PL196151B1

PL196151B1 - Środek gaśniczy w postaci od pastowatej do stałej, do gaszenia łuków elektrycznych, zastosowanie środka gaśniczego oraz sposób wytwarzania urządzenia elektrycznego

Info

Publication number: PL196151B1
Application number: PL347881A
Authority: PL
Inventors: Uwe Kaltenborn; Jens Rocks; Pal Kristian Skryten
Original assignee: Abb Research Ltd
Priority date: 2000-06-07
Filing date: 2001-06-05
Publication date: 2007-12-31
Also published as: NO20012784D0; EP1162640A1; AU5012701A; AU774864B2; NO20012784L; US20020004547A1; US6645637B2; PL347881A1

Abstract

1. Srodek gasniczy w postaci od pastowatej do stalej, do gaszenia luków elektrycznych, skla- dajacy sie z polimeru silikonowego lub mieszaniny polimerów silikonowych i co najmniej jednego wy- pelniacza mineralnego, znamienny tym, ze polimer silikonowy, wzglednie mieszanine polimerów silikonowych stanowi utwardzalny polisiloksan wzglednie utwardzalna mieszanina polisiloksanów i ten co najmniej jeden wypelniacz mineralny ma srednia wielkosc ziarna w przedziale od 500 nm do 500 µ m oraz jest wybrany grupy zawierajacej naturalne oczyszczone piaski, tlenek krzemu, tlenek glinu, tlenek tytanu, krzemiany, weglany mineralne, geopolimery, szkla, mike, czastki ceramiki, kwas borowy, wodo- rotlenki metali, substancje mineralne zawierajace wode hydratacyjna, MgCO 3 , Mg(OH) 2 , MgO. 15. Sposób wytwarzania urzadzenia elektrycznego, zwlaszcza bezpieczników, znamienny tym, ze miesza sie równomiernie zwiazek silikonowy, majacy konsystencje od plynnej do pastowatej lub mieszanine takich zwiazków silikonowych z odpowiednim wypelniaczem lub mieszanina takich wypel- niaczy w zadanym stezeniu i dowolnej kolejnosci, uzyskana mieszanine przeksztalca sie do pozada- nego ksztaltu i/lub naklada sie na drut bezpiecznikowy urzadzenia, i/lub wprowadza sie do wnetrza urzadzenia, a nastepnie mieszanine utwardza sie lub umozliwia jej utwardzenie, ewentualnie przed i/lub po wprowadzeniu mieszaniny do wnetrza urzadzenia. PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest środek gaśniczy w postaci od pastowatej do stałej, do gaszenia łuków elektrycznych, zastosowanie środka gaśniczego oraz sposób wytwarzania urządzenia elektrycznego.

Chodzi tu zwłaszcza o środek gaśniczy do gaszenia łuków elektrycznych w urządzeniach elektrycznych, korzystnie w elementach zabezpieczenia nadmiarowo-prądowego, jak bezpieczniki w ogólności, przykładowo bezpieczniki topikowe w gospodarstwie domowym, bezpieczniki wysokiego napięcia i wielkiej mocy (bezpieczniki typu HH) w sieci rozdzielczej lub bezpieczniki podłożowe, stosowane od mikroelektroniki po technikę wysokich napięć lub w bezpiecznikach powtarzalnych, na przykład bezpiecznikach typu PTC (PTC = positive temperaturę coefficient = dodatni współczynnik temperaturowy).

Środki gaśnicze do gaszenia łuków elektrycznych w urządzeniach elektrycznych, na przykład bezpiecznikach, są znane. Funkcja środka gaśniczego w bezpiecznikach elektrycznych polega na tym, że środek gaśniczy odbiera łukowi elektrycznemu wystarczająca, ilość energii względnie na tyle silnie go chłodzi, że łuk gaśnie przy przejściu prądu przez zero. W ogólności jako środek gaśniczy stosuje się piasek. Charakterystyka włączania bezpiecznika zawierającego piasek jest zatem silnie uzależniona od składu piasku gaśniczego oraz jego średniego rozkładu wielkości ziarna i kształtu ziarna. Dlatego też piaski gaśnicze pochodzące od różnych producentów mają silnie zróżnicowane własności.

Z amerykańskich opisów patentowych nr 4444 671 lub nr 5406 245 znane są rozwiązania, w których do chłodzenia łuków elektrycznych w bezpiecznikach elektrycznych stosuje się związki organiczne, nakładając je ewentualnie jako powłokę na drut bezpiecznika. Zaproponowano na przykład zastosowanie ciekłych polimerów, takich jak poliuretany, poliakrylany, żywice melaminowoformaldehydowe oraz mieszanin takich związków polimerowych, względnie sześciometylenoczteroaminy. Polimer ulega przy tym rozkładowi, stykając się z gorącym łukiem elektrycznym, co powoduje zgaszenie łuku. Zastosowanie wspomnianych związków ma jednak z reguły tę wadę, że występują zjawiska starzenia. Ponadto przy rozkładzie w łuku elektrycznym związki te wytwarzają często przewodzące prąd elektryczny produkty rozkładu, których nieszkodliwość dla środowiska stoi często pod znakiem zapytania. Pogorszeniu ulega poza tym wytrzymałość dielektryczna bezpiecznika po wyłączeniu prądu, w związku zczym trzeba się liczyć z termicznym wtórnym zapłonem łuku elektrycznego.

W przypadku bezpiecznika typu HH należy uwzględnić dwa zakresy pracy, mianowicie zakres małych prądów nadmiarowych do 10 IN (IN = prąd nominalny, oznaczany również Inom) oraz zakres dużych prądów uszkodzeniowych. Duże prądy uszkodzeniowe są stosunkowo łatwe do opanowania, jeżeli w ścieżce prądowej umieści się w znany sposób miejsca osłabienia. Jeżeli wytworzy się wystarczająco wysokie napięcie powyżej napięcia na stopce, wówczas te miejsca osłabienia powodują zgaszenie łuku elektrycznego przy przechodzeniu prądu przez zero.

Dla niewielkich prądów nadmiarowych typowe bezpieczniki zachowują się w całkowicie odmienny sposób. W środku bezpiecznika na drut nakłada się cząstki cyny (M-Spot, Metcalf-Effect). Przy nagrzewaniu bezpiecznika w wyniku działania prądu nadmiarowego cyna wdyfundowuje do srebra. Powstała faza międzymetaliczna AgSn2 ma znacznie niższą temperaturę topnienia niż materiał wyjściowy (srebro) i topi się w miejscu, gdzie do drutu ze srebra wdyfundowała wystarczająca ilość cyny. W tym miejscu tworzy się łuk elektryczny.

Gaszenie tego łuku elektrycznego odbywa się za pomocą środka gaśniczego, z reguły piasku kwarcowego, w następstwie procesu odbierania energii, zachodzącego przy topieniu piasku. Aby dostarczyć wystarczającą ilość energii do stopienia piasku, prąd uszkodzeniowy musi być w ogólności co najmniej trzykrotnie wyższy niż prąd nominalny bezpiecznika. Przy mniejszych prądach luk elektryczny z jednej strony nie może odpowiednio rosnąć, ponieważ energia nie wystarcza do stopienia stopki na elemencie bezpiecznika (drut), z drugiej zaś łuk elektryczny nie może zgasnąć, ponieważ energia nie wystarcza do stopienia piasku bezpiecznika w dostatecznym zakresie. Dlatego też łuk elektryczny pali się dalej stabilnie na określonym odcinku wewnątrz bezpiecznika.

Energia cieplna, której wprowadzanie jest lokalnie ograniczone, powoduje nadmierny gradient cieplny wewnątrz bezpiecznika w obszarze palenia się łuku elektrycznego, co może grozić wybuchem bezpiecznika. Aby jednak można było przerwać przepływ prądów, leżących pomiędzy prądem nominalnym i minimalnym prądem wyłączenia równym około 3IN konieczna jest poprawa chłodzenia tak zwanych niskoprądowych łuków elektrycznych.

PL 196 151 B1

Środek gaśniczy w postaci od pastowatej do stałej, do gaszenia łuków elektrycznych, składający się z polimeru silikonowego lub mieszaniny polimerów silikonowych i co najmniej jednego wypełniacza mineralnego, odznacza się według wynalazku tym, że polimer silikonowy, względnie mieszaninę polimerów silikonowych stanowi utwardzalny polisiloksan, względnie utwardzalna mieszanina polisiloksanów i ten co najmniej jeden wypełniacz mineralny ma średnią wielkość ziarna w przedziale od

500 nn do 500 μm oraz jest wybrany grupy zawierającej naturalne oczyszczone piaski, tlenek krzemu, tlenek glinu, tlenek tytanu, krzemiany, węglany mineralne, geopolimery, szkła, mikę, cząstki ceramiki, kwas borowy, wodorotlenki metali, substancje mineralne zwierające wodę hydratacyjną, MgCO3,

Mg(OH)2, MgO.

Korzystnie wypełniacz ma średnią wielkość cząstek w przedziale od 10 μm do 250 μm.

Korzystnie zawiera wypełniacz w stężeniu wynoszącym co najmniej 10 procent wagowych, wodniesieniu do całkowitego ciężaru środka gaśniczego.

Korzystnie utwardzalny siloksan, względnie utwardzalna mieszanina polisiloksanów utwardza się w temperaturze pokojowej lub w temperaturze podwyższonej w drodze poliaddycji lub polikondensacji.

Korzystnie organopolisiloksan stanowi związek, względnie mieszaninę związków o ogólnej postaci (I) i/lub(IA):

R1 R	R1	R1
R1—Si 1	n-i-ii n-U	J_i: _n ‘	- Si-R1 ⁿ I
⁰ I7? ⁰ F	I ?' ⁰ J
R1 R	R2	R1
R1 R	R1
R1—»	_n A: n	Γ X; n	1
5i-O-\|-Si O-J-	ίΤΓ?¹ °	Jn
	R	R2

(IA) gdzie:

R oznaczają niezależnie od siebie rodnik alkilowy zawierający od 1 do 8 atomów węgla, (C1-C4)-alkiloaryl lub aryl, korzystnie rodnik alkilowy zawierający od 1 do 4 atomów węgla lub fenyl, korzystnie metyl,

R1 oznaczają niezależnie od siebie jedno ze znaczeń R lub R2,

R2 oznacza jedno ze znaczeń R lub wodór, lub rodnik-(A)r-CH=CH2,

A oznacza rodnik -C5H2s-, korzystnie -(CH2)s, gdzie s oznacza liczbę całkowitą od 1 do 6, korzystnie 1, r oznacza zero lub jeden, moznacza średnio od zera do 5000, korzystnie od 20 do5000, korzystnie od 50 do 1500, n oznacza średnio od zera do 100, korzystnie od 2 do100, korzystnie od 2 do 20, przy czym suma [m + n] dla związków niecyklicznych wynosi korzystnie co najmniej 20, korzystnie conajmniej 50, zaś suma [m + n] dla związków cyklicznych wynosi 3 do 11, korzystnie 3 do 7 i grupy -[Si(R)(R)O]-i -[Si(R1)(R2)O]-są rozmieszczone w cząsteczce w dowolnej kolejności.

Korzystnie siloksan o wzorze (I) stanowi związek niecykliczny, w którym suma [m+ n] leży średnio w przedziale od 20 do 5000, korzystnie w przedziale od 50 do 1500.

Korzystnie związek o wzorze (IA) stanowi cykliczny organowodoropolisiloksan lub organowinylopolisiloksan, który składa się z jednostek -[Si(R)(R)O]- i/lub jednostek - [Si(R1)(R2)O]-, korzystnie zjednostek -[SiH(R2)O]-, które tworzą pierścień złożony z 4 do 12 takich jednostek, korzystnie z 4 do 8 jednostek siloksy.

Korzystnie ma postać utwardzalnej mieszaniny, składającej się z dwóch składników, gdzie wjednym składniku,co najmniej dla części cząsteczek obecnych w tym składniku, R2 oznacza wodór,

PL 196 151 B1 zaś w drugim składniku, co najmniej dla części cząsteczek obecnych w tym składniku, R2 oznacza -A-CH=CH2.

Korzystnie dla umożliwienia reakcji sieciowania addycyjnego zawiera związek kompleksowy lub mieszaninę takich związków kompleksowych z grupy metali obejmującej rod, nikiel, pallad i/lub platynę.

Korzystnie zawiera układ żywic silikonowych, podlegający sieciowaniu kondensacyjnemu.

Korzystnie co najmniej jeden wypełniacz mineralny jest wybrany z grupy obejmującej krzemiany sodowo-potasowe, krzemiany krzemowo-glinowe, węglan wapniowo-magnezowy lub węglany wapniowo-krzemowo-magnezowe, trolity i/lub zeolity na bazie krzemianów glinu lub innych metali ziem alkalicznych, wodorotlenek glinu, wodorotlenek magnezu, tlenek glinu zawierający wodę hydratacyjną, Mg(OH)2 · 4MgCO3 · 4H2O i MgCl2 · 5Mg(OH) 2 · 7H2O.

Korzystnie co najmniej jeden wypełniacz mineralny ma średnią wielkość cząstek w przedziale od 10 μm do 250 μm, korzystnie od 20 μm do 150 μm, korzystnie od 30 μm do 130 μm lub korzystnie w przedziale od 500 μm do 50 μm, korzystnie w przedziale od 0,5 μm do 10 μm.

Korzystnie udział tego co najmniej jednego wypełniacza mineralnego w żywicy silikonowej leży w przedziale od 5 do 95% wagowych, korzystnie w przedziale od 40 do 85% wagowych, zwłaszcza wprzedziale od 60 do 80% wagowych, w odniesieniu do całkowitego ciężaru wypełniacza i polimeru.

