DE2323512A1 - Schmelzsicherung - Google Patents

Schmelzsicherung

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Description

DipL-bg. Dr. Jar. Frank Arnold Nix Patentanwalt
6 Frankfort am Man 70
SCHMELZSICHERUNG
Die Erfindung betrifft Schmelzsicherungen, die zum schnellwirkenden Schutz von elektrischen Stromkreisen, z.B. von Halbleiterventilen dienen·
Pur die meisten Ausfuhr ungsf or men von flinken Schmelzsicherungen wird zum Lichtbogenlöschen Quarzsand oder ein ähnlicher Stoff verwendet· Ein wesentlicher Vorteil derartiger Sicherungen besteht darin, daß der mittlere Spannungsgradient, des Lichtbogens beim Abschalten von überströmen relativ hoch ist, wobei sich eine genügend gute Strombegrenzung ergibt· Beim Lichtbogenlöschen in einem feinkörnigen Füllstoff treten außerdem keine hohen Überspannungsspitzen auf.
Bei Erhöhung der Nennstromdichte bis zu einem fur den Schutz
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von Halblelterventilen erforderlichen Wert steigt aber die Temperatur des Schmelzleiters In der Sicherung infolge ungenügender Wärmeleitfähigkeit der feinkörnigen Füllstoffe bedeutend an, wobei auch der Widerstand des Schmelzleiters sowie die Energieverluste durch Joulesche Warme größer werden.
In den letzten Jahren sind Versuche unternommen worden, flüssige Füllmittel in din Schmelzsicherungen anzuwenden. Der Nennstrom wird für die Sicherungen mit flüssigem Füllmittel so gewählt, daß die Schmelzleitertemperatur in der Sicherung der
Siedetemperatur der Flüssigkeit entspricht· Die
Flüssigkeit verdampft und überträgt die-Warme In die Kondensat ionszone. Auf diese Weise wird die Wärmeableitung vom Schmelzleiter bedeutend verbessert, wobei die Möglichkeit gegeben wird, die Nennstromdichte zu erhöhen· Aber b·! einfachen flüssigkeitsgefüllten Sicherungen, die keine besonderen Vorrichtungen zur Licntbogendehnung besitzen, ist der mittlere Spannungsgradient des Lichtbogens nicht groß· Außerdem können in derartigen Sicherungen während der Lichtbogenzündung und -löschung Überspannungsspitzen auf-
Bine.,
treten·* großer β Flussigkeitsmenge im Gehäuse der Sicherung bedingt ungenügend große Abmessungen der Kondensationszone (die Flüssigkeit füllt gewöhnlich 2/3 bis 3/4 des Gehäuse Volumens aus), wobei
der Druck beim Ansprechen der Sicherung relativ hoch ist· Wesentlich 1st es auch, daß der hydrodynamische Stoß bsi großen, infolge der Schmelzlelterexploslon entstehenden Stromstärken sich in der Flüssigkeit bis zu den Gehäusewänden der Sicherung ausbreitet
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und die Zerstörung der Sicherung verursachen kann*
Bekannt sind auch Schmelzelnhtrungen mit zusätzlicher Elektrode, die zur Steuerung des Schmelzvorganges durch Bildung eines zusätzlichen Lichtbogens benutzt wird, welcher den Schmelzleiter durchbrennt (vgl· ζ·Β· das USA-Patent Nr, 2400408 vom Jahre 1946)£ Weiterhin sind ähnliche Sicherungen bekannt, bei denen die zusätzliche Elektrode zur überbrückung des zu schützenden Objekts beim Lichtbogenlöschen benutzt wird (vgl· z.B. das Patent der BED Hr · 1299356 vom Jahre 1970).
