NO317780B1

NO317780B1 - Fuse, especially high power protection

Info

Publication number: NO317780B1
Application number: NO20002066A
Authority: NO
Inventors: Udo Nellen; Stefan Buenger; Martin Grote
Original assignee: Driescher Spezialfab Fritz
Priority date: 1999-04-19
Filing date: 2000-04-18
Publication date: 2004-12-13
Also published as: DE50009891D1; ES2239959T3; PT1047091E; EP1047091B1; DE19917425A1; NO20002066D0; EP1047091A3; ATE292324T1; DK1047091T3; NO20002066L; CY1105044T1; EP1047091A2

Description

SIKRING, SÆRLIG HØYEFFEKTSSIKRING FUSE, SPECIAL HIGH EFFECT FUSE

Oppfinnelsen vedrører en sikring, særlig en høyeffekts-sikring, med minst én smelteleder, midler til mekanisk gjennomdeling av smeltelederen like som midler til utløsning av den mekaniske gjennomdeling. Sikringer av denne art blir fortrinnsvis anvendt på mellomspenningsområdet, selv om de innenfor fagkretser kalles høyspenningssikringer henholdsvis høyspennings-høyef fekts-s ikringer. The invention relates to a fuse, in particular a high-power fuse, with at least one fuse, means for mechanical penetration of the fuse as well as means for triggering the mechanical penetration. Fuses of this type are preferably used in the medium voltage range, although within professional circles they are called high-voltage fuses or high-voltage-high-power fuses.

En sikring tjener til å byte en strømkrets som den er satt inn i, ved én eller flere av sine dertil innrettede deler. Som deler som skal dele strømkretsen, kan det være tilveiebrakt smelteledere henholdsvis anvendes smelteinnsatser, hvilke bryter strømkretsen idet de smelter hvis en strøm overskrider en gitt verdi over et tilstrekkelig langt tidsrom. A fuse serves to switch a circuit in which it is inserted, at one or more of its parts designed for that purpose. As parts that are to divide the current circuit, fusible conductors can be provided or fuse inserts can be used, which break the current circuit as they melt if a current exceeds a given value over a sufficiently long period of time.

Høyspennings-høyeffekts-sikringer (HH-sikringer) består som regel av et keramisk rørlegeme som i sine ender er forsynt med ledende kontaktkapper. I rørlegemets innvendige rom er det på et keramisk isolasjonslegeme anbrakt smelteledere som er elektrisk forbundet med kontaktkappene. Den samlede smel-telederkonstruksjon er innlagt i en kvartssandpolstring som tjener til kjøling henholdsvis slokking av en lysbue som oppstår ved aktivering av sikringen. Derved oppnås bl.a. sikringens høyeffektsoppførsel. High-voltage, high-power fuses (HH fuses) usually consist of a ceramic tubular body, which is fitted with conductive contact caps at its ends. In the pipe body's inner space, fusible conductors are placed on a ceramic insulating body, which are electrically connected to the contact caps. The overall fusible conductor construction is embedded in a quartz sand padding which serves for cooling or extinguishing an arc that occurs when the fuse is activated. This achieves, among other things, the high power behavior of the fuse.

HH-sikringer virker strømbegrensende og selektivt og løser ut automatisk ved at smeltelederen smelter. De blir særlig benyttet til beskyttelse av driftsmidler fortrinnsvis i energi-leverandørforetaks og industriens mellomspenningsnett. HH fuses are current-limiting and selective and trip automatically when the fusible link melts. They are particularly used for the protection of operating assets, preferably in energy supply companies and industry's medium voltage networks.

Fra US 4 369 420 A er det er det kjent en høyeffektsikring som er forsynt med i forhold til hverandre parallelle smelteledere som kan bli gjennomdelt mekanisk av bærestaver/midler som er anbrakt i et hus og hvor midlene er forsynt med hakk eller innsnitt som smeltelederne blir holdt i for å holdes med innbyrdes avstand. Midlene er dreibart opplagret om sin lengdeakse og kan dreies via armene som samvirker med en plunger. Plungeren blir aktivert via en pyroteknisk ladning som er anbrakt i en av sikringens kontaktkapper. Den pyrotek-niske ladning tennes ved hjelp av en elektrisk utløser. Ten-ningen inntreffer særlig når det på grunn av overbelastning ved lav strøm bevirker at kun én eller flere, men ikke alle parallelt koblede smelteledere gjennomsmeltes. From US 4 369 420 A, it is known a high-power fuse which is provided with relative to each other parallel fusible conductors which can be divided mechanically by support rods/means which are placed in a housing and where the means are provided with notches or incisions which the fusible conductors become held in to be kept at a distance from each other. The means are rotatably stored about their longitudinal axis and can be turned via the arms that interact with a plunger. The plunger is activated via a pyrotechnic charge placed in one of the fuse's contact caps. The pyrotechnic charge is ignited by means of an electric trigger. The ignition occurs in particular when, due to overloading at low current, only one or more, but not all, parallel-connected fusible conductors melt through.

En sikring av den innledningsvis nevnte art er kjent fra DE 196 07 756 Cl, med hvilken en strøm kan brytes sikkert og beviselig, idet det er sørget for midler til mekanisk deling av smeltelederen. A fuse of the type mentioned at the outset is known from DE 196 07 756 Cl, with which a current can be reliably and demonstrably broken, as means are provided for mechanical division of the fusible link.

