SE469250B

SE469250B - DEVICE FOR OVERLOAD AND SHORT-CUT PROTECTION IN ELECTRICAL EQUIPMENT

Info

Publication number: SE469250B
Application number: SE9102895A
Authority: SE
Inventors: T Hansson
Original assignee: Asea Brown Boveri
Priority date: 1991-10-07
Filing date: 1991-10-07
Publication date: 1993-06-07
Also published as: EP0607269A1; SE9102895L; WO1993007667A1; JPH06511617A; SE9102895D0

Description

469 250 ligare fall då termistorn utsättes för mycket stora elektriska påkänningar, såsom kortslutningsströmmar, uppträder blåsbildning och sprickbildning i centrala eller andra delar av termistorns polymerkomposition, så att den inte längre kan fungera, dvs termistorn blir förstörd. 469 250 more cases where the thermistor is exposed to very large electrical stresses, such as short-circuit currents, blistering and cracking occur in central or other parts of the thermistor's polymer composition, so that it can no longer function, ie the thermistor is destroyed.

I de kända polymerbaserade termistorerna har man eftersträvat att förankra elektroderna så effektivt som möjligt vid kroppen av polymerkomposition för att åstadkomma bästa möjliga elektriska kontakt och därmed minimera över- gångsresistansen. För att uppnå den goda förankringen av elektroderna ut- formas de normalt med en ojämn ytstruktur på den mot kroppen av polymer- komposition vända sidan så att polymerkompositionen vid termistorns fram- ställning kan smälta och tränga in i håligheter i elektrodytan. Elektroder- na består vanligen av metallfolier och anbringas genom att pressas på kroppen i värme.In the known polymer-based thermistors, the aim has been to anchor the electrodes as efficiently as possible to the body of polymer composition in order to achieve the best possible electrical contact and thereby minimize the transition resistance. In order to achieve the good anchoring of the electrodes, they are normally formed with an uneven surface structure on the side facing the body of polymer composition so that the polymer composition during the production of the thermistor can melt and penetrate into cavities in the electrode surface. The electrodes usually consist of metal foils and are applied by pressing on the body in heat.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en relativt enkel och billig skyddsanordning av ovannämnda slag, som kan bryta de högsta i lågspänningsnät förekommande kortslutningsströmmarna och som inte har de ovannämnda nackdelar som tidigare kända skyddsanordningar med termistorer varit behäftade med. Detta uppnås enligt uppfinningen genom en anordning som uppvisar de i patentkrav 1 angivna kännetecknen.DISCLOSURE OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a relatively simple and inexpensive protection device of the above-mentioned type, which can break the highest short-circuit currents present in low-voltage networks and which does not have the above-mentioned disadvantages of previously known protection devices with thermistors. This is achieved according to the invention by a device which has the features stated in claim 1.

Vid skyddsanordningen enligt föreliggande uppfinning ingår en polymer- baserad termistor, som, till skillnad från hittills kända termistorer av detta slag, efter övergång från lägresistivt eller högresistivt tillstånd återgår till initialresistansen, och som är återanvändbar även sedan den utsatts för kortslutningsströmmar. Vidare ändrar termistorn sin resistans vid en lägre energiutveckling, dvs dess strömbegränsningsegenskaper för- bättras.The protection device according to the present invention includes a polymer-based thermistor which, unlike hitherto known thermistors of this type, returns to the initial resistance after transition from low-resistivity or high-resistivity state, and which is reusable even after it has been subjected to short-circuit currents. Furthermore, the thermistor changes its resistance at a lower energy development, ie its current limiting properties are improved.