Das Hauptziel der Erfindung ist die Gawahrleistung einer besseren Lichtbogenlöschung sowie Erhöhung aer nenns-crondioht· Lm Schmelzleiter·
Bar Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, «in« Schmelzsicherung alt den Vorteilen zu entwickeln, dl· den sowohl alt Pulver als auch mit Flüssigkeit gefüllten Sicherungen eigen sind, und eine Möglichkeit zu gewährleisten, dl« zusätzliche Elektrode zur effektiveren Erhöhung der Hennstromdlcnte
{(άβτ schwächsten Stelle)\
im Engpaß des Schmelzleiters durch seine zusätzliche Kühlung zu benutzen·
Dies wird dadurch erreicht, daß Ui der Schmelzsicherung mit einem abgedichteten, teils mit einem flüssigen Füllmittel gefüllten Gehäuse, das mit Stromzuführungekontakten ausgestattet 1st, welche im Inneren des Gehäuses durch einen Schmelzleiter verbunden sind, - der Schmelzleiter erfindungsgemäß In einen
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Xn das flüssige Füllmittel eingetauchten körper aus einem kapillar-porösen Werkstoff mit kommunizierenden Poren eingebettet 1st, wobei ein Teil der kommunizierenden Poren dieses Körpers unmittelbar- mit dem Schmelzleiter In Berührung steht und beim Normalbetrieb der Sicherung das flüssige Füllmittel der Schmelz-
/_Auftreten von übermäßigen,/ lelterzone 2uführt7~"oelin Y Strömen aber der erwähnte Körper zur Löschung des in der Sicherung entstehenden Lichtbogens beiträgt·
Der kapillar-poröse Körper» m den der Schmelzleiter eingebettet ist ι kann in das flüssige Füllmittel nur mit einem Teil seines Volumens versenkt sein$ wobei die Menge des flüssigen Füllmittels minimal gewählt wird, aber ausreichend sein soll, um die Poren des ganzen Korpervolumens zu füllen sowie die Innenfläche vom Gehäuse dor Schmelzsicherung zu benetzen und dadurch einen ununterbrochenen Zyklus der Füllmittelverdampfung und -kondensation beim Hormalbetrieb der Sicherung au ermöglichen·
Zweckentsprechend soll der im Gehäuse der Sicherung bei ihrer Füllung mit flüssigem Füllmittel freigelassene Pufferraum hauptsächlich nur Dampfe des flussigen Füllmittels enthalten· Die Menge von Fremdgasen, die bai der Henntemperatur der Sicherung nicht kondensieren, soll praktisch gleich null sein·
2v/ischen dem kaplllar-porosen Körper und den Seitenwäaden des Sicherungsgehäuses ist die Elldung eines flüssigkeitfreien Spielraumes erwünscht, der die Ausbreitung der hydrodynamischen Stoßwelle zu den Gehäuseseltenwänden verhindern soll. Der kapillar-poröse Körper kann als Quarzsandbrikett ausgeführt werden.
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Die Sicherung kann zweckmäßigerweise wenigstens mit einer an die Spannimgsquelle angeschlossenen zusätzlichen Elektrode ausgestattet sein, die in unmittelbarer Nähe des Schmelzleiliers ein zusätzliches elektrisches Feld erzeugt, welches das Sieden der Flüssigkeit in den am Schmelzleiter anliegenden Poren des erwähnten kapillar-porösen Körpers beeinflußt und dadurch eine Intensive Kühlung des Schmelzleiters bewirkt·
Die zusätzliche Elektrode kann von dem Füllmittel Isoliert sein oder galvanische Verbindung mit dem Schmelzleiter über das Füllmittel haben·
Die erflndungsgemäß ausgeführte Schmelzsicherung funktioniert beim Nennstrom wie eine Sicherung mit flüssigem Füllmittel und bei überströmen wie eine mit feinkörnigem Pulver gefüllte Sicherung, Versuche haben ergeben, daß die Anwesenheit von önigen dielektrischen Flüssigkeiten, z.B. von DItοIylmethan, in den Poren des kapillar-porösen Körpers mit eingebettetem Schmelzleiter die Lichtbogenlöschung ungünstig beeinflußen kann (in einigen Fällen fällt der Bogenspannun^sgradlent um 20% ab). Aber dabei vergrößert sich die Kennstromdichte gegenüber der Stromdichte im ähnlichen, aber in ein trockenes feinkörniges Füllmittel eingebetteten Schmelzleiter fast um das Zweifache·
Die Erhöhung des ^ennstromes ruft bei gleichbleibendem Engpaß des Schmelzleiters eine Vergrößerung der Ansprechgeschwindigkeit der Sicherung hervor, insofern die durch eine größere Ilenn-
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stromdichte gekennzeichnete Sicherung den Stromkreis schneller (mit kleinerem I t) beim gleichem Überstrom-Nennstrom-Verhältnis abschaltet.
