JP2020508557A - Safety fuse for low voltage applications - Google Patents

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Abstract

本発明は、2つの接点の間に位置し、保護ハウジング内に配置された少なくとも1つのヒューズ要素と、可溶導体に対して内部絶縁距離を有する短絡補助接点とで構成され、電源システムへと接続可能な装置、とくには火花ギャップまたはバリスタなどの過電圧アレスタを保護するための低電圧アプリケーション用の安全ヒューズに関する。本発明によれば、絶縁距離を乗り越えるための外部から動作させることができるスイッチング装置が、低インピーダンスまたはインピーダンスを含む短絡を生じさせるために、保護ハウジング内に具現化され、スイッチング装置は、絶縁距離を形成する絶縁要素を備え、絶縁要素は、発熱アクチベータによって状態の変化を被り、アクチベータは、少なくとも1つの制御接続に接続される。【選択図】図2The present invention comprises at least one fuse element located between two contacts and located in a protective housing, and a short-circuit auxiliary contact having an internal insulation distance to a fusible conductor, and to a power supply system. The invention relates to connectable devices, in particular safety fuses for low voltage applications to protect overvoltage arresters such as spark gaps or varistors. According to the present invention, an externally operable switching device for overcoming an insulation distance is embodied in a protective housing to create a low impedance or short circuit involving impedance, wherein the switching device comprises an insulation distance. And the insulating element undergoes a change of state by the exothermic activator, the activator being connected to at least one control connection. [Selection diagram] FIG.

Description

本発明は、ヒューズハウジング内で2つの接点の間に配置された少なくとも1つの可溶導体と、可溶導体に対して内部絶縁距離を有する短絡補助接点とで構成され、供給網へと接続可能な装置、とくには火花ギャップまたはバリスタなどのサージ保護装置を保護するための請求項1に記載の低電圧アプリケーション用安全ヒューズに基づく。   The invention comprises at least one fusible conductor arranged between two contacts in a fuse housing, and a short-circuit auxiliary contact having an internal insulation distance to the fusible conductor, which can be connected to a supply network. The invention is based on a safety fuse for low voltage applications according to claim 1 for protecting surge protection devices such as spark gaps or varistors.

従来からのヒューズが、ケーブルおよび配線ならびに接続された機器に過電流または短絡に対する保護を提供するために、大量に、多数の用途に使用されている。   Conventional fuses are used in large numbers and in many applications to provide protection against overcurrent or short circuits for cables and wiring and connected equipment.

さらに、ヒューズは、サージアレスタのためのバックアップ保護として、いわゆる交差分岐にて使用される。ここで、適切なヒューズが、短絡の場合の保護を保証しなければならない。   Furthermore, fuses are used in so-called cross branches as backup protection for surge arresters. Here, suitable fuses must ensure protection in the event of a short circuit.

再生可能エネルギー源がますます使用され、供給ネットワークに組み込まれるようになるにつれて、ますます揮発性の短絡値が、フィードインの状況に応じて、機器の設置場所において生じている。これは、必要とされるヒューズまたはスイッチオフ積分を広範囲にわたって変化させなければならないという結果につながる可能性がある。特定の状況において、選択されたヒューズは、もはや考えられるすべてのフィードインの条件下で保護を提供することはできない。   As renewable energy sources are increasingly used and integrated into supply networks, increasingly volatile short circuit values are occurring at equipment installation sites, depending on the feed-in situation. This can result in the required fuse or switch-off integration having to be varied over a wide range. In certain circumstances, the selected fuse can no longer provide protection under all possible feed-in conditions.

「短絡」法を使用して、きわめて限られた範囲で、揮発性の短絡値の問題を解決することができる。むしろ、「短絡」法は、故障の場合にサージ保護装置の未定義のインピーダンスを定義済みのインピーダンスに変換する。これを、サージ保護に並列に接続された短絡回路と同様に理解することができる。低インピーダンスの金属接続の場合、ヒューズに幹線の短絡電流をもたらすことができ、これが充分に大きい場合にのみ、ヒューズが定められたやり方でオフになる。これは、揮発性の短絡電流の存在するネットワークに常に当てはまるわけではない。   To a very limited extent, the problem of volatile short-circuit values can be solved using the "short-circuit" method. Rather, the "short circuit" method converts the undefined impedance of the surge protector to a defined impedance in the event of a fault. This can be understood similarly to a short circuit connected in parallel for surge protection. In the case of a low-impedance metal connection, the fuse can be provided with a mains short-circuit current, which is only turned off in a defined manner if it is large enough. This is not always the case for networks with volatile short-circuit currents.

低抵抗短絡の場合、ヒューズに利用可能な最大短絡電流がもたらされる。インピーダンスを含む短絡の場合、ヒューズの電流負荷が減少し、低電流でのスイッチオフが疑わしくなる。可溶導体へのアークまたはアーク侵食は、電流を制限するインピーダンスのような効果を有する。これにより、遮断が遅れる可能性があり、あるいは可溶導体のさらなる局所的な損傷だけが生じる可能性があり、結果としてアーク時間がきわめて長くなり、あるいはアークの引き延ばしによってヒューズが破壊され、したがって残存リスクが高くなる。   In the case of a low resistance short circuit, the maximum short circuit current available to the fuse is provided. In the case of a short circuit involving impedance, the current load on the fuse is reduced, making switch-off at low currents suspicious. Arcing or arc erosion of the fusible conductor has effects such as impedance limiting current. This can result in delays in interrupting, or only local damage to the fusible conductors, resulting in extremely long arc times, or the extension of the arc can destroy the fuse and thus leave the fuse open. Risk increases.

原理的に、トリップ特性を備えた回路遮断器の使用が、ここでの代替手段であるが、これらのスイッチは、ヒューズよりもかなり高価であるため、コストの理由からすべての用途には適さない。   In principle, the use of circuit breakers with trip characteristics is an alternative here, but these switches are considerably more expensive than fuses and are not suitable for all applications for cost reasons .

ヒューズの特別な特性は、ヒューズの保護範囲の変更または調整の余地が、ほとんどないことを意味する。   The special properties of the fuse mean that there is little room for changing or adjusting the protection range of the fuse.

ヒューズの適用範囲を調整および拡張できるように、火工技術によって作動する切断装置の助けを借りて、電気ヒューズ要素の電流導体を切断することがすでに提案されている。独国特許出願公開第4211079A1号明細書が、可溶導体を通って流れ、電流検出装置によって検出される電流が、予め定めることができるしきい値よりも大きい強度を有する場合に、火工品が点火されるそのような解決策を示している。   It has already been proposed to cut the current conductor of the electric fuse element with the help of a cutting device operated by pyrotechnics so that the application area of the fuse can be adjusted and extended. DE 42 11 079 A1 discloses a pyrotechnic when the current flowing through a fusible conductor and the current detected by a current detection device has an intensity greater than a predetermined threshold. Shows such a solution in which is ignited.

独国特許出願公開第102008047256A1号明細書が、いくつかのボトルネックを破壊するせん断ロッド用の制御可能な駆動部を備えた高電圧ヒューズを開示している。作動を、故障電流に応じて別のコントローラから実行することができる。   DE 102 08 047 256 A1 discloses a high-voltage fuse with a controllable drive for a shear rod breaking some bottlenecks. Actuation can be performed from another controller depending on the fault current.