Enligt uppfinningen uppnås detta resultat genom att åtminstone en elektrisk kontakt mellan en elektrod och en kropp av elektriskt ledande polymerkompo- sition eller mellan två kroppar av elektriskt ledande polymerkomposition i termistorn åstadkommes genom att elektroden fritt anligger mot den nämnda kroppen respektive att de nämnda kropparna fritt anligger mot varandra under det att en tryckanordning ombesörjer att ett vinkelrätt mot ifråga- varande kontaktyta riktat tryck upprätthålles. 469 250 Det tryck som upprätthålles på elektroderna vinkelrätt mot de parallella ytorna på kroppen respektive kropparna av polymerkomposition uppgår före- trädesvis till minst 0,1 Ma. Speciellt föredrages ett tryck av 0,1 MPa- -l0 MPa.According to the invention, this result is achieved in that at least one electrical contact between an electrode and a body of electrically conductive polymer composition or between two bodies of electrically conductive polymer composition in the thermistor is achieved by the electrode freely abutting said body and the said bodies freely abutting against each other while a pressure device ensures that a pressure directed perpendicular to the contact surface in question is maintained. 469 250 The pressure maintained on the electrodes perpendicular to the parallel surfaces of the body and the bodies of polymer composition, respectively, preferably amounts to at least 0.1 Ma. A pressure of 0.1 MPa - -10 MPa is especially preferred.

FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall förklaras närmare genom beskrivning av utföringsexempel med hänvisning till bifogade ritningar, där fig 1 visar ett kopplingsschema för en skyddsanordning enligt uppfinningen, fig 2 visar en kurva över resistansen som funktion av temperaturen för en termistor som ingår i skyddsanordningen enligt fig 1, fig 3 och Ä visar i tvärsnitt två olika termistorer bestående av två elektroder och en respektive två kroppar av elektriskt ledande polymerkomposition mellan elektroderna, fig 5 och 6 visar i tvärsnitt två olika utföringsformer av en med tryck- anordning försedd termistor av den typ som ingår i skyddsanordningen enligt fig 1, fig 7 visar strömförloppet vid en kortslutningsbrytning med en skyddsanord- ning enligt fig 1, fig Sa, 8b och 8c visar i perspektiv olika delar av en i skyddsanordningen enligt fig 1 ingående strömbegränsningsanordning i isärtaget till- stånd, fig 9 visar i perspektiv en del av samma anordning i ett vertikalt snitt, och fig 10 och 11 visar kopplingsscheman för ytterligare varianter av den strömbegränsningsanordning som ingår i skyddsanordningen enligt upp- finningen. 469 250 f BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL Den i fig 1 visade anordningen för överströms- och kortslutningsskydd inne- fattar en effektbrytare och en i serie med brytaren anordnad strömbegräns- ningsanordning. Effektbrytaren kan exempelvis utgöras av en s k automat- säkring, även kallad MCB (Miniature Circuit Breaker) eller dvärgbrytare, med en märkström av t ex 63 A. Brytaren innefattar en kontaktanordning 1, en bimetallutlösare 2 anordnad att påverka kontaktanordningen för öppnande av denna vid moderata överströmmar samt en momentanutlösare 3 i form av en slagankarmagnet (s k "kicker") för direkt påverkan av kontaktanordningen vid kortslutningsström. Strömbegränsningsanordningen innefattar en termis- tor 4 med positiv temperaturkoefficient (PTC-element) parallellkopplad med en impedans 5, som i den visade utföringsformen utgöres av ett linjärt motstånd med en resistans av t ex 100 m9.DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be explained in more detail by describing exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a circuit diagram of a protection device according to the invention, Fig. 2 shows a resistance curve as a function of the temperature of a thermistor included in the protection device according to Fig. 3 and Ä show in cross section two different thermistors consisting of two electrodes and one and two bodies of electrically conductive polymer composition between the electrodes, respectively, Figs. 5 and 6 show in cross section two different embodiments of a thermistor provided with a pressure device of the type included in the protection device according to Fig. 1, Fig. 7 shows the current course of a short-circuit break with a protection device according to Fig. 1, Figs. 5a, 8b and 8c show in perspective different parts of a current limiting device included in the protection device according to Fig. 1, Fig. 9 shows in perspective view of a part of the same device in a vertical section, and Figs 11 shows wiring diagrams for further variants of the current limiting device included in the protection device according to the invention. 469 250 f DESCRIPTION OF EMBODIMENTS The device for overcurrent and short-circuit protection shown in Fig. 1 comprises a circuit breaker and a current limiting device arranged in series with the switch. The circuit breaker can for instance consist of a so-called circuit breaker, also called MCB (Miniature Circuit Breaker) or miniature circuit breaker, with a rated current of eg 63 A. The circuit breaker comprises a contact device 1, a bimetal trigger 2 arranged to actuate the contact device for opening it at moderate overcurrents and a momentary trigger 3 in the form of a percussion magnet (so-called "kicker") for direct actuation of the contact device in the event of a short-circuit current. The current limiting device comprises a thermistor 4 with a positive temperature coefficient (PTC element) connected in parallel with an impedance 5, which in the embodiment shown consists of a linear resistor with a resistance of eg 100 m9.