In der vorgeschlagenen Schmelzsicherung wird die Menge der Flüssigkeit, zum Unterschied von bekannten flüssigkeltsgefüllten Sicherungen, vorzugsweise minimal gewählt. Infolgedessen wird der Druck la Gehäuse der Sicherung bei ihrem Ansprechen herabgesetzt, und der hydrodynamische Stoß wird beseitigt. Die Benutzung einer geringeren Menge des flüssigen Füllmittels wird dadurch möglich, daß der kapillar-poröse Körper als Docht funktioniert und die Flüssigkeit auch bei einem ziemlich niedrigen FÜllmlttelnlveau bis zum Schmelzleiter hebt.
Für ein besseres Verständnis des Erfindungsgedankens folgt eine ausführliche Beschreibung von Ausführungsbe!spielen für die Schmelzsicherung mit Verweisen auf die beiliegenden Zeichnungen, Hierbei zeigen
Flg. 1 eine erfindungsgemäs ausgeführte SehneIzsicherung mit in das flüssige Füllmittel zum Teil versenktem kapillar-porösem Körper;
Flg. 2 eine Schmelzsicherung gemäß der Erfindung, in der der kaplllar-jp'oröse Körper in das flüssige Füllmittel vollständig versenkt 1st;
Flg. 35 eine erfindungsgemäß, aufgebaute Schmelzsicherung3in welcher der kapillar-poröse Körper mit einem Spielraum In bezug auf die Seltenwände des Gehäuses angeordnet ist;
3 U 9 H 4 8 / 0 U 7 k
— Γ7 «-
Flg. 4 ein KatodenstrahlossGlllogramm der Spannung an einem Im Quarzsand mit Zusätzen einer dielektrischen Flüssigkeit brennenden Lichtbogen und ein zum Vergleich angeführtes Oszlllogramm der Bogenspannung an einem im reinen Quarzsand bei gleichen Bedingungen entstehenden Lichtbogens;
Flg. 5 eine Charakteristik der Spannungsverluste als Stromfunktion für eine mit Quarzsand- und Äthylenglyko!gemisch gefüllte Sicherung und zum Vergleich die gleiche Charakteristik für eine Sicherung mit reinem Quargsand;
Flg. 6 eine erfindungsgemäße ausgeführte Schmelzsicherung mit galvanischer Kopplung der zusätzlichen Elektrode mit dem Schmelzleiter über das Füllmittel}
Fig. 7 eine gemäß der Erfindung aufgebaute SchmeIsssicherung mit einer vom Füllmittel isolierten zusätzlichen Elektrode;
Flg. 8 Kennlinien der Spannungsverluste am Schmelzleiter als Funktion des durch die Sicherung mit zusätzlicher Elektrode fließenden Stromes»
Wie aus Flg. 1 zu ersehen 1st, enthält die Schmelzsicherung ein luftdichtes Gehäuse 1 mit eingelassenen Stromzuführungskontakten 2 und 3 sowie zwischen diesen Kontakten 2 und 3 liegende Schmelzleiter 4, die In einen kapillar-porösen Körper 5 eingebettet sind. Der letztere 1st zum Teil In ein flussiges Füllmittel 6 getaucht. Das flüssige Füllmittel 6 füllt den Innenraum der Sicherung unter Bildung eines Pufferraums nur teilweise aus. Die Füllmittelmenge wird minimal gewählt, soll aber ausreichend
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sein, um die Poren des ganzen Körpers 5 zu füllen und die Innenfläche des Gehäuses 1 sowie die hohlen Stromzuführungskontakte 2 und 3 zu benetzen. Vor dem Einfüllen des flüssigen FÜllmit oels 6 ist eine sorgfältige Entgasung der Sicherung, z.B· durch Ausglühen im Vakuum erwünscht, um die Bildung eines Baspolsters zu vermeiden, das die Kondensation behindert. Wegen der Erwärmung des Schmelzlelters 4 bei Hennstrom beginnt das flüssige Füllmittel 6 In den am Schmelzleiter liegenden Poren des Körpers 5 zu sieden, wobei die Darapfblasen durch die Poren des Körpers 5 dringen und an den Innenwänden des Gehäuses 1 sowie des Pufferraumes 7 kondensieren, indem sie ihre Warme dem oberen Strcmzuführungskontakt 2 abgeben» Das Kondensat fließt an den Gehäusewanden In den unteren Gehäuseteil ab, wird durch Einwirkung von Kapillarkräften wieder aufgesaugt und erreicht die Schmelzlelterzone. Somit ergibt sich ein Zyklus der ununterbrochenen Verdampfung und Kondensation des Füllmittels 6 beim ITennbetrieb· Bei überströmen wird der an den Schmelzleiter 4 grenzende Teil des Körpers 5 ausgetrocknet. Die Temperatur des Schmelzleiters 4 steigt an, und der letztere schmilzt. Der entstehende Lichtbogen gelangt in die Poren des Körpers 5 und erlischt wie in den Sicherungen mit einem gewöhnlichen trockenen dispersen Füllmittel·
