CH277463A - Elektrische Sicherung mit metallischem Leiter. - Google Patents

Description

  Elektrische Sicherung mit metallischem Leiter.    Bei Sicherungen flinker Bauart verwen  dete man bisher in der Hauptsache Silber für  den     Sehmelzleiter.    Das Silber hat zwar den  Vorteil, nicht zu     oxydieren,    sein Schmelzpunkt  liegt jedoch so hoch, dass derartige Siche  rungen nur mit einem erheblich geringeren  Dauerstrom als ihrem kleinsten     Abschmelz-          strom    (Grenzstrom) belastet werden konnten.  Zum Beispiel liegt der kleinste     Abschmelz-          strom    einer     6-Amp.-Sieherung    zwischen 9 und  11,4     Amp.    Sie darf jedoch mit.

   Rücksicht auf  ihre Erwärmung nur mit höchstens 6     Amp.     dauernd belastet werden.  



  Man entwickelte ausserdem träge Siche  rungen, bei denen in der Hauptsache der  durch Legierungsbildung reduzierte Schmelz  punkt des Schmelzleiters (z. B. durch einen  Zinnauftrag auf Silber) benutzt wurde, um  bei Überlastungen längere     Abschmelzzeiten    zu  erreichen. Obwohl sich derartige Sicherun  gen hinsichtlich der Erwärmung günstiger  verhalten als Sicherungen der eingangs ge  nannten Art, gestatten sie nicht eine Dauer  belastbarkeit bis in die Nähe des     Grenzstro-          mes,    da sie bei Dauerbelastungen in der Nähe  des     Grenzstromes    vorzeitig durch Kristallbil  dungen und Legierungsbildungen altern und  dann schon nach geringer Benutzungsdauer  vorzeitig abschmelzen.

   Es wurde nun eine  neue Sicherungsart entwickelt, die eine Dauer  belastung bis in die Nähe des Grenzstromes  gestattet.  



  Die erfindungsgemässe Sicherung mit me  tallischem Leiter ist dadurch gekennzeichnet,    dass an der für die Unterbrechung vorge  sehenen Stelle des Leiters ein nicht metalli  scher Stoff angeordnet ist, der unterhalb der  Schmelztemperatur des Leiters eine chemische  Reaktion eingeht, welche die Zerstörung des  Leiters und damit die Stromunterbrechung  bewirkt.  



  Die Zerstörung kann dabei durch     exo-    oder       endothermische    chemische - Reaktionen be  wirkt werden, z. B. indem die aufgetragene  Masse selbst mit dem Metall des Leiters unter  Zerstörung desselben reagiert oder indem aus  der Masse durch chemische Reaktion Stoffe  freigesetzt werden, die mit dem Metall des  Leiters eine tiefer schmelzende Legierung bil  den oder diesen ihrerseits durch chemische  Einwirkung zerstören.  



  Es wurde aber gefunden, dass trotz der  Verwendung von Aufträgen, welche bei einer  ganz bestimmten Temperatur 'zu reagieren  beginnen, doch gewisse Schwankungen hin  sichtlich der Zerstörung des Leiters auftreten  können, was z. B. darauf zurückzuführen sein  dürfte, dass die Reaktion bisweilen am  Übergang des blanken Leiters auf den um  hüllten Teil beginnt. Auch praktisch nicht  vermeidbare Ungenauigkeiten in der Ferti  gung der Leiter (z. B. aus     Feinsilberblech-          streifen)    haben sich als Grund für Ungenauig  keiten beim Ansprechen der Sicherung er  wiesen.  



  Es hat sich ergeben, dass durch Quer  schnittsverringerungen, beispielsweise durch  Lochungen, an den durch die Auftragsmasse      überdeckten oder umhüllten Abschnitten des  metallischen Leiters diese Ungenauigkeiten  beseitigt und darüber hinaus durch die Aus  bildung dieser     Querschnittsverringerungen,     vor allem durch deren Ausmass, die Zerstö  rungszeit beliebig und feinstufig reguliert  werden kann. Eine solche     Querschnittsver-          ringerung    kann z. B. durch eine einzige runde  oder eckige     Ausstanzung    erzielt werden. Es  können aber auch z. B. mehrere Lochungen  vorgesehen sein, wobei die Zerstörungszeit des  Leiters nicht nur von der Grösse der Löcher,  sondern auch von ihrem Abstand abhängt.  



  Wenn nur ein Loch vorgesehen ist, so hat  dies allerdings in der Regel den Vorteil, dass  die Reaktionszeit genauer eingestellt werden  kann, weil ein Loch genau im Wärmezentrum  angebracht werden kann, wodurch ein uner  wünschtes Einsetzen der Reaktion am oder in  der Nähe des Randes des Auftrages mit grö  sserer Sicherheit ausgeschaltet werden kann.  



  Die kühlende Wirkung des Auftrages  macht sieh bis zum Beginn der Einwirkung  geltend, und die Einengung der Streuung bei  der     Auslösung    ermöglicht infolge der Aus  schaltung der sonst bestehenden Ungenauig  keiten durch     Randreaktion    und dergleichen  eine Erhöhung der Dauerbelastung bis zur       Kabelbelastbarkeitsgrenze.     



  Um die Reaktionszeit bei hohen Kurz  schlüssen derartiger Sicherung, bei denen der  Leiter z. B. aus Silber besteht, zu erhöhen,       kann    man ausserdem ausserhalb des genannten  Auftrages noch     Querschnittsverringerungen     anbringen, so dass bei     kurzschlussartigen    über  lastungen die Zerstörung des Leiters allenfalls  auch durch Schmelzen an der verjüngten  Stelle erfolgen kann.  



  Die Zeichnung veranschaulicht verschie  dene Ausführungsformen der Sicherung ge  mäss der Erfindung.  



       Fig.    1 zeigt in schematischer Darstellung  einen     Sehmelzleiter    A, bestehend aus einem       Feinsilberblechstreifen,    der in seiner Mitte  einen auf eine Länge von etwa 4 bis 6 mm  allseitig aufgetragenen     C'berzug    B aus einem  reaktionsfähigen Stoff trägt, in dessen Mitte    der Leiter mit einem runden Loch C als       Querschnittsverringerunfg    versehen ist.  



       Fig.        ''    und 3 zeigen einen Leiter A, der  beidseitig einer in der     Mitte    angebrachten  flachen     Knickung    F zwei quadratische Aus  stanzun-en D trägt. In der     Kniekung    F  ist der     reaktionsfähige    Stoff G angebracht.  



       Fig.        .l    weist ausser einer Anordnung ge  mäss     Fig.    hoch seitlich des Auftrages B       Quersehnittsverringerunfgen    h auf.  



  Als in der genannten     Weise    reagierende  Stoffe kommen z. B