Termistorn 4 är av den ovannämnda polymerbaserade typen. Fig 2 visar resistansen R för en sådan termistor som funktion av temperaturen T. I termistorns normala arbetsområde, som kan sträcka sig upp till exempelvis 80 OC, är resistansen låg, exempelvis 3 m9, och ökar svagt med temperatu- ren. Om termistorns temperatur stiger över nämnda värde, t ex på grund av överström, ökar resistansen snabbare, och vid överskridande av en viss temperatur Tt, nedan kallad omslagstemperaturen, som exempelvis kan ligga vid ca 120 OC, övergår termistorn plötsligt från ett lâgresistivt till ett högresistivt tillstånd, i vilket resistansen uppgår till exempelvis 150 mﬁ. ' Termistorn enligt fig 3 innehåller en centralt anordnad kropp 10 av en elektriskt ledande polymerkomposition med positiv temperaturkoefficient, t ex bestående av 67 volymprocent polyeten och 33 volymprocent kimrök, i form av en rektangulär 1 mm tjock skiva samt två vid kroppens parallella ändytor 10' och 10" (skivans flatsidor) anordnade elektroder 11 och 12 med tillhörande anslutningar 13 resp 14. Elektroden 11 består av 0,5 mm tjock platta av nickel med jämn ytstruktur på båda sidor. På utsidan är plattan överdragen med ett tunt skikt av koppar. Den bildar kontakt med kroppen 10 enbart genom att anligga mot kroppen, dvs den är inte fixerad vid kroppen.The thermistor 4 is of the above-mentioned polymer-based type. Fig. 2 shows the resistance R of such a thermistor as a function of the temperature T. In the thermistor's normal operating range, which can extend up to, for example, 80 OC, the resistance is low, for example 3 m9, and increases slightly with temperature. If the temperature of the thermistor rises above said value, for example due to overcurrent, the resistance increases faster, and when a certain temperature Tt is exceeded, hereinafter referred to as the switching temperature, which may for instance be about 120 OC, the thermistor suddenly changes from a low resistive to a high resistive condition, in which the resistance amounts to, for example, 150 m ﬁ. The thermistor according to Fig. 3 contains a centrally arranged body 10 of an electrically conductive polymer composition with a positive temperature coefficient, for example consisting of 67 volume percent polyethylene and 33 volume percent carbon black, in the form of a rectangular 1 mm thick disk and two parallel end surfaces 10 'and 10 "(flat sides of the disc) arranged electrodes 11 and 12 with associated connections 13 and 14, respectively. The electrode 11 consists of 0.5 mm thick plate of nickel with an even surface structure on both sides. On the outside the plate is coated with a thin layer of copper. forms contact with the body 10 only by abutting the body, i.e. it is not fixed to the body.

Elektroden 12 består av en 0,3 mm tjock kopparfolie vilken på den mot kroppen 10 vända sidan är belagd med ett genom plasmasprutning applicerat, 0,1 mm tjockt skikt av koppar med ojämn ytstruktur. Elektroden 12 är fäst vid polymeren genom att den pressats mot kroppen 10, sedan denna värmts upp 469 250 så att polymermaterialet i flytande tillstånd kan tränga in i ojämnheter i den inåtvända sidan på elektroden.The electrode 12 consists of a 0.3 mm thick copper foil which, on the side facing the body 10, is coated with a 0.1 mm thick layer of copper with an uneven surface structure applied by plasma spraying. The electrode 12 is attached to the polymer by pressing it against the body 10, after it has been heated 469 250 so that the polymeric material in the liquid state can penetrate into irregularities in the inwardly facing side of the electrode.