Smeltelederen blir da viklet i det vesentlige spiralformet om lengdeaksen til en smeltelederbærer like som til en délestav anordnet parallelt med smeltelederbæreren og utformet som torsjons- eller skjærestav. Smeltelederen blir da holdt i dertil beregnede slisser i smeltelederbæreren og i delestaven. Ut over dette oppviser sikringen en mekanisk anord-ning til betjening av delestaven med et kraftlager og middel til utløsning av gjennomdelingen av smeltelederen i form av en sperreinnretning. For sikkert å bryte en strøm som går gjennom smeltelederen, frigir sperreinnretningen kraftlageret, eksempelvis en fjær som virker på delestaven. Derved blir delestaven dreid således i forhold til smeltelederbæreren eller beveget således i lengdeaksens retning, at smeltelederen som griper inn i smeltelederbærerens og delestavens slisser, rives over. The fusible conductor is then wound in an essentially spiral shape around the longitudinal axis of a fusible conductor carrier just like a dividing rod arranged parallel to the fusible conductor carrier and designed as a torsion or cutting rod. The fusible conductor is then held in specially designed slots in the fusible conductor carrier and in the dividing rod. In addition to this, the fuse has a mechanical device for operating the dividing rod with a power bearing and means for triggering the penetration of the fusible conductor in the form of a locking device. To safely break a current passing through the fusible link, the blocking device releases the power bearing, for example a spring that acts on the dividing rod. Thereby, the dividing rod is turned in such a way in relation to the fusible conductor carrier or moved in such a way in the direction of the longitudinal axis, that the fusible conductor which engages in the slots of the fusible conductor carrier and the dividing rod is torn over.

For frigivelsen av kraftlageret blir sperreinnretningen ut-løst enten gjennom en termisk eller en elektrisk vekter som er koplet parallelt med smeltelederen og står i vekselvirk-ning med den. Den elektriske vekter reagerer på kortslut-ningsstrømmer, mens den termiske vekter sikrer mot en vedvarende overbelastning over et bestemt tidsrom. For the release of the power bearing, the locking device is triggered either through a thermal or an electric weight which is connected in parallel with the fusible link and interacts with it. The electrical balance reacts to short-circuit currents, while the thermal balance ensures against a sustained overload over a certain period of time.

Gjennom samspillet mellom termisk og elektrisk vekter blir det stilt til rådighet en universalsikring som sikkert og beviselig bryter alle strømmer som den reagerer på, like til måleverdien "største utkoplingsstrøm". Sikringen blir da bare leilighetsvis utløst gjennom smeltevirkning. For så vidt gjelder begrepet smelteleder bare betinget, da utløsningen av sikringen ved overstrømmer ikke bare er begrenset til prinsippet med gjennomsmelting av smeltelederen, men det blir i tillegg innledet en bevisst tilført mekanisk oppdeling av den samme smeltelederen. Through the interaction between thermal and electrical scales, a universal fuse is made available that reliably and demonstrably breaks all currents to which it reacts, equal to the measured value "largest disconnection current". The fuse is then only occasionally triggered through melting action. To that extent, the term fusible conductor only applies conditionally, as the tripping of the fuse in the event of overcurrents is not only limited to the principle of melting through the fusible conductor, but it also introduces a deliberately added mechanical division of the same fusible conductor.

En kostnadsgunstig konstruktiv utførelse av denne sikring blir beskrevet i DE 197 02 780. Delestaven er da utformet som skjærestav: Skjærestaven kan aktiveres i sin lengdeakses retning via en i dens ene ende svingbart lagret arm som en trykkfjær griper inn på. A cost-effective constructive design of this fuse is described in DE 197 02 780. The dividing rod is then designed as a cutting rod: The cutting rod can be activated in the direction of its longitudinal axis via an arm pivotably mounted at one end on which a compression spring engages.

Armen blir holdt mot trykkfjærens kraft av en holdetråd som er ført rundt armen. Holdetrådens ene ende blir holdt via et selektivt loddepunkt som har den termiske vekters funksjon. Holdetrådens andre ende er forbundet med en motstandstråd. The arm is held against the force of the compression spring by a retaining wire which is passed around the arm. One end of the holding wire is held via a selective soldering point which has the function of the thermal weight. The other end of the holding wire is connected to a resistance wire.

Holdetråden frigir armen enten i tilfelle av en termisk ut-løsning når loddepunktet smelter under påvirkning av varme som oppstår ved små overstrømmer, eller i tilfelle av en elektrisk utløsning når det gjennom spenningsfallet ved de første forekommende smeltelysbuer innenfor smeltelederen fin-ner sted en strømoverføring til motstandstråden, hvilken bringer denne til gjennomsmelting. Denne utførelse kan an-bringes i en av kontaktkappene på sikringens rørlegeme. The holding wire releases the arm either in the case of a thermal release when the soldering point melts under the influence of heat that occurs with small overcurrents, or in the case of an electrical release when, through the voltage drop at the first occurring melting arcs within the melting conductor, a current is transferred to the resistance wire, which brings this to melt-through. This design can be placed in one of the contact covers on the fuse's tubular body.

Den foreliggende oppfinnelse legger den oppgave til grunn å videreutvikle den innledningsvis nevnte sikring, særlig høy-spennings-høyeffekts-sikringen kjent fra DE 196 07 756 Cl, på en slik måte at den funksjonelle effektivitet og den romlige tilordning av komponentene blir optimalisert uten at det derved oppstår et ytterligere plassbehov. The present invention is based on the task of further developing the initially mentioned fuse, in particular the high-voltage-high-power fuse known from DE 196 07 756 Cl, in such a way that the functional efficiency and the spatial allocation of the components are optimized without thereby creating an additional need for space.

Denne oppgave blir løst i overensstemmelse med krav 1 hvor en sikring med minst én smelteleder, midler til mekanisk gjennomdeling av smeltelederen samt midler til utløsning av den mekaniske gjennomdeling omfatter en trykkapsel, idet sikringen er innrettet for mekanisk utløsing av trykkapselen ved hjelp av en sperremekanisme. This task is solved in accordance with claim 1 where a fuse with at least one fuse, means for mechanical penetration of the fuse as well as means for triggering the mechanical penetration comprise a pressure capsule, the fuse being arranged for mechanical release of the pressure capsule by means of a locking mechanism.

Trykkapselen virker på den måte at den ved utløsning frigjør gass under trykk på en slaglignende måte. Dette trykk virker på midlene til mekanisk gjennomdeling av smeltelederen, slik at sistnevnte blir beveget like slagaktig med den følge at smeltelederen rives over og strømkretsen dermed blir brutt på en sikker måte. The pressure capsule works in such a way that, when triggered, it releases gas under pressure in a blow-like manner. This pressure acts on the means for mechanical penetration of the fusible conductor, so that the latter is moved as percussively with the consequence that the fusible conductor is torn over and the current circuit is thus broken in a safe manner.

