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Sicherungskästchen für Fernmeldeleitungen In Fernmeldefreileitungen
können durch atmosphärische Entladungen, durch Berührung mit Starkstromleitungen
oder auch durch Fernwirkung solcher Leitungen elektrische Spannungen auftreten,
deren Wirkungen sowohl die Fernmeldeeinrichtungen beschädigen als auch deren Benutzer
gefährden können. Um solche fallweise auftretenden Spannungen von den Fernsprechapparaten
fernzuhalten, wird zwischen diese und die Freileitung eine Sicherungseinrichtung,
ein sog. Sicherungskästchen, eingeschaltet. Dieses Sicherungskästchen enthält in
jedem der beiden Leitungsäste je eine Spannungs- und Stromgrobsicherung sowie eine
Spannungs- und Stromfeinsicherung.
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Die Spannungsgrobsicherung besteht aus einer gegen Erde geschalteten
Funkenstrecke, die zwisehen etwa i5oo und 2500 V anspricht, und dient als
Schutz gegen die Wirkungen hoher Spannungen, wie sie vorwiegend bei atmosphärischen
Entladungen auftreten. Die dann folgende Stromgrobsicherung ist eine im Leitungszug
liegende Schmelzdrahtsicherung,deren Nennstromstärke bei den gebräuchlichen Ausführungen
zwischen 3 und io A liegt. Sie spricht bei entsprechendem überstrom in Bruchteilen
von Sekunden -an und hat die Aufgabe, beim Auftreten starker Ströme den Fernsprechapparat
rasch von der Freileitung zu trennen. Die nach dieser Sicherung wieder gegen Erde
liegende Spannungsfeinsicherung besteht meist aus zwei als Elektroden dienende Kohleklötzchen,
die durch ein dünnes Isolierplättchen getrennt sind. Sie spricht im allgemeinen
bei
Spannungen zwischen 5oo und 1250 V an und erfüllt einen zweifachen
Zweck. Einerseits leitet sie kleinere Ströme, die von Spannungen hervorgerufen werden,
auf die die Spannungsgrobsicherung noch nicht anspricht, gegen Erde ab. Andererseits
bringt sie beim Auftreten starker Ströme die mit ihr in Serie liegende Stromgrobsicherung
durch den über sie fließenden Strom zum Ansprechen und bewirkt so die rasche Abschaltung
des Fernsprechapparates. Hierbei wird die Spannungsfeinsicherung mit abgeschaltet,
während die Spannungsgrobsicherung .noch an der Freileitung liegt,. um in dieser
allenfalls weiterhin noch auftretende hohe Überspannungen unschädlich zu machen.
Die dann noch in jedem Leitungsmast liegende Stromfeinsicherung ist eine Feinsicherungspatrone,
die in der ,Regel bereits bei Strömen von o,5 A, jedoch stark verzögert, d. h. erst
nach Ablauf einer längeren Zeit, abschaltet. Sie wird bei allen Strömen entsprechender
Größe wirksam, welche durch Spannungen hervorgerufen werden, die unter der Ansprechgrenze
der Spannungsfeinsicherung fliegen. In diesem Bereich liegen auch die Spannungen
der Starkstromnetze. Ein Übertritt derartiger Spannungen in die Fernmeldeleitungen
kann durch Mängel am Leitungsnetz verhältnismäßig leicht erfolgen. Sie :können nicht
nur den Fernmeldeeinrichtungen, sondern auch vor allem deren Benutzern gefährlich
werden. Es muß daher für ihre A'bsc'haltung auch beim Fließen nur kleiner Ströme
vorgesorgt werden. Der Stromfeinsicherung kommt so eine besondere Bedeutung zu.
Die große Ansprechiverzögerung ist notwendig, damit die Sicherung nicht bei jeder
geringfügigen atmosphärischen Entladung anspricht.