I anordningen enligt fig U ingår två kroppar, l0a och 10b, av samma elekt- riskt ledande polymerkomposition som den i kroppen 10 i fig 3, i form av 1 mm tjocka rektangulära skivor med de parallella ytorna l0a' och l0a" resp 10b' och 10b". Dessa skivor bildar elektrisk kontakt enbart genom anligg- ning, dvs utan att vara hopsmälta eller på annat sätt fixerade Vid varand- ra. Elektroderna 11 och 12 kan vara av samma slag som elektroderna ll och 12 i fig 3. Elektroden 11 kan emellertid också vara av samma slag som elektroden 12 och såsom denna elektrod vara fixerad vid kroppen 10a. I anordningen enligt fig Ä kan kropparna 10a och 10b vara av olika elektriskt ledande polymerkomposition och ha olika resistivitet för att modifiera termistorns egenskaper. Anordningen kan också modifieras, så att den inne- håller mer än två kroppar (10a och lOb) av ledande polymerkomposition med samma eller olika resistivitet. Om elektroderna är fixerade till närbelägna kroppar av elektriskt ledande polymerkomposition måste åtminstone en av kropparna därvid anligga fritt mot en annan av kropparna. Om den ena eller båda av elektroderna anligger fritt mot en närbelägen kropp av elektriskt ledande polymerkomposition kan alla polymerkropparna vara fixerade till varandra, t ex genom hopsmältning.The device according to Fig. U comprises two bodies, 10a and 10b, of the same electrically conductive polymer composition as that of the body 10 in Fig. 3, in the form of 1 mm thick rectangular discs with the parallel surfaces 10a 'and 10a "and 10b', respectively, and 10b ". These discs form electrical contact only by contact, ie without being fused or otherwise fixed to each other. The electrodes 11 and 12 may be of the same type as the electrodes 11 and 12 in Fig. 3. However, the electrode 11 may also be of the same type as the electrode 12 and, like this electrode, be fixed to the body 10a. In the device according to Fig. Ä, the bodies 10a and 10b may be of different electrically conductive polymer composition and have different resistivities to modify the properties of the thermistor. The device can also be modified so that it contains more than two bodies (10a and 10b) of conductive polymer composition with the same or different resistivity. If the electrodes are fixed to adjacent bodies of electrically conductive polymer composition, at least one of the bodies must then abut freely against another of the bodies. If one or both of the electrodes abut freely against a nearby body of electrically conductive polymer composition, all the polymer bodies can be fixed to each other, for example by fusion.

I fig 5 illustreras en anordning enligt uppfinningen, där en termistor enligt fig 3 är anordnad i en tryckanordning omfattande två plattor 15, 16, som är parallella med kroppens 10 parallella ändytor (skivans 10 flatsidor) och med elektroderna 11 och 12. Anslutningarna 13 och lü är inte utritade i figuren. Plattorna är av elektriskt isolermaterial, t ex glasfiberarmerad plast. Trycket mot elektroderna och mot kroppens 10 ändytor åstadkommas genom åtdragning av ett antal bultar 17. Mellan bultarnas skallar 17a och en av tryckanordningens plattor 16, är styva fjädrar l7b anordnade, som inte är helt hoppressade då termistorn trycksättes och iordningställes för normal funktion. Vid kortslutning kan fjädrarna därför sammanpressas ytterligare, vilket medger att elektroden 11 kan separera från kroppen 10.Fig. 5 illustrates a device according to the invention, where a thermistor according to Fig. 3 is arranged in a pressure device comprising two plates 15, 16, which are parallel to the parallel end surfaces of the body 10 (flat sides of the disc 10) and to the electrodes 11 and 12. The connections 13 and lü are not drawn in the figure. The tiles are made of electrically insulating material, such as fiberglass-reinforced plastic. The pressure against the electrodes and against the end surfaces of the body 10 is provided by tightening a number of bolts 17. Between the bolts 17a and one of the plates 16 of the pressure device, rigid springs 17b are arranged, which are not completely compressed when the thermistor is pressurized and prepared for normal operation. In the event of a short circuit, the springs can therefore be further compressed, which allows the electrode 11 to separate from the body 10.