In einer anderen, in Fig. 2 gezeigten AusfuhrungsVariante der Schmelzsicherung 1st der kapillar-poröse Körper 8, der den Schmelzleiter umgibt, vollkommen in das flüssige Füllmittel 10 eingetaucht· in diesem Falle wird da& Gehäuse 11 der Sicherung
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aus einem schlagfesten V/erkstoff, z.B· aus Metall, hergestellt, da bei diesem Aufbau der Sicherung die Entstehung «Ines hydrodynamischen Stosses nlcfrt ausgeschlossen ist. Zum besseren Wärmeaustausch mit dem Umgebungsmedium weist das Gehäuse 11 Rippen auf. Der Schmelzleiter 9 ist zwischen den Stromzuführungskontakten 15 eingeschaltet, die Im Isolator 14 befestigt sind. Der Körper besteht bei dieser AusführungsVariante der Sicherung aus verdichtetem und durch ein Gitter 15 festgehaltenem Quarzsand·
Eine derart aufgebaute Sicherung funktioniert wie die vorher beschriebene Schmelzsicherung· Der einzige Unterschied besteht darin, daß beim voll in das flüssige Füllmittel 10 versenkten Körper 8 die Arbelt der KapillarSaugkräfte erleichtert wird und infolgedessen ein vorzeitiges Austrocknen der am Schmelzleiter liegenden Poren des Körpers 8 vermieden wird»
Die In Flg. ^,als dritte Ausführungsvariante gezeigte Schmelz sicherung enthält auch ein luftdichtes Gehäuse 16, Stromzuführungskontakte 17 nii-t dazwischen eingeschaltetem Schmelzleiter 18, der in einen kapillar-porösen Körper 19 eingebettet ist, welcher zum Teil in das flüssige Füllmittel 20 versenkt ist·
Der Körper 19 ist ebenfalls aus Quarzsand gefertigt und wird von den Wanden des Gehäuses 16 mittels eines zylindrischen Gitters 21 In einiger Entfernung gehalten· Dadurch wird die Ausbreitung der Stoßwelle bis zu den Gehäusewänden verhindert, und deswegen kann man das Gehäuse 16 aus Werkstoffen herstellen, an
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die keine Forderungen bezüglich ihrer Schlagfestigkeit gestellt werden.
Diese Sicherung funktioniert wie die oben beschriebene und in Fig. 1 dargestellte Schmelzsicherung 9 und zwar wie folgt·
Das flüssige Füllmittel 20 dringt durch das Gitter 21 In den Körper 19 hindurch, wird durch Kapillarkräfte bis zum Schmelz? leiter 18 gehoben und verdampft In der angrenzenden Zone· Der entstehende Dampf dieser Flüssigkeit drängt sich durch den Quarzsand und das Gitter 21 hindurch und wird an der Innenwand des Gehäuses 16 kondensiert, wobei er seine Warme den Gehauserippen abgibt.
Die Effektivität der Lichtbogenlösoiiüng In den in Fig. 1 bis 3 gezeigten Schmelzsicherungen veranschaulicht Fig. 4- mit dem angeführten typischen Katodenstrahloszillogramm, das die Bogenspannung U& (Kurve A) als Funktion der Zeit für Sicherungen darstellt, in denen der kapillar-poröse Körper durch fixierten Quarzsand gebildet wird und als flüssiges Füllmittel Ä'thylenglykol zur Verwendung kommt. Man erkennt an der Kurve, daß die Uberspannungsspltzen klein bleiben·
In derselben Flg. 4 ist zum Vergleich ein Oszlllogramm der Bogenspannung bei Verwendung von reinem Quarzsand (Kurve B) angeführt, Man merkt, daß die Kurven A und B ähnlich aussehen, was also beweist, daß ein Quarzsand-Äthylenglykol-Gemlsch in bezug auf seine Löscheigenschaften lern Quarzsand ohne Zusatz beinahe nicht nachsteht, dessen ausgezeichnete Bogenlöscheigenschaften
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allgemein bekannt sind.
