DE3638042C2 - Träge elektrische Schmelzsicherung - Google Patents
Träge elektrische SchmelzsicherungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine träge elektrische Schmelzsicherung
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Elektrische Schmelzsicherungen werden zum Unterbrechen von
elektrischen Stromkreisen bei verschiedenen Arten anomalen,
erhöhten Stromflusses verwendet. Eine anomale Erhöhung des
Stromflusses bis zum Sechsfachen des normalen Stromflusses
wird als Überlaststrom betrachtet. Noch höhere Ströme gelten
als Kurzschlußströme. Außer bei Anordnung einer Schmelz
sicherung in einem Stromkreis lassen sich Kurzschlußströme
im Stromkreis mit den übrigen Bauelementen nur wenig be
grenzen. Je nach seiner Art wurden bisher für den zu schüt
zenden Stromkreis getrennte elektrische Schmelzsicherungen
gegen Überlast- und Kurzschlußströme verwendet. Im Fall der
Überlastströme hat es sich als wünschenswert herausgestellt,
wenn die Zeitverzögerung, die mit dem Beginn des Überlast
stroms einsetzt und nach deren Ablauf die Schmelzsicherung
das Fließen des Überlaststroms unterbricht, gesteuert werden
kann. Ein Begrenzen dieser Zeitverzögerung kann für den
Schutz der Bauelemente wichtig sein, wogegen eine Verlänge
rung der Verzögerungszeit bei Schaltungsanordnungen wün
schenswert sein kann, bei denen Überlastströme von begrenz
ter Dauer erwartet werden. Derartige Überlastströme können
auftreten beim Anlassen eines Motors oder beim ersten Ein
schalten eines Transformators. Bei elektrischen Stromkreisen,
die sowohl gegen Überlast- als auch gegen Kurzschlußströme
geschützt werden müssen, wurden zu diesem Zweck bisher in
einigen Fällen für den Überlast- und den Kurzschlußstrom
schutz getrennte Schmelzsicherungen eingesetzt.
Es sind auch Schmelzsicherungen hergestellt worden, die beide
Schutzarten bieten. Dies war jedoch bei einigen sehr schwie
rig und daher recht kostspielig. Ferner, wenn eine solche
Schmelzsicherung mit Doppelfunktion für die Erfüllung be
stimmter Forderungen hinsichtlich der Unterbrechung von
Überlast- und Kurzschlußströmen ausgelegt wird, müssen zur Verän
derung des Ausschaltverhaltens bei Überlast- und Kurzschluß
strömen bestimmte Bauteile der Schmelzsicherung ausgewechselt
werden.
Die US 4 308 515 offenbart eine gattungsgemäße träge elektrische Schmelzsicherung für große
elektrische Ströme, die sich sowohl zum Einsatz mit Gleich-
als auch mit Wechselstrom eignet, wobei innerhalb eines iso
lierenden Gehäuses erste und zweite Foliensektionen aus lei
tendem Material angeordnet sind, die mit ihren jeweiligen
Außenenden mit einem rechten und linken Terminal verbunden
sind und mit ihren inneren Enden an einem aus Zink
bestehenden Zentralverbindungselement angebracht sind, wobei
das zentrale Verbindungselement in einem kleinen Zylinder,
der mit Luft gefüllt ist, befestigt ist, während die Folien
sektionen von Quarzsand oder ähnlichem Füllmaterial umgeben
sind.
Die DE-OS 15 13 338 zeigt eine Hochspannungssicherung mit
mehreren Schmelzleitern, von denen zumindest einer mit einer
Federzugeinrichtung versehen ist, wobei diese Sicherung
sowohl bei großen Kurzschlußströmen als auch bei kleinen
Überströmen anspricht. Dies wird dadurch erreicht, daß in
einem Isolierstoffrohr ein Hauptschmelzleiter für die Kurz
schlußstromabschaltung mit einer Vorrichtung für die Abschal
tung kleiner Überströme in Reihe geschaltet ist. Dabei besteht diese
Vorrichtung aus einem Schmelzelement mit einem elektrisch
parallel geschalteten Nebenschmelzleiter, und
das Schmelzelement ist mit einer Federzugeinrichtung versehen
und durch einen zum Schmelzelement parallel geschalteten dün
nen Haltedraht entlastet.