独国特許出願公開第102014215279A1号明細書が、ヒューズと直列に接続された保護対象装置用のヒューズを開示している。   DE 10 2014 215 279 A1 discloses a fuse for a device to be protected which is connected in series with the fuse.

ヒューズの寸法に関して、独国特許出願公開第102014215279A1号明細書は、ヒューズ積分Itに言及している。したがって、可溶導体の溶融が、その材料および形状特性によって決定されるため、可溶導体の材料および/または形状に応じて、可溶導体の蒸発にはそれぞれの熱量Qが必要である。 With regard to the dimensions of the fuse, DE 10 2014 215 279 A1 refers to the fuse integral I 2 t. Thus, the melting of the fusible conductor is determined by its material and shape characteristics, and depending on the material and / or shape of the fusible conductor, a respective amount of heat Q is required for evaporation of the fusible conductor.

ヒューズによって保護される装置がサージ保護デバイスである場合、これは、ヒューズをトリップさせることなく短時間に大電流を通すことができると同時に、例えばサージ保護装置の損傷の場合に発生し、あるいはラインフォロワー電流として発生し得る短時間の故障電流の場合に早期にオフになるようにも意図されるため、特別な要件が適用される。これらの要件のうちの最初の要件は、多くの場合、ヒューズの定格電流値を大きくすることにつながる。上述の要件のうちの2番目の要件は、低い公称電流値でなければ実現することができない。   If the device protected by the fuse is a surge protection device, this can carry large currents in a short time without tripping the fuse, and at the same time occurs, for example, in the case of damage to the surge protection device, or Special requirements apply because they are also intended to be turned off early in case of short-term fault currents that can occur as follower currents. The first of these requirements often leads to an increase in the rated current value of the fuse. The second of the above requirements can only be achieved with a low nominal current value.

この問題を考慮して独国特許出願公開第102014215279A1号明細書は、追加の接点が設けられ、追加の接点のうちの1つが可溶導体の溶融を直接的または間接的に引き起こすためのトリガ接点を呈するようなやり方でのヒューズのさらなる発展に関する。加えて、可溶導体は、他の接点のうちの1つの接点の領域に予め決定された破断点を有してもよい。一実施形態において、可溶導体は、消火媒体、とくには砂によって、少なくとも部分的に囲まれる。   In view of this problem, DE 10 2014 215 279 A1 discloses a trigger contact in which additional contacts are provided, one of the additional contacts causing, directly or indirectly, the melting of the fusible conductor. The further development of fuses in such a way as to exhibit In addition, the fusible conductor may have a predetermined breaking point in the area of one of the other contacts. In one embodiment, the fusible conductor is at least partially surrounded by a fire extinguishing medium, in particular sand.

追加の接点と可溶導体の間で電気アークが点火され、保護対象の装置に並列な補助経路に電流が生じる。この並列経路により、保護対象の装置への負荷が軽減され、可溶導体への電流負荷が増加する。これは、ヒューズによる電流の遮断をより速くすることにつながる。ここでの効果は、既知の個別の短絡回路の効果に似ている。短絡回路とは対照的に、経路のインピーダンスは、とりわけ補助接点と可溶導体の間の絶縁距離を橋絡する比較的長いアークによって増加し、したがって電流の増加の有効性は依然として限られている。したがって、ヒューズの切断をすべての条件下で保証することは不可能である。   An electric arc is ignited between the additional contact and the fusible conductor, causing current to flow in an auxiliary path parallel to the device to be protected. This parallel path reduces the load on the device to be protected and increases the current load on the fusible conductor. This leads to faster interruption of the current by the fuse. The effect here is similar to that of a known individual short circuit. In contrast to short circuits, the impedance of the path is increased, inter alia, by relatively long arcs bridging the insulation distance between the auxiliary contact and the fusible conductor, and thus the effectiveness of the current increase is still limited . Therefore, it is impossible to guarantee that the fuse is blown under all conditions.

独国特許出願公開第102013005783A1号明細書が、動作電圧に依存しない安全かつ低インピーダンスな電気的短絡を生成するための装置を示している。この装置は、異なる電位を有する2つの電気接続部品、とくには板状の接続部品に基づく。接続部品の間に絶縁部が存在する。短絡を、絶縁経路を少なくとも部分的に貫通または破壊することによって達成することができる。   DE 102013005783 A1 shows a device for generating a safe and low-impedance electrical short circuit independent of the operating voltage. This device is based on two electrical connection parts having different potentials, in particular plate-like connection parts. An insulating part exists between the connecting parts. A short circuit can be achieved by at least partially penetrating or breaking the insulation path.

接続部品は、上述の解決策によれば密接に隣接しており、絶縁部の包含のもとで配置されている。絶縁部は、絶縁ホイルまたはホイル状のコーティングとして設計されている。さらに、絶縁部のすぐ近くに発熱マスが存在し、エネルギーが加えられると発熱エネルギーを放出して、絶縁部の溶融または変形を引き起こし、したがって接続部品の間の電位の隔たりが排除され、所望の短絡が生じる。   According to the solution described above, the connecting parts are closely adjacent and are arranged with the inclusion of insulation. The insulation is designed as an insulating foil or foil-like coating. In addition, a heating mass is present in the immediate vicinity of the insulation and, when energy is applied, releases the heating energy, causing the insulation to melt or deform, thus eliminating the potential gap between the connecting components and the desired A short circuit occurs.

独国特許出願公開第102013005783A1号明細書による内部短絡機能を有する装置は、短絡を遮断するために調整された別個の外部サージ保護装置を必要とする。   The device with the internal short-circuit function according to DE 102013005783A1 requires a separate external surge protection device arranged to break the short circuit.

上記から、本発明の目的は、供給網へと接続可能な装置、とくにはサージ保護装置を保護するための低電圧アプリケーション用のさらに開発された安全ヒューズを特定することである。この安全ヒューズは、ヒューズハウジング内で2つの接点の間に位置する少なくとも1つの可溶導体と、可溶導体に対して内部絶縁距離を有する短絡補助接点とで構成される。指定される安全ヒューズは、省スペースかつ費用対効果の高い方法で実現されるべきであり、補助接続または補助接点を介した短絡電流のトリップの可能性を有するべきである。外部の短絡可能なスイッチの使用を省くべきである。   From the above, it is an object of the present invention to specify a device which can be connected to the supply network, in particular a further developed safety fuse for low voltage applications for protecting surge protection devices. The safety fuse comprises at least one fusible conductor located between two contacts in a fuse housing, and a short-circuit auxiliary contact having an internal insulation distance to the fusible conductor. The specified safety fuse should be realized in a space-saving and cost-effective manner and have the possibility of tripping short-circuit currents via auxiliary connections or auxiliary contacts. The use of external short-circuitable switches should be omitted.

本発明の目的は、請求項1の特徴の組み合わせによる安全ヒューズによって解決されるはずであり、従属請求項が、少なくとも適切な構成およびさらなる発展を含む。   The object of the invention is to be solved by a safety fuse according to a combination of the features of claim 1, the dependent claims including at least a suitable configuration and further developments.

本発明によるヒューズは、とくには、サージ保護装置と組み合わせて交差分岐で使用されるように意図される。短絡補助経路の能動的な作動の可能性が、絶縁要素、とくには絶縁ホイルを破壊することにより達成され、すなわち発熱反応を使用することによって達成される。   The fuse according to the invention is intended in particular for use in cross branches in combination with surge protection devices. The possibility of active activation of the short-circuit auxiliary path is achieved by destroying the insulation element, in particular the insulation foil, ie by using an exothermic reaction.