In Fig. 5 ist die Abhängigkeit der Spannungsverluste Λ u vom Strom I für eine Sicherung vom gleichen Typ gezeigt, wobei die Kurve C dem Fall mit Quarzsand und einem Äthylenglykolzusatz entspricht, die Kurve D aber sich auf reinen Quarzfüllstoff bezieht· Die Abhängigkeit Δ u von I ist für eine konstante mittlere Temperatur des Schmelzleiters (t = +1800C) durch eine Gerade E dargestellt·
Wenn man die Ergebnisse bei der gegebenen mittleren Schmelzleltertemperatur unter Zuhilfenahme von Schnittpunkten der Kurven C und D mit der Geraden E vergleicht, kann man feststellen, daß der Hennstrom in einem Im Quarusand mit A'thyleaglykol elagebettet« Schmelzleiter anderthalb mal so groß ist, wie im Falle mit reinem Quarzsand. Bessere Bedingungen für die Kühlung von Schmelzleitern geben die Möglichkeit, ihre Dicke kleiner zu wählen·
Die SchmelzleIterdicke betrug in der beschriebenen Ausführungsvariante der Sicherung 0,028 mm, die minimale SchmelzleIterbreite war im Engpaß gleich 0,54 mm. Die Hennstromdichte betrug
ρ im Minimalquerschnitt des Schmelzlolters 15ΟΟ A/mm , war also bedeutend großer als bei bekannten Typen schnellwirkender Sicherungen, deren Stromdichte in der Größenordnung von 400 bis 600
A/mm liegt,
Ausführungsbeispiele für Sicherungen mit zusätzlicher Elektrode sind in ll>lg. 6 und 7 angeführt. Die in Flg. 6 gezeigte
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Sicherung hat ein luftdichtes Metallgehäuse 22, dessen Fortsetzung der obere Stromzuführungskontakt 25 bildet. Der untere Stromzuführungskontakt ist luftdicht in einen Isolator 25 eingebaut. Zwischen den Stromsuführungskontakten 23 und 24 1st ein Schmelzleiter 26 geschaltet· Um den Schmelzleiter 26 ist In einer geringen Entfernung von diesem eine zusätzliche Elektrode 27 befestigt, die als dünne Metallspirale.ausgeführt ist, wobei diese zusätzliche Elektrode mit dem Schmelzleiter 26 über ein schwach leitendes Füllmittel galvanisch verbunden ist· Im Innenraum 28 des Gehäuses 22 befindet sloh das erwähnte Füllmittel, das aus einem kapillar-porösen Stoff, ζ·Β· aus Quarzsand und einer dielek· tr Ischen Flüssigkeit besteht· Zwischen einem P-1Uf ferraum 29 und dem Hauptraum 28 ist ein festes Gitter 30 eingebaut, das den kapillar-porösen Stoff festhält.
Beim ITennbetrieb der Sicherung erzeugt die zwischen dem unteren Stromzuführungskontakt 24 und der zusätzlichen Elektrode angelegte Spannung U in der am Schmelzleiter 26 liegenden E1UlI-mlttelschicht ein elektrisches Feld. Bei genügend hoher Feldstärke beeinflußt dieses Feld das Sieden der flüssigen FÜllmlttelphase, wobei infolgedessen für den Schmelzleiter eine größere Nennstromdichte als bei ähnlichen Arten von Sicherungen ohne zusätzliche Elektrode gewählt werden kann·
Die in Flg. 7 gezeigte Sicherung weist Stromzuführungskontakte 31 auf, zwischen denen sich ein aus wärmebeständigem (bis 30O...400°C) Isolierstoff, z.B. Quarzglas oder Teflon herge-
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stelltes Kapillarrohre 32 befindet. Das Kapillarrohre 32 umfassen SehneIzleIter 33, die als Halbzylinder geformt und an die Stromzuführungskontakte 31 angeschweißt sind. Im Inneren des Kaplllarrohres 32 ist eine zusätzliche Metallelektrode 34· angeordnet. Das Gehäuse 35 der Sicherung besteht aus einem widerstandsfähigen Isolierstoff. Den Haupt Innenraum 7Jo der Sicherung füllt das beschriebene Füllmittel (Quarzsand + dielektrische Flüssigkeit) aus. Bei der V/ärmeausdehnung dringt ein Teil der Flüssigkeit aus dem Raum 36 durch einen schmalen Spalt 37 in den E>ufferraum 38 ein.