Schließlich ist die DE-PS 6 93 608 bekannt, in der eine Glaspatro
nensicherung mit verzögerter Abschaltung offenbart ist, wobei
in einem Isolierstück zwei Metallstifte isolierend voneinan
der eingepreßt sind, wovon einer mit einer Kontaktkappe und
gleichzeitig mit einer Heizwicklung auf dem Isolierkörper
leitend verbunden ist, während das andere Ende der Wicklung
an dem anderen Stift befestigt ist, der durch eine Lötstelle
mit einem Schmelzleiter verbunden ist. Das andere Ende
dieses Schmelzleiters ist mit einer Schraubenfeder verbunden.
Bei Überlast schmilzt die Lötstelle, indem ihr
durch die Heizwicklung und den Isolierkörper Wärme zugeführt
wird, während bei starken Überlastungen der Schmelzleiter zum
Abschmelzen kommt.
Alle diese bekannten Vorrichtungen sind jedoch nicht in der
Lage, die eingangs beschriebene Problematik zu lösen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die trä
ge elektrische Schmelzsicherung gemäß der US 4 308 515 so weiter
zuentwickeln, daß
das Ausschaltverhalten bei Kurzschlußströmen und die
zeitverzögerte Auslösung bei Überlastströmen verbessert wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Anspruch 1
gelöst.
Weiterbildungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die kombinierte Schmelzsicherung gemäß der Erfindung ist aus
einer trägen Überlastsicherung und einer Kurzschlußsicherung
zusammengesetzt, die elektrisch in Reihe geschaltet sind.
Die kombinierte Schmelzsicherung hat günstigere Betriebs
kennwerte als jedes der sie bildenden Geräte für sich ge
nommen. Erfindungsgemäß ist mit einer trägen Überlast-
Schmelzsicherung ein elektrisches Heizelement in Reihe
geschaltet und in ihrer unmittelbaren Nähe angeordnet. Bei
Auftreten eines Überlaststromes überträgt das Heizelement
eine größere Wärmemenge auf die Überlast-Schmelzsicherung,
die daher in einem angestrebten Strombereich früher unter
bricht. Eine mit der trägen Überlastsicherung in Reihe ge
schaltete Kurzschlußstrom-Schmelzsicherung (Kurzschlußsicherung) gewährleistet die
gewünschte Unterbrechung von Kurzschlußströmen. Ferner wird
durch Einschließen der trägen Überlaststrom-Sicherung und
der Kurzschlußsicherung in einem elektrisch isolie
renden Gehäuse, das elektrisch isolierendes Füllmaterial
enthält, eine zusammengesetzte Sicherungs-Konstruktion
zur Verfügung gestellt, die bei höherer Spannung zuverlässiger arbei
tet, als jedes der sie bildenden Schutzgeräte für sich ge
nommen ausgelegt ist.
Beispielsweise kann eine träge Schmelzsicherung speziell
dafür ausgelegt sein, 200% ihres Nennstromes während 12
Sekunden auszuhalten, bevor sie den Stromfluß in dem von ihr
geschützten Stromkreis unterbricht. Die gleiche träge
Sicherung ist jedoch mit 500% des Nennstromes während nur
¹/₁₀ Sekunde belastbar, bevor sie zum Schutz des Strom
kreises auslöst. Bei einer üblichen Anwendung für eine träge
Sicherung ist es wünschenswert, daß die Schmelzsicherung
500% des Nennstroms während 10 Sekunden aushält. Wenn eine
träge Schmelzsicherung mit 10 A Nennstrom mit 500% des
Nennstromes oder 50 A während 10 Sekunden belastbar ist, hat
sich herausgestellt, daß eine träge Schmelzsicherung mit 25
A Nennstrom die angestrebte Unterbrechung bei 500% Nenn
strom, also 50 A, mit einer Zeitverzögerung von 10 Sekunden
liefert. Die träge Schmelzsicherung mit 25 A löst jedoch
nicht bei einem Überlaststrom von 135% oder 13,5 A aus.
Um die gewünschte Stromunterbrechung bei 135% Nennstrom zu
erhalten, ist mit der trägen Schmelzsicherung von 25 A
Nennstrom ein elektrisches Heizelement in Reihe geschaltet,
das in ihrer unmittelbaren Nähe angeordnet ist. Das elek
trische Heizelement ist so ausgelegt, daß es auf die träge
Schmelzsicherung eine ausreichende Wärmemenge überträgt,
damit diese, wie gewünscht, bei Überlastströmen von 135%
oder 13,5 A auslöst. Jedoch ist der Wärmeübertragungsweg
zwischen dem Heizelement und der Schmelzsicherung so, daß
bei Überlastströmen über 500% und bei Vorliegen von Kurz
schlußströmen die Wärmeübertragung vom Heizelement auf die
Schmelzsicherung ausreichend verzögert ist, um nicht eine
signifikante Auswirkung auf die Zeitverzögerung vor Aus
lösung der Schmelzsicherung zu haben.
Erhältliche träge Schmelzsicherungseinsätze
mit Nennströmen im gewünschten Bereich für verzögerte
Sicherungen gemäß der Erfindung haben bei höheren Nenn
strömen üblicherweise Nennspannungen unter 250 V, manche bis
herunter zu 32 V. Für die kombinierte träge Schmelzsicherung
gemäß der Erfindung ist jedoch eine Nennspannung von übli
cherweise über 250 V, ja bis herauf zu 600 V erwünscht.
Durch Hintereinanderschalten der trägen Schmelzsicherung und
des elektrischen Heizelementes mit einer Kurzschlußstrom-
Schmelzsicherung in einer Reihe oder mit Überlappung in
einem langgestreckten, elektrisch isolierenden Gehäuse, das
mit einem elektrisch isolierenden, lichtbogenlöschenden
Medium gefüllt ist, ist es möglich, unter Verwendung einer
trägen Schmelzsicherung mit einer sehr viel niedrigeren
Nennspannung von z.B. 32 bis 250 V eine träge Schmelz
sicherung mit der gewünschten höheren Nennspannung von z.B.
250 bis 500 V zu schaffen.
Durch Zusammensetzen der kombinierten trägen Schmelzsiche
rung aus einer trägen Überlaststrom- und einer Kurzschluß
strom-Schmelzsicherung, die beide ohne Schwierigkeiten
erhältlich sind, ist es möglich, das gewünschte Schmelz
verhalten bei Überlast- und Kurzschlußströmen in einem Gerät zu
verwirklichen, das mit einer geringeren Anzahl spezieller
Bauelemente und mit niedrigeren Kosten herstellbar ist, als
wenn hierzu nicht normal verfügbare träge Überlast- und
Kurzschlußstrom-Sicherungsgeräte verwendet würden.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im fol
genden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer herkömmlichen trägen
Schmelzsicherung,
Fig. 2 eine Seitenansicht der trägen Schmelzsicherung
mit Heizspiralen,
Fig. 3 einen Teilschnitt durch die träge elektrische
Schmelzsicherung gemäß der Erfindung mit der in Fig. 1 und
2 dargestellten Baugruppe,
Fig. 4 eine Seitenansicht mit einem Schnitt durch eine
zweite Ausführungsform,
Fig. 5 eine Seitenansicht mit einem Schnitt durch eine
dritte Ausführungsform,
Fig. 6 eine Seitenansicht mit einem Schnitt durch eine
vierte Ausführungsform,
Fig. 7 eine Seitenansicht mit einem Schnitt durch eine
fünfte Ausführungsform,
Fig. 8 eine Seitenansicht mit einem Schnitt durch eine
sechste Ausführungsform,
Fig. 9 eine Seitenansicht mit einem Schnitt durch eine
siebte Ausführungsform, und
Fig. 10 eine Seitenansicht mit einem Schnitt durch eine
achte Ausführungsform.
In Fig. 1 ist eine träge Schmelzsicherung 10 dargestellt.
Schmelzsicherungen dieses Typs werden von der Anmelderin
unter der Modellbezeichnung "MDL" und "MSL" vertrieben. Der
aktive Teil der Schmelzsicherung 10 umfaßt einen Körper 12
aus Schmelzlegierung, der in einem Träger 14 enthalten ist,
welcher aus Messing oder Kupfer sein kann. In den Körper 12
ist ein Paar elektrischer Leiter 16, 18 mit Zwischenabstand
eingebettet. Der Leiter 16 ist von einer Zugfeder 20 um
schlungen, die mit ihrem rechten Ende an einem vergrößerten
Abschnitt 22 des Trägers 14 anliegt. Die vorstehend angege
benen Sicherungsbauelemente sind in einem Glasrohr (elektrisch, isolierendes Gehäuse) 24 ange
ordnet, wobei der Leiter 18 mit einer elektrisch leitfähigen
Endkappe 26 am rechten Ende des Glasrohres 24 elektrisch und
mechanisch verbunden ist. Der Leiter 16 ist mit einer elek
trisch leitfähigen Endkappe 28 am linken Ende des Glasrohres
24 elektrisch und mechanisch verbunden. Zwischen den End
kappen 26, 28 ist somit von den Leitern 16, 18 und dem
Körper 12 aus Schmelzlegierung ein elektrischer Stromkreis
gebildet. Das linke Ende der Zugfeder 20 ist im Bereich der
Endkappe 28 befestigt, so daß auf den Träger 14 eine Kraft
ausgeübt wird, die ihn nach links zieht. Wenn ein Über
laststrom durch die Leiter 16, 18 und den Körper 12 aus
Schmelzlegierung während einer Zeit hindurchfließt, die
ausreicht, um den Körper 12 auf seine Schmelztemperatur zu
bringen, verliert die Schmelzlegierung ihren Halt an den
Leitern 16, 18 und ermöglicht es der Zugfeder 20, den
Träger 14 nach links zu ziehen. Als Folge der Fortbewegung
des Trägers 14 wird die Schmelzlegierungsbrücke zwischen den
inneren Enden der Leiter 16, 18 zerstört und dadurch der
elektrische Stromkreis zwischen den Endkappen 26, 28
geöffnet.
Es hat sich herausgestellt, daß eine träge Schmelzsicherung
wünschenswert ist, die bei einem vorbestimmten niedrigen
Überstrom von z.B. 135 bis 200% in einer kürzeren Zeit
auslöst als der, für die die Schmelzsicherung 10 gemäß Fig.
1 ausgelegt ist. Diese Forderung ist erfindungsgemäß dadurch
erfüllt, daß die Schmelzsicherung 10 entsprechend Fig. 2 mit
einem Paar Heizspiralen (Drahtspirale) 30, 32 versehen ist. Um das Glas
rohr 24 ist an der linken Seite der Endkappe 26 ein isolier
ter Draht 34 mit einem Mittelleiter 35 und einer isolieren
den Umhüllung 37 so herumgewickelt, daß er den Leiter 18
umschlingt, und ist mit einem Ende mittels Löt- oder
Schweißlot 36 an der Endkappe 26 befestigt. In ähnlicher
Weise ist um das entsprechend Fig. 2 linke Ende des Glas
rohres 24 ein isolierter Draht 38 mit einem Mittelleiter 40
und einer isolierenden Umhüllung 42 so herumgewickelt, daß
er den Leiter 16 umschlingt. Der Leiter 40 ist an der End
kappe 28 mittels Löt- oder Schweißlot 44 befestigt. Statt
nur einer Heizspirale von größerer Länge sind zwei Heiz
spiralen 30, 32 vorgesehen, um zur Verhinderung uner
wünschter Spannungsdurchschläge zwischen elektrisch leit
fähigen Bauteilen der Sicherung den notwendigen Abstand
zwischen elektrisch leitfähigen Bauteilen aufrechtzuerhal
ten.
Die in Fig. 2 dargestellte Baugruppe ist in eine erfin
dungsgemäße träge Sicherung 45 entsprechend Fig. 3 ein
gebaut. Ein elektrisch isolierendes Gehäuse 46 mit zum
Umschließen der Baugruppe gemäß Fig. 2 ausreichendem Innen
raum hat elektrisch leitfähige Endkappen 48, 50. Die
Baugruppe gemäß Fig. 2 ist im Gehäuse 46 zentrisch angeord
net, wobei der Leiter 35 mit der Endkappe 50 mittels Löt-
oder Schweißlot 52 elektrisch und mechanisch verbunden ist.
In ähnlicher Weise ist der Leiter 40 mit der Endkappe 48
mittels Löt- oder Schweißlot 54 elektrisch und mechanisch
verbunden. Der Raumteil des Gehäuses 46, welcher nicht von der
Baugruppe gemäß Fig. 2 eingenommen wird, ist mit einem elek
trisch nicht leitfähigen körnigen Füllmaterial 56, z.B.
Sand, erfüllt.
Die in Fig. 3 dargestellte träge Sicherung 45 hat die für eine
träge Schmelzsicherung gewünschten Leistungskennwerte, die
von der Schmelzsicherung 10 gemäß Fig. 1 nicht erreicht
werden. Die Leiter 35, 40 bestehen aus Widerstands- bzw.
Heizdraht, der so gewählt ist, daß sie zur Übertragung auf
die Schmelzsicherung 10 eine vorbestimmte Wärmemenge bei
einem bestimmten Überstrom erzeugen, um zu bewirken, daß die
Schmelzsicherung 10 rascher auslöst als bei gleichem Über
strom, aber ohne die Heizspiralen 30, 32. Eine weitere
Verbesserung der Betriebskennwerte der kombinierten trägen
Schmelzsicherung 45 entsprechend Fig. 3 gegenüber der trägen
Schmelzsicherung 10 entsprechend Fig. 1 ergibt sich aus dem
Gehäuse 46 und dem körnigen Füllmaterial 56. Ihre Verwendung
gewährleistet ein ordnungsgemäßes Arbeiten der trägen Sicherung 45 bei
höheren Spannungen als die Schmelzsicherung 10 allein zu
läßt.
Im Vergleich mit der Schmelzsicherung 10 gemäß Fig. 1
sichert die kombinierte träge Schmelzsicherung 45 gemäß Fig.
3 die gewünschte zeitverzögerte Stromkreisunterbrechung bei
Überströmen im Bereich von etwa 135 bis 600 Prozent des
Nennstroms. Bei weiterem Ansteigen der Überströme nimmt die
Wirkung der Heizspiralen 30, 32 im Sinne einer früheren
Stromkreisunterbrechung durch die Schmelzsicherung 45 immer
mehr ab, wobei der durch den Körper 12 aus Schmelzlegierung
fließende Überstrom diesen zum Schmelzen bringt, bevor die
von den Heizspiralen 30, 32 übertragene Wärmemenge den
Körper 12 erwärmen kann. Die kombinierte träge Schmelz
sicherung 45 gemäß Fig. 3 besitzt jedoch keine verbesserte
Auslösefähigkeit bei Kurzschlußstrom.
Bei der in Fig. 4 dargestellten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist als Überstromauslöser wiederum eine träge
Schmelzsicherung 10 des in Fig. 1 dargestellten Typs verwen
det. An der Endkappe 26 ist mittels Löt- oder Schweißlot 60
ein blanker Draht 58 befestigt und dringt nach links durch
ein Isolierteil 62 hindurch. Das Isolierteil 62 verschließt
zusammen mit einem zylindrischen Formisolierteil 66 das
linke Ende des Gehäuses 46. Die Endkappe 48 ist mit dem
linken Ende des Drahtes 58 mittels Löt- oder
Schweißlot 68 elektrisch und mechanisch verbunden. Am rech
ten Ende ist ein isolierter Widerstands- oder Heizdraht 70
so um das Glasrohr 24 gewickelt, daß er über dem Leiter 16
liegt, der in Fig. 1 in der linken Zeichnungshälfte darge
stellt ist. Ein Ende des Heizdrahtes 70 ist
mittels Löt- oder Schweißlot 72 an der Endkappe 28 befestigt.
Das andere Ende erstreckt sich nach rechts und ist mittels
Löt- oder Schweißlot 74 sowohl mit der Endkappe 50 als auch
mit einer Metallschicht 76 auf der rechten Seite einer iso
lierenden Zwischenscheibe 78 elektrisch und mechanisch ver
bunden.
Die Ausführungsform entsprechend Fig. 4 bietet nicht nur die
Vorteile der Ausführungsform gemäß Fig. 3, sondern auch ver
besserte Auslösefähigkeiten bei Kurzschlußströmen. Der Werk
stoff und die Querschnittsfläche des Drahtes 58 sind so ge
wählt, daß sich die gewünschten Auslösefähigkeiten bei Kurz
schlußströmen ergeben. Durch die Verwendung von nur einem
Heizdraht 70 statt zwei Widerstandsdrähten 30, 32 ist es möglich,
verschiedene, dennoch gleichermaßen wünschenswerte Kennwerte
für die Wärmeübertragung zu erhalten, um eine Stromunter
brechung bei einer vorbestimmten prozentualen Größe des
Überlaststroms mit einer vorbestimmten Zeitverzögerung zu
gewährleisten. Im Vergleich mit der Verwendung des Auslösers
oder der trägen Schmelzsicherung 10 allein ist wegen der
Verwendung des als Kurzschlußsicherung dienenden Drahtes 58
und des längeren Gehäuses 46 ein Betrieb bei höherer Span
nung möglich. Die Nennspannung der kombinierten trägen
Schmelzsicherung 45 gemäß Fig. 4 wird durch die elektrischen
Kennwerte der Schmelzsicherung 10, des Drahtes 58 und die
Länge des Gehäuses 46 bestimmt.
Bei einer in Fig. 5 dargestellten anderen bevorzugten Aus
führungsform ist neben einer trägen Schmelzsicherung 10,
ähnlich der in Fig. 4 gezeigten, eine Kurzschlußsicherung
80 verwendet, welche die gewünschten Kennlinien für die
Unterbrechung von Kurzschlußströmen besitzt. Beim gezeigten
Beispiel ist ein feinerer Widerstands- oder Heizdraht (Drahtspirale) 82
verwendet, um bei niedrigeren Überlastströmen eine größere
Wärmemenge zu erzeugen. Das isolierende Rohr (Glasrohr, Gehäuse) 24 ist in einer
Ausnehmung eines isolierenden Trägers 84 abgestützt, der so
angeordnet ist, daß er den Heizdraht 82 in der gewünschten
Stellung auf dem isolierenden Rohr 24 hält. Der Heizdraht 82 ist an einem
Ende mittels Löt- oder Schweißlot 86 mit der rechten End
kappe 28 verbunden. Das andere Ende des Heizdrahtes 82
durchdringt nach rechts eine Öffnung 88 im Träger 84 und ist
mittels Löt- oder Schweißlot 90 an der Endkappe 50 der kom
binierten Sicherung befestigt.
Die Kurzschlußsicherung 80 hat eine rechte Endkappe 92 und
eine linke Endkappe 94. Die rechte Endkappe 92 ist mittels
Löt- oder Schweißlot 96 mit der linken Endkappe 26 elek
trisch und mechanisch verbunden. Wie bei den zuerst be
schriebenen Ausführungsformen ist die linke Endkappe 94
mittels Löt- oder Schweißlot 98 mit der linken Endkappe 48
der kombinierten trägen elektrischen Schmelzsicherung elektrisch und mechanisch verbun
den. Die kombinierte Sicherung gemäß Fig. 5 besitzt nicht
nur die verbesserte Fähigkeit zur Abschaltung von Überlast
strömen der Ausführungsform entsprechend Fig. 4, sondern
bietet dank der Kurzschlußsicherung 80 auch einen verbesserten Schutz
gegen Kurzschlußströme. Die im Sinne der Spannungshöhe ver
besserte Ausschaltleistung der Kurzschlußsicherung 80 bei Kurzschluß
strömen ergibt sich daraus, daß die Kurzschlußsicherung 80 vom körni
gen, elektrisch isolierenden Füllmaterial 56 umschlossen ist
und dadurch zuverlässig bei höheren Spannungen funktioniert,
als wenn sie in Luft arbeiten würde.
Die in Fig. 6 dargestellte bevorzugte Ausführungsform ist
der von Fig. 5 ähnlich, mit der Ausnahme, daß zum Unterbre
chen von Kurzschlußströmen ein Draht 100 vorgesehen ist, der
mittels Löt- oder Schweißlot 102 an der Endkappe 26 und mit
tels Löt- oder Schweißlot 104 an der Endkappe 48 befestigt
ist. Diese Ausführungsform besitzt alle verbesserten Kenn
werte hinsichtlich der Zeitverzögerung bei Überlastströmen
im Bereich von 135 bis 600% der Sicherung gemäß Fig. 5,
darüberhinaus die verbesserte Kurzschlußleistung dank der
Verwendung des Drahtes 100, wie für das Beispiel gemäß Fig.
4 dargelegt.