Trykkapselen kan særlig være utformet som gassgenerator og eksempelvis oppvise en drivladning eller en pyroteknisk ladning. Det kan dog også tenkes en gasskartusj som inneholder gass under meget høyt trykk, som frigjøres ved utløsning av trykkapselen og da kan virke på midlene til mekanisk gjennomdeling. The pressure capsule can in particular be designed as a gas generator and, for example, have a propellant charge or a pyrotechnic charge. However, it is also possible to think of a gas cartridge that contains gas under very high pressure, which is released when the pressure capsule is released and can then act on the means for mechanical distribution.

Ved at det settes inn en trykkapsel, kan det særlig gis avkall på innsettingen av sammenligningsvis sterke fjærer som hittil er benyttet for å frembringe de nødvendige krefter for mekanisk å gjennomdele smeltelederen. Via en trykkapsel kan det også frembringes en vesentlig større kraft enn med fjære-ne. Derved oppstår muligheten for å utløse midlene til mekanisk deling og midlene til mekanisk gjennomdeling mer kompakt enn det som hittil har vært mulig. Således kan det på enkelt vis realiseres en universalsikring for alle HH-sikringer hvis sammensetning og dimensjoner er normert i DIN 43 625. By inserting a pressure capsule, the insertion of comparatively strong springs which have hitherto been used to generate the necessary forces to mechanically cut through the fusible link can be dispensed with. Via a pressure capsule, a significantly greater force can also be produced than with the springs. Thereby, the possibility arises to trigger the means for mechanical division and the means for mechanical division more compactly than has hitherto been possible. Thus, a universal fuse can easily be realized for all HH fuses whose composition and dimensions are standardized in DIN 43 625.

Trykkapselen kan enten utløses mekanisk eller elektrisk. En elektrisk tenning kan eksempelvis skje på den måte at en ten-nings st rømsgenera tor som er parallellkoplet til smeltelederen, i avhengighet av målt strøm frembringer en tenningsimpuls til utløsning av trykkapselen. The pressure capsule can be triggered either mechanically or electrically. An electric ignition can, for example, take place in such a way that an ignition current generator which is connected in parallel to the fusible link, depending on the measured current, produces an ignition impulse to release the pressure capsule.

Hvis det er tilveiebrakt en mekanisk utløsning, oppviser midlene til utløsning av den mekaniske gjennomdeling en sperremekanisme som sørger for at utløsningen av trykkapselen ikke skjer under normal driftstilstand, men først når det er til stede en betingelse for utløsning av sikringen. If a mechanical release is provided, the means for releasing the mechanical breakdown have a locking mechanism which ensures that the release of the pressure capsule does not take place under normal operating conditions, but only when a condition for release of the fuse is present.

I utgangspunktet er det mulig å realisere en mekanisk utløs-ning med en armdrift, hvis arm er forspent via et kraftlager, særlig via en fjær, og hvis svingbarhet i en frihetsgrad er blokkert gjennom sperremekanismen inntil tidspunktet for ut-løsningen av sikringen. Så snart armen frigis, kan armen virke på trykkapselen, eksempelvis frembringe en tenningsgnist ved et slag på en liten tenningsplate på trykkapselen. Basically, it is possible to realize a mechanical release with an arm drive, whose arm is biased via a power bearing, in particular via a spring, and whose pivotability in a degree of freedom is blocked through the locking mechanism until the time of release of the fuse. As soon as the arm is released, the arm can act on the pressure capsule, for example producing an ignition spark by hitting a small ignition plate on the pressure capsule.

I en foretrukket utførelse er en slik arm svingbart lagret i sitt midtområde, hvor i driftstilstand en fri arm blir holdt i sperres till ing mot en f jaerkraft av en holdetråd, og armens andre frie ende til utløsning av den mekaniske gjennomdeling virker på trykkapselen. Ved denne konstruktive utførelse som en slags vippe kan de enkelte komponenter anordnes i ytterst kompakt form. In a preferred embodiment, such an arm is pivotably stored in its middle area, where in operating condition a free arm is held in lock-up against a pulling force of a holding wire, and the other free end of the arm acts on the pressure capsule to trigger the mechanical cut-through. With this constructive design as a kind of rocker, the individual components can be arranged in an extremely compact form.

Ved en annen særlig foretrukket utførelse oppviser utløs-ningsmidlene et stempel opplagret bevegelig i retning trykkapselen. Stemplet blir i drif tstilstand holdt mot en f jaerkraft av minst ett sperreelement og frigitt av dette ved utløsning. I motsetning til den tidligere beskrevne armmekanisme blir stemplet her som det trykkapselutløsende element beveget i rett linje i stedet for å svinge. Sperreelementet som i driftstilstand er nødvendig for å holde stemplet, kan være en enkel reil. In another particularly preferred embodiment, the release means have a piston mounted movably in the direction of the pressure capsule. In operating condition, the piston is held against a driving force by at least one locking element and released by this when released. In contrast to the previously described arm mechanism, the piston here as the capsule releasing element is moved in a straight line instead of swinging. The locking element which in operating condition is necessary to hold the piston can be a simple rail.

Denne utførelsesform kan utformes særdeles plassbesparende ved at sperreelementet samvirker med en sperrehylse som omgir stemplet, hvor sperrehylsen i sin innervegg oppviser minst én utsparing som blir frigitt i utløsningstilfelle, hvorved sperreelementet frigir stemplet. Dette avhenger av at sperreelementet er slik opplagret at det kan unnvike i den for ut-løsning av trykkapselen frigitte utsparing. This embodiment can be designed particularly space-saving in that the locking element cooperates with a locking sleeve that surrounds the piston, where the locking sleeve has at least one recess in its inner wall which is released in the event of release, whereby the locking element releases the piston. This depends on the locking element being stored in such a way that it can escape in the recess released for release of the pressure capsule.

