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Hochleistungsschmelzsicherungspatrone Gegenstand der Erfindung ist
eine Hoc'hlei.stungsschmelzsicherungspatrone mit drei Schmelzstrecken, von denen
die eine unmittelbar und die beiden anderen in Reihe zueinander und parallel zur
ersten in den Stromkreis eingeschaltet sind. Bei den bekannten Patronen dieserArt
liegen sämtliche Schmelzstrecken mit ihren: Lötstellen im Innern eines allseitig
verschlossenen Porzellankörpers, in dem häufig auch; noch Temperaturschalter oder
Heizspulen angeordnet sind. Diese Anordnung ist unübersichtlich, und insbesondere
vermindern die in einem Löschmittel oder sonstwie eingekapselten. Lötstellen der
Schmelzleiter die Leistung der Sicherungspatrone, und zwar dadurch, daß bei wiederholter
Grenzbelastung das Lot seine Struktur verändert, ja sogar allmählich breiig wird
und austropft, so daß derartige Sicherungen nur für verhältnismäßig niedrige Abschaltleistungen
verwendet werden können.
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Diese Nachteile werden bei der Hochleistungsschmelzsicherungspatrone
gemäß der Erfindung dadurch behoben, daß die unmittelbar eingeschaltete und die
eine der hintereinandergeschalteten Schmelzstrecken, die aus durchgehenden Schmelzdrähten
bestehen und für. die Abschaltung hoher Überströme bestimmt sind, im Innern der
mit einem Löschmittel gefüllten Patrone liegen, während die dritte, leicht schmelzende
Schmelzstrecke, die mit dem einen Schmelzleiter in Reihe liegt und für die Abschaltung
geringerer Überströme bemessen ist, außerhalb- der Patrone auswechselbar angeordnet
ist. Da die Sicherungspatrone keine Lötstellen besitzt und die leichter schmelzende,
außen gelegene Schmelzstrecke der jeweils gewünschten Charakteristik entsprechend
bemessen werden kann, daneben aber jederzeit leicht auswechselbar und gut zu beobachten
ist, eignet sich die neue Sicherungspatrone für höchste Abschalteleistungen. Die
offenliegende5chmelzstrecke schmilzt bei überlast stets lichtbogenfrei ab, wobei
das Metall nur abtropft. Hierbei entstehen keine Gase. Bei Kurzschlußstrom
ist
diese Schmelzstrecke zu träge und bleibt ganz, da in diesem Falle die beiden Schmelzstrecken
im Innern der Patrone im geringen Bruchteil einer Sekunde durchbren-, nen und abschalten.
Nur bei einer Gren'zlast, beispielsweise bei einem durch Erdschluß sich entwickelnden
Kurzschluß, kann es vox kommen, daß während des lichtbogenfreien Abschaltens der
außen befindlichen Schmelzstrecke der Kurzschlußstrom sich derart verstärkt, daß
auch die in Reihe hierzu liegende Schmelzstrecke im Innern der Patrone ansprechen
und dann vorher abschalten wird. Es ist hierdurch ein auch nur kürzeres Stehenbleiben
eines Lichtbogens an der äußeren Schmelzstrecke unmöglich. Weitgehende Versuche,
besonders mit Grenzlasten, haben bewiesen, daß keine Gasentwicklung bei der außenliegenden
Schmelzstrecke stattfindet.
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Die einzelnen Sicherungsstrecken können in jeder beliebigen Weise
aufeinander abgestimmt werden, so daß die Charakteristik der Patrone eine vielseitige
ist.
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In der Zeichnung ist die neue Hochleistungsschmelzsicherungspatrone
in verschiedenen Ausführungsbeispielen dargestellt.
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Abb. i zeigt einen vertikalen Längsschnitt durch sie, während die
Abb. 2 bis 5 in gleichen Schnitten dieselbe Patrone mit Mitteln zur Erhöhung der
Ansprechgeschwindigkeit zeigen.
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Zwei Schmelzstrecken i und 2 befinden sich im Innern eines mit einem
Löschmittel; beispielsweise mit Marmormehl, Quarzsand o. dgl., gefüllten Patronenkörpers
q., der auf der einen Seite durch eine mit den beiden Schmelzstrecken in Verbindung
stehende Kappe 5 und auf der anderen Seite durch die ebenfalls mit den Schmelzstrecken
i - und 2 verbundenen, geteilten Kappen 6 und 7 abge= schlossen ist. Die Schmelzstrecke
i hat die unmittelbare Verbindung der Kappe 5 mit der Kappe 7 herzustellen, während
die Schmelzstrecke 2 die Verbindung der Kappe 5 mit der Kappe 6 bewerkstelligt.