Bei der Ausführungsform entsprechend Fig. 7 sind Merkmale
der Ausführungsformen gemäß Fig. 4 und 5 vereinigt. Gegen
über der Ausführungsform entsprechend Fig. 4 besitzt das
gezeigte Beispiel hinsichtlich der Unterbrechung von Kurz
schlußströmen die sich aus der Verwendung der Kurzschluß
sicherung 80 ergebenden verbesserten Kennwerte.
Wenngleich erfindungsgemäß eine kombinierte Schmelz
sicherungs-Konstruktion in Betracht gezogen wird, bei der
die gewünschten Überstrom-Ausschalt-Kennwerte der einen
Schmelzsicherung mit den Kennwerten für die Kurzschlußstrom-
Unterbrechung der anderen Schmelzsicherung vereinigt sind,
wobei beide Sicherungen in einem Gehäuse 46 eingeschlossen
sind, das verbesserte Spannungsdaten ermöglicht, werden noch
andere Ausführungsformen der Erfindung in Betracht gezogen.
Fig. 8 zeigt die Verwendung einer trägen Schmelzsicherung
106 eines noch anderen Typs. Die träge Schmelzsicherung 106
ist in der US 4,517,544 beschrieben und hat einen elek
trisch isolierenden zylindrischen Kern 108, um den ein nicht
isolierter Schmelzdraht 110 herumgewickelt ist. Beim gezeig
ten Beispiel ist eine Kurzschlußsicherung 112 von einem
Schmelzstreifen gebildet, der einen Abschnitt 114 von ver
kleinertem Querschnitt aufweist.
Bei der in Fig. 9 dargestellten Ausführungsform weist die
träge Schmelzsicherung 10 einen Schmelzstreifen 116 auf, der
in einem Abschnitt mit einem elektrisch leitfähigen Material
118 beschichtet ist, das bei Erwärmung mit dem Streifen 116
ein Amalgam bildet, um bei der gewünschten Temperatur zu
öffnen bzw. zu unterbrechen. Beim gezeigten Beispiel ist
eine Kurzschlußschmelzsicherung 120 ein Schmelzstreifen,
der mehrere Abschnitte 122 von verkleinertem Querschnitt in
Form von Löchern aufweist.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 10 ist der in Fig. 8 darge
stellten ähnlich, außer daß der Schmelzstreifen 116 durch
einen zylindrischen Schmelzdraht 124 ersetzt ist. Ferner ist
bei den beiden Ausführungsformen gemäß Fig. 8 und 10 die
Heizspirale aus einem nicht isolierten Widerstandsdraht mit
weiten Windungen um das Glasgehäuse der trägen Schmelz
sicherung gewickelt.
Claims (11)
1. Träge elektrische Schmelzsicherung,
- - mit einem ersten, hohlen, elektrisch isolierenden, mit einem Füllmaterial gefüllten Gehäuse (46),
- - das mit zwei Endkappen (48, 50) verschlossen ist, zwischen denen in Reihenschaltung eine Schmelzsicherung (10; 106), zumindest ein Widerstands-Heizelement (30, 32; 70; 82) und eine Kurzschlußsicherung (58; 80; 100; 112; 120 124) angeordnet sind,
- - wobei die Kurzschlußsicherung (58; 80; 100; 112; 120, 124) zwei Anschlußstellen aufweist,
- - wobei zumindest die Schmelzsicherung (10; 106) in einem weiteren elektrisch isolierenden Gehäuse (24) befestigt ist, das mit weiteren elektrisch leitfähigen Endkappen (26, 28) verschlossen ist, die in die Reihenschaltung einbezogen sind,
- - wobei sich dieses weitere Gehäuse (24) innerhalb des ersten Gehäuses (46) befindet,
- - wobei ein durch das wenigstens eine Heizelement (30, 32; 70; 82) hindurchfließender Überlaststrom zur Erzeugung von Wärme und zu ihrer Übertragung vom Heizelement (30, 32; 70; 82) auf die Schmelzsicherung (10; 106) führt und bewirkt,
- - daß die Schmelzsicherung (10; 106) mit einer vorbestimmten Zeitverzögerung in dem zu öffnenden Stromkreis einen Überlaststrom unterbricht, der kleiner ist als der Überlaststrom, der sonst von ihr unterbrochen würde, dadurch gekennzeichnet, daß
- - das wenigstens eine elektrische Widerstands-Heizelement (70; 82) eine Drahtspirale (82) umfaßt, die um einen Teil des weiteren Gehäuses (24) in der Nähe der einen Endkappe (28) des weiteren Gehäuses (24) gewickelt ist, wobei ein Ende dieser Drahtspule (82) mit der einen Endkappe (28) und das andere Ende dieser Drahtspule (82) mit der einen Endkappe (50) des ersten Gehäuses (46) elektrisch und mechanisch verbunden ist, und
- - die erste Anschlußstelle der Kurzschlußsicherung (58; 80; 100, 112; 120; 124) mit der anderen Endkappe (26) des weiteren Gehäuses (24) und die zweite Anschlußstelle der Kurzschlußsicherung (58; 80; 100; 112; 120; 124) mit der anderen Endkappe (48) des ersten Gehäuses (46) verbunden sind.