Sperreelementet kan fortrinnsvis være utformet som rasterkule som er bevegelig opplagret i et plan som er i det vesentlige loddrett på stemplets bevegelsesretning. Sperrehylsen blir i driftstilstand holdt av en holdetråd mot en fjærkraft, slik at rasterkulen holdes i et spor i stemplet av sperrehylsens innervegg, og sperrehylsens utsparing forskyves i rasterkulens bevegelsesplan ved utløsning. For utløsningen blir rasterkulen trykket inn i utsparingen via fjærkraften som virker på stemplet, slik at den ikke lenger stenger for stemplet. The blocking element can preferably be designed as a raster ball which is movably supported in a plane which is essentially perpendicular to the piston's direction of movement. In operating condition, the locking sleeve is held by a holding wire against a spring force, so that the grid ball is held in a groove in the piston by the inner wall of the locking sleeve, and the locking sleeve's recess is displaced in the grid ball's plane of movement upon release. For the release, the grid ball is pressed into the recess via the spring force acting on the piston, so that it no longer closes the piston.

Midlene til utløsning av den mekaniske gjennomdeling omfatter fordelaktig en elektrisk utløser som særlig består av en ut-løsertråd. I tilfelle overstrøm blir strømmen gjennom den/de lysbue(r) som oppstår ved smeltelederen, forflyttet slik til utløsertråden at denne smelter. Hvis utløsertråden er utformet som holdetråd eller er forbundet med holdetråden, blir derved det holdte element fritt, slik at den mekaniske gjennomdeling av smeltelederen utløses. The means for triggering the mechanical breakdown advantageously comprise an electrical trigger which in particular consists of a trigger wire. In the event of an overcurrent, the current through the arc(s) that occurs at the fusible link is transferred to the trip wire so that it melts. If the trigger wire is designed as a holding wire or is connected to the holding wire, the held element is thereby released, so that the mechanical breakdown of the fusible link is triggered.

Likeledes kan utløsningsmidlene bestå av en termisk utløser, særlig et selektivt loddepunkt. Det selektive loddepunkt smelter av den varme som oppstår ved en vedvarende overbelastning og ikke lar seg lede bort, slik at det derved til-veiebringes et effektivt overbelastningsvern. Likewise, the triggering means can consist of a thermal trigger, in particular a selective soldering point. The selective soldering point melts from the heat generated by a sustained overload and does not allow itself to be led away, so that an effective overload protection is thereby provided.

Særlig når både den termiske og den elektriske utløser virker på hver sin ende av holdetråden, frigir holdetråden det holdte element både ved en overbelastning og ved en kortslutning. På denne måte virker sikringen som universalsikring. Especially when both the thermal and the electrical release act on each end of the holding wire, the holding wire releases the held element both in the event of an overload and in the event of a short circuit. In this way, the fuse acts as a universal fuse.

Midlene til mekanisk gjennomdeling av smelteinnsatsen oppviser fortrinnsvis en skjærestav med minst ett spor som smeltelederen/ -lederne griper inn i, hvor skjærestaven er opplagret bevegelig i sin lengdeakses retning og samvirker med en smeltelederbærer som holder smeltelederen/-lederne. Ved utløsning av trykkapselen blir skjærestaven nemlig beveget slagaktig i forhold til smeltelederbæreren, slik at smeltelederen, som griper inn i smeltelederbæreren og i skjærestaven, rives over. Derved blir smeltelederen ødelagt slik at også en ytterligere lysbue bevirket av en strøm, blir slokket på en sikker måte. The means for mechanically dividing the melting insert preferably have a cutting rod with at least one groove into which the melting conductor(s) engages, where the cutting rod is supported movable in the direction of its longitudinal axis and cooperates with a melting conductor carrier that holds the melting conductor(s). When the pressure capsule is released, the cutting rod is moved impact-like in relation to the fusible conductor carrier, so that the fusible conductor, which engages in the fusible conductor carrier and in the cutting rod, is torn over. Thereby, the fusible link is destroyed so that a further arc caused by a current is also extinguished in a safe manner.

Den ende av skjærestaven som vender mot trykkapselen, kan da føres i en utsparing og stå i forbindelse med trykkapselen via et ekspansjonskammer. Særlig i kombinasjonen med sperremekanismen som virker med et stempel, fremkommer den fordel at tenningsmekanismen for trykkapselen, selve trykkapselen, ekspansjonsrommet og skjærestaven kan være anordnet langs én akse, særlig langs sikringens lengdeakse. The end of the cutting rod facing the pressure capsule can then be guided into a recess and connected to the pressure capsule via an expansion chamber. Especially in combination with the locking mechanism which works with a piston, the advantage arises that the ignition mechanism for the pressure capsule, the pressure capsule itself, the expansion space and the cutting rod can be arranged along one axis, in particular along the longitudinal axis of the fuse.

Delevirkningen kan særlig ved sikringer med små dimensjoner forbedres ved at smeltelederbæreren er opplagret bevegelig i sin lengdeakses retning og ved utløsning av midlene til mekanisk gjennomdeling blir beveget i motsatt retning av skjærestavens bevegelsesretning. Dessuten kan smeltelederbæreren holdes mot en fjærkraft av en sperreinnretning som på tidspunktet for trykkapselens utløsning frigir smeltelederbæreren. The dividing effect can be improved, particularly in the case of fuses with small dimensions, by the fact that the fusible link carrier is stored movable in the direction of its longitudinal axis and, when the means for mechanical splitting are released, is moved in the opposite direction to the direction of movement of the cutting rod. Furthermore, the fusible conductor carrier can be held against a spring force by a locking device which, at the time of the release of the pressure capsule, releases the fusible conductor carrier.

Sikringen kan foretrukket oppvise et indikatorelement for an-givelse av sikringens utløste tilstand, slik at sikringens tilstand til enhver tid er synlig. Med indikatorelementet kan også ved samsvarende utforming en lastskillebryter som befinner seg utenfor sikringen, betjenes. The fuse can preferably have an indicator element for indicating the tripped state of the fuse, so that the state of the fuse is visible at all times. With the indicator element, a switch-disconnector that is located outside the fuse can also be operated with a corresponding design.

Indikatorelementet kan særlig være forbundet med sperrehylsen. Dessuten kan det på indikatorelementet være tilveiebrakt en hake for holdetrådens inngrep, slik at sperrehylsen i driftstilstand blir holdt i sin sperrestilling av indikatorelementet. Ved en annen utforming kan indikatorelementet ved bevegelig anordnet smeltelederbærer være forbundet med smeltelederbæreren, eventuelt også være en bestanddel i smeltelederbæreren . The indicator element can in particular be connected to the locking sleeve. In addition, a hook may be provided on the indicator element for the engagement of the holding wire, so that the locking sleeve in operating condition is held in its locking position by the indicator element. In another design, the indicator element in the case of a movable fusible link carrier can be connected to the fusible link carrier, or possibly also be a component of the fusible link carrier.

Endelig kan den mulighet for en kompakt byggemåte som fremkommer ved de foranstående utførelser, benyttes til å anordne alle midler til utløsning av den mekaniske gjennomdeling i én av sikringens kontaktkapper. Finally, the possibility of a compact construction method that arises from the preceding designs can be used to arrange all means for triggering the mechanical breakdown in one of the fuse's contact jackets.

Ytterligere detaljer og fordeler ved oppfinnelsen blir nærmere forklart i nedenstående ved hjelp av beskrivelsen av fore-trukne utførelseseksempler som er fremstilt på de vedføyde tegninger, hvor Further details and advantages of the invention are explained in more detail below with the help of the description of preferred embodiments which are shown in the attached drawings, where

Fig. 1 viser prinsippet for en universalsikring som tidligere er kjent fra DE 197 02 780; Fig. 2 viser i lengdesnitt en utførelse av sikringen med en armmekanisme i driftsstilling; Fig. 3 viser i lengdesnitt utførelsen ifølge fig. 2 i utløst tilstand; og Fig. 4 viser i lengdesnitt en andre utførelse av sikringen uten armmekanisme. Fig. 1 shows the principle of a universal fuse previously known from DE 197 02 780; Fig. 2 shows in longitudinal section an embodiment of the fuse with an arm mechanism in operating position; Fig. 3 shows in longitudinal section the embodiment according to fig. 2 in triggered state; and Fig. 4 shows in longitudinal section a second embodiment of the fuse without an arm mechanism.

På fig. 1 er vist prinsippet for en høyeffektssikring kjent fra DE 197 02 780 Cl, ved hjelp av hvilken slike sikringers virkemåte blir forklart nærmere i nedenstående. En sikring 101 som er fremstilt brutt i midtområdet, oppviser en oppbyg-ning ifølge normen og består følgelig av et sylindrisk sik-ringslegeme 102 fylt med kvartssand, hvilket er forsynt i hver av tverrendene med en kontaktkappe 103, 104. I hver tverrende av sikringslegemet 102 er det i hver kontaktkappe 103, 104 tilveiebrakt en metalldekkplate 105, 106 som hindrer kvartssanden fra å slippe ut. In fig. 1 shows the principle of a high-power fuse known from DE 197 02 780 Cl, by means of which the operation of such fuses is explained in more detail below. A fuse 101, which is produced broken in the middle area, has a construction according to the standard and consequently consists of a cylindrical fuse body 102 filled with quartz sand, which is provided at each of the transverse ends with a contact jacket 103, 104. At each transverse end of the fuse body 102, a metal cover plate 105, 106 is provided in each contact jacket 103, 104 which prevents the quartz sand from escaping.

For å forenkle fremstillingen er de i og for seg kjente smel-tetråder som er innlagt i kvartssanden, og som regel er viklet på et keramisk isolasjonslegeme, ikke fremstilt, da særlig fordi dette er velkjent for fagmannen og er fremstilt i det innledningsvis nevnte De 196 07 756 Cl. In order to simplify the production, the per se known fusible wires which are embedded in the quartz sand, and which are usually wound on a ceramic insulating body, have not been produced, especially because this is well known to the person skilled in the art and is produced in the initially mentioned De 196 07 756 Cl.

De forannevnte midler til mekanisk gjennomdeling oppviser en skjærestav 107 som i utløsningstilfelle beveger seg slaglignende i sin lengdeakses retning, og derved gjennomdeler smeltelederen som er ført gjennom dens slisse. Staven er derfor mekanisk forspent for trykk, hvor kraftlageret består av en fjær 108 som via en svingbart lagret opptaksplate 109 griper inn på den nedre ende av skjærestaven 107. Kraftlageret er anordnet innenfor sikringens nedre kontaktkappe 104. The aforementioned means for mechanical cutting through have a cutting rod 107 which, in the event of triggering, moves impact-like in the direction of its longitudinal axis, and thereby cuts through the fusible conductor which has been passed through its slot. The rod is therefore mechanically pre-tensioned for pressure, where the power bearing consists of a spring 108 which engages via a pivotably mounted receiving plate 109 on the lower end of the cutting rod 107. The power bearing is arranged within the fuse's lower contact jacket 104.

Innenfor den overforliggende kontaktkappe 103 blir skjærestaven 107 holdt i en driftsposisjon via en sperrelås 110 mot fjærkraften, idet den er koplet til en første svingbart lagret arm 111, hvis frie ende kan, via den frie ende på en andre svingbar arm 112, sikres mot å svinge. Den andre arm 112 kan holdes i sin driftsposisjon både via en termisk vekter 113 og via en elektrisk vekter 114. Den termiske vekter 113 kan da dannes av et selektivt loddepunkt, mens den elektriske vekter 114 oppnår sin funksjon gjennom en motstandstråd 115, hvor motstandstråden 115 er. forbundet via et knutepunkt 116 med en ende av en holdetråd 117 som holder sperrelåsen i driftsposisjonen, og holdetrådens 117 andre ende er opptatt i det selektive loddepunkt 113. Within the overlying contact sheath 103, the cutting rod 107 is held in an operating position via a latch 110 against the spring force, as it is connected to a first pivotably supported arm 111, the free end of which can, via the free end of a second pivotable arm 112, be secured against swing. The second arm 112 can be held in its operating position both via a thermal weight 113 and via an electrical weight 114. The thermal weight 113 can then be formed by a selective soldering point, while the electrical weight 114 achieves its function through a resistance wire 115, where the resistance wire 115 is. connected via a node 116 with one end of a holding wire 117 which holds the latch in the operating position, and the other end of the holding wire 117 is engaged in the selective soldering point 113.