Eine Schmelzstrecke 3 verbindet die beiden Kappen 6 und 7, WO-durch zwei in Reihe
zueinander geschaltete Schmelzstrecken 3 und 2 entstehen, die einen großen Leitungsweg
und daher einen hohen Widerstand erhalten: Die Schmelzstrecke 3 soll aus einem Metall
mit niedrigerem Schmelzpunkt als Silber bestehen, beispielsweise aus Kupfer, Blei,
Zink, Zinn, Aluminiün i oder deren Legierungen, und :so bemessen sein, daß sie sich
bei Überlast in jedem Fall lichtbogenfrei trennt.
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Nachstehende Beispiele zeigen die mit der Patrone möglichen Charakteristiken:
Bei einer Hochleistungspatrone für 8o Ampere = 8o °f(, kann die Strecke i für 50
% , die Strecke 2 für 40 % und die Strecke 3 für 30 °% der Belastung
gebaut sein. Entsprechend dem Aufbau der Patrone ist für ihre Charakteristik stets
die Summe der Belastun-::gten aus Strecke i und Strecke 3 maßgeblich. 'lei einer
anderen Ausführung, beispielsweise einer Hochleistungsschmelzsicherungshatrone für
go Ampere = go °/o kann die -Streckenbelastung folgende sein: Strecke i = 70 °/0,
Strecke 2 = 30 % und Strecke 3 = 20 "/o. Schließlich können. bei einer Hochl.eistungspatrone
für roo Ampere = ioo °/o alle drei Schmelzstredken für eine Belastung von 5o % hergerichtet
sein.
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Da das Metall der Schmelzstrecke 3 bei Überbelastung allmählich von
dem starren in den breiigen und nachher in den flüssigen Zustand übergeht, kann
man an dieser Schmelzstrecke die Unterbrechung noch mit an sich bekannten Mitteln
beschleunigen.
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In den Abb.2 und q. ist die Schmelzstrecke 3 beispielsweise demDruck
eines unter Federspannung stehenden Knopfes $ aus Hartporzellan oder Steatit ausgesetzt.
Man kann aber auch die Schmelzstrecke selbst unter Federspannung setzen, wie das
beispielsweise-in Abb. 3 geschehen ist. Hier bedeutet 3 einen beispielsweise aus
Blei bestehenden; an die Kappe 6 angelöteten Schmelzstreifen, der auf der einen
Seite mit einem federnden Bimetällstreifen g, beispielsweise einem solchen aus Siliciumbronze,
verbunden ist. Bei der in Abb: 5 dargestellten Patrone ist die Schmelzstrecke 3
als flexibles Kupferband ausgebildet und mit ihrem einen Ende an der Kappe 6 der
Patrone angelötet. Eine Feder io fördert die Trennung der Schmelzstrecke von der
Kappe 6, sobald das Lot an dieser Stelle anfängt, sich zu erweichen.
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Hochleistungspatronen, die beispielsweise für einen Nennstrom. von
über 35o Ampere bestimmt sind, baut man zweckmäßigerweise wie nach den Abb. q. und
5 mit einem ver-IängertenPatronenkörper, in dem dieBrücke8 liegt. Die Schmelzstrecken
i und 2 liegen in einer mit Löschmittel gefüllten Kammer, während die Schmelzstrecke
3 gekapselt ist, ohne jedoch von Löschmittel umgeben zu sein. Die Strecke 3 kann
dabei aus einem zusätzlich belasteten Streifen o. dgl. wie in j Abb. q. oder einem
mit einer Feder ausgestatteten Streifen wie in Abb. 5 bestehen.
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Durch die Verwendung von drei Schmelzstrecken, von denen eine direkt,
die beiden ,andern hintereinander geschaltet sind, und die wahlweise Bemessung jeder
einzelnen Strecke ist die Möglichkeit gegeben, bei den Hochleistungspatronen die
grundverschiedensten thermischen Charakteristiken zu erzielen. Die neue Hochleistungsschmelzsicherungspatrone
läßt sich beispielsweise so ausbilden, däB die Schmelzstrecke i als kurzschlußfiinke
oder
kurz verzögerte Strecke dient und je nach Bedarf die Schmelzstrecke :2 in Verbindung
mit der Strecke 3 als Zusatz benutzt wird.
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In der gekennzeichneten Weise lassen sich auch Hochleistungshochspannungspatronen
ausbilden.