Anordningen enligt fig 6 skiljer sig från anordningen enligt fig 5 genom att fjädrarna 17b inte ingår och att en 1 mm tjock matta 30 av gummi an- ordnats mellan elektroden 11 och plattan 15. Eventuellt kan en sådan matta av gummi också vara anordnad mellan elektroden 12 och plattan 16. 469 250 I stället för termistorn enligt fig 3 kan en termistor enligt fig 4 på analogt sätt vara anordnad i anordningarna enligt fig 5 och 6.The device according to Fig. 6 differs from the device according to Fig. 5 in that the springs 17b are not included and that a 1 mm thick mat 30 of rubber is arranged between the electrode 11 and the plate 15. Optionally, such a mat of rubber can also be arranged between the electrode 12. and the plate 16. 469 250 Instead of the thermistor according to Fig. 3, a thermistor according to Fig. 4 can be arranged in an analogous manner in the devices according to Figs. 5 and 6.

Fig 7 visar strömförloppet vid en kortslutningsbrytning med en skydds- anordning enligt fig 1 vid en nätspänning på 500 V och en nätkortslutnings- ström på 30 kA. Vid normal drift har termistorn 4 (fig 1) en låg resistans, t ex 3 mg, och hela driftströmmen flyter genom denna. Om en kortslutning inträffar, stiger strömmen mycket snabbt, och redan efter ca 1 ms från det att kortslutningen inträffade (fig 7) "trippar" termistorn (dvs övergår från lågresistivt till högresistivt tillstånd). Därvid sker en mycket snabb begränsning av strömmen, vilken till huvudsaklig del kommuteras över till parallellmotståndet 5, som har en resistans av ca 100 mQ. På så sätt upp- nås en avlastning av termistorn för såväl ström som spänning, varigenom nedbrytning av polymermaterialet i termistorn undvikes. Efter ytterligare ett par millisekunder öppnas kontaktanordningen 1 genom påverkan av slag- ankarmagneten 3, varvid strömmen bryts efter ca 5 ms från kortslutnings- ögonblicket. Genom att strömmen begränsats till ett relativt lågt värde på grund av strömbegränsningsanordningen 4, 5 och dessutom är i huvudsak resistiv, är brytningen relativt lätt. Genom kontaktöppningen får man en snabb spänningsavlastning av termistorn 4, som därför inte behöver vara utförd för att kontinuerligt tåla driftspänningen.Fig. 7 shows the current course of a short-circuit break with a protection device according to Fig. 1 at a mains voltage of 500 V and a mains short-circuit current of 30 kA. During normal operation, the thermistor 4 (Fig. 1) has a low resistance, eg 3 mg, and the entire operating current flows through it. If a short circuit occurs, the current rises very quickly, and already after about 1 ms from the time the short circuit occurred (Fig. 7) the thermistor "trips" (ie changes from low-resistance to high-resistance state). Thereby a very fast limitation of the current takes place, which is mainly commutated over to the parallel resistor 5, which has a resistance of about 100 mQ. In this way, a relief of the thermistor is achieved for both current and voltage, whereby degradation of the polymer material in the thermistor is avoided. After a further couple of milliseconds, the contact device 1 is opened by the action of the percussion armature magnet 3, whereby the current is interrupted after about 5 ms from the moment of short circuit. Because the current is limited to a relatively low value due to the current limiting device 4, 5 and in addition is substantially resistive, the refraction is relatively easy. Through the contact opening, a rapid voltage relief is obtained of the thermistor 4, which therefore does not have to be designed to withstand the operating voltage continuously.

En tänkbar förklaring till det med skyddsanordningen enligt uppfinningen uppnådda resultatet kan vara följande. När termistorn genomflytes av kort- slutningsström koncentreras uppvärmningen av polymerkompositionen i initialskedet huvudsakligen till anliggningsytorna mellan de element i termistorn som anligger mot varandra, eftersom resistansen är högre i över- gången mellan elementen än i själva polymerkompositionen. Detta leder till gasbildning i materialytan med åtföljande tryckuppbyggnad mellan elementen, vilka dessutom påverkas av elektrodynamiska repulsionskrafter. Detta leder till en separation av elementen och därmed till att antalet kontaktpunkter mellan elektrod och ledande partiklar i däremot anliggande kropp av poly- merkompositionen eller mellan ledande partiklar i mot varandra anliggande kroppar av polymerkompositionen minskar. Detta leder till en ström- koncentration i kvarvarande kontaktpunkter, vilket gör att smälta faser uppträder i polymerkompositionen vid anliggningsytan och termistorn "trippar" vid anliggningsytan utan att polymerkompositionen i övrigt ut- sättes för någon påkänning med åtföljande ogynnsamma effekter. Genom att hoppressningstrycket på termistorn ligger kvar, då anliggningsytorna ännu 469 250 _ efter kortslutningen är varma, kan ursprunglig kontakt och ursprunglig övergångsresistans återbildas mellan de mot varandra anliggande elementen.A possible explanation for the result obtained with the protection device according to the invention may be the following. When the thermistor is passed through by short-circuit current, the heating of the polymer composition in the initial stage is concentrated mainly to the abutment surfaces between the elements in the thermistor which abut each other, since the resistance is higher in the transition between the elements than in the polymer composition itself. This leads to gas formation in the material surface with accompanying pressure build-up between the elements, which are also affected by electrodynamic repulsive forces. This leads to a separation of the elements and thus to the number of contact points between electrode and conductive particles in the abutting body of the polymer composition or between conductive particles in abutting bodies of the polymer composition decreasing. This leads to a current concentration in the remaining contact points, which means that molten phases appear in the polymer composition at the contact surface and the thermistor "trips" at the contact surface without the polymer composition being otherwise subjected to any stress with consequent adverse effects. Because the compression pressure on the thermistor remains, when the contact surfaces are still hot after the short circuit, the original contact and the original transition resistance can be re-formed between the abutting elements.

Anordningen enligt fig 8a, b, c och 9 omfattar tre likadana termistorer varav en är visad med delarna separerade i fig 8b. Kroppen 10 av elektriskt ledande polymerkomposition, t ex av samma slag som i fig 3, är anordnad i en plastram 40, som går runt om kroppen. De båda elektroderna 11 och 12 består av 1 mm tjocka försilvrade plattor av koppar, som bildar kontakt med kroppen 10 enbart genom att anligga mot den, dvs de är inte fixerade vid kroppen. Varje elektrod är försedd med alternativa ledaranslutningar 13a och 14a för kabelanslutning resp 13b (ej synlig) och 14b för anslutning till en skena. Utanför elektroden 11 är anordnad en kilformad, lös platta 41 och utanför elektroden 12 en lös fjäderplatta 42 av tunn plåt. Fjäder- plattan är försedd med ett flertal ur plattan utskurna och utböjda tungor 42a som ger plattan dess fjädrande egenskaper. Elektrodplattan 12 uppbär parallellmotståndet 5. Ett paket omfattande plattorna 41 och 42 och där- emellan anordnade elektroder 11 och 12 samt med mellanliggande kropp 10 av ledande polymerkomposition anordnas i vart och ett av tre fack 43a, 43b och 43c i ett apparathus 43 med två mellanväggar 43d och 43e som bildar facken.The device according to Figs. 8a, b, c and 9 comprises three identical thermistors, one of which is shown with the parts separated in Fig. 8b. The body 10 of electrically conductive polymer composition, for example of the same kind as in Fig. 3, is arranged in a plastic frame 40, which goes around the body. The two electrodes 11 and 12 consist of 1 mm thick silver-plated plates of copper, which form contact with the body 10 only by abutting against it, ie they are not fixed to the body. Each electrode is provided with alternative conductor connections 13a and 14a for cable connection and 13b (not visible) and 14b for connection to a rail. Outside the electrode 11 a wedge-shaped, loose plate 41 is arranged and outside the electrode 12 a loose spring plate 42 of thin sheet metal. The spring plate is provided with a plurality of tongues 42a cut out and bent out of the plate, which give the plate its resilient properties. The electrode plate 12 carries the parallel resistor 5. A package comprising the plates 41 and 42 and electrodes 11 and 12 arranged therebetween and with intermediate body 10 of conductive polymer composition is arranged in each of three compartments 43a, 43b and 43c in an apparatus housing 43 with two partitions 43d and 43e which form the compartments.

Mellanväggarna är parallella med två motstående parallella väggar 43f och 43g i apparathuset. Apparathuset är försett med urtagningar 44a och 44b för alternativ anslutning av en ledare till fästena 14a eller 14b i facket 43a, med urtagningar 45a och 45b för alternativ anslutning av en ledare till fästena 14a eller 14b i facket 43b, och med urtagningar 46a och 46b för alternativ anslutning av en ledare till fästena 14a eller 14b på en elektrod 12 i facket 43c. Pâ den motsatta, icke synliga väggen av apparat- huset finns motsvarande urtagningar för anslutning av ledare till fästen 13a och 13b på varje elektrod 11. Trycket mellan elektroderna 11 och 12 och kroppen 10 i vart och ett av paketen i facken 43a, 43b och 43c åstadkommas genom att ett lock 47 med vid detta fixerade kilformade plattor 48, 49 och 50 appliceras på apparathuset, varvid en kilformad platta skjutes in i vart och ett av facken 43a, 43b och 43c intill en där befintlig platta 41.The partitions are parallel to two opposite parallel walls 43f and 43g in the apparatus housing. The apparatus housing is provided with recesses 44a and 44b for alternative connection of a conductor to the brackets 14a or 14b in the compartment 43a, with recesses 45a and 45b for alternative connection of a conductor to the brackets 14a or 14b in the compartment 43b, and with recesses 46a and 46b for alternatively connecting a conductor to the brackets 14a or 14b of an electrode 12 in the compartment 43c. On the opposite, invisible wall of the device housing, there are corresponding recesses for connecting conductors to the brackets 13a and 13b on each electrode 11. The pressure between the electrodes 11 and 12 and the body 10 in each of the packages in the compartments 43a, 43b and 43c This is achieved by applying a lid 47 with wedge-shaped plates 48, 49 and 50 fixed thereto to the apparatus housing, a wedge-shaped plate being slid into each of the compartments 43a, 43b and 43c adjacent to a plate 41 present there.

Locket är anordnat med mekaniska fästen 47a, 47b, 47c och 47d för montage.The cover is provided with mechanical brackets 47a, 47b, 47c and 47d for mounting.

Såsom framgår av fig 9 är apparathuset försett med planparallella förstärk- ningsväggar 51 och 52 på de tryckupptagande sidorna. Anordningen enligt fig 8a, b, c och 9 är avsedd att inkopplas i en trefasledning med en termistor inkopplad i var och en av de tre fasledarna. Apparathuset 43 med mellan- väggar 43f och 43g, förstärkningsväggar 51 och 52, lock 47 och kilformade plattor 41, 48, 49 och 50 är alla tillverkade av ett elektriskt isoler- material, t ex polyamid, försett med ett fyllmedel, t ex i form av korta glasfibrer.As can be seen from Fig. 9, the apparatus housing is provided with plane-parallel reinforcement walls 51 and 52 on the pressure-receiving sides. The device according to Figs. 8a, b, c and 9 is intended to be connected in a three-phase line with a thermistor connected in each of the three phase conductors. The apparatus housing 43 with partitions 43f and 43g, reinforcement walls 51 and 52, lids 47 and wedge-shaped plates 41, 48, 49 and 50 are all made of an electrically insulating material, eg polyamide, provided with a filler, eg in mold of short glass fibers.

