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Die Erfindung betrifft den Schutz eines mit einem Wechselstrom versorgten elektrischen Stromkreises und insbesondere die Integration einer Sicherung in ein bewegliches Schütz, das an einen mit einem Wechselstrom versorgten elektrischen Stromkreis gekoppelt ist.
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Die Verwendung von Ausschaltern mit Sicherung als Sicherheitsvorrichtung in elektrischen Stromkreisen oder elektronischen Schaltungen ist weit verbreitet. Die Rolle einer solchen Sicherheitsvorrichtung besteht darin, einen elektrischen Stromkreis, der sie zugehörig ist, zu öffnen, wenn der Strom, der diesen letzteren durchfließt, eine gefährliche Stärke erreicht, und den Strom somit auf eine Stärke von Null zurückzuführen. Ein solcher Schutz ermöglicht es im Allgemeinen, die Unversehrtheit des elektrischen Stromkreises und insbesondere die Unversehrtheit des Versorgungskreises und die Wiederinbetriebnahme des Stromkreises nach der Behebung des Mangels zu gewährleisten. So ermöglicht es ein Ausschalter, die potentiell katastrophalen Folgen, die ein dauerhafter Überstrom oder ein Kurzschluss zur Folge haben würden, wie beispielsweise eine Beschädigung der Isolationsmaterialien, eine Zerstörung der elektronischen Geräte, ein Spritzen von schmelzendem Material oder sogar einen beginnenden Brand, zu vermeiden.
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Ein Ausschalter mit Sicherung, der einfacher mit dem Begriff „Sicherung” bezeichnet wird, wirkt durch das Schmelzen eines Schmelzelements. Das Schmelzen des Schmelzelements wird durch den Anstieg der Temperatur aufgrund des Überstroms verursacht, der die Sicherung durchfließt. Die Sicherung besteht allgemein aus einem leitenden Abschnitt, zum Beispiel einem leitenden Draht oder einem Streifen aus Metall oder einer schmelzbaren Legierung, der in einem Isolierkörper angebracht ist und mit zwei Verbindungsteilen verbunden ist. Wenn der Strom, der den leitenden Abschnitt durchfließt, das Maß, das heißt, den Schwellenwert für die Stärke, ab der der leitende Abschnitt schmilzt, übersteigt, schmilzt der leitende Abschnitt der Sicherung und öffnet den Stromkreis.
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Der Isolierkörper der Sicherung kann Luft oder ein Material enthalten, das dazu bestimmt ist, die Wärmeenergie, die beim Schmelzen des leitenden Abschnitts freigesetzt wird, zu absorbieren. So kann Siliziumpulver oder eine isolierende Flüssigkeit verwendet werden, um das Innenvolumen des Körpers zu füllen. Der Isolierkörper ist allgemein in der Form eines Zylinders aus Keramik oder Glasfaserschichtstoff ausgeführt, dessen Enden jeweils mit einer gequetschten metallischen Glocke versehen sind, die einerseits an den leitenden Abschnitt, der im Inneren des Isolierkörpers angeordnet ist, und andererseits an eine Verbindungslasche gekoppelt ist.
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Der Hauptnachteil einer solchen Sicherheitsvorrichtung beruht auf dem eingenommenen Volumen. Im Fall eines beweglichen Schützes, das in einem kleinen Raum angebracht ist, kann eine solche Sicherheitsvorrichtung nicht auf dem Schütz angebracht werden, ohne dass das Volumen, in dem das Schütz angebracht wird, geändert wird.
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Mit der Erfindung wird beabsichtigt, diesen Nachteil zu beheben, indem eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schutz eines elektrischen Stromkreises vorgeschlagen werden, die in einer elektrischen Vorrichtung wie einem Schütz eingesetzt werden können, die derart ausgeführt ist, dass das zusätzliche Volumen, das das gesicherte Schütz einnimmt, begrenzt ist. Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, eine Schutzvorrichtung vorzuschlagen, die in eine elektrische Vorrichtung integriert werden kann und deren Ausführung einfach ist.