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Die Feinsicherungspatrone besteht bei den bekannten Ausführungen im
wesentlichen aus einer auf einer iSpule aufgebrachten Heizwicklung, einem Lotplättchen,
das in einem pfannenartigen Ansatz dieser Spule liegt, und aus einem Stift, der
durch Federkraft gegen das Louplättchen gedrückt wird. Fließt nun ein entsprechender
Strom durch die Heizwicklung, so wird das Lotplättchen erwärmt und so weich, daß
es von dem Stift durchgedrückt wird. Letzterer unterbricht hierbei durch seine Längsbewegung
den Stromkreis. Um die Feinsicherungspatrone wieder betriebsbereit zu machen, muß
lediglich ein neues Lotplättchen eingesetzt und die den Stift andrückende Feder
gespannt werden.
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Auch andere Ausführungsformen von Fein sicherungspatronen stehen in
Verwendung: Ihre Wirkungsweise ist jedoch im Grunde dieselbe wie bei der vorstehend
beschriebenen. Allen diesen Ausführungsformen haften wesentliche Mängel an. Der
schwerwiegendste ist der, daß sie schon von Strömen, die noch weit unter der Ansprechgrenze
der Stromgrobsicherung liegen, dadurch zerstört werden, daß :ihre Heizwicklungen
verschmoren oder durchbrennen und sie bei solchen Strömen überhaupt nicht oder nicht
verläßlich auslösen. Sie sind dann nicht mehr, wie vorstehend beschrieben, durch
Einsetzen eines neuen Lotplättchens regenerierbar, sondern müssen ersetzt werden.
Die Forderung, daß die Feinsicherungspatronen bei Serienschaltung mit der Stromgrobsicherunig
durch Überströme nicht beschädigt werden und verläßlich auslösen, ist bei dem üblichen
Aufbau kaum zu erfüllen. Es ist daher, abgesehen von der nicht sicheren Funktion,
auch die Regenerierbarkeit der Feinsicherungspatronen nur bei einem beschränkten
Teil derselben verwertbar. Weiter gibt das Lotplättchen dem ständigen Druck des
unter Federspannung stehenden Stiftes im Laufe der Zeit nach. Derartige Feinsicherungspatronen
sprechen daher auch ohne das Vorhandensein von Überströmen an. Endlich sind die
Ansprechströme bzw. Zeiten solcher Feinsicherungspatronen auch bei gewissenhafter
Serienfertigung sehr verschieden. Die Feinsicherungspatronen können daher nur in
ziemlich weiten Grenzen auf den jeweils durch ihren Verwendungszweck gegebenen günstigsten
Wert eingestellt werden.
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Bei ,dem erfindungsgemäßen Sicherungskästchen wurde daher die Feinsicherungspatrone
durch eine Bimetallsicherung ersetzt. Die Verwendung von Bimetall für verzögert
ansprechende Sicherungen ist an sich technisch nicht neu. Bimetall wurde jedoch
für den gegenständlichen ZN-,'eck bisher offenbar deshalb nicht verwendet, weil
die gebräuchlichen Ausführungen solcher Sicherungen hierfür nicht geeignet sind.
Die Herstellungskosten der Bimetallsicherung müssen trotz der Forderung einer sicheren
Funktion niedrig sein, um mit der Feinsicherungspatrone in Wettbewerb treten zu
können. Dabei muß das Sicherungskästchen seinem Verwendungszweck entsprechend und
auch seiner Herstellungskosten halber klein sein, so daß wenig Platz für die Unterbringung
der Bi>netallsicherung zur Verfügung steht. Hieraus ergeben sich zusätzliche Forderungen,
die bei dem gegenständlichen Sicherungskästchen durch eine neue Ausbildung und Anordnung
der Sicherungselemente erfüllt wurden.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstands ist in den Fiig.
i bis 3 dargestellt.
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Fig. i zeigt die Vorderansicht; Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie
11-l1, beides bei abgenommener Schutzkappe, und , Fig.3 die Rückansicht bei abgenommener
Abdeckplatte.