Den på fig. 2 viste utførelse av en sikring ifølge oppfinnelsen, av hvilken det for bedre oversikt bare er fremstilt den ende som oppviser midlene for utløsning av den mekaniske gjennomdeling, oppviser et rørlegeme 1 av et keramisk materiale. I rørlegemet 1 er det blant annet innlagt en smelteleder i kvartssand, hvor smeltelederen er viklet på en smeltelederbærer. Smeltelederbæreren er et langstrakt legeme av et keramisk materiale med stjerneformet tverrsnitt. Smeltelederen er elektrisk forbundet med kontaktkappene. The one in fig. 2 showed an embodiment of a fuse according to the invention, of which, for a better overview, only the end which exhibits the means for triggering the mechanical cut-through has been produced, exhibits a tubular body 1 of a ceramic material. In the pipe body 1, among other things, a fusible conductor is inserted in quartz sand, where the fusible conductor is wound on a fusible conductor carrier. The fuse carrier is an elongated body of a ceramic material with a star-shaped cross-section. The fusible link is electrically connected to the contact caps.

Rørlegemets 1 ender er lukket med hver sin kontaktkappe 2. Det innvendige rom i hver kontaktkappe 2 er lukket overfor rørlegemet med en metalldekkplate 3 for å hindre at kvartssanden som befinner seg i rørlegemet, slipper ut. Den utside av kontaktkappen 2 som avslutter sikringen, er forsynt med en åpning 4 for en indikator- henholdsvis utløserstift 5. The ends of the pipe body 1 are each closed with a contact jacket 2. The internal space in each contact jacket 2 is closed opposite the pipe body with a metal cover plate 3 to prevent the quartz sand that is in the pipe body from escaping. The outside of the contact cover 2 that terminates the fuse is provided with an opening 4 for an indicator or trigger pin 5.

1 kontaktkappen befinner det seg som armmekanisme en vippe 6 som er svingbart lagret om et dreiepunkt 7. Indikator- og ut-løserstiften 5 får ved hjelp av en trykkfjær 8 pådrag med en fjærkraft rettet i rørlegemets 2 lengderetning mot enden av 1 the contact jacket, as an arm mechanism, there is a rocker 6 which is pivotally mounted about a pivot point 7. The indicator and release pin 5 is applied by means of a pressure spring 8 with a spring force directed in the longitudinal direction of the tube body 2 towards the end of

sikringen og griper inn på én av vippens 6 to armer 9, 10. Denne arm 9 blir holdt av en holdetråd 11 i en sperrestilling mot fjærkraften, hvilken holdetråd 11 er ført i en sløyfe om armen 9. For å holde armen 9 i denne sperrestilling under sammensettingen av sikringen, er det sørget for en boring 12 for en montasjesikring. the fuse and engages one of the two arms 9, 10 of the rocker 6. This arm 9 is held by a holding wire 11 in a locking position against the spring force, which holding wire 11 is looped around the arm 9. To hold the arm 9 in this locking position during the assembly of the fuse, a bore 12 is provided for a mounting fuse.

Holdetråden 11 blir på den ene side holdt fast på et forbindelsespunkt 13 gjennom en knytting. I knyttingens område er holdetråden 11 utformet som motstandstråd. Den andre ende er loddet fast i området ved forbindelsespunktet 13 med en se-lektiv lodding. Holdetråden 11 er elektrisk parallellkoplet med smeltelederen. Forbindelsespunktet 13 er forbundet med metalldekkplaten 3, idet det via tetninger 14,15 av kunst-stoff sikres både en romlig avtetting overfor kontaktkappens 2 indre rom og en elektrisk isolering overfor metalldekkplaten 3. Med denne utforming av holdetråden 11 blir det, som nevnt innledningsvis, både sikret et overbelastningsvern og et vern mot kortslutning. The holding wire 11 is held on one side at a connection point 13 through a knot. In the area of the knot, the holding wire 11 is designed as a resistance wire. The other end is soldered firmly in the area at the connection point 13 with a selective soldering. The holding wire 11 is electrically connected in parallel with the fusible link. The connection point 13 is connected to the metal cover plate 3, as via seals 14,15 made of plastic, both a spatial sealing against the inner space of the contact cover 2 and an electrical insulation against the metal cover plate 3 is ensured. With this design of the holding wire 11, as mentioned at the outset, both an overload protection and a protection against short circuits are ensured.

Som særlig fig. 3 viser, er vippens 6 andre arm 10 innrettet slik at den kan utløse en trykkapsel 16, idet armen 10 slår på en tennstift 17 så snart armen 9 er frigitt av holdetråden 11. Vippen 6 blir da svingt av den forspente indikator- og utløserstift 5, hvorved en del av indikator- og utløserstif-ten 5 trer ut gjennom åpningen 4 i kontaktkappen 2. Derved blir for det ene sikringens utløsning angitt, og for det andre kan via indikator- og utløserstiften 5 en bryter betjenes for å slå av ytterligere faser eller etterkoplede driftsappa-rater . As in particular fig. 3 shows, the second arm 10 of the rocker 6 is arranged so that it can trigger a pressure capsule 16, the arm 10 turning on an ignition pin 17 as soon as the arm 9 is released from the holding wire 11. The rocker 6 is then swung by the biased indicator and trigger pin 5 , whereby part of the indicator and trigger pin 5 protrudes through the opening 4 in the contact jacket 2. Thereby, firstly, the tripping of the fuse is indicated, and secondly, via the indicator and trigger pin 5, a switch can be operated to switch off further phases or connected operating devices.

Trykkapselen 16 oppviser en utsparing for en skjærestav 18 som av oversiktsgrunner ikke er vist nærmere på fig. 2 og 3. Skjærestaven 18 blir gjennom gasstrykket som fremstilles av trykkapselen 16, beveget slagaktig parallelt med sikringens lengdeakse bort fra trykkapselen 16, slik at smeltelederen som griper inn i skjærestaven 18 og i smeltelederbæreren, rives over. The pressure capsule 16 has a recess for a cutting rod 18 which, for reasons of clarity, is not shown in more detail in fig. 2 and 3. The cutting rod 18 is, through the gas pressure produced by the pressure capsule 16, moved in an impact-like manner parallel to the fuse's longitudinal axis away from the pressure capsule 16, so that the fusible link which engages in the cutting rod 18 and in the fusible link carrier is torn over.

Herved fremkommer den fordel fremfor den tidligere kjente sikring fremstilt ved hjelp av fig. 1, at det kan gis avkall på en fjær i den nedre kontaktkappe, da skjærestaven 18 ikke må være forspent. This results in the advantage over the previously known fuse produced by means of fig. 1, that a spring in the lower contact jacket can be dispensed with, as the cutting rod 18 must not be pre-tensioned.

For å øke den relative hastighet mellom smeltelederbæreren og skjærestaven 18, kan det eksempelvis på den ende av skjærestaven 18 som vender bort fra trykkapselen 16, være tilveiebrakt en vippe som overfører retningen til impulsene fra skjærestaven 18 omvendt og til smeltelederbæreren. In order to increase the relative speed between the fusing conductor carrier and the cutting rod 18, for example, on the end of the cutting rod 18 facing away from the pressure capsule 16, a rocker can be provided which transfers the direction of the impulses from the cutting rod 18 in reverse and to the fusing conductor carrier.

Trykkapselen 16, indikator- og utløserstiften 5 samt trykkfjæren 8, vippen 6 like som forbindelsespunktet 13 blir i felleskap holdt av metalldekkplaten 3 og en potteaktig bøs-sing 19, slik at de allerede forhåndsmontert kan passes inn sammen i kontaktkappen 2. The pressure capsule 16, the indicator and trigger pin 5 as well as the pressure spring 8, the rocker 6 as well as the connection point 13 are jointly held by the metal cover plate 3 and a pot-like bushing 19, so that they can already be fitted together in the contact cover 2.

Utførelsesformen ifølge oppfinnelsen fremstilt på fig. 4 kla-rer seg uten en armmekanisme. Her blir en trykkapsel 2 0 ut-løst via et stempel 21 som til dette formål trykker ned et tennstøpsel 22. Stemplet 21 er utformet som sylindrisk legeme og bevegelig lagret i en hul sylinder 23 i retning tennstøps-let 22. På den side av stemplet 21 som vender bort fra trykkapselen 20, griper det inn en første trykkfjær 24. The embodiment according to the invention shown in fig. 4 does without an arm mechanism. Here, a pressure capsule 20 is released via a piston 21 which for this purpose presses down a spark plug 22. The piston 21 is designed as a cylindrical body and movably stored in a hollow cylinder 23 in the direction of the spark plug 22. On the side of the piston 21 which faces away from the pressure capsule 20, a first pressure spring 24 engages.

Stemplet 21 blir i driftsstilling holdt i sperrestilling av rasterkuler 25 som griper inn i et omløpende spor 42 på stemplet 21. Samtidig blir rasterkulene 25 holdt i dertil beregnede åpninger 26 i den hule sylinders 23 vegg. For at rasterkulene 25 skal være sikret mot å falle ut av den hule sylinders 23 vegg, er det tilveiebrakt en sperrehylse 27 som fullstendig omgir den hule sylinder 23 i åpningenes 26 område. Rasterkulene 25 blir dermed stillingssikret av sperrehylsens 27 innervegg. In the operating position, the piston 21 is held in a locking position by grid balls 25 which engage in a circumferential groove 42 on the piston 21. At the same time, the grid balls 25 are held in specially designed openings 26 in the wall of the hollow cylinder 23. In order for the raster balls 25 to be secured against falling out of the wall of the hollow cylinder 23, a locking sleeve 27 is provided which completely surrounds the hollow cylinder 23 in the area of the openings 26. The grid balls 25 are thus secured in position by the inner wall of the locking sleeve 27.

Sperrehylsen 27 er bevegelig lagret i retningen til den hule sylinders 23 lengdeakse, idet en fjær 28 presser sperrehylsen 27 bort fra trykkapselen 20. Sperrehylsen 27 blir holdt mot denne fjærkraft av en holdetråd 29 som griper inn på en indi-katorstift 30 som er fast forbundet med sperrehylsen 27. Den ende av indikatorstiften som vender mot holdetråden 29, er utformet som hake som holdetråden 29 er ført rundt. The locking sleeve 27 is movably supported in the direction of the longitudinal axis of the hollow cylinder 23, as a spring 28 presses the locking sleeve 27 away from the pressure capsule 20. The locking sleeve 27 is held against this spring force by a holding wire 29 which engages an indicator pin 30 which is firmly connected with the locking sleeve 27. The end of the indicator pin that faces the holding wire 29 is designed as a hook around which the holding wire 29 is guided.

Dersom holdetråden 29 frigir indikatorstiften 30 og dermed sperrehylsen 27, forskyver denne seg i fjærens 28 kraftret-ning. Derved blir utsparinger 31 i sperrehylsens 27 innervegg forskjøvet til området for åpningene 26 i den hule sylinder 23. Rasterkulene 25 blir via stemplet 21 som står under kraftpåvirkning fra trykkfjæren 24, presset inn i utsparin-gene 31, slik at stemplet 21 ikke lenger er sperret. For at stemplet 21 ikke skal tippe, blir det på veien i retning tennstøpslet 22 stabilisert av en andre trykkfjær 32 som er anordnet mellom trykkapselen 20 og stemplet 21. Trykkfjærens 32 fjærkraft er da vesentlig mindre enn trykkfjærens 24 kraft. If the holding wire 29 releases the indicator pin 30 and thus the locking sleeve 27, this displaces in the direction of force of the spring 28. Thereby, recesses 31 in the inner wall of the locking sleeve 27 are shifted to the area of the openings 26 in the hollow cylinder 23. The grid balls 25 are via the piston 21 which is under the influence of force from the compression spring 24, pressed into the recesses 31, so that the piston 21 is no longer blocked . In order for the piston 21 not to tip, it is stabilized on the way in the direction of the spark plug 22 by a second pressure spring 32 which is arranged between the pressure capsule 20 and the piston 21. The spring force of the pressure spring 32 is then significantly less than the force of the pressure spring 24.