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Gemäß einem Gesichtspunkt wird in einer Ausführungsform eine Vorrichtung zum Schutz eines mit einem Wechselstrom versorgten elektrischen Stromkreises vorgeschlagen, die ein Gehäuse und ein Schmelzelement umfasst, das in dem Gehäuse angeordnet ist.
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Gemäß einem allgemeinen Merkmal der Erfindung umfasst das Gehäuse einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt, die in Bezug zueinander beweglich sind, und elastische Mittel, die geeignet sind, den ersten Abschnitt in Auflage gegen den zweiten zu beanspruchen und das Gehäuse in den geschlossenen Zustand zu beanspruchen.
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Der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt werden beim Auftreten eines Lichtbogens, der infolge des Schmelzens des Schmelzelements, das insbesondere durch einen Kurzschluss verursacht wird, voneinander entfernt. Tatsächlich bewirken das Schmelzen des Schmelzelements und seine darauf folgende Verdampfung eine Erhöhung der Temperatur und infolgedessen des Drucks im Inneren des Gehäuses, wodurch der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt gezwungen werden, sich voneinander zu entfernen, wenn der Innendruck groß wird.
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Auf vorteilhafte Weise sind die elastischen Mittel derart ausgeführt, dass sie die Trennung des ersten Abschnitts und des zweiten Abschnitts des Gehäuses ermöglichen, wenn der Druck im Gehäuse höher ist als ein Schwellenwert.
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So trennen sich der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt des Gehäuses, wenn der Druck im Gehäuse größer ist als ein Schwellenwert für den Druck, der der Rückstellkraft der elastischen Mittel entspricht.
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Vorzugsweise umfasst die Schutzvorrichtung mindestens zwei Verbindungsklemmen, die an beide Seiten des Schmelzelements gekoppelt sind und auf dem zweiten Abschnitt befestigt sind, wobei der erste und der zweite Abschnitt derart ausgeführt sind, dass sie sich gemäß der durch die zwei Verbindungsklemmen definierten Richtung trennen.
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Der erste Abschnitt kann eine Rille umfassen, die geeignet ist, um mit dem zweiten Abschnitt einen um die zwei Verbindungsklemmen und das Schmelzelement geschlossenen Tunnel zu bilden.
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Die Öffnung des Gehäuses gemäß der durch die zwei Verbindungsklemmen definieren Richtung begünstigt die Ausdehnung des Lichtbogens außerhalb des Gehäuses und begünstigt folglich die Unterbrechung des Lichtbogens beim Schließen des Gehäuses. Tatsächlich ist beim öffnen des Gehäuses gemäß der durch die zwei Verbindungsklemmen definierten Richtung die Öffnung, durch die der Lichtbogen sich außerhalb des Gehäuses erstrecken kann, größer als wenn sich das Gehäuse zum Beispiel gemäß einer Richtung öffnen würde, die orthogonal zur Richtung ist, die durch die zwei Verbindungsklemmen definiert ist.
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Der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt des Gehäuses umfassen vorzugsweise auf ihrer Innenfläche ein Material, das an der Oberfläche nicht verkohlbar ist.
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Die Erzeugung eines Lichtbogens in dem Gehäuse bewirkt einen starken Temperaturanstieg. Die Verwendung eines nicht verkohlbaren Materials zum Ausführen von zumindest der Innenfläche des Gehäuses ermöglicht es, zu vermeiden, dass der Lichtbogen Abschnitte der Innenfläche des Gehäuses verbrennt und dabei Kohlenstoffspuren auf dieser Fläche hinterlässt. Diese Kohlenstoffspuren würden Durchschläge und somit die Wiederkehr des Lichtbogens begünstigen.
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Auf vorteilhafte Weise kann das Schmelzelement mindestens eine zwischen den zwei Verbindungsklemmen ausgeführte Lötung umfassen.
