DE594042C - Geschlossene Schmelzsicherung fuer Wechselstrom - Google Patents

Description

Es sind sowohl, Schmelzsicherungen bekannt, deren Schmelzleiter in einem Gas, wie auch solche, deren Schmelzleiter in einem flüssigen Dielektrikum, beispielsweise Öloder Tetrachlorkohlenstoff, liegt. Die Verwendung flüssiger Dielektrika hat den Zweck, die Unterbrechung des Lichtbogens der Schmelzsicherung zu fördern, wobei von der größeren Isolierfähigkeit der genannten Flüssigkeitsdielektrika gegenüber Luft Gebrauch gemacht wird.

Bei einer Sicherung kommt es außer dem Unterbrechungsvermögen wesentlich auf das Wärmevefhalten des den Schmelzleiter umgebenden Mittels an. Mit Rücksicht auf die Beibehaltung 'eines unveränderlichen Grenzstromes der Sicherung soll sich.· nämlich das Wärmeverhalten dieses Mittels mit der Ge.-schwindigkeit der vom Schmelzleiter aus erfolgenden Wärmezufuhr möglichst wenig ändern, d.h. die Verhältnisse bei plötzlicher Wärmezufuhr sollen annähernd die gleichen sein wie bei langsamer Erwärmung. Dies ist bei Flüssigkeiten nicht erfüllt, so daß im allgemeinen Schmelzsicherungen mit gasförmigem Dielektrikum solchen) mit Flüssigkeitsdielektrikum in dieser Hinsicht überlegen sind.

Gegenstand der Erfindung ist eine abgegeschlossene Schmelzsicherung für Wechselstrom, die bis auf den Schmelzleiterraum mit Flüssigkeit gefüllt ist, und welche, trotzdem keine die Unterbrechung fördernde Isolierflüssigkeit den Schmelzleiter umgibt, sehr starke Unterbrechungslichtbögen innerhalb der Zeit <einer Halbwelle des Wechselstromes löscht. Erfindungsgemäß wird beim Durehschmelzen des Schmelzdrahtes die Flüssigkeit, insbesondere Wasser, derart zum Verdampfen gebrächt, daß der Schmelzleiterraum mit gespanntem Dampf angefüllt ist, durch dessen Expansion der Lichtbogen gelöscht wird.

Ein Vorzug dieser Sicherung besteht darin, daß man nicht an Isolierflüssigkeiten gebunden ist und also nicht die unerwünschten Eigenschaften dieser Flüssigkeiten, z. B. die Brennbarkeit von Öl, die Zersetzbarkeit und chemische Aggressivität von Tetrachlorkohlenstoff, in Kauf zu nehmen braucht. ₅₀-

Zur Einleitung der Verdampfung kann das über dem Flüssigkeitsspiegel liegende Ende ■ des Schmelzleiters nach dem Durchschmelzen durch eine Feder o. dgl. unter die Flüssigkeitsoberfläche verlegt werden, damit der Lichtbogen in die Flüssigkeit hineingezogen

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr.-Ing. Walther Estorff in Berlin-Charlottenburg.

Claims (4)

1. und eine starke Verdampfung erzielt wird. Nach. Erreichen einer gewissen Dampfspannung öffnen sich Ausströmungsöffnungen, die in der den Schmelzleiterraum umgebenden Wandung vorgesehen sind, und durch das Ausströmen von Dampf wird eine starke Dampfexpansion in der Sicherung herbeigeführt, die den.' Lichtbogen löscht.

   In. der Zeichnung ist die Schmelzsicherung nach der Erfindung beispielsweise dargestellt.

   „ „In der Abb. ι ist an das Gefäß ι o, welches aus einem isolierenden Material hergestellt ist, oben bei ii der eine Pol, unten bei 12 der andere Pol der zu schützenden Leitung angeschlossen. An 11 ist der Schmelzleiter 13 angeschlossen, der durch eine an seinem unteren Ende 14 befestigte Feder 15 gespannt gehalten wird. Durch diese Feder ist er gleichzeitig an den anderen Pol 12 angeschlossen. Das Wasser 16, mit welchem der untere Teil des Gefäßes gefüllt ist, erreicht das untere Ende des Schmelzleiters nicht. Die seitliche Öffnung 17 des Gefäßes 10 ist mit einem federnden Verschlußdeckel 18 verschlossen, der mit einer gewissen Verspannung in der Öffnung sitzt, so daß er erst bei einem bestimmten inneren Überdruck aus der Öffnung herausgeschleudert wird. Die Sicherung wirkt folgendermaßen:

   Ein über dem Grenzstrom liegender Strom bewirkt das Durchschmelzen des Schmelzleiters 13. Nach dem Durchschmelzen bildet sich zwischen den Punkten 11 und 14 der Unterbrechungslichtbogen. Der Punkt 14 wird durch die Feder 15 unter die Flüssigkeitsoberfläche gezogen, so daß der im Wasser brennende Lichtbogen dieses verdampft. Der gebildete gesättigte Wasserdampf füllt den ganzen oberen Raum des Gefäßes. Wenn ■ er eine gewisse Spannung erreicht hat, wird der Verschlüßdeckel iS herausgeschleudert, und Dampf strömt aus. Infolgedessen expandiert der den Lichtbogen umgebendeDampf und kondensiert. In dem Augenblick, wo der Lichtbogen den Wert Null hat, haben die im Lichtbogenpfad befindlichen bewegten elektrischen Teilchen (Ionen und Elektronen) keine einheitliche Bewegungsrichtung. Die Ionen bilden in diesem Augenblick Kondensationskerne für den Wasserdampf, der den Lichtbogenpfad ganz erfüllt. Die elektrischen Ladungsträger haben sehr kleine Maße, so daß das sich anlagernde Kondensat ihre Maße und damit ihre Trägheit außerordentlich vergrößert. Sie können sich infolgedessen unter dem Einfluß der nach dem Stromnulldurchgang wiederkehrenden Spannung im elektrischen Feld nicht mehr genügend schnell bewegen, um eine Neuzündung des Lichtbogens herbeizuführen.

   Es ist wesentlich, daß der Dampfraum im Gefäß 10 so groß bemessen und vor dem Aufmachen der Ausströmungsöffnungen eine so große Dampfmenge entwickelt wird, daß die Kondensation während der Ausströmung über eine Halb welle des Wechselstromes anhält. Denn die Ablagerung findet nur beim Stromnulldurchgang statt. Ferner ist es wesentlich, daß eine genügende Dampf spannung vorhanden ist, da das Druckgefälle die Ausströmgeschwindigkeit und damit die der Größe der Abkühlung entsprechende Menge des Kondensates bestimmt.

   In der Abb. 2 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

   In dem Repelitrohr 20 ist der Repelitkörper 21 durch Stifte 22 befestigt. Durch die Öffnung 23 dieses Repelitkörpers geht das Messingrohr 24 hindurch, an dessen unterem Ende der Schmelzleiter 25 befestigt ist. 2 6 ist ein Federring, 27 eine Schelle, an welcher die Leitung 28 befestigt ist. Das Repelitrohr 20 ist mit seinem unteren Ende in den Metallbecher 29 eingekittet, durch welchen die Ge- 8g genelektrode 30 hindurchgeführt ist. 31 ist die Stromzuführung. 32 ist eine Kupferlitze, welche die untere Gegenelektrode 30 mit dem Schmelzleiter 25 verbindet. Durch die feder 33 wird der Schmelzleiter nach unten gezogen. Der Raum 34 ist teilweise mit Wasser gefüllt.

   Diese Sicherung wirkt in der Weise, daß nach dem Durchschmelzen des Schmelzleiters der gespannte Dampf die bewegliche Elektrode 24 aus der Öffnung 23 herausdrückt. Dadurch wird¹, wie bei dem Expansionsschalter durch den Schaltstift, durch die Elektrode 24 die Öffnung 23 plötzlich freigegeben und durch das Ausströmen von Dampf die Löschung des Lichtbogens durch Expansion herbeigeführt.

   Pa τ ε ν τ A

   ¹ κ ü c η ε :

   ι. Geschlossene Schmelzsicherung für Wechselstrom, die bis auf den Schmelzleiterraum mit Flüssigkeit gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß beim Durchschmelzen des Schmelzdrahtes die Flüssigkeit, insbesondere Wasser, derart zum Verdampfen gebfacht wird, daß der Schmelzleiterraum mit gespanntem Dampf angefüllt ist, durch dessen Expansion der 11g Lichtbogen gelöscht wird.
2. 2. Schmelzsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das über dem Flüssigkeitsspiegel liegende Ende des Schmelzleiters nach dem Durchschmelzen durch eine Feder o. djgl. unter die Flüssigkeitsoberfläche gezogen wird.
3. 3. Schmelzsicherung nach Anspruch ι, gekennzeichnet durch Ausströmungsöffnungen für den Dampf in der den Schmelzleiterraum umgebenden Wandung, welche sich nach Erreichen einer gewissen Dampfspannung öffnen.
4. 4. Schmelzsicherung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine als beweglicher Stift ausgebildete Elektrode, an der der Schmelzleiter befestigt ist und die, in der to Ausströmungsöffnung sitzend, diese verschließt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen