hilfe eines Kittes oder durch Schmelzung oder Frittung der Gesamtmasse oder einzelner Komponenten, etwa in Form einer Schmelzperle oder in eine solche eingehüllt auf dem Schmelzleiter, vorzugsweise an einer für die Abschmelzung vorbestimmten Stelle des Schmelzleiters, z.B. einer Knickung oder Schwächung des letzteren befestigt werden.

Claims (4)

1. Überstromträge Schmelzsicherung, dadurch gekennzeichnet, dass an der für die Abschaltung vorgesehenen Stelle des Schmelzleiters nichtmetallische, chemische Körper aufgebracht werden, die miteinander oder mit dem Metall des Schmelzleiters bei vorbestimmten Temperaturen in Reaktion zu treten vermögen und hierdurch den Schmelzleiter infolge chemischen und/oder thermischen Angriffes in seinem Widerstand verändern und die beim Abschmelzvorgang nicht in ionisierte, die Lichtbogenlöschung verzögernde Komponenten zerfallen.

2. Überstromträge Schmelzsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf den Schmelzleiter aufgebrachten Körper aus reduzierbaren Stoffen bestehen, z.B. aus Gemischen von Metalloxyden, die vorzugsweise Bleisuperoxyd, Zinnsuperoxyd, Wismuthtrioxyd, oder Metalloidoxyden, wie Arsentrioxyd, und gegebenenfalls in Verbindung mit Reduktionsmitteln, wie Bor, Kohlenstoff u.dgl. verwendet werden.

3. Überstromträge Schmelzsicherung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die auf den Schmelzleiter aufgebrachten Körper Zusätze von Stoffen erhalten, die durch katalytische Wirkung den Reaktionsverlauf beeinflussen (wie Mangandyoxyd u.dgl.) und/oder die Lichtbogenlöschung beeinflussen (wie organische Jodverbindungen und dgl.).

4. Verfahren zur Herstellung von überstromträgen Sicherungen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendeten Stoffe entweder mit Hilfe eines Kittes oder durch Schmelzung oder Frittung der Gesamtmasse oder einzelner Komponenten, etwa in Form einer Schmelzperle oder in eine solche eingehüllt auf dem Schmelzleiter, vorzugsweise an einer für die Abschmelzung vorbestimmten Stelle des Schmelzleiters z.B. einer Knickung oder Schwächung des letzteren, befestigt ist.