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Eine Lötung ist ein Punkt des Schmelzelements, der dünner ist als der Rest des Schmelzelements. Die Ausführung von einer oder mehreren Lötungen im Schmelzelement ermöglicht es, die Stelle, an der das Schmelzelement durchtrennt wird und an der der Lichtbogen erzeugt wird, zu steuern, sowie die Stärke des Stroms zu steuern, bei der das Schmelzelement schmilzt und durchtrennt wird.
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Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt wird ein elektrisches Schütz vorgeschlagen, das ein Schaltelement, das geeignet ist, einen mit einem Wechselstrom versorgten elektrischen Stromkreis zu öffnen oder zu schließen, und Steuermittel umfasst, die geeignet sind, das Schaltmittel zu steuern, um den elektrischen Stromkreis zu öffnen oder zu schließen.
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Gemäß einem allgemeinen Merkmal umfasst das Schaltelement eine Schutzvorrichtung. Ein solches Schaltelement kann derart ausgeführt werden, dass es ein Gehäuse umfasst, das entlang einer Richtung, die durch die zwei Verbindungsklemmen, an die das Schmelzelement gekoppelt ist, in zwei Abschnitte trennbar ist.
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Vorzugsweise umfasst das Schütz elektrische Kopplungsklemmen, die an den elektrischen Stromkreis angeschlossen sind, das Schaltelement umfasst mindestens zwei Verbindungskontakte, die jeweils an die Verbindungsklemmen der Schutzvorrichtung angeschlossen sind, und die Steuermittel umfassen Verlagerungsmittel, die an das Schaltelement gekoppelt sind und es ermöglichen, das Schaltelement zwischen einer geöffneten Stellung des elektrischen Stromkreises, in der die Verbindungskontakte von den elektrischen Kopplungsklemmen entkoppelt sind, und einer geschlossenen Stellung des elektrischen Stromkreises zu verlagern, in der die Verbindungskontakte an die elektrischen Kopplungsklemmen gekoppelt sind.
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Die Mittel zur Verlagerung des beweglichen Schützes können einen Elektromagneten umfassen, der an eine Verlagerungsstange gekoppelt ist, an die das Schaltelement mechanisch gekoppelt ist. Die durch den Elektromagneten angeregte Stange verlagert das bewegliche Schaltelement in Richtung der elektrischen Kopplungsklemmen und daraus heraus.
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Das Schütz umfasst vorzugsweise elastische Kontaktmittel, die derart an die Verlagerungsmittel gekoppelt sind, dass das Schaltelement in die geschlossene Stellung des elektrischen Stromkreises beansprucht wird, wobei die elastischen Kontaktmittel die elastischen Mittel der Schutzvorrichtung umfassen.
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Die elastischen Kontaktmittel und die elastischen Mittel der Schutzvorrichtung können vereinigt sein.
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So kann das Schütz eine mechanisch zwischen der Stange des Elektromagneten und dem Schaltelement gekoppelte Feder umfassen. Hauptaufgabe dieser Feder ist es, eine Druckkraft auf das Schaltelement aufrecht zu erhalten, um es mit elektrischen Kopplungsklemmen in Berührung zu halten. Diese Feder hat auch die zweite Aufgabe, als elastische Mittel der Schutzvorrichtung zu dienen, die es ermöglichen, den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt derart zusammen zu halten, dass der Tunnel des geschlossenen Gehäuses geschlossen gehalten wird, bis der Druck im Inneren des Gehäuses den Schwellenwert übersteigt.
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Das Schütz kann auf vorteilhafte Weise ein Schütz mit einer Leistung von über 30 A oder auch ein RCCB (auf Englisch Remote Control Circuit Breaker) sein.
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Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt wird in einer Ausführungsform ein Verfahren zum Schutz eines mit einem Wechselstrom versorgten elektrischen Stromkreises vorgeschlagen, das die Erzeugung eines Lichtbogens infolge des Schmelzens eines Schmelzelements in einem Gehäuse umfasst, das durch einen Anstieg des Stroms in Verbindung mit einem Kurzschluss verursacht wurde.