Zastosowanie środka gaśniczego określonego jak powyżej do gaszenia łuków elektrycznych welementach zabezpieczenia nadmiarowo-prądowego, korzystnie w bezpiecznikach, korzystnie wbezpiecznikach topikowych w gospodarstwie domowym, w bezpiecznikach wysokiego napięcia iwielkiej mocy w sieci rozdzielczej lub bezpiecznikach podłożowych, w elektronice, mikroelektronice, technice wysokich napięć, względnie w bezpiecznikach powtarzalnych, korzystnie w elementach typu PTC.

Sposób wytwarzania urządzenia elektrycznego, zwłaszcza bezpieczników, charakteryzuje się według wynalazku tym, że miesza się równomiernie związek silikonowy, mający konsystencję od płynnej do pastowatej lub mieszaninę takich związków silikonowych z odpowiednim wypełniaczem lub mieszaniną takich wypełniaczy w żądanym stężeniu i dowolnej kolejności, uzyskaną mieszaninę przekształca się do pożądanego kształtu i/lub nakłada się na drut bezpiecznikowy urządzenia i/lub wprowadza się do wnętrza urządzenia, a następnie mieszaninę utwardza się lub umożliwia jej utwardzenie, ewentualnie przed i/lub po wprowadzeniu mieszaniny do wnętrza urządzenia.

Stwierdzono, że polimery silikonowe, korzystnie w postaci od pastowatej do stałej, zawierające jako wypełniacze znane związki mineralne w odpowiedniej formie i stężeniu, stanowią znakomity środek gaśniczy do gaszenia łuków elektrycznych w bezpiecznikach elektrycznych. Przy użyciu środków gaśniczych według wynalazku można przerywać, względnie gasić łuki elektryczne, wytwarzane przez prądy mniejsze niż minimalny prąd wyłączenia równy około 3IN, atakże prądy znacznie mniejsze od prądu nominalnego, bez obawy wystąpienia opisanych wyżej niedogodności. Tak na przykład przy użyciu środka gaśniczego według wynalazku można gasić łuki elektryczne o prądzie równym 0,67 prądu nominalnego Iw.

Przy użyciu środka gaśniczego według wynalazku można również umieszczać w dużych ilościach bardzo drobne cząstki czynników chłodzących bezpośrednio i trwale w pobliżu oczekiwanego łuku elektrycznego. Z uwagi na dużą powierzchnię drobnych cząstek znacznej poprawie ulega wydajność chłodzenia, przy czym przy utlenianiu silikonu przez łuk elektryczny w zasadzie nie powstają przewodzące i silnie toksyczne produkty rozkładu. Zastosowanie środka gaśniczego według wynalazku do gaszenia łuków elektrycznych pozwala znacznie zmniejszyć wymiary bezpieczników, na przykład bezpieczników typu HH, przy zachowaniu tej samej mocy.

Ponadto przy użyciu środka gaśniczego według wynalazku można znacznie zmniejszyć odstęp pomiędzy równoległymi drutami bezpiecznika z dotychczasowej wartości, wynoszącej dotychczas co najmniej około 16 mm do około 1mm, bez obawy,że dojdzie do zwarcia pomiędzy spiralnymi zwojami drutu bezpiecznika w trakcie lub po procesie włączania. Wten sposób powstaje możliwość, przy spiralnym zwinięciu drutów bezpiecznika, umieszczenia znacznie dłuższego drutu wewnątrz bezpiecznika przy znormalizowanych wymiarach zewnętrznych. Długość drutu, która po zadziałaniu bezpiecznika jest identyczna z elektrycznym odcinkiem izolacyjnym, wyznacza maksymalne napięcie, do którego można zastosować bezpiecznik.

Przy zastosowaniu środka gaśniczego według wynalazku udaje się zwiększyć napięcie, którego górna granica wynosiła dotychczas 36 kVoraz zrealizować bezpieczniki do 110 kV i więcej przy zachowaniu zwartej budowy bezpiecznika. Poprawione według wynalazku chłodzenie i gaszenie łuku

PL 196 151 B1 powoduje obniżenie kosztów wytwarzania bezpieczników typu HH, ponieważ przykładowo stosowane dotychczas korpusy bezpiecznikowe można dostosować do znacznie mniejszych nacisków.

Przedmiotem wynalazku jest zwłaszcza środek gaśniczy w postaci od pastowatej do stałej do gaszenia łuków elektrycznych, składający się z polimeru silikonowego lub mieszaniny takich polimerów silikonowych, charakteryzujący się tym, że ten polimer silikonowy, względnie mieszanina polimerów silikonowych zawiera jako wypełniacz co najmniej jeden związek mineralny lub mieszaninę takich związków w postaci proszku, o średniej wielkości ziarna z przedziału od 500 nm do 500 μm i stężeniu wynoszącym korzystnie co najmniej 10 procent wagowych, w odniesieniu do całkowitego ciężaru środka gaśniczego.

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest ponadto zastosowanie środka gaśniczego według wynalazku do gaszenia łuków elektrycznych w elementach zabezpieczenia nadmiarowo-prądowego, korzystnie w bezpiecznikach, przykładowo bezpiecznikach topikowych w gospodarstwie domowym, bezpiecznikach wysokiego napięcia i wielkiej mocy (bezpiecznikach typu HH) w sieci rozdzielczej lub bezpiecznikach podłożowych, w elektronice, mikroelektronicelub technice wysokich napięć, względnie w bezpiecznikach powtarzalnych, korzystnie w elementach typu PTC.

Ponadto niniejszy wynalazek dotyczy elementów zabezpieczenia nadmiarowo-prądowego, korzystnie bezpieczników, bezpieczników podłożowych w elektronice, mikroelektronice lub technice wysokich napięć,bezpieczników powtarzalnych, korzystnie elementów typuPTC, które zawierają środek gaśniczy według wynalazku.

Przedmiotem wynalazku jest także sposób wytwarzania urządzeń elektrycznych, zwłaszcza bezpieczników, co jest opisane poniżej.

Odpowiednie produkty wyjściowe do wytwarzania środka gaśniczego według wynalazku stanowią podatne na prasowanie, korzystnie utwardzalne, cykliczne, liniowe lub rozgałęzione organopolisiloksany lub mieszanina takich związków.

Korzystnie mają one konsystencję od pastowatej do stałej, co umożliwia wprowadzenie w nie wypełniacza w stosunkowo dużym stężeniu. Wykonana z polimeru wyjściowego, zawierająca wypełniacz masa ma z reguły znacząco wyższą lepkość niż sam polimer wyjściowy i może być stosowana również w postaci nieutwardzonej. Korzystnie jednak do wytwarzania środka gaśniczego według wynalazku stosuje się utwardzalny polisiloksan, względnie mieszaninę utwardzalnego polisiloksanu, która utwardza się w temperaturze pokojowej lub w temperaturze podwyższonej, korzystnie w drodze poliaddycji, ale również polikondensacji.