使用される絶縁要素、とくには絶縁ホイルは、交差分岐において使用するための絶縁経路に必要な電気的要件を満たしているため、追加の外部スイッチング装置は必要でない。   No additional external switching devices are required, since the insulating elements used, in particular the insulating foil, fulfill the electrical requirements for the insulating paths for use in cross branches.

本発明によれば、可溶導体と補助接点との間の金属の低インピーダンス短絡、ならびにインピーダンスおよび火花形成を伴う短絡を、実現することができる。   According to the present invention, a low impedance short circuit of metal between the fusible conductor and the auxiliary contact, and a short circuit with impedance and spark formation can be realized.

本発明の実施形態において、絶縁要素は、可溶導体の加熱によるインパルス負荷によって引き起こされる熱的損傷から保護される。   In an embodiment of the invention, the insulating element is protected from thermal damage caused by impulse loading due to heating of the fusible conductor.

安全ヒューズの短絡経路が正常な機能の下で応答することを保証するために、絶縁距離についての要件が、本明細書に従って、外部の短絡可能スイッチの使用を必要とせずに満たされる。   In order to ensure that the short-circuit path of the safety fuse responds under normal function, the requirements for the insulation distance are fulfilled according to the present description without requiring the use of external short-circuitable switches.

本発明による安全ヒューズは、1つ以上の並列な可溶導体を有することができる。可溶導体を、ヒューズハウジング内の消火媒体によって囲むことができる。   The safety fuse according to the invention can have one or more parallel fusible conductors. The fusible conductor may be surrounded by a fire extinguishing medium in the fuse housing.

可溶導体は、従来からの狭窄部を有することができる。これに代え、あるいはこれに加えて、短い溶融時間を小さな過電流で達成でき、したがって同じパルス通電容量を有するヒューズの定格電流の好都合な低減がもたらされるように、狭窄部を修正し、すなわち同じ断面を有する可溶導体の狭窄部の長さを長くすることが可能である。   The fusible conductor can have a conventional constriction. Alternatively or additionally, the constriction is modified, i.e. the same, so that a short melting time can be achieved with a small overcurrent, thus resulting in an advantageous reduction in the rated current of a fuse having the same pulse carrying capacity. It is possible to increase the length of the constricted portion of the fusible conductor having a cross section.

加えて、本発明による安全ヒューズをトリガ可能な安全ヒューズとして設計することが可能であり、トリガ装置が、それぞれ接続された装置の故障または過負荷状態の場合に可溶導体の制御された切断のために作動する。これに関して、例えば、可溶導体の一部分をヒューズハウジング内に露出させて形成することができ、機械的な分離要素を、トリガ装置に応じて、少なくとも1つの可溶導体をその可溶積分とは無関係に機械的に破壊するために、ハウジング内のアクセスを介して消火剤の存在しない領域に導入することができる。   In addition, it is possible to design the safety fuse according to the invention as a triggerable safety fuse, in which the trigger device has a controlled disconnection of the fusible conductor in the event of a fault or overload of the respectively connected device. Work for. In this regard, for example, a portion of the fusible conductor may be formed exposed within the fuse housing, and the mechanical isolation element may be configured to have at least one fusible conductor defined as its fusible integral, depending on the trigger device. Irrespective of mechanical destruction, it can be introduced via access in the housing into a fire-free area.

そのような分離要素を、刃または刃先として設計することができる。また、分離要素を電橋線イグナイタによって可溶導体の方向に駆動することも可能である。   Such a separating element can be designed as a blade or cutting edge. It is also possible to drive the separating element in the direction of the fusible conductor by means of a bridge igniter.

この点で、少なくとも1つの可溶導体は、上述のように、それぞれのヒューズの定格負荷用に設計された多数の既知の電気的狭窄部を有することができる。さらに、トリガユニットに応じて引っ張り応力に曝されたときに引き裂きによって切断されることができる追加の幾何学的狭窄部を設けることができる。   In this regard, the at least one fusible conductor can have a number of known electrical constrictions designed for the rated load of each fuse, as described above. In addition, additional geometric constrictions can be provided that can be cut by tearing when exposed to tensile stress in response to the trigger unit.

この点で、簡単に要約すると、絶縁距離を克服するための少なくとも1つの外部から作動させることができるスイッチング装置が、低インピーダンスまたはインピーダンスを含む短絡を引き起こすために、本発明に従ってヒューズのヒューズハウジング内に設計される。   In this regard, briefly summarized, at least one externally actuable switching device for overcoming the insulation distance is provided within the fuse housing of the fuse according to the present invention in order to cause a short circuit involving low impedance or impedance. Designed to.

スイッチング装置は、絶縁距離を形成する絶縁要素を有し、絶縁要素は、発熱アクチベータによって状態の変化を被り、アクチベータは、少なくとも1つの制御接続に接続される。   The switching device has an insulation element forming an insulation distance, the insulation element undergoing a change of state by the heating activator, the activator being connected to at least one control connection.

絶縁要素を、絶縁ホイルとして設計することができる。   The insulating element can be designed as an insulating foil.

発熱アクチベータも、ホイルとして、ここでは反応ホイルとして実現することができ、反応ホイルは、点火装置に接続される。   The exothermic activator can also be realized as a foil, here as a reaction foil, which is connected to an ignition device.

発熱アクチベータは、絶縁要素を直接的または間接的に破壊する電橋線イグナイタを有することができる。   The heating activator can have a bridge igniter that directly or indirectly destroys the insulating element.

電橋線イグナイタは、絶縁距離を克服するために導電性要素を駆動することもでき、これによって所望の短絡を生じさせることができる。   The bridge igniter can also drive the conductive elements to overcome the insulation distance, thereby creating the desired short circuit.

点火装置は、好ましくは、電流が流れるときに加熱する点火要素を有し、点火要素は、少なくとも1つの制御接続に接続される。   The ignition device preferably has an ignition element that heats up when a current flows, the ignition element being connected to at least one control connection.

複数の可溶導体をヒューズハウジング内に互いに平行に形成することができ、複数の可溶導体は、ディスクによって案内され、ディスクは、ハウジング内に位置し、ヒューズハウジングによって支持される。次いで、スイッチング装置を、ディスクに配置し、あるいはディスク上に配置することができる。   A plurality of fusible conductors may be formed parallel to one another in the fuse housing, the plurality of fusible conductors being guided by a disk, the disk being located in the housing and supported by the fuse housing. The switching device can then be located on the disk or on the disk.

可溶導体は、それぞれの直線状の広がりにおいて、低減された領域および/または断面の部分を有する。しかしながら、本発明によるスイッチング装置は、これらの低減された領域および/または断面の部分の外側に配置される。   The fusible conductor has a reduced area and / or section in each linear extent. However, the switching device according to the invention is arranged outside these reduced areas and / or sections of the cross section.

円筒形のヒューズハウジングにおいては、キャップ状の接点が端面において好ましく使用され、補助短絡接点は、キャップ状の接点のうちの1つを介して案内される。この場合、補助接点を形成するために、絶縁された分離領域をそれぞれのキャップに形成することができる。さらに、キャップ状の接点のうちの1つを介して少なくとも1つの制御接続を案内することも可能である。これは、やはり絶縁された接点部分を介して行うことができ、あるいはブシュを設けて制御線接続ケーブルを収容することができる。   In cylindrical fuse housings, cap-shaped contacts are preferably used at the end faces, the auxiliary short-circuit contacts being guided through one of the cap-shaped contacts. In this case, insulated isolation regions can be formed in the respective caps to form auxiliary contacts. Furthermore, it is also possible to guide at least one control connection via one of the cap-shaped contacts. This can be done via also insulated contact parts, or a bush can be provided to accommodate the control line connection cable.

本発明を、実施形態の例および図によって以下でさらに詳しく説明する。
狭窄部を有するカプセルヒューズ用の可溶導体の上面図を示している。 キャップ状の接点および統合されたスイッチング装置を有する安全ヒューズの断面図を示している。 狭窄部および本発明によるスイッチング装置を配置するための追加の表面を有するカプセルヒューズ用のさらに発展した可溶導体を示している。 積み重ね配置における本発明によるスイッチング装置の詳細図を示しており、わかりやすくするためにヒューズハウジングおよび接続キャップは省略されている。 電流で加熱する点火要素A;Bを備えた点火装置の典型的な実施形態を示している。 ディスクによって案内された2つの基本的に平行に延びる可溶導体を備え、ディスク上にスイッチング装置が配置されている本発明によるヒューズのさらなる実施形態を、原理的に、縦断面図にて示している。 2つの可溶導体を、可溶導体を案内するためのディスクと共に備える構成において、ヒューズハウジングおよびキャップ状の接続接点を有しており、電橋線イグナイタが絶縁要素を破壊して導電性の可動部品によって短絡状態を生じさせるアクチベータとして使用される本発明によるヒューズのさらなる実施形態を示しており、閉鎖前のスイッチング装置の正常な状態を示している。 2つの可溶導体を、可溶導体を案内するためのディスクと共に備える構成において、ヒューズハウジングおよびキャップ状の接続接点を有しており、電橋線イグナイタが絶縁要素を破壊して導電性の可動部品によって短絡状態を生じさせるアクチベータとして使用される本発明によるヒューズのさらなる実施形態を示しており、閉鎖後、すなわち短絡の場合のスイッチング装置の状態を示している。
The invention is explained in more detail below by way of example embodiments and figures.
FIG. 3 shows a top view of a fusible conductor for a capsule fuse having a constriction. FIG. 2 shows a cross-sectional view of a safety fuse with a cap-shaped contact and an integrated switching device. Figure 2 shows a further developed fusible conductor for a capsule fuse having a constriction and an additional surface for arranging a switching device according to the invention. Figure 3 shows a detailed view of the switching device according to the invention in a stacked arrangement, with the fuse housing and the connection cap omitted for clarity. 1 shows an exemplary embodiment of an igniter with ignition elements A; B heated by electric current. A further embodiment of a fuse according to the invention comprising two essentially parallel fusible conductors guided by a disk and having a switching device arranged on the disk is shown in principle in a longitudinal section. I have. In a configuration comprising two fusible conductors, together with a disk for guiding the fusible conductors, having a fuse housing and a cap-like connecting contact, the bridge igniter destroys the insulating element and makes the conductive movable Fig. 3 shows a further embodiment of a fuse according to the invention used as an activator for causing a short-circuit condition by a component, showing the normal state of the switching device before closing. In a configuration comprising two fusible conductors, together with a disk for guiding the fusible conductors, having a fuse housing and a cap-like connecting contact, the bridge igniter destroys the insulating element and makes the conductive movable Fig. 3 shows a further embodiment of a fuse according to the invention used as an activator for causing a short-circuit condition by a component, showing the state of the switching device after closure, i.e. in case of a short-circuit.

サージ保護デバイスまたはサージ保護要素が、火花ギャップまたはバリスタ、サプレッサダイオード、ガスアレスタ、コンデンサ、非線形抵抗器、およびこれらの組み合わせを使用することが知られている。これらの既知の要素は、一般に、非線形応答または非線形特性を有する。サージ保護要素が頻繁に応答する場合や、過度に大きく、あるいは過度に長い過電圧または過電流による過負荷が発生した場合に、対応するサージ保護装置が徐々に劣化し、あるいは破壊される可能性がある。   It is known that surge protection devices or elements use spark gaps or varistors, suppressor diodes, gas arresters, capacitors, non-linear resistors, and combinations thereof. These known elements generally have a non-linear response or characteristic. If the surge protection element responds frequently or is overloaded due to overvoltage or overcurrent that is too large or too long, the corresponding surge protection device may gradually deteriorate or be destroyed. is there.

このような過負荷の原因は多岐にわたり、多くの場合、それぞれの保護装置の種類に特有である。   The causes of such overloads are manifold and are often specific to each type of protection device.

バリスタがサージ保護要素として使用される場合、漸進的な劣化においてきわめて小さな漏れ電流によって長期間にわたって破壊されるという恐れが存在する。既知の熱切断装置が、このような負荷に対する保護として使用される。   If a varistor is used as a surge protection element, there is the risk that it will be destroyed for a long time in gradual degradation by very small leakage currents. Known thermal cutting devices are used as protection against such loads.

熱切断装置は、ミリアンペアから数アンペアの範囲およびバリスタの公称電圧範囲の小さな漏れ電流において、それぞれのスイッチング容量内で充分な保護を提供することができる。バリスタにその容量を超えるパルス電流が加わり、あるいはきわめて高い電流および電圧勾配が加わる場合、バリスタが故障し、あるいは打ち負かされる可能性がある。過渡的な過電圧または幹線周波数の過電圧に長時間にわたって晒される場合、バリスタは、数10msの期間後に熱的に損なわれ、あるいは打ち破られる可能性がある。このような故障状態は、応答時間が数秒である通常の熱切断装置では、制御することが不可能である。   Thermal cutting devices can provide sufficient protection within their respective switching capacities for small leakage currents in the range of milliamps to several amps and the nominal voltage range of the varistor. If a varistor is subjected to a pulse current that exceeds its capacity, or a very high current and voltage gradient, the varistor can fail or be beaten. If exposed to transient overvoltages or mains frequency overvoltages for extended periods of time, the varistors may be thermally damaged or defeated after a period of tens of milliseconds. Such a fault condition cannot be controlled by a typical thermal cutting device having a response time of several seconds.

この理由で、バリスタを従来からの電気ヒューズまたは開閉装置と直列に動作させることが知られている。   For this reason, it is known to operate varistors in series with conventional electric fuses or switchgear.