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Gemäß einem allgemeinen Merkmal umfasst das Schutzverfahren Folgendes:
- a) ein Öffnen des Gehäuses,
- b) ein Ausdehnen des Lichtbogens außerhalb des Gehäuses,
- c) ein Schließen des Gehäuses,
- d) ein Unterbrechen des Lichtbogens, wenn das Gehäuse sich wieder schließt,
- e) ein Wiederholen der Schritte a) bis d), wenn sich der Lichtbogen erneut bildet.
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Wenn unter anderem die Druck-, Temperatur- und Strombedingungen und die Abmessungen der Abschnitte des Schmelzelements dies zulassen, ist es möglich, dass sich nach einem Schließen des Gehäuses, das den vorherigen Lichtbogen unterbricht, erneut ein Lichtbogen bildet. Tatsächlich ist es, wenn der Kurzschlussstrom groß ist und der Abstand, der die zwei Abschnitte des Schmelzelements, das heißt die zwei Abschnitte, die noch nicht verdampft sind, trennt, relativ gering ist, möglich, dass sich ein Lichtbogen bildet.
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Auf vorteilhafte Weise öffnet sich das Gehäuse, wenn der Druck im Gehäuse größer ist als ein Schwellenwert und es schließt sich wieder, wenn der Druck niedriger ist als der Schwellenwert, wobei der Druck im Gehäuse abnimmt, wenn der Absolutwert des Wechselstroms abnimmt.
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Der Druck im Gehäuse nimmt auch bei der Öffnung des Gehäuses auf ein größeres Volumen teilweise ab. Diese Druckminderung trägt auch zur allgemeinen Abnahme des Drucks im Gehäuse bei, wodurch das Schließen des Gehäuses ermöglicht wird.
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Andere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der Durchsicht der ausführlichen Beschreibung von verschiedenen in keiner Weise einschränkenden Ausführungsformen der Erfindung und den beigefügten Zeichnungen hervor; es zeigen:
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1 eine Darstellung einer Schnittansicht eines beweglichen Schützes, der ein Schaltelement gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst;
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2 eine Darstellung einer Schnittansicht gemäß einer Querebene des mobilen Schützes von 1;
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3 eine Darstellung einer Schnittansicht gemäß einer Längsebene des beweglichen Schützes von 1;
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4 eine Darstellung eines Organigramms eines Schutzverfahrens gemäß einer Ausführungsform;
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5 eine Darstellung eines Beispiels von Kurven, die die Spannung und den Strom an den Verbindungsklemmen beim Auftreten eines Lichtbogens darstellen.
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In 1 ist eine Schnittansicht eines beweglichen Schützes 1 dargestellt, das ein Schaltelement 2 nach einer Ausführungsform der Erfindung umfasst.
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Das bewegliche Schütz 1 ist dazu bestimmt, auf einer Leistungsschaltung eines Luftfahrzeugs angebracht zu werden, um die Öffnung oder das Schließen der Leistungsschaltung über die Verlagerung des Schaltelements 2 zu ermöglichen. Das Schütz 1 umfasst Pole 3 oder elektrische Kopplungsklemmen, die elektrische Kontakte sind, die es ermöglichen, den Strom in der Leistungsschaltung herzustellen und zu unterbrechen.
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Das Schütz 1 umfasst auch eine Steuerschaltung und Hilfskontakte. Diese Hilfskontakte sind dazu bestimmt, Informationen über den (offenen oder geschlossenen) Zustand des Schützes 1 zu liefern. Die Steuerschaltung des beweglichen Schützes 1 umfasst auch einen Elektromagneten 5. Dieser Elektromagnet 5 umfasst eine Kupferwicklung und einen Magnetkreis, der aus einem festen Abschnitt 51 und einem beweglichen Abschnitt 52 besteht. Wenn der Elektromagnet 5 mit Strom versorgt wird, wird die Wicklung durch einen Strom durchflossen und erzeugt ein Magnetfeld, das durch den Magnetkreis kanalisiert wird und die Annäherung des beweglichen Abschnitts 52 und so das Schließen oder die Öffnung des Kontakts bewirkt. Diese Steuerschaltung kann auf vorteilhafte Weise wechselnd sein und in diesem Fall kann der Magnetkreis lamelliert sein.