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Auf der aus Isolierstoff gefertigten Grundplatte i sind die Stege
2 angebracht, die einerseits die Eingangsklemmschrauben 3, andererseits die Tulpenfedern
4 tragen. Sie bilden zusammen mit der geerdeten Platte 5 die Spannungsgrobsicherung
6. Die aufgebogenen Ansätze der Platte 5 dienen gleichzeitig als Haltestützen der
die Spannungs1einsicherung ibildenden strichliert angedeuteten Kohleklötzchen 7.
Die ebenfalls strichliert angedeuteten Stromgrobsicherungen 8 werden auf die Tulpenfedern
4 und 4' aufgesetzt. Die Tulpenfedern 4' sind einerseits mit den die anderen Stützen
der Kohleklötzchen bildenden Federn 9, andererseits mit den U-förmigen federnden
Bügeln io leitend verbunden. Letztere sind auf der Vorderseite der Grundplatte i
montiert und ragen mit ihren freien Enden durch
Öffnungen i t derselben
auf die Rückseite durch und tragen an ihren Enden schräge Ansätze 12. Die Bimetallstreifen
13 sind zur Einsparung von Platz an der Rückseite der Grundplatte i, und zwar mit
ihren Hauptbegrenzungsflächen parallel zu dieser mittels der Schrauben 14 einseitig
eingespannt, angebracht. Ihre freien Enden bilden die Haken 15, in die die Bügel
io mit Hilfe ihrer schrägen Ansätze 12 eingeklinkt werden können. Die Heizwicklungen
16 der Bimetallstreifen sind mit den einen Enden an diesen angelötet, während die
anderen unmittelbar zu den zum Anschluß des Fernsprechapparates dienenden Klemmen
17 führen. Die Platte 5 ist durch eine Lasche 18 mit der Klemme i9 verbunden und
wird über diese geerdet. Der zur Aufnahme der Bimetallstreifen dienende Hohlraum
der Grundplatte wird durch eine Abdeckplatte 2o verschlossen. Die Vorderseite des
Sicherungskästchens wird durch eine Schutzkappe abgedeckt.
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Der Betriebsstrom des Fernsprechapparates verläuft von den Eingangsklemmen
3 über die Stromgrobsicherungen 8, die eingeklinkten Bügel io, die Bimetallstreifen
13 und deren Heizwicklung 16 zu den Klemmen 17. Die hierbei auftretende Erwärtnung
der Rimetallstreifen ist so klein, daß die durch sie an den Enden hervorgerufene
Kraft nicht groß genug ist, um die Reibung zwischen diesen und den gegen sie drückenden
Bügeln io zu überwinden. Es kommt daher zu keiner Ausbiegung der Bimetallstreifen.
Fließt jedoch ein entsprechender Überstrom, z. B. von o,5 A, so werden die Bimetallstreifen
nach einiger Zeit so warm, daß sie sich trotz der angeführten Reibung gegen die
Abdeckplatte 20 ausbiegen und die Bügel io freigeben. Die Enden derselben bewegen
sich zufolge ihrer Federspannung von den Bimetallstreifen weg und unterbrechen so
den Stromkreis. Die nunmehr wieder erkaltenden Bimetallstreifen kehren in ihre urH
sprüngliche Lage zurück, können jedoch mit den Bügeln io nicht mehr in Berührung
kommen, so daß der Stromkreis geöffnet bleibt. Werden die Bügel io durch einen Druck
auf ihre freien: Schenkel zum Einklinken gebracht, so wird der Stromkreis geschlossen
und die Stromfeinsicherung ist wieder betrieibsbereit.
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Der beschriebenen Bimetallfeinsicherung haften die vora-ngeführten
Mängel der Feinsicherungspatrone nicht an. Ihre Heizwicklung kann aus so dickem
Draht gefertigt werden, daß sie auch durch starke Überströme nicht beschädigt wird.
Fehlauslösungen sind nicht möglich. Die Auslösezeiten können in wesentlich engeren
Grenzen. gehalten werden als hei der Feinsicherungspatrone.