Korzystnie w przypadku organopolisiloksanów chodzi o związek, względnie mieszaninę związków o ogólnej postaci(I):

R1 R R1 R1

I f I i r I ] i

RI-Si-O+Si-O-^-Si-O-^Si-RI (I)

R1 R R2 R1 gdzie

R1 -niezależnie od siebie jedno ze znaczeń R lub R2, przyczym w danym przypadku dwa, związane z różnymi atomami Si, końcowepodstawniki R1 zastępują wspólnie jeden atom tlenu (= związek cykliczny);

R2 -jedno ze znaczeń R lub wodór, lub rodnik -(A)r-CH=CH2;

A -rodnik -CsH2s-, korzystnie -(CH2)S-, gdzie s -liczba całkowita od 1do 6, korzystnie 1, r -zero lub jeden, m -średnio od zera do 5000, korzystnie od 20 do 5000, korzystnie od 50 do 1500, n -średnio od zera do 100, korzystnie od 2 do 100, korzystnie od 2 do 20

PL 196 151 B1 przy czym suma [m + n] dla związków niecyklicznych wynosi korzystnie co najmniej 20, korzystnie co najmniej 50, zaś grupy -[Si(R)(R)O]- i -[Si(R1)(R2)O]- są rozmieszczone w cząsteczce w dowolnej kolejności. Suma [m+n] dla związków niecyklicznych leży korzystnie średnio w przedziale od 20 do 5000, korzystnie w przedziale od 50 do 1500.

Korzystnie R2 ma jedno ze znaczeń R, przy czym R oznacza korzystnie metyl lub fenyl, zaś w cząsteczce może być obecny zarówno metyl, jak też fenyl. Stosunek metylu do fenylu jest wyznaczony przez zdolność płynięcia, względnie podatność na obróbkę oraz zdolność wypełniania związku, względnie mieszaniny związków. Korzystnie R oznacza metyl. Związek o wzorze (I) stanowi z reguły mieszaninę homologicznych związków o wzorze (I), co dla specjalisty jest rzeczą znaną.

Jeżeli związek o wzorze (I) jest cyklicznym organowodoropolisiloksanem lub organowinylopolisiloksanem, wówczas składa się on z jednostek -[Si(R)(R)O]- i/lub jednostek -[Si(R1)(R2)O]-, na przykład tylko z jednostek -[SiH(R2)O]-, które tworzą pierścień złożony korzystnie z 4 do 12 takich jednostek. Spośród pierścieniowych polisiloksanów korzystne są jednak pierścieniowe oligomeryczne polidwumetylosiloksany, zawierające od 4 do 8 jednostek siloksy.

W korzystnej postaci wykonania niniejszego wynalazku stosuje się utwardzalną masę formierską na bazie żywicy silikonowej w postaci utwardzalnej mieszaniny, składającej się z dwóch składników. W jednym składniku R2 oznacza wodór, co najmniej dla części cząsteczek obecnych w tym składniku. W drugim składniku R2 oznacza -A-CH=CH2 co najmniej dla części cząsteczek obecnych wtym drugim składniku. Aby umożliwić zajście reakcji sieciowania addycyjnego, dodaje się do jednego i/lub drugiego składnika lub do mieszaniny obu składników związek kompleksowy lub mieszaninę takich związków kompleksowych z grupy metali, obejmującej rod, nikiel, pallad i/lub platynę, które zostały szczegółowo opisane w literaturze i są znane specjalistom jako związki katalizujące reakcji addycji pomiędzy wiązaniem SiH i rodnikami alkenylowymi. Korzystne są kompleksy Pt(O) z alkenylosiloksanami jako ligandami lub katalizatory Rh w ilościach katalitycznych, wynoszących korzystnie od 1do 100 ppm platyny, w odniesieniu do ilości związków zawierających grupy reaktywne. Dla takiego systemu dwuskładnikowego obie końcowe grupy siloksy związku zawierającego rodnik -A-CH=CH2 oznaczają korzystnie, niezależnie od siebie, grupy dwumetylowinylosiloksy, przy czym n oznacza wówczas korzystnie zero. Poszczególne składniki wyjściowe mają lepkość korzystnie w przedziale od około 10 cSt do 10000 cSt, korzystnie w przedziale od 100 cSt do 10000 cSt oraz korzystnie w przedziale od 500 cSt do 3000 cSt, mierzoną według DIN 53 019 w 20°C.

Przy wytwarzaniu środka gaśniczego według wynalazku miesza się oba składniki, katalizator i wypełniacz w dowolnej kolejności, po czym stosuje się otrzymaną, jeszcze płynną mieszaninę, przekształcając ją przykładowo do pożądanego kształtu lub nakładając na drut bezpiecznika, względnie wprowadzając ją w bezpiecznik, a następnie pozostawia się mieszaninę do utwardzenia. Związek wodorosilanowy i związek winylosilanowy stosuje się przy tym do wytwarzania utwardzalnej masy formierskiej na bazie żywicy silikonowej co najmniej w ilościach równomolowych.

Korzystnie stosuje się jednak związek zawierający grupy Si-H w nadmiarze molowym, wynoszącym od 20 do 50% w stosunku do związku zawierającego rodnik -A-CH=CH2. W ten sam sposób można stosować układy, w których katalizator został wprowadzony do żywicy i/lub utwardzacza jeszcze przed mieszaniem.

Zależnie od procesu wytwarzania związki o wzorze (I) mogą zawierać do 10 procent molowych, w odniesieniu do obecnych atomów Si, zarówno grup alkoksy, jak też grup OH. Związki takie mieszczą się w ramach niniejszego wynalazku.

Według wynalazku można również stosować układy żywic silikonowych podlegające sieciowaniu kondensacyjnemu. Układy żywic silikonowych podlegające sieciowaniu kondensacyjnemu są znane. Sieciują one zwłaszcza w wyniku istniejących grup [ESi-OH], tworzących w procesie sieciowania wiązania [ESi-O-SiE]. W porównaniu do układów podlegających sieciowaniu addycyjnemu układy o sieciowaniu kondensacyjnym mają jednak tę wadę, że przy sieciowaniu, względnie utwardzaniu powstają produkty rozkładu, zwłaszcza woda, która może powodować korozję lub uszkodzenie bezpiecznika zgodnego z wynalazkiem.

Liczne związki silikonowe oraz utwardzalne masy formierskie na bazie żywic silikonowych są znane w zastosowaniu elektrotechnicznym i dostępne na rynku, na przykład pod nazwami handlowymi Basilon^® (Bayer AG), Textolite^® (General Electric Co.) lub Wacker Silicone (Wacker Chemie GmbH, Niemcy). Silikony te można stosować zgodnie z wynalazkiem. Korzystne są sieciujące kauczuki silikonowe względnie wyjściowe składy żywic silikonowych,przy utwardzaniu których powstają usieciowane kauczuki silikonowe.

PL 196 151 B1

W bezpieczniku zgodnym z wynalazkiem można przy tym zastąpić stosowaną z reguły, zamykającą bezpiecznik od zewnątrz, rurę ceramiczną dowolnym innym, nadającym się do tego celu materiałem, na przykład odpowiednim tworzywem silikonowym. Jeżeli takie bezpieczniki będą użytkowane na wolnym powietrzu, wówczas korzystne jest to, że w utwardzonym silikonie poza utwardzalnymi liniowymi i/lub rozgałęzionymi organopolisiloksanami obecne są również związki cykliczne o wzorze (I), zwłaszcza takie, które zawierają w pierścieniu od 3 do 10, korzystnie od 4 do 6, zwłaszcza 4 jednostek siloksy, co opisano powyżej dla związków o wzorze (I).

Przy wytwarzaniu środka gaśniczego według wynalazku można stosować praktycznie wszystkie znane piaski bezpiecznikowe oraz znane w przemyśle elektrycznym wypełniacze mineralne. W grę wchodzą tu przykładowo następujące materiały: naturalne oczyszczone piaski (oczyszczone mączki skalne, tlenek krzemu (SiO2), tlenek glinu (Al2O3), tlenek tytanu (TiO2), krzemiany, takie jak krzemiany sodowo-potasowe, krzemiany krzemowo-glinowe, węglany mineralne, takie jak na przykład węglan wapniowo-magnezowy [na przykład CaMg(CO3)2] lub różne węglany wapniowo-krzemowo-magnezowe oraz inne fizyczne i chemiczne mieszaniny tych związków. Geopolimery, takie jak na przykład trolity i/lub zeolity na bazie krzemianów glinu lub innych ziem alkalicznych, szkła, mika, mikromika, i/lub cząstki ceramiki. Ponadto jako wypełniacze można stosować również kwas borowy, wodorotlenki metali, takie jak wodorotlenek glinu i/lub wodorotlenek magnezu i/lub wodę substancje mineralne, zawierające hydralacyjną, na przykład tlenek glinu zawierający wodę hydralacyjną (Al2O3 x H2O). Korzystne są związki, zawierające jony (Mg⁺²). Zwłaszcza korzystne są związki (piaski naturalne i syntetyczne oraz inne tego typu związki), które zawierają jony krzemu, glinu i/lub magnezu, takie jak na przykład MgCO3, Mg(OH)2, 4MgCO3 · 4H2O; Mg(OHk; MgO; MgCfe, 5Mg(OH)2 · 7H2O.

Korzystne jest przykładowo zastosowanie tlenku glinu, który przed użyciem suszy się w podwyższonej temperaturze, na przykład 600°C. Korzystny jest również wypełniacz w postaci zawierającej dwie lub więcej faz mieszaniny, składającej się z dwutlenku krzemu, tlenku glinu, trójwodzianu glinu, wodorotlenku magnezu i/lub dwutlenku tytanu, przy czym środek gaśniczy zawiera około 40-80% wagowych wypełniacza, w odniesieniu do całkowitego ciężaru środka gaśniczego. Korzystnie jako wypełniacz stosuje się również kwas borowy, który przed użyciem suszy się przez kilka minut (korzystnie co najwyżej 15 minut) w temperaturze 80°C.

Średnia wielkość ziarna, względnie wielkość cząstek wypełniacza leży korzystnie w przedziale od 500 nm do 500 μm, korzystnie w przedziale od 10 do 250 μm. Dla większych średnich wielkości ziarna średnice leżą korzystnie w przedziale od 20 do 150 μm, korzystnie w przedziale od 30 do 130 μm. Dla mniejszych średnich wielkości ziarna średnice leżą korzystnie w przedziale od 500 nm do 50 μm, korzystnie w przedziale od 0,5 do 10 μm. Rozkład średniej wielkości ziarna, względnie wielkości cząstek nie jest krytyczny i leży korzystnie w typowych przedziałach, jakie stosuje się dla wypełniaczy wprowadzanych do polimerów. Możliwa jest przy tym również modyfikacja powierzchni, na przykład silanowanie wypełniaczy.

Udział wypełniaczy w żywicy silikonowej leży korzystnie w przedziale od 5 do 95% wagowych, korzystnie w przedziale od 40 do 85% wagowych, zwłaszcza w przedziale od 60 do 80% wagowych, w odniesieniu do całkowitego ciężaru wypełniaczy i polimeru. Korzystnie stopnie wypełnienia osiągają dającą się zrealizować fizycznie, górną granicę, przy której zachowana jest jeszcze zdolność płynięcia, względnie możliwe jest przetwarzanie nie utwardzonej mieszaniny, co z reguły ma miejsce przy stopniu wypełnienia równym około 80% wagowych. Środek gaśniczy według wynalazku jest tak wytwarzany, że zawiera bardzo mało, a w praktyce w ogóle nie zawiera pęcherzy powietrza.

W przypadku, gdy jako środek gaśniczy stosuje się wyłącznie piasek bezpiecznikowy, względnie ziarnisty wypełniacz mineralny (bez żywicy silikonowej), wówczas chłodzenie łuku jest znacznie silniejsze, jeżeli środek gaśniczy ma mniejszą średnią wielkość ziarna, ponieważ przy mniejszej wielkości cząstek, które należy stopić, istnieje większa powierzchnia do odbioru energii z łuku elektrycznego, co sprawia, że cząstki szybciej ulegają stopieniu. Porównywalnie drobnoziarnisty piasek składa się jednak z reguły z zaokrąglonych cząstek, co - w porównaniu do piasku gruboziarnistego - daje w rezultacie inną charakterystykę działania, zwłaszcza zaś gorsze parametry gaszenia.

Dla charakterystyki gaszenia ma bowiem znaczenie nie tylko powierzchnia cząstek, jaką się dysponuje, względnie średnia wielkość ziarna, lecz między innymi także kształt ziarna. Jeżeli jako czynnik chłodzący zastosuje się grubszy piasek, wówczas bezpiecznik zadziała przy takim samym prądzie szybciej.

Gorsza przewodność cieplna powietrza, które w grubszym piasku zajmuje większą objętość, powoduje, że wyraźne naroża i wierzchołki grubego piasku: ulegają w łuku elektrycznym szybszemu

PL 196 151 B1 nadtopieniu, zapewniając początkowo - w porównaniu do bardzo drobnego piasku - szybsze i lepsze chłodzenie. W wyniku dużego udziału powietrza i jego złej przewodności cieplnej, wspomniana zaleta może zmienić się w znaczącą wadę, jeżeli uwzględni się całą charakterystykę włączania bezpiecznika. Zatem grubszy piasek zaczyna wprawdzie szybciej działać i wykazuje dobrą zdolność gaszenia dla niewielkich prądów nadmiarowych w zakresie 3IN < IK < 8IN (gdzie IK oznacza zmienną w zakresie od 3IN do 8IN), natomiast złą zdolność gaszenia dla dużych prądów z zakresu IK> 8IN.

Drobny piasek zaczyna działać powoli i wykazuje zaletę dobrej zdolności gaszenia dla dużych prądów w zakresie IK>8IN,; natomiast złą zdolność gaszenia dla niewielkich prądów nadmiarowych w zakresie 3IK < IK < 8IN. Ponadto, w przypadku drobnego piasku występuje problem oddzielania i umacniania drobnych cząstek, co w trakcie pracy bezpiecznika, trwającej około 25 lat, może prowadzić do tego, że w bezpieczniku powstaje większa, wypełniona powietrzem, pusta przestrzeń, która z uwagi na złą przewodność cieplną powietrza grozi wybuchem przy włączaniu bezpiecznika.

Środek gaśniczy według wynalazku charakteryzuje się nieoczekiwanie bardzo dobrą zdolnością gaszenia dla wszystkich prądów z zakresu 0,5 IN < IK< IMAx (IMAX = maksymalny prąd wyłączania), co z kolei daje dużą swobodę przy kształtowaniu charakterystyki działania. Znakomitą zdolność gaszenia środka gaśniczego według wynalazku, wypełnionego korzystnie równomiernie drobnoziarnistym wypełniaczem, można wytłumaczyć tym, że chłodzenie łuku zapewnione jest z jednej strony przez dużą powierzchnię wypełniacza, jaka jest do dyspozycji, z drugiej zaś przez łatwo ulegającą utlenianiu żywicę silikonową. To synergiczne działanie kombinacji substancji w środku gaśniczym zgodnym z wynalazkiem stanowi nieoczekiwany efekt.

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest także sposób wytwarzania urządzeń elektrycznych według wynalazku, zwłaszcza bezpieczników, który to sposób charakteryzuje się tym, że miesza się równomiernie związek silikonowy, mający konsystencję od płynnej do pastowatej lub mieszaninę takich związków silikonowych z odpowiednim wypełniaczem lub mieszaniną takich wypełniaczy w żądanym stężeniu i dowolnej kolejności, uzyskaną mieszaninę przekształca się do pożądanego kształtu i/lub nakłada się na drut bezpiecznikowy urządzenia i/lub wprowadza się do wnętrza urządzenia, a następnie, ewentualnie uprzednio i/lub po wprowadzeniu mieszaniny do wnętrza bezpiecznika, utwardza się ją względnie pozostawia do utwardzenia.

W powyższym sensie możliwe jest przetworzenie, względnie utwardzenie wypełnionej masy silikonowej według wynalazku o konsystencji od płynnej do pastowatej w stałe kształtki, jak na przykład rury, rury eliptyczne lub elementy w postaci prętów o trapezowym przekroju, które można nasuwać na element bezpiecznikowy, względnie na jego wspornik. Ponadto wypełnioną masę silikonową według wynalazku można umieszczać bezpośrednio na drucie bezpiecznika, względnie na elemencie bezpiecznikowym, po czym ją utwardzać, przy czym masę silikonową można nakładać w drodze zanurzania, malowania, zraszania lub zalewania. Inna możliwość powstaje w przypadku mocowania z użyciem rękawa skurczowego, przy czym zarówno wypełniona żywica silikonowa według wynalazku, jak też ewentualny dodatkowy rękaw obkurczany na zimno lub na gorąco mają zdolność do kurczenia się na zimno lub na gorąco.

Możliwa jest również wulkanizacja poszczególnych elementów, na przykład wulkanizacja oddzielnych odcinków elementu bezpiecznikowego, wspornika elementu bezpiecznikowego, korpusu bezpiecznika (po wewnętrznej stronie) lub całego elementu bezpiecznikowego.

Środek gaśniczy według wynalazku stosuje się według wynalazku do gaszenia wszelkich łuków elektrycznych w urządzeniach elektrycznych, aparatach i instalacjach, korzystnie w elementach zabezpieczenia nadmiarowo-prądowego, jak bezpieczniki w ogólności, przykładowo bezpieczniki topikowe w gospodarstwie domowym, bezpieczniki wysokiego napięcia i wielkiej mocy (bezpieczniki typu HH) w sieci rozdzielczej lub bezpieczniki podłożowe.

Środek gaśniczy według wynalazku znajduje zastosowanie we wszystkich dziedzinach od mikroelektroniki do techniki wysokich napięć, a także w bezpiecznikach powtarzalnych, jak na przykład elementach PTC. Przykładami takich bezpieczników są: bezpiecznik ABB (CEF) 12 kV-6A-(backup) lub bezpiecznik ABB (CEF) 24 kV-63A; bezpiecznik EFEN 6/12kV-6.3A-(all purpose/uniwersalny); bezpiecznik FERRAZ 12kV-6.3A-(all purpose); bezpiecznik SIBA 6/12kV-16A-(all purpose); każdy z nich z ceramicznym środkiem gaśniczym; bezpiecznik Bussmann High Voltage-12kV-80A(full range) H.R.C., którego elementy bezpiecznikowe są osadzone na szklanym wsporniku, z przeszkleniem powierzchni oraz ceramicznym środkiem gaśniczym. Dane takich bezpieczników, dotyczące wymiarów, części składowych i parametrów roboczych, względnie własności elektrycznych, są zawarte w katalogach, publikowanych przez producentów.

PL 196 151 B1

Przykładami takich katalogów są: HH-Sicherungseinsatze mit Temperatur-Begrenzer (wkładki bezpiecznikowe typu HH z ogranicznikiem temperatury), oznaczenie HH1-03/97, SIBA Sicherungsbau GmbH, Borker Strasse 22, D-44534 Lunen, Niemcy, lub Katalog Bussmann, High Voltage Products, oznaczenie HYP-98, Bussmann Division, Cooper (UK) Ltd, Burton-on-the-Wolds, Leicestershire, LE12 5TH UK (informacje uzupełniające pod adresem http://www.bussmann.com) lub Katalog HH-Sicherungen, HH-Sicherungstrager (katalog bezpieczników typu HH i wsporników do bezpieczników typu HH), wydanie 03/98, EFEN Elektrotechnische Fabrik GmbH, Postfach 1254, D-65332 Eltville, Niemcy, patrz również CD-ROM, Interactive Catalog Ferraz 1999. Jak już wspomniano, środek gaśniczy według wynalazku można stosować do gaszenia łuków elektrycznych nie tylko w bezpiecznikach, lecz w całej dziedzinie techniki niskich napięć, elektroniki i mikroelektroniki, skończywszy na technice wysokich napięć. Również bowiem w elektronice powstają łuki elektryczne, które wymagają gaszenia.

Przy wytwarzaniu elementów zabezpieczenia nadmiarowo-prądowego środki gaśnicze według wynalazku można wiązać z podłożami, zwłaszcza ceramiką lub szkłem, na których umieszczane są elementy bezpiecznikowe.

W tym celu oczyszcza się powierzchnie (ultradźwięki, odtłuszczanie, na przykład przy użyciu izopropanolu lub etanolu) oraz pokrywa się je warstwą podkładową, na przykład warstwą podkładową DOW CORNING 1200 OS, za pomocą malowania, zanurzania lub natrysku.

Warstwę podkładową pozostawia się do wyschnięcia, po czym wyrabia się masę zalewową, względnie środek gaśniczy, korzystnie w ciągu 24 godzin.

W ten sposób zapobiega się powstawaniu nawet minimalnych szczelin powietrznych pomiędzy silikonem względnie środkiem gaśniczym i uzwojeniem.

Poniższe przykłady ilustrują wynalazek.

Przykład 1

a) W temperaturze pokojowej sporządza się 100 gramów podlegającej sieciowaniu addycyjnemu żywicy silikonowej Powersil^® 600 firmy Wacker Chemie AG, Niemcy, zawierającej katalizator platynowy,w stosunku 9:1 (9 części składnika A i 1cześć składnika B). Do stanowiącej składnik A żywicy, zawierającej środek sieciujący, wprowadza się z użyciem mieszadła łapowego o prędkości 700 obrotów na minutę, 400 gramów mączki kwarcowej o przemiale WIO (rozkład wielkości ziarna w przedziale do 130 μm, 86% poniżej 40 μm) firmy Qaurzwerke Frechen GmbH, Frechen, Niemcy, mieszając do uzyskania jednorodnej mieszaniny, w wyniku czego gotowa mieszanina zawiera 80% wagowych mączki kwarcowej, w odniesieniu do całkowitego ciężaru mieszaniny. Po dodaniu tego składnika, zawierającego katalizator, mieszaninę miesza się przez 10 minut przy 700 obrotach na minutę aż do uzyskania pełnej jednorodności mieszaniny, a następnie poddaje obróbce w naczyniu próżniowym przy 100 Pa przez 10 minut celem usunięcia pęcherzy powietrza. Podatną na prasowanie mieszaninę można teraz stosować jako środek gaśniczy.

b) Mieszaninę otrzymaną w punkcie a) nakłada się w drodze zalewania na element bezpiecznikowy, nawinięty na gwiaździsty wspornik. Powstaje przy tym warstwa silikonowa o grubości od 1 do 3 mm, którą utwardza się w temperaturze pokojowej (4 h) lub w której proces utwardzenia jest przyspieszany poprzez nagrzanie w piecu (80-120°C), względnie za pomocą strumienia gorącego powietrza (0,5 h). Wbezpieczniku typu 24kV/63A CEF, wykonanym przy użyciu tego środka gaśniczego, zmierzono minimalny prąd wyłączania Imin równy 2,4 IN (IBAD = 150 A). Minimalny prąd wyłączania bezpiecznika typu 24kV/63ACEF, który dla porównania jako środek gaśniczy zawiera typowy dla bezpieczników piasek kwarcowy, IMINwynosi 3,2 IN.

Przykład 2

a) Powtarza się przykład 1przy użyciu układu silikonowego podlegającego sieciowaniu addycyjnemu,względnie masy zalewowej Q3-6305 A/B Dow Corning Company, USA. Ten dwuskładnikowy układ ma w porównaniu do układu firmy Wacker użytego w przykładzie 1mniejszą lepkość. Składniki A iB miesza się w stosunku 10:1. Również tutaj wymieszano najpierw dobrze 90 gramów składnika A z wypełniaczem, na przykład mączką kwarcową W12EST firmy Quarzwerke Frechen, w naczyniu z mieszadłem łapowym o prędkości 700 obrotów na minutę, po czym miesza się przez dalsze 10 minut do uzyskania pełnej jednorodności. Składnik ten nadaje się wówczas do przechowywania. Przed zalaniem dodaje się do niego 10 gramów składnika B i miesza się całą mieszaninę przez dalsze 10minut przy 700 obrotach na minutę. Następnie z gotowej masy usuwa się gaz przy 100 Pa,aż do usunięcia wszystkich pęcherzy powietrza.

b) Mieszaninę uzyskaną w punkcie a) przetwarza się dalej wsposób następujący. Pręt nawojowy z elementami bezpiecznikowymi umieszcza się w formie odlewniczej z cylindryczną wnęką. Tępo10

PL 196 151 B1 krytą środkiem rozdzielczym na bazie wosku (QZ XY, Ciba S.C. Ltd, CH) formę odlewnicząwypełnia się mieszaniną w pojemniku próżniowym przy 100 Pa, w związku z czym nie powstają wypełnione powietrzem, puste przestrzenie. Po usunięciu pęcherzy z masy zalewowej otwiera się pojemnik próżniowy. Odlew poddaje się sieciowaniu analogicznie do przykładu 1 w temperaturze pokojowej lub wtemperaturze podwyższonej.

c) Przykład 2, punkt b) modyfikuje się o tyle, że sporządzony w punkcie a) środek gaśniczy wtryskuje się zapomocą odlewania ciśnieniowego.

W bezpieczniku typu 24kV/40A CEF, wykonanym przy użyciu tego środka gaśniczego [według punktub) i punktu c)], zmierzono minimalny prąd wyłączania Imin równy 1,0 IK (IBad=40,8 A). Minimalny prąd wyłączania bezpiecznika typu 24kV/40A CEP, który dla porównania jako środek gaśniczy zawiera typowy dla bezpieczników piasek kwarcowy, IMIN wynosi 3,2 IK.

Przykład 3

Powtarza się przykład 2 z tym, że mączkę kwarcową zastępuje się tlenkiem glinu Al₂O₃, 0-30 μm firmy Hermann C. Starek Berlin GmbH & Co. KG, przy czym tlenek glinu suszy się przed użyciem w600°C przez 120 minut. Stopień wypełnienia wynosi 60% wagowych. W bezpieczniku typu 24kV/40A CEF, wykonanym przy użyciu tego środka gaśniczego, zmierzono minimalny prąd wyłączania IMINrówny 0,67 IN.

Przykład 4

Powtarza się przykład 2 z tym, że mączkę kwarcową zastępuje się sproszkowanym kwasem borowym do użytku przemysłowego, firmy Siegfried CMS AG, przy czym kwas borowy suszy się przed użyciem w 80°C przez 15 minut, a następnie rozdrabnia w młynie kulowym przy zastosowaniu kul agatowych o średnicy 10 nim. Stopień wypełnienia wynosi 60% wagowych. W bezpieczniku typu 24kV/40A CEF, wykonanym przy użyciu tego środka gaśniczego, zmierzono minimalny prąd wyłączania IMINrówny 0,67 IH.

P r z y k ła d 5

Powtarza się przykład 2 z tym, że mączkę kwarcową zastępuje się mieszaniną trójwodzianu glinu SB 434 firmy Soleni Division, J.M. Huber Corp., USA (stosunek wagowy Al(OH)3: Mg(OH)2= 1: 1), przy czym mieszaninę suszy się przed użyciem w 80°C przez 15 minut. Stopień wypełnienia wynosi 65% wagowych. Wbezpieczniku typu 24kV/68A CEF, wykonanym przy użyciu tego środka gaśniczego, zmierzono minimalny prąd wyłączania IMINrówny 1,7 IN.

Przykład 6

Powtarza się przykład 2 z tym, że mączkę kwarcową zastępuje się tlenkiem glinu E 600, 0-1 μm firmy Saint Gobain Industrial Ceramics (USA), przy czym tlenekglinu suszy się przed użyciem w 600°C przez 120 minut. Stopień wypełnienia wynosi 40 % wagowych. W bezpieczniku typu 24kV/40ACEF, wykonanym przy użyciu tego środka gaśniczego, zmierzono minimalny prąd wyłączania IMIN równy

0,67IN.

Claims

1. Środek gaśniczy w postaci od pastowatej do stałej, do gaszenia łuków elektrycznych, składający się z polimeru silikonowego lub mieszaniny polimerów silikonowych i co najmniej jednego wypełniacza mineralnego, znamienny tym, żepolimer silikonowy,względnie mieszaninę polimerów silikonowych stanowi utwardzalny polisiloksan, względnie utwardzalna mieszanina polisiloksanówi ten co najmniej jeden wypełniacz mineralny ma średnią wielkość ziarna w przedziale od 500 nm do 500 μm oraz jest wybrany grupy zawierającej naturalne oczyszczone piaski, tlenek krzemu, tlenek glinu, tlenek tytanu, krzemiany, węglany mineralne, geopolimery, szkła, mikę, cząstki ceramiki, kwas borowy, wodorotlenki metali, substancje mineralne zawierające wodę hydratacyjną, MgCO3, Mg(OH)2, MgO.

2. Środek gaśniczy według zastrz. 1, znamienny tym, że wypełniacz ma średnią wielkość cząstek w przedziale od 10 μm do 250 μm.

3. Środek gaśniczy według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera wypełniacz w stężeniu wynoszącym co najmniej 10 procent wagowych, w odniesieniu do całkowitego ciężaru środka gaśniczego.

4. Środek gaśniczy według zastrz. 1, znamienny tym, że utwardzalny siloksan, względnie utwardzalna mieszanina polisiloksanów utwardza się w temperaturze pokojowej lub w temperaturze podwyższonej w drodze poliaddycji lub polikondensacji.

PL 196 151 B1

5. Środek gaśniczy według zastrz. 1, znamienny tym, że organopolisiloksan stanowi związek, względnie mieszanina związków o ogólnej postaci (I) i/lub (IA):

R1 R R1

RI-Si-O-t-Si-O^Si-oY

R1 R R2

R1

I

Si-R1

I

R1 (IA) gdzie

R1 oznaczają niezależnie od siebie jedno ze znaczeń R lub R2,

R2 oznacza jedno ze znaczeń R lub wodór, lub rodnik -(A)r-CH=CH2,

A oznacza rodnik -C5H2s-, korzystnie -(CH2)s, gdzie s oznacza liczbę całkowitą od 1 do 6, korzystnie 1, r oznacza zero lub jeden, m oznacza średnio od zera do 5000, korzystnie od 20 do 5000, korzystnie od 50 do 1500, n oznacza średnio od zera do 100, korzystnie od 2 do 100, korzystnie od 2 do 20, przy czym suma [m + n] dla związków niecyklicznych wynosi korzystnie co najmniej 20, korzystnie co najmniej 50, zaś suma [m + n] dla związków cyklicznych wynosi 3 do 11, korzystnie 3 do 7 i grupy -[Si(R)(R)O]- i -[Si(R1)(R2)O]- są rozmieszczone w cząsteczce w dowolnej kolejności.

6. Środek gaśniczy według zastrz. 5, znamienny tym, że siloksan o wzorze (I) stanowi związek niecykliczny, w którym suma [m+ n] leży średnio w przedziale od 20 do 5000, korzystnie w przedziale od 50 do 1500.

7. Środek gaśniczy według zastrz. 5, znamienny tym, że związek o wzorze (IA) stanowi cykliczny organowodoropolisiloksan lub organowinylopolisiloksan, który składa się z jednostek -[Si(R)(R)O]- i/lub jednostek [Si (R1)(R2)O]-, korzystnie z jednostek -[SiH(R2)O]-, które tworzą pierścień złożony z 4 do 12 takich jednostek, korzystnie z 4 do 8 jednostek siloksy.

8. Środek gaśniczy według zastrz. 1albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, albo 7, znamienny tym, że ma postać utwardzalnej mieszaniny, składającej się z dwóch składników, gdzie w jednym składniku, co najmniej dla części cząsteczek obecnych w tym składniku, R2 oznacza wodór, zaś wdrugim składniku, co najmniej dla części cząsteczek obecnych w tym składniku, R2 oznacza -A-CH=CH2.

9. Środek gaśniczy według zastrz. 1albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, albo 7, znamienny tym, że dla umożliwienia reakcji sieciowania addycyjnego zawiera związek kompleksowy lub mieszaninę takich związków kompleksowych z grupy metali obejmującej rod, nikiel, pallad i/lub platynę.

10. Środek gaśniczy według zastrz. 1albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, znamienny tym, że zawiera układ żywic silikonowych, podlegający sieciowaniu kondensacyjnemu.

11. Środek gaśniczy według zastrz. 1, znamienny tym, że co najmniej jeden wypełniacz mineralny jest wybrany z grupy obejmującej krzemiany sodowo-potasowe, krzemiany krzemowo-glinowe, węglan wapniowo-magnezowy lub węglany wapniowo-krzemowo-magnezowe, trolity i/lub zeolity na bazie krzemianów glinu lub innych metali ziem alkalicznych, wodorotlenek glinu, wodorotlenek magnezu, tlenek glinu zawierający wodę hydratacyjną, Mg(OH)₂, 4MgCO₃ · 4H₂O i MgCl₂, 5Mg(OH)₂ · 7H₂O.

12. Środek gaśniczy według zastrz. 1 albo 3, albo 11, znamienny tym, że co najmniej jeden wypełniacz mineralny ma średnią wielkość cząstek w przedziale od 10 μm do 250 μm, korzystnie od

PL 196 151 B1

20 μm do 150 μm, korzystnie od 30 μm do 130 μm lub korzystnie w przedziale od 500 nm do 50 μm, korzystnie w przedziale od 0,5 μm do 10 μm.

13. Środek gaśniczy według zastrz. 1albo 2,albo 3,albo 11, znamienny tym, że udział tego co najmniej jednego wypełniacza mineralnego w żywicy silikonowej leży w przedziale od 5 do 95% wagowych, korzystnie w przedziale od 40 do 85% wagowych, zwłaszcza w przedziale od 60 do 80% wagowych, w odniesieniu do całkowitego ciężaru wypełniacza i polimeru.

14. Zastosowanie środka gaśniczego określonego w zastrz. 1do 13, do gaszenia łuków elektrycznych w elementach zabezpieczenia nadmiarowo-prądowego, korzystnie w bezpiecznikach, korzystnie w bezpiecznikach topikowych w gospodarstwie domowym, w bezpiecznikach wysokiego napięcia i wielkiej mocy w sieci rozdzielczej lub bezpiecznikach podłożowych, w elektronice, mikroelektronice, technice wysokich napięć, względnie w bezpiecznikach powtarzalnych, korzystnie w elementach typu PTC.

1 5. Sposób wytwarzania urządzenia elektrycznego, zwłaszcza bezpieczników, znamienny tym, że miesza się równomiernie związek silikonowy, mający konsystencję od płynnej do pastowatej lub mieszaninę takich związków silikonowych z odpowiednim wypełniaczem lub mieszaniną takich wypełniaczy w żądanym stężeniu i dowolnej kolejności, uzyskaną mieszaninę przekształca się do pożądanego kształtu i/lub nakłada się na drut bezpiecznikowy urządzenia, i/lub wprowadza się do wnętrza urządzenia, a następnie mieszaninę utwardza się lub umożliwia jej utwardzenie, ewentualnie przed i/lub po wprowadzeniu mieszaniny do wnętrza urządzenia.