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Der bewegliche Abschnitt 52 des Elektromagneten 5 ist über eine Feder 6 an das Schütz 2 gekoppelt. Die Feder 6 ermöglicht das Anwenden einer Druckkraft auf das Schütz 2, derart, dass es mit den Polen 3 in Berührung gehalten wird, wenn der bewegliche Abschnitt 52 abgesenkt wird.
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Das bewegliche Schütz 2 wird in 2 und 3, die eine Schnittansicht gemäß einer Querebene beziehungsweise eine Schnittansicht gemäß einer Längsebene des beweglichen Schützes 2 darstellen, auf ausführliche Weise dargestellt.
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Das bewegliche Schütz 2 umfasst ein Gehäuse 10, das einen ersten Abschnitt 11 und einen zweiten Abschnitt 12 umfasst, die mechanisch an ein mechanisches Kopplungselement 13 gekoppelt sind, das dazu bestimmt ist, das Schütz 2 fest mit dem beweglichen Abschnitt 52 des Elektromagneten 5 zu verbinden. Das mechanische Kopplungselement 13 durchquert den ersten Abschnitt 11 und den zweiten Abschnitt 12 orthogonal. Die Feder 6 ist derart auf dem mechanischen Kopplungselement 13 angebracht, dass es über dem ersten Abschnitt 11 in Auflage auf einer Fläche angeordnet ist, die der Fläche entgegengesetzt ist, die dem zweiten Abschnitt 12 gegenübersteht.
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Der erste Abschnitt 11 umfasst eine Rille 14, die derart ausgeführt ist, dass sie nicht das mechanische Kopplungselement 13 durchquert und derart, dass sie nicht in eines der Enden des ersten Abschnitts 11 mündet. So bildet die Rille 14, wenn der erste Abschnitt 11 mit dem zweiten Abschnitt 12 in Berührung ist, an jedem Ende einen geschlossenen Tunnel T.
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In der veranschaulichten Ausführungsform ist der zweite Abschnitt 12 derart ausgeführt, dass er eine Platte aus Keramik oder aus einem anderen Material umfasst, das auf der Oberfläche nicht verkohlt. Der erste Abschnitt 11 kann aus demselben oder aus einem anderen Material ausgeführt sein, das auf der Oberfläche nicht verkohlt.
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Der zweite Abschnitt 12 umfasst zwei Verbindungsklemmen 15, zwischen denen eine Sicherung 16 angeschlossen ist. Die Verbindungsklemmen 15 und die Sicherung 16 sind derart auf dem zweiten Abschnitt 12 angeordnet, dass der durch den Tunnel 14 gebildete Tunnel T und der zweite Abschnitt 12 die Sicherung 16 umfassen und dass jede Verbindungsklemme 15 an einem Ende des Tunnels T angeordnet ist, wenn der erste Abschnitt 11 mit dem zweiten Abschnitt 12 in Berührung ist, das heißt, wenn das Gehäuse 10 geschlossen ist. Die Rille 14 kann an ihren Enden breiter sein, derart, dass sie sich an die Größe und die Form der Verbindungsklemmen 15 anpasst.
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Die Verbindungsklemmen 15 sind auf einer Fläche des zweiten Abschnitts 12, der dem ersten Abschnitt 11 gegenübersteht, angebracht und derart befestigt, dass sie jede an einen jeweiligen Verbindungskontakt 17 gekoppelt sind, der auf der entgegengesetzten Fläche des zweiten Abschnitts 12 befestigt ist.