バリスタの製造者は、多くの場合、充分な保護のためにバックアップヒューズの最大定格電流値を指定する。従来からの安全ヒューズは、一般に、理論上の断熱ヒューズ積分値よりもかなり低い定格電流負荷で応答する。しかしながら、短いが大きいパルス電流がバリスタに加わる場合、バリスタの負荷限界は、ヒューズの理論値をすでに明確に上回り、したがって実際の最大値をはるかに上回る。これは、バリスタが何度も容易に引き出すことができるパルス値が、1回加わるだけでも、バックアップヒューズを破壊し得ることを意味する。この理由で、バリスタの製造者は、多くの場合、より大きくてより強力なヒューズの使用を推奨する。しかしながら、これは、故障の場合に、トリップが遅すぎる結果としてより大きなIt負荷が生じるがゆえに、装置のかなりの損傷につながる可能性がある。 Varistor manufacturers often specify a maximum rated current value for the backup fuse for adequate protection. Conventional safety fuses generally respond at a rated current load that is significantly lower than the theoretical adiabatic fuse integral. However, if a short but large pulse current is applied to the varistor, the load limit of the varistor is already well above the theoretical value of the fuse and thus far above the actual maximum. This means that the backup fuse can be destroyed even with a single pulse value that the varistor can easily pull out. For this reason, varistor manufacturers often recommend the use of larger and stronger fuses. However, this is in case of failure, because although a larger I 2 t load resulting trip too slowly occurs, can lead to significant damage to the device.

ヒューズを交差分岐にて使用し、すなわち連続的な電流負荷が存在しないため、ヒューズまたは切断装置を、ヒューズの定格電流を同じパルス通電容量にもかかわらず大きく下げることができるようなやり方で設計することができ、その結果として、保護範囲がすでに大幅に拡大されている。   Design the fuse or blower in such a way that the fuse is used in a cross-branch, ie there is no continuous current load, so that the rated current of the fuse can be significantly reduced despite the same pulse carrying capacity. As a result, the scope of protection has already been greatly expanded.

受動動作用の100A未満の範囲の定格電流を有するヒューズは、サージ保護装置の完全な保護を提供することができない。火災またはアークの危険を考慮する場合、数ミリアンペアから最大短絡電流までの電流を、安全かつ迅速に遮断し、あるいは短絡させなければならない。駆動用の幹線電圧は、幹線電圧よりも高くなる可能性すらある。前述の問題は、多くの場合、異なる保護装置の組み合わせによって回避または解決される。しかしながら、いくつかの保護装置の組み合わせは、機能的な調整を必要とし、追加のスペースを必要とする。保護装置がそのスイッチング容量の外側で有効になる場合や、2つの異なる保護装置が同時に応答する場合、環境への危険を安全に排除することが多くの場合に不可能である。   Fuses with current ratings in the range of less than 100A for passive operation cannot provide full protection of the surge protector. When considering fire or arc hazards, currents from a few milliamps up to the maximum short-circuit current must be safely and quickly interrupted or short-circuited. The driving mains voltage may even be higher than the mains voltage. The aforementioned problems are often circumvented or solved by a combination of different protection devices. However, some combinations of protection devices require functional adjustment and require additional space. If the protection device is active outside its switching capacity or if two different protection devices respond simultaneously, it is often not possible to safely eliminate the danger to the environment.

この理由で、トリガ可能なヒューズを使用することがすでに提案されている。シャットダウン後にヒューズができる限り最高の絶縁強度を有することを保証するために、短絡電流のシャットダウンで一般的に発生するいくつかの狭いポイントでアーク放電が必要である。これは、適切な短絡線を備えた装置において、保護対象の装置を短絡するための補助接続を備えた既知のヒューズによって実現可能である。   For this reason, the use of triggerable fuses has already been proposed. In order to ensure that the fuse has the highest possible insulation strength after shutdown, arcing is required at several narrow points that typically occur in short-circuit current shutdowns. This can be achieved in a device with a suitable short circuit by means of a known fuse with an auxiliary connection for short-circuiting the device to be protected.

実施形態の例によれば、提案される解決策は、好ましくは消火媒体内に配置される1つ以上の平行な可溶導体に基づく。可溶導体は、狭い点を直列に有し、その数は、ヒューズの対応する定格電圧の通常の設計に対応する。   According to an example embodiment, the proposed solution is based on one or more parallel fusible conductors, preferably arranged in a fire-extinguishing medium. The fusible conductor has narrow points in series, the number corresponding to the usual design of the corresponding rated voltage of the fuse.

本発明によるヒューズは、外部へと半径方向または軸方向に導かれる短絡電流を流すことができる第3の接続部を有する。能動的に動作させることができ、随意により受動的にも動作させることができる本発明によるスイッチング装置が、ヒューズの内部に位置する。   The fuse according to the invention has a third connection through which a short-circuit current guided radially or axially to the outside can flow. A switching device according to the invention, which can be operated actively and optionally also passively, is located inside the fuse.

このスイッチング装置は、交差分岐での使用のための絶縁強度に関する要件を満たす。絶縁強度は、通常の動作における保護対象のアレスタの保護レベルに少なくとも相当する。   This switching device meets the requirements regarding insulation strength for use in cross-branches. The insulation strength corresponds at least to the protection level of the arrester to be protected in normal operation.

スイッチング装置は、好ましくは金属による短絡が補助接続と主たる可溶導体との間に実現されるようなやり方で設計される。   The switching device is preferably designed in such a way that a metal short circuit is realized between the auxiliary connection and the main fusible conductor.

第1の実施形態によれば、スイッチは、発熱反応ホイルまたは電橋線イグナイタの使用に基づいて、短絡回路としての短い反応時間のために設計される。これらの解決策の手法は、作動のための苦労およびエネルギー需要を最小限に抑える。   According to a first embodiment, the switch is designed for a short reaction time as a short circuit, based on the use of an exothermic reaction foil or a bridge igniter. The approaches of these solutions minimize the effort and energy demands for operation.

並列の可溶導体が使用される場合、内部短絡ブリッジが単一のスイッチの使用を可能にする。短絡ブリッジは、低いインピーダンスを有することができ、あるいはインピーダンスを含むことができる。   If parallel fusible conductors are used, an internal shorting bridge allows the use of a single switch. The shorting bridge may have a low impedance or may include an impedance.

サージ保護装置と共に使用される場合の短絡補助接点の短絡通電容量に関する最高の要件は、可溶導体におけるヒューズの切断が達成されない可溶導体の必要なパルス通電容量に関連する。   The highest requirement for the short-circuit carrying capacity of the short-circuit auxiliary contact when used with a surge protector relates to the required pulse carrying capacity of the fusible conductor, where the blowing of the fuse in the fusible conductor is not achieved.

可溶導体の寸法は、時間/電流特性も決定する。ヒューズの補助接点、したがって短絡経路全体も、少なくとも予想される短絡電流の範囲においてこの特性曲線を満たす通電容量を有する。   The size of the fusible conductor also determines the time / current characteristics. The auxiliary contacts of the fuse, and thus the entire short-circuit path, also have a current carrying capacity which satisfies this characteristic curve at least in the range of the expected short-circuit current.

バリスタに基づくアレスタのパルス電流負荷は、火花ギャップに基づくアレスタのパルス電流負荷よりも低い。一般に、100kA 10/350μsの最大負荷が避雷針で達成される。これは、従来からのAC網において、個々の火花ギャップについて25kA 10/350μsの負荷を意味する。ヒューズの可溶導体は、上記の用途のための上記の要件を満たさなければならない。   The pulse current load of the varistor based arrester is lower than the pulse current load of the spark gap based arrester. In general, a maximum load of 100 kA 10/350 μs is achieved with the lightning rod. This implies a load of 25 kA 10/350 μs for each spark gap in a conventional AC network. The fusible conductor of the fuse must meet the above requirements for the above applications.