Beim Nennbetrleb liegt zwischen einem Stromzuführungskontakt 31 und der zusätzlichen Elektrode Jfo eine von einer Spannungsquelle gelieferte hochspannung U. Da die zusätzliche Elektrode isoliert angeordnet ist, wird eine Wechselspannung verwendet·
In den beschriebenen Varianten der Sicherungen nach Flg. 6 und 7 wird zur Kühlung des Schmelzleiters ein physikalischer Effekt ausgenutzt, und zwar der Einfluß des elektrischen Feldes auf das Sieden von dielektrischen Flüssigkelten.
Dieser Einfluß des elektrischen Feldes besteht In einer bedeutenden Intensivierung der Verdunstungskühlung des bchmelzlelters.
Die Spannung wird an die zusätzliche Elektrode ständig, sowohl beim Nennbotrieb, als auch bei überströmen angelegt, bei denen der Schmelzleiter schmilzt und die Lichtbogenlöschung erfolgt. Diese Spannung ist praktisch aber nufc beim Nennstrom von
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Bedeutung, da diese Spannung über einen In ^1Ig. 7 nicht gezeigten hochohmigen Widerstand öder über einen Kondensator mit geringer Kapazität zugeführt wird, die den Strom in dem Hochspannungskreis bis auf den Wert von etwa 1 β A begrenzen, und dieser Strom kann wegen seiner geringen Stärke keine Bogenentladung hervorrufen· Außerdem beeinflußt das elektrische Transversalfeld mit der entsprechenden Stärke praktisch keinesfalls den Vorgang der Bogenlöschung·
Die Höhe der an die Elektrode angelegten Spannung hängt hauptsächlich von der benutzten Flüssigkeit, von den Eigenschaften des kapillar-porösen Körpers sowie vom gewählten Abstand der Elektrode vom Schmelzleiter ab und liegt in der Größenordnung von einigen hundert Volt bis zu einigen Kilovolt.
Die vorliegende Erfindung kann ^iir Herabsetzung von Stromwärmeverlusten benutzt worden, insofern die Temperatur des Schmelzlelters infolge der Einwirkung dos elektrischen Feldes verringert wird und deswegen auch sein Widerstand kleiner wird·
In Flg. 8 sind die Prüfungsergebnisse für einen einzelnen Zweig des Schmelzleiters als Abhängigkeit, des Spannungsabfalls
Δ. am Schmelzleiter vom Strom I dargestellt. ISs wurde ein Muster der Schmelzsicherung mit isolierter zusätzlicher Elektrode
f\ τ yi ^j *-\
(Fig. 7) geprüft. Die Kurve F bezieht sich auf * ' aus Quarzsand + CCI4. bestehenden Füllstoff und auf den Fall, wenn die .Spannung an dor zusätzlichen Elektrode gleich WuIl 1st, also wenn kein elektrisches Fold erzeugt wird. Die Ergebnisse der Versuche mit
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dem gleichen Füllmittel bei einer Spannung von 10 kV, 50 Hz an der zusätzlichen Elektrode sind mit der Kurve G dargestellt. Fur einen Vergleich wird ein Fall angeführt, bei dem das erwähnte Füllmittel durch trockenen Quarzsand ersetzt wurde und die Spannung U gleich Hull war· Die Abhändlgkelt des Spannungsabfalls vom Strom I bei einer mittleren Schmelzleitertemperatur von +1800C 1st in Flg. 8 mit Hilfe einer Geraden i dargestellt. Die Schnittpunkte der Geraden i mit den Kurven F* G, H ergeben Stromwerte, bei denen der Schmelzleiter die Temperatur von +1800C aufweint. Aus Fig· 8 kann man ersehen, daß der erwähnte Stromwert für trockenen Quarzsand 6,1 A und beim Füllstoff aus Quarzsand und CCl2J. 7>4 A beträgt, bei Beeinflussung dieses Füllstoffes durch das elektrische Feld aber bei 9i7 A liegt.