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Die Sicherung 16 kann ein Draht oder ein leitendes Band sein. In der in 3 veranschaulichten Ausführungsform umfasst die Sicherung 16 eine Sollbruchstelle 18, die einem Abschnitt des Drahts entspricht, für den der Querschnitt kleiner ist als über den Rest der Sicherung 16. Diese Sollbruchstelle 18 definiert somit die Stelle des Bruchs der Sicherung 16, wenn diese durch einen Überstrom, das heißt einen Strom durchflossen wird, dessen Stärke größer ist als der Nennstrom. Der Durchmesser des Querschnitts der Sicherung 16 im Bereich der Sollbruchstelle 18 ermöglicht es auch, den Wert des Stroms, ab dem die Sicherung 16 schmelzen muss, präzise zu definieren. In dem Fall, in dem die Sollbruchstelle 18 nicht verwendet wird, muss das schmelzbare Material ein guter Wärmeleiter sein, damit die Verbindungen das Abkühlen der Enden der Sicherung und somit das Schmelzen des mittleren Abschnitts der Sicherung ermöglichen.
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Mit Bezug auf 4 funktioniert der Koppler 1, der soeben beschrieben wurde, auf die folgende Art und Weise.
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Wenn ein Strom mit einer Stärke, die größer ist als der Nennstrom für den Betrieb, die Sicherung 16 während eines längeren Zeitraums durchfließt, erhitzt sich die Sicherung 16, insbesondere im Bereich der Sollbruchstelle 18 oder in der Mitte der Sicherung, wodurch der spezifische Widerstand der Sicherung 16 in Abhängigkeit von der Temperatur zunimmt, bis sie im Bereich der Lötung 18 getrennt wird. Da sich die Sicherung 16 erhitzt hat, nimmt die Temperatur im Tunnel T des Gehäuses 10 zu. Beim Trennen der Sicherung sind die Stärke des Stroms und die Umgebungstemperatur im Tunnel T derart, dass zwischen den zwei Abschnitten der durchbrochenen Sicherung ein Lichtbogen erzeugt wird (Schritt 301).
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Der so zwischen den zwei verbleibenden Abschnitten der Sicherung 16 erzeugte Lichtbogen koppelt die zwei Abschnitte der Sicherung 16 elektrisch, was eine weitere Erhöhung der Temperatur der Sicherung 16 und der Umgebungstemperatur im Tunnel T zur Folge hat. Die Erhöhung der Temperatur der Sicherung 16 setzt sich bis zur Verdampfung der Sicherung 16 fort (Schritt 302). Die Verdampfung der Sicherung 16 zieht eine Erhöhung der Temperatur und infolgedessen eine Erhöhung des Drucks im Inneren des Tunnels T des Gehäuses 10 nach sich.
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Wenn der Druck im Inneren des Gehäuses 10 und insbesondere im Tunnel T höher ist als ein Schwellenwert für den Druck (Schritt 310), trennen sich der erste Abschnitt 11 und der zweite Abschnitt 12, was die Öffnung des Tunnels T nach sich zieht (Schritt 320). Der Schwellenwert für den Druck entspricht der Druckkraft, die durch die Feder 6 auf den ersten Abschnitt 11 ausgeübt wird.
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Nachdem der Tunnel T des Gehäuses 10 sich geöffnet hat, erstreckt sich der Lichtbogen außerhalb des Tunnels (Schritt 330).
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Da der Strom ein Wechselstrom ist, nimmt, wenn der Absolutwert des Stroms abnimmt, um sich einem Wert von Null anzunähern, die Stärke des Stroms im Lichtbogen ab (Schritt 340). Die Abnahme der Stärke des Lichtbogens hat einen Temperaturabfall und infolgedessen einen Druckabfall zur Folge. Außerdem hat die Öffnung des Gehäuses 10 ebenfalls einen zusätzlichen Druckabfall im Bereich des Tunnels T des Gehäuses 10 zur Folge gehabt.
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Diese zwei Druckabfälle (Schritt 350) bewirken, dass der Druck im Gehäuse 10 und insbesondere im Tunnel T auf einen Wert abnimmt, der niedriger ist als der Schwellenwert für den Druck, wodurch die Schließung des Gehäuses 10 bewirkt wird (Schritt 360).
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Die Schließung des Gehäuses 10 und somit des Tunnels T wird ausgeführt, während der Lichtbogen sich außerhalb des Raums befindet, der durch den Tunnel T abgegrenzt wird. Die Schließung des Gehäuses 10 hat somit die Unterbrechung des Lichtbogens zur Folge (Schritt 370).
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Wenn die Verdampfung der Sicherung 16 nicht vollständig erfolgt ist, derart, dass Abschnitte der Sicherung 16 nahe beieinander bleiben, während sie immer noch mit einem Überstrom von hoher Stärke versorgt werden, ist es möglich, dass der Lichtbogen erneut erzeugt wird (Schritt 380). Die Schritte 310 bis 370 werden dann wiederholt, bis der Lichtbogen nicht mehr erneut erzeugt werden kann und die Unterbrechung wirksam ist.
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In 5 sind eine erste Kurve, die die Spannung V an den Klemmen der Sicherung 16, das heißt, die zwischen den zwei Verbindungsklemmen 15 gemessene, darstellt, und eine zweite Kurve veranschaulicht, die den Strom I, der die Sicherung 16 durchfließt, in Ampere darstellt. Die zwei Kurven sind als Funktion der Zeit und unter Bedingungen dargestellt, die ein Beispiel für die Erzeugung eines Lichtbogens aufweist.
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In diesem Beispiel oszilliert der Strom vor dem Zeitpunkt t1 normalerweise zwischen –780 A und 780 A und die Spannung oszilliert sehr schwach um eine Nullspannung. Zum Zeitpunkt t1 schmilzt die Sicherung 16 und es wird ein Lichtbogen erzeugt. Dann wird beobachtet, dass die Lichtbogenspannung schrittweise ansteigt, während der Strom bis zum Zeitpunkt t2 abnimmt, an dem der Strom unterbrochen wird, wobei die Unterbrechung des Lichtbogens dann geglückt ist.
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Zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2 schließt sich das Gehäuse 10 jedes Mal wieder, wenn der Strom aufgehoben wird, wodurch der Lichtbogen unterbrochen wird. Die mögliche erneute Erzeugung des Lichtbogens zeigt sich auf der Spannungskurve durch eine Spannungsspitze. Diese Spannungsspitze ist auf jeder Halbsinuswelle auf der Spannungskurve V deutlich ersichtlich. Bei jeder Halbsinuswelle des Stroms steigen nach einer erneuten Erzeugung des Lichtbogens infolge der Aufhebung des Stroms die Temperatur und der Druck erneut an, wodurch eine erneute Öffnung des Gehäuses 10 verursacht wird, bevor der Absolutwert des Stroms abnimmt und sich aufhebt. Dann wird erneut ein Druckabfall, eine Schließung des Gehäuses 10 und infolgedessen eine Unterbrechung des Lichtbogens, der sich außerhalb des Tunnels T des Gehäuses 10 erstreckt hat, beobachtet.
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Dieses Beispiel stellt einen Fall eines großen Überstroms dar, in dem mehrere Öffnungs- und Schließungszyklen des Gehäuses 10 erforderlich sind, um den Lichtbogen endgültig zu unterbrechen. Für verschiedene Bedingungen kann der Lichtbogen ab der ersten Schließung des Gehäuses 10 endgültig unterbrochen werden.
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So ermöglicht die Erfindung das Bereitstellen einer Vorrichtung zum Schutz vor Kurzschlüssen, die in ein Schütz integriert ist und deren Ausführung einfach ist und bei der das hinzugefügte Gewicht im Verhältnis zum ursprünglichen Schütz vernachlässigbar ist.