標準的なNHヒューズにおいて、この要件は、315Aの定格電流を有するヒューズにほぼ相当する。ヒューズの定格電圧に関して、電圧は、アレスタが使用されるネットワークの連結電圧の範囲内で選択される。これにより、ヒューズは標準的な230/400Vの幹線の供給における400Vの電圧に適する。   In a standard NH fuse, this requirement roughly corresponds to a fuse with a rated current of 315A. With respect to the rated voltage of the fuse, the voltage is selected within the range of the coupling voltage of the network in which the arrester is used. This makes the fuse suitable for a voltage of 400 V in a standard 230/400 V mains supply.

ヒューズをオフにする短絡を発生させる場合、ヒューズの定格電流を下げ、あるいは平坦な時間/電流特性を設計することが好都合である。これにより、とりわけ限られた短絡電流で、上流のサージ保護装置への選択性を改善することができる。さらに、可溶導体と補助接点と間のアーク侵食を使用して、とりわけ小電流で充分な分離距離をより速く達成することができる。   When a short circuit that turns off the fuse occurs, it is advantageous to lower the rated current of the fuse or to design a flat time / current characteristic. This can improve selectivity to the upstream surge protection device, especially with limited short-circuit current. In addition, arc erosion between the fusible conductor and the auxiliary contact can be used to achieve a sufficient separation distance faster, especially at low currents.

図1が、対応する領域において領域または断面の減少をもたらす狭窄部2を備えた帯状の可溶導体1として設計された安全ヒューズ用の従来からの可溶導体を示している。   FIG. 1 shows a conventional fusible conductor for a safety fuse designed as a strip-shaped fusible conductor 1 with a constriction 2 which leads to a reduction in area or cross section in the corresponding area.

図1によって原理的に示される狭窄部2は、可溶導体1の長手方向において、既知の狭窄部と比較してすでにより長い。これは、同じパルス通電容量を有するヒューズの定格電流の好都合な低減をもたらす。   The constriction 2 shown in principle by FIG. 1 is already longer in the longitudinal direction of the fusible conductor 1 compared to the known constriction. This results in an advantageous reduction in the rated current of a fuse having the same pulse carrying capacity.

次に、図2が、ヒューズハウジング6とキャップ状の接続接点9とを備えた安全ヒューズの縦断面を示している。本発明による外部から操作可能なスイッチング装置が、ヒューズハウジング6内に配置されている。   Next, FIG. 2 shows a longitudinal section of a safety fuse having a fuse housing 6 and a cap-shaped connection contact 9. An externally operable switching device according to the invention is arranged in the fuse housing 6.

図示の可溶導体1は、その長手方向の広がりの一部分に、すでに説明した狭窄部2を示している。   The fusible conductor 1 shown shows the constriction 2 already described in a part of its longitudinal extension.

可溶導体1のうちの狭窄部によって占められていない部分において、1つの補助短絡接点3が可溶導体の下方に位置し、別の補助短絡接点3が可溶導体1の上方に位置している。   In the portion of the fusible conductor 1 not occupied by the constriction, one auxiliary short-circuiting contact 3 is located below the fusible conductor and another auxiliary short-circuiting contact 3 is located above the fusible conductor 1. I have.

さらに、絶縁ホイル4と発熱反応ホイル5とで構成されたサンドイッチ構造が、ヒューズのハウジング6の内側に配置されている。   Further, a sandwich structure composed of an insulating foil 4 and an exothermic reaction foil 5 is arranged inside the housing 6 of the fuse.

発熱反応ホイル5は、1つ以上の制御線8を介して制御することができる点火装置7に接続されている。さらに、受動的な点火の可能性(図示せず)を提供してもよい。   The exothermic reaction foil 5 is connected to an ignition device 7 that can be controlled via one or more control lines 8. In addition, a passive ignition possibility (not shown) may be provided.

図2に示した事例において、点火は、低い電流強度において過負荷となってアークを形成する点火要素によって行われる(図4bを参照)。点火を、火花ギャップにおけるフラッシュオーバ、変圧器、などによって行うこともでき、あるいは熱加熱回路によって行うことも可能である。   In the case shown in FIG. 2, the ignition takes place by means of an ignition element which is overloaded at low current intensities and forms an arc (see FIG. 4b). Ignition can be provided by a flashover in the spark gap, a transformer, or the like, or can be provided by a thermal heating circuit.

短絡補助接点3のうちの外部からアクセス可能な部品は、ハウジング6の壁部分に位置しているが、図6aおよび図6bに示されるように、接続キャップ9のうちの1つの接続キャップの領域において絶縁されて引き出されてもよい。   The externally accessible part of the short-circuit auxiliary contact 3 is located on the wall part of the housing 6, but as shown in FIGS. 6a and 6b, in the area of one of the connection caps 9 And may be drawn out insulated.

可溶導体1の上方の図2によるスイッチング装置は、可溶導体1にほぼ直接的に接触した反応ホイル5を想定する。この配置により、インパルス負荷時に可溶導体1が加熱されるときに、反応ホイル5が意図せずに作動したり、あるいは損傷したりすることがないことが保証される。   The switching device according to FIG. 2 above the fusible conductor 1 envisages a reaction foil 5 in almost direct contact with the fusible conductor 1. This arrangement ensures that the reaction foil 5 does not operate unintentionally or is damaged when the fusible conductor 1 is heated during an impulse load.

これが負荷または所与の設計ゆえに不可能であり、あるいは限られた範囲までしか可能でない場合、随意によりインピーダンスも含む導電部品10を備えた可溶導体1の下方の典型的な配置を使用して、過度の温度負荷を回避することができる。   If this is not possible due to the load or the given design, or is only possible to a limited extent, using a typical arrangement below the fusible conductor 1 with a conductive component 10 that also optionally includes impedance , An excessive temperature load can be avoided.

絶縁ホイル4は、幹線の動作電圧およびサージ保護の通常の機能が破壊的な放電によるフラッシュオーバを引き起こすことがないようなやり方で寸法付けられる。例えばインパルス負荷などの短期的な温度負荷は、絶縁ホイルの熱的損傷を引き起こすことがなく、したがって発熱反応を開始させることがない。しかしながら、より高い負荷、したがってより強い温度上昇またはより長時間の温度上昇において、点火が確実に望まれる。この目的のために、積み重ねの配置「絶縁ホイル−反応ホイル」を取り換えることができる。   The insulating foil 4 is dimensioned in such a way that the normal function of the mains operating voltage and surge protection does not cause a flashover due to a catastrophic discharge. Short-term temperature loads, such as, for example, impulse loads, do not cause thermal damage to the insulating foil and thus do not initiate an exothermic reaction. However, at higher loads, and thus higher or longer temperature rises, ignition is certainly desired. For this purpose, the stack arrangement "insulating foil-reaction foil" can be exchanged.

可溶導体1の上方に図2に従って配置された場合の絶縁ホイル4への熱負荷を低減するために、ホイル4を、(図示のように)可溶導体の低減されていない断面の領域に適用することができる。しかしながら、可溶導体は、例えば延長部の形態で、追加の冷却面を有することも可能である。   In order to reduce the thermal load on the insulating foil 4 when arranged according to FIG. 2 above the fusible conductor 1, the foil 4 is placed in the area of the unreduced cross section of the fusible conductor (as shown). Can be applied. However, the fusible conductor can also have additional cooling surfaces, for example in the form of extensions.