Claims

4 Ü Å lill 'Termistšíš: ¿2: Load impedance does not necessarily have to be a linear resistor 5, but several other variants are possible. Fig. 10 shows a second embodiment where the thermistor 4 is connected in parallel with a voltage-dependent resistor 6, preferably in the form of a ZnO varistor. Fig. 11 shows a third embodiment where the thermistor 4 is connected in parallel with a second thermistor 7 with higher output resistance, eg 10-50 mg, and with a relief resistor 5, which can be linear or voltage dependent. The relief impedance can also consist of a thermistor with a negative temperature coefficient (NTC element). In the case of protection devices for higher rated currents, at least the electrodes 11, 12 of the thermistor 4 are provided with cooling devices, for example in the form of cooling flanges, which are then arranged thermally connected but electrically insulated from the electrodes. PATENT REQUIREMENTS

Device for overload and short-circuit protection in electrical installations, which device comprises a circuit breaker (1, 2, 3) and a current limiting device (4, 5) arranged in series with the circuit-breaker, comprising at least two parallel-connected current branches, of which the one branch contains a thermistor (Ä), the resistivity of which has a positive temperature coefficient, while the other branch contains an impedance (5) for current and voltage relief of the thermistor (4), the thermistor (Ä) comprising one with two parallel surfaces ( 10 ', 10 ", 10a', 10a") provided body (10, 10a) of an electrically conductive polymer composition with a positive temperature coefficient, in which the parallel surfaces (10 ', 10 ") of the body (10) of polymer composition or one of the parallel surfaces (10a ') of the body (10a) of polymer composition and one of the parallel surfaces (10b') of another body (10b) arranged geometrically parallel to said body (10b) contained in one of several other members of the thermistor of the same or other electrically conductive polymer composition with a positive temperature coefficient are arranged in electrical contact with electrodes (11, 12) included in the thermistor for conducting current through the body or the bodies of polymer composition, characterized in that the body (10) of polymer composition, if only such a body is included in the thermistor, with at least one of its parallel surfaces (10 ') being arranged to abut freely against one of the electrodes (11), or at least one of the bodies (10a) of polymer composition, if more than one is included in the thermistor, with at least one of its parallel surfaces (10 a ', 10a ") arranged to abut freely against one of the electrodes (11) or against the second body or one of the other bodies (10b) of polymer composition and that a pressure device is arranged to exert on the electrodes a perpendicular to the parallel surfaces of the body or the bodies of polymer composition directed pressure.

Device according to claim 1, characterized in that the pressure on the electrodes (11, 12) amounts to at least 0.1 Ma.

Device according to Claim 1 or 2, characterized in that the pressure on the electrodes (11, 12) amounts to 0.1 MPa-10 MPa.

Device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the pressure device is provided with pressure-applying devices (15, 16, 17, 17a, 17b) with the ability to spring.

Device according to one of Claims 1 to Ä, characterized in that the pressure device comprises two parts (15, 16) which exert pressure on the thermistor electrodes (11, 12) and in that a spring or a layer of elastic material (30), e.g. rubber, is arranged between one of the electrodes and one of the pressure-applying parts.

Device according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the relief impedance (5) consists of a resistor.

Device according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the relief impedance (5) consists of a metal oxide varistor.

Device according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the relief impedance (5) consists of a thermistor with a negative temperature coefficient (NTC element).

Device according to any one of claims 1-8, characterized in that the current limiting device comprises a third current branch connected in parallel with the two said branches, which contains a thermistor (7) of a similar type to the thermistor (4) in the first current branch, but with higher cold resistance.

Device according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the pressure device comprises a body (43) arranged around the body (10) or the bodies 10 469 250 (10a, 10b) of electrically conductive polymer composition and wedge-shaped elements (43) which can be inserted into the body. # 1, Ä8, 49, 50).

11. ll. Device according to claim 10, characterized in that the body (43) has the shape of a box and that at least one (H1) of the wedge-shaped elements is arranged in the box and at least one (H8) of the wedge-shaped elements is anchored. in a lid (47) to the drawer.

Device according to one of Claims 1 to 11, characterized in that at least the electrodes (11, 12) of the thermistor (4) arranged in said first current branch are thermally connected to a cooling device, for example in the form of cooling flanges.