Holdetråden 29 er som ved den tidligere beskrevne utførelses-form, festet med sin ene ende i form av et selektivt loddepunkt 33 i en dertil beregnet loddehylse 34 og med sin andre ende via en knytting 35 på et forbindelsespunkt 36, hvorved holdetrådens 29 virkemåte er identisk med den tidligere beskrevne. As with the previously described embodiment, the holding wire 29 is attached with one end in the form of a selective soldering point 33 in a soldering sleeve 34 intended for that purpose and with its other end via a tie 35 on a connection point 36, whereby the way the holding wire 29 works is identical with the one previously described.

Samtlige forannevnte komponenter i denne utførelsesform blir holdt av en potteaktig hylse 37 som med sin åpne side blir presset inn i kontaktkappen 43. All of the aforementioned components in this embodiment are held by a pot-like sleeve 37 which is pressed into the contact jacket 43 with its open side.

Av figur 4 blir det tydelig hvordan skjærestaven 38 står i forbindelse med trykkapselen 20. Skjærestaven 38 blir da ført i en hylse 39. I driftstilstand ligger skjærestavens 38 ende an mot en innsnevring 44 innenfor hylsen 39, hvilken innsnevring 44 sikrer et tilstrekkelig ekspansjonskammer 40 mellom trykkapselen 20 og skjærestaven 38. From Figure 4, it becomes clear how the cutting rod 38 is connected to the pressure capsule 20. The cutting rod 38 is then guided in a sleeve 39. In operating condition, the end of the cutting rod 38 rests against a constriction 44 within the sleeve 39, which constriction 44 ensures a sufficient expansion chamber 40 between the pressure capsule 20 and the cutting rod 38.

Skjærestaven 38 oppviser på sin utside slisser 41 som smelteledere som ikke er fremstilt her, kan gripe inn i. The cutting rod 38 has slits 41 on its outside, into which fusible conductors, which are not produced here, can engage.

Claims

1. Fuse, in particular high-power fuse, with at least one fuse, means for mechanical penetration of the fuse as well as means for triggering the mechanical penetration, which means comprise a pressure capsule (16, 20), characterized in that the fuse is arranged for mechanical release of the pressure capsule (16, 20) using a locking mechanism.

2. Fuse according to claim 1, characterized in that the pressure capsule (16, 20) is a gas generator.

3. Fuse according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure capsule (16, 20) has a cartridge with a propellant charge and a pyrotechnic charge.

4. Security according to claim 1, characterized in that the locking mechanism exhibits an arm (9, 10) pivotably stored in a central area, which arm in operating condition is held by a holding wire (11) in a locking position against a spring force, the holding wire (11) engages on a free end of the arm (9, 10), and the other end acts on the pressure capsule (16) to trigger the penetration.

5. Security according to claim 4, characterized in that the means for triggering the penetration have a piston (21) stored movably in the direction of the pressure capsule (20), which piston in operating condition is held against a spring force by at least one locking element and is released by this to trigger the penetration .

6. Security according to claim 5, characterized in that the locking element cooperates with a locking sleeve (27) which is arranged around the piston (21), whereby the locking sleeve (27) has at least one recess (31) in its inner wall, which recess is released for triggering the penetration , whereby the locking element releases the piston (21).

7- Security according to claim 6, characterized by at least one grid ball (25) as locking element, which grid ball is movably stored in a plane essentially perpendicular to the direction of movement of the piston (21), whereby the locking sleeve (27) is held in operating condition by a holding wire ( 29) against a spring force, so that the grid ball (25) is held by the inner wall of the locking sleeve (27) in a groove (42) in the piston (21), and the locking sleeve (27) recess (31) is displaced in the plane of movement of the grid ball (25) when the pass-through is triggered.

8. Fuse according to one of claims 1 to 7, characterized in that the means for triggering the through-passing comprise an electrical trigger particularly formed of a wire.

9. Fuse according to claim 8, characterized in that the trigger wire forms the holding wire or is connected to the holding wire (11, 29).

10. Fuse according to one of claims 1 to 9, characterized in that the means for triggering the breakdown comprise a thermal trigger, in particular a selective soldering point (33).

11. Fuse according to claim 10, characterized in that the thermal release acts on the holding wire (11, 29).

12. Fuse according to one of the claims 1 to 11, characterized in that the means for dividing the melting insert have a cutting rod (18, 38) with at least one groove into which the melting conductor(s) engages, whereby the cutting rod (18, 38) is stored movable in the direction of its longitudinal axis and is in working connection with a fusible conductor carrier which holds the fusible conductor(s).

13. Fuse according to claim 12, characterized in that the cutting rod (18, 38) can be applied directly from the pressure capsule.

14. Fuse according to claim 12 or 13, characterized in that the end of the cutting rod (18, 38) which faces the pressure capsule (16, 20) is guided in a recess and is connected to the pressure capsule (16, 20) via an expansion chamber (40).

15. Fuse according to one of the claims 12 to 14, characterized in that the fusible link carrier is stored movable in the direction of its longitudinal axis and is, when the means for cutting through is triggered, moved in a direction opposite to the direction of movement of the cutting rod (18, 38).

16. Fuse according to one of the claims 1 to 15, characterized by an element which shall show that the fuse is in a tripped state.

17. Fuse according to claim 16, characterized in that the element is an indicator or firing pin.

18. Fuse according to claim 16, characterized in that a load disconnect switch which is located outside the fuse can be operated with the indicator element.

19. Fuse according to claim 5 or 6 and/or according to claim 16 or 17, characterized in that the indicator element is connected to the locking sleeve (27).

20. Fuse according to claim 18, characterized in that the locking sleeve (27) in operating condition is held in a locking position via the indicator element, and the indicator element is held by the holding wire (29).

21. Fuse according to one of claims 15 to 17, characterized in that the indicator element is connected to the fusible link carrier.

22. Fuse according to one of the preceding claims, characterized in that the means for triggering the breakdown are arranged in one of the fuse's contact caps.