2. Träge elektrische Schmelzsicherung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschlußsicherung
ein blanker Leiter (58; 100; 124) ist, der von dem
Füllmaterial (56) umgeben ist (Fig. 4, 6, 10).
3. Träge elektrische Schmelzsicherung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschlußsicherung
(112; 120) ein elektrisch leitfähiger Schmelzstreifen
mit einem oder mehreren Abschnitten (114; 122) von
verkleinertem Querschnitt ist, der von dem
Füllmaterial (56) umgeben ist (Fig. 8, 9).
4. Träge elektrische Schmelzsicherung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschlußsicherung
(80) selbst in einem langgestreckten, elektrisch
isolierenen Gehäuse, das ein erstes und ein zweites
Ende aufweist, eingeschlossen ist, wobei diese Enden
mit weiteren elektrisch leitfähigen Endkappen (92,
94) verschlossen sind und die weiteren Endkappen (92,
94) in die Reihenschaltung mit eingeschaltet sind
(Fig. 5).
5, Träge elektrische Schmelzsicherung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß eine der Endkappen (48,
50) des ersten Gehäuses (46) mit einer der weiteren
Endkappen (92, 94) des Gehäuses der
Kurzschlußsicherung (80) elektrisch oder mechanisch
verbunden ist.
6. Träge elektrische Schmelzsicherung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
das wenigstens eine elektrische Widerstands-
Heizelement (30, 32) zusätzlich zu der einen
Drahtspirale (32), die mit der einen Endkappe (28)
elektrisch und mechanisch verbunden ist noch eine
zweite Drahtspirale (30) umfaßt, die um einen anderen
Teil des weiteren isolierenden Gehäuses (24) der
Schmelzsicherung (10) in der Nähe einer seiner
anderen Endkappe (26) gewickelt ist und beide
Drahtspiralen (30, 32) einen Abstand voneinander
haben (Fig. 2, 3).
7. Träge elektrische Schmelzsicherung nach Anspruch 1
oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtspirale
aus auseinandergerückten Windungen eines blanken
Drahtes besteht (Fig. 8, 10).
8. Träge elektrische Schmelzsicherung nach einem der Ansprüche 1, 6 oder
7, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrisch
isolierender Träger (84) am weiteren Gehäuse (24) der
Schmelzsicherung (10) anliegt und dieses im ersten Gehäuse
(46) abstützt und dabei die Drahtspirale (82) so in
Stellung hält, daß sie den einen Teil des weiteren Gehäuses
(24) der Schmelzsicherung (10) umschlingt (Fig. 5,
6).
9. Träge elektrische Schmelzsicherung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß eine der Endkappen (26,
28) des weiteren Gehäuses (24) der Schmelzsicherung (10; 106)
mit einer der Endkappen (92, 94) des Gehäuses der
Kurzschlußsicherung (80) elektrisch und mechanisch
verbunden ist.
10. Träge elektrische Schmelzsicherung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der kleinere
Überlaststrom zwischen 135 und 500% des Nennstromes
der Schmelzsicherung (10; 106) beträgt.
11. Träge elektrische Schmelzsicherung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der kleinere
Überlaststrom zwischen 135 bis 200% des Nennstromes
der Schmelzsicherung (10; 106) beträgt.
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: HERRMANN-TRENTEPOHL, W., DIPL.-ING., 44623 HERNE K |
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D2 | Grant after examination | ||
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