さらに、可溶導体と絶縁ホイルとの間に、熱障壁を形成するさらなる材料を配置することが可能である。   Furthermore, it is possible to arrange between the fusible conductor and the insulating foil further materials forming a thermal barrier.

図3が、図1の図に似た狭窄部2を備える帯状の可溶導体1を示している。   FIG. 3 shows a strip-shaped fusible conductor 1 having a constriction 2 similar to that of FIG.

このさらに開発された可溶導体1は、領域拡大部11を有する。これにより、この領域11において本発明によるスイッチング装置を可溶導体に固定することが可能になる。   The further developed fusible conductor 1 has a region enlarged portion 11. This makes it possible in this region 11 to fix the switching device according to the invention to the fusible conductor.

図4aが、ヒューズハウジングおよび接続キャップを省略した本発明によるスイッチング装置を備える可溶導体1の側面図を示している。   FIG. 4a shows a side view of the fusible conductor 1 with the switching device according to the invention without the fuse housing and the connection cap.

図4aに示されるように、スイッチング装置は、積み重ねの配置として設計されている。   As shown in FIG. 4a, the switching device is designed as a stacked arrangement.

この場合、反応ホイル5は、絶縁ホイル4の上方に配置され、接続部8を介してトリガされる点火装置7によって適切な方法で接続される。   In this case, the reaction foil 5 is arranged above the insulating foil 4 and is connected in a suitable manner by an ignition device 7 triggered via a connection 8.

可溶導体1と絶縁ホイル4との間の要素10の配置は、絶縁ホイル4を熱的過負荷から保護する。   The arrangement of the element 10 between the fusible conductor 1 and the insulating foil 4 protects the insulating foil 4 from thermal overload.

加えて、可溶導体1と絶縁ホイル4または部品10との間に、最小ギャップ範囲12を設けることができる。このギャップ範囲の設計は、スイッチの作動時にギャップ範囲12に受動的にアークが生じるような設計であってよい。   In addition, a minimum gap range 12 can be provided between the fusible conductor 1 and the insulating foil 4 or the component 10. The design of the gap range may be such that the gap range 12 is passively arced when the switch is activated.

図4aによる実施形態は、原理的に、狭窄部2のうちの1つの狭窄部2のすぐ近くにスイッチング装置を配置することも可能にする。   The embodiment according to FIG. 4 a also makes it possible in principle to arrange the switching device in the immediate vicinity of one of the constrictions 2.

図4bは、点火要素AまたはBを備えた点火装置の設計の変種を異なる図にて示している。   FIG. 4b shows in a different view a variant of the design of the ignition device with the ignition element A or B.

点火要素Aは、例えば、プリント回路基板上の印刷による可溶導体として実現することが可能である。図4bの下方の図においては、点火要素Bがプリント回路基板の切り欠きにワイヤとして配置されており、電流が流れたときに加熱され、反応ホイルの発熱反応を開始させることができる。   The ignition element A can be realized, for example, as a soluble conductor by printing on a printed circuit board. In the lower view of FIG. 4b, the ignition element B is arranged as a wire in a cutout of the printed circuit board and is heated when an electric current flows, so that an exothermic reaction of the reaction foil can be started.

プリント回路基板上の点火装置7の配置および構成を備える図4bによる図示の変種は、本発明によるスイッチ装置の好ましいサンドイッチ構造におけるきわめて簡単な統合を可能にする。   The variant shown in FIG. 4b with the arrangement and configuration of the ignition device 7 on a printed circuit board allows a very simple integration in a preferred sandwich structure of the switch device according to the invention.

図5による図は、ハウジング6およびキャップ状の接点9を備え、2つの平行な可溶導体1が存在している安全ヒューズを想定している。   The diagram according to FIG. 5 assumes a safety fuse with a housing 6 and a cap-shaped contact 9, in which two parallel fusible conductors 1 are present.

可溶導体1は、良好な導電性またはインピーダンスを有する材料で作られた共通のディスク13を通って案内される。ディスク13は、ヒューズハウジング6の内壁に当接している。   The fusible conductor 1 is guided through a common disc 13 made of a material having good conductivity or impedance. The disc 13 is in contact with the inner wall of the fuse housing 6.

本発明によるスイッチング装置は、ディスク13上に配置され、あるいはディスク13に配置される。   The switching device according to the present invention is arranged on the disk 13 or is arranged on the disk 13.

スイッチング装置が閉じられると、電流が、両方の可溶導体1を介して補助接点3へと流れる。   When the switching device is closed, current flows through both fusible conductors 1 to the auxiliary contacts 3.

高インピーダンスの材料の場合、ディスク13と可溶導体1との間のフィードスルー領域においてさらなるアークが発生する可能性があり、これが、とりわけ材料が狭い領域に取り付けられている場合に、可溶導体の損傷を大きくする可能性がある。ディスク13は、金属製であってよいが、導電性セラミックまたはグラファイト製であってもよい。   In the case of high-impedance materials, an additional arc can occur in the feedthrough area between the disc 13 and the fusible conductor 1, especially when the material is mounted in a small area. May increase damage. The disk 13 may be made of metal, but may be made of conductive ceramic or graphite.

サンドイッチ配置の発熱反応ホイルを備えるスイッチング装置に加えて、図6aおよび図6bに示すように、電橋線イグナイタを使用したスイッチング装置も可能である。   In addition to the switching device with the exothermic reaction foil in a sandwich arrangement, a switching device using a bridge igniter is also possible, as shown in FIGS. 6a and 6b.

電橋線イグナイタ17が使用される場合、点火時の加熱に起因するガスの膨張が、金属部品16を可溶導体1またはディスク13に接触させるために使用される。   If a bridge igniter 17 is used, gas expansion due to heating upon ignition is used to bring the metal part 16 into contact with the fusible conductor 1 or the disk 13.

この場合、金属部品16が、補助接点3までの距離を橋絡し、あるいは上述の部品間の絶縁ホイルを通って橋絡する。   In this case, the metal part 16 bridges the distance to the auxiliary contact 3 or through the insulating foil between the parts mentioned above.

図6aおよび図6bが、この点に関するホイル絶縁体14を示している。   6a and 6b show the foil insulator 14 in this regard.

図6aおよび図6bに示されるヒューズにおいては、補助接点3および制御線8を、接続キャップ9のうちの1つの接続キャップを通って軸方向に挿入することができる。   In the fuses shown in FIGS. 6 a and 6 b, the auxiliary contact 3 and the control line 8 can be inserted axially through one of the connection caps 9.

例えば、補助接点3は、絶縁部品15によってキャップ9から電気的に絶縁される。ヒューズの内側には、ディスク13の近くに消火剤が充てんされていない領域が存在する。この領域に、補助接点3によってディスク13から絶縁された絶縁ホイル14が取り付けられる。   For example, the auxiliary contact 3 is electrically insulated from the cap 9 by the insulating component 15. Inside the fuse, there is an area near the disk 13 that is not filled with the extinguishing agent. In this area, an insulating foil 14 insulated from the disk 13 by the auxiliary contact 3 is attached.

補助接点3の領域に、電橋線イグナイタがアクチュエータ17として配置された上述の可動部品16が組み込まれる。   In the area of the auxiliary contact 3, the above-described movable part 16 in which the electric bridge igniter is arranged as an actuator 17 is incorporated.

作動時に、部品16はホイル14およびディスク13の方向に移動する。これにより、絶縁ホイル14が破壊される。   In operation, part 16 moves in the direction of wheel 14 and disc 13. Thereby, the insulating foil 14 is destroyed.

この点で、部品13、すなわちディスクだけでなく、導電部品16にも、絶縁ホイル14を迅速かつ安全に切断するためにノッチング装置を備えることができる。   In this regard, not only the component 13, ie, the disk, but also the conductive component 16, can be provided with a notching device in order to cut the insulating foil 14 quickly and safely.

部品16の移動は、ディスク13において停止する。ディスク13は、金属部品16を介して補助接続部3に導電可能に接続される。この接続を、ポジティブな接続としてサポートすることができる。接続のさらなる改善が、金属部品16の目標とする変形が発生し、あるいはサポートされる場合に可能である。   The movement of the component 16 stops on the disk 13. The disk 13 is conductively connected to the auxiliary connection part 3 via the metal part 16. This connection can be supported as a positive connection. Further improvements in the connection are possible if the targeted deformation of the metal part 16 occurs or is supported.

この実施形態の通電容量は、所望の時間/電流特性および短絡電流用のヒューズに従う。   The current carrying capacity of this embodiment follows the desired time / current characteristics and fuse for short circuit current.

図6aは、短絡前のスイッチング装置およびヒューズの正常な状態を示し、図6bは、短絡の場合のスイッチまたはスイッチング装置の状態を示している。   FIG. 6a shows the normal state of the switching device and the fuse before the short circuit, and FIG. 6b shows the state of the switch or the switching device in the case of a short circuit.

しかしながら、形状記憶合金、あるいは他の形状、構成、または体積が変化する材料を使用して、スイッチング装置を作動させることも可能である。   However, it is also possible to operate the switching device using shape memory alloys or other materials that change shape, configuration or volume.

短絡に関連して形状記憶合金または電橋線イグナイタまたは反応ホイルによってヒューズが作動する場合、これを比例電流を介して実行することができる。この電流を、隣接するグリッドまたは別のエネルギー貯蔵装置から発生させることができる。しかしながら、電橋線イグナイタにおいては、必要なエネルギーを変圧器によって電気的に分離されたやり方でもたらすことも可能である。   If the fuse is activated by a shape memory alloy or a bridge igniter or a reaction foil in connection with a short circuit, this can be done via a proportional current. This current can be generated from an adjacent grid or another energy storage device. However, in a bridge igniter, it is also possible to provide the required energy in a manner that is electrically separated by a transformer.

Claims (11)

2つの接点の間に位置し、ヒューズハウジング内に配置された少なくとも1つの可溶導体と、前記可溶導体に対して内部絶縁距離を有する短絡補助接点とで構成され、供給網へと接続可能な装置、とくには火花ギャップまたはバリスタなどのサージ保護装置を保護するための低電圧アプリケーション用の安全ヒューズであって、
前記絶縁距離を克服するための外部から動作させることができるスイッチング装置が、低インピーダンスまたはインピーダンスを含む短絡を生じさせるために、前記ヒューズハウジング内に形成され、前記スイッチング装置は、前記絶縁距離を形成し、外部アクチベータに状態の変化を被る絶縁要素を有しており、前記アクチベータは、少なくとも1つの制御接続に接続されている、ことを特徴とする安全ヒューズ。
Consisting of at least one fusible conductor located between the two contacts and arranged in the fuse housing, and a short-circuit auxiliary contact having an internal insulation distance with respect to the fusible conductor, connectable to a supply network Safety fuses for low voltage applications to protect sensitive devices, especially surge protection devices such as spark gaps or varistors,
An externally operable switching device for overcoming the insulation distance is formed in the fuse housing to create a low impedance or short circuit including impedance, the switching device forming the insulation distance. A safety fuse, characterized in that the activator has an insulating element that undergoes a state change in the external activator, said activator being connected to at least one control connection.
前記絶縁要素は、絶縁ホイルとして設計されている、ことを特徴とする請求項1に記載の安全ヒューズ。   2. The safety fuse according to claim 1, wherein the insulating element is designed as an insulating foil. 発熱アクチベータは、点火装置に接続された反応ホイルとして形成されている、ことを特徴とする請求項1または2に記載の安全ヒューズ。   3. The safety fuse according to claim 1, wherein the exothermic activator is formed as a reaction foil connected to the ignition device. 前記発熱アクチベータは、前記絶縁要素を直接的または間接的に破壊する電橋線イグナイタを備える、ことを特徴とする請求項1または2に記載の安全ヒューズ。   The safety fuse according to claim 1 or 2, wherein the heating activator comprises a bridge igniter that directly or indirectly destroys the insulating element. 前記電橋線イグナイタは、前記絶縁距離を克服するように導電性要素を駆動する、ことを特徴とする請求項4に記載の安全ヒューズ。   The safety fuse of claim 4, wherein the bridge igniter drives a conductive element to overcome the insulation distance. 前記点火装置は、電流が流れるときに加熱する点火要素(A;B)を有し、前記点火要素(A;B)は、前記制御接続(8)へと接続される、ことを特徴とする請求項3に記載の安全ヒューズ。   The ignition device has an ignition element (A; B) that heats when a current flows, and the ignition element (A; B) is connected to the control connection (8). The safety fuse according to claim 3. 複数の可溶導体(1)が、前記ヒューズハウジング(6)内に互いに並列に形成され、前記複数の可溶導体(1)は、前記ヒューズハウジング(6)内に支持されたディスクによって案内され、前記スイッチング装置は、前記ディスク(13)に配置され、あるいは前記ディスク(13)上に配置される、ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の安全ヒューズ。   A plurality of fusible conductors (1) are formed in parallel with each other in the fuse housing (6), and the plurality of fusible conductors (1) are guided by a disk supported in the fuse housing (6). 7. The safety fuse according to claim 1, wherein the switching device is arranged on the disk (13) or on the disk (13). 前記可溶導体(1)は、それぞれの長さの範囲において、領域が小さくされ、さらには/あるいは断面が小さくされた部分を有し、前記スイッチング装置は、表面および/または断面側の小さくされていない部分に位置する、ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の安全ヒューズ。   The fusible conductor (1) has a reduced area and / or a reduced cross section in each of its length ranges, and the switching device is reduced on the front and / or cross section side. The safety fuse according to any one of claims 1 to 7, wherein the safety fuse is located at a portion where the safety fuse is not provided. サージ保護装置に関連した交差分岐での配置を特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の安全ヒューズ。   9. A safety fuse according to any one of the preceding claims, characterized in that it is arranged in a cross-branch associated with a surge protection device. 端面にキャップ状の接点(9)を有する実質的に円筒形のハウジング(6)の場合において、前記短絡補助接点(3)が、前記キャップ状の接点(9)のうちの1つを越えて案内される、ことを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の安全ヒューズ。   In the case of a substantially cylindrical housing (6) having a cap-shaped contact (9) on the end face, the short-circuit auxiliary contact (3) extends beyond one of the cap-shaped contacts (9). The safety fuse according to claim 1, wherein the safety fuse is guided. 前記少なくとも1つの制御接続(8)は、前記キャップ状の接点(9)のうちの1つを介して案内される、ことを特徴とする請求項10に記載の安全ヒューズ。   A safety fuse according to claim 10, wherein the at least one control connection (8) is guided via one of the cap-shaped contacts (9).
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