Die Sicherung mit zusätzlicher Elektrode 1st steuerbar, da lnre Schmelzcharakteristik von der Spannungsgröße U an der zusätzlichen Elektrode abhängt. Wird z.B. der. Nennstrom nahe dem kritischen Stromwert gewählt, so ruft die Abschaltung der Steuej?- spannung das Durchbrennen des Schmelzleiters hervor, wobei die Sicherung den Stromkreis unterbricht.
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Claims (1)

  1. /1.)Schmelzsicherung mit einem luftdichten Gehäuse, das mit einen flüssigen Füllmittel gefüllt ist und mit Stromzuführungskontakten ausgestattet ist, die im Innenraum des Gehäuses durch einen Schmelzleiter verbunden slndf dadurch gekenn zeichnet ,daß der Schmelzleiter (4) in einen in das flüssige Füllmittel (6) eingetauchten Körper (5) aus einem kapillar-porösen Werkstoff mit kommunizierenden Poren eingebettet ist ι wobei ein Teil der kommunizierenden Poren dieses Körpers (5) unmittelbar mit dem Schmelzleiter (4) in Berührung steht und beim Nennbetrieb der Sicherung das flüssige Füllmittel (6) der Schmelzleiterzone zuführt, bei Überströmen aber der erwähnte Körper (5) zur Löschung des in der Sicherung entstehenden Lichtbogens beiträgt,
    2. Schmelzsicherung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet ,daß der kapillar-poröse Körper (5) in das flüssige Füllmittel (6) nur mit einem Teil seines Volumensgetaucht ist, wobei die Menge des flüssigen Füllmittels (6) minimal,aber ausreichend gewählt ist, um die Poren des ganz'en kapillar-porösen Stoffes zu füllen sowie die Innenfläche des Gehäuses der Sicherung zu benetzen und dadurch einen ununterbrochenen Zyklus der Füllmittelverdampfung und -kondensation beim Nennbetrieb der Sicherung zu ermöglichen· J5, Schmelzsicherung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch
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    gekennze lehne t ,daß der Im Gehäuse (1) der Sicherung bei ihrer Füllung mit dem flüssigen Füllmittel (6) freigelassene P*-ufferraum (7) hauptsächlich nur Dampfe des flüssigen Füllmittels enthält, wobei die Menge von Fremdgasen, die bei der ^enntemperatur der Sicherung nicht kondensieren, praktisch gleich Null ist.
    4·. Schmelzsicherung nach Anspruch 1,dadurch g e -
    konn ze lehnet ,daß zwischen dem kapillar-porösen Körper (19) und den Seltenwänden des Sicherungsgehäuses (16) ein flüssigkeitsfreier Spielraum (a) gebildet ist, der die Ausbreitung der hydrodynamischen Stoßwelle bis zu den Seltenwänden des Gehäuses (16) verhindert,
    5· Schmelzsicherung nach Ansprüchen 1 bis 4·, dadurch gekennze lehnet ,daß der kapillar-poröse Körper aus ftuarzsand besteht·
    6. Schmelzsicherung nach Ansprüchen 1 bis 5» d a d u r c h gekennze lehnet ,daß sie wenigstens eine an die Spannungsquelle angeschlossene zusätzliche Elektrode enthält, die In unmittelbarer Näh* ies Schmelzlelters ein zusätzliches elektrisches Feld erzeugt, welches eine Intensive Kühlung des Schmelzleiter s bewirkt, indem es das Sieden der Flüssigkeit in den Poren des kapillar-porösen Körpers beeinflußt·
    7· Schmelzsicherung nach Anspruch 5> dadurch gekennze lehnet ,daß die in sie eingebaute zusätzliche Elektrode (27) galvanische Verbindung mit dem Schmelzleiter (26) über das Füllmittel hat.
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    8. Schmelzsicherung nach Anspruch 5» dadurch ge
    kennzeichnet ,daß die zusätzliche Elektrode (354) von dem Füllmittel isoliert ist·
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    Leerseite
DE2323512A 1972-05-17 1973-05-10 Schmelzsicherung Expired DE2323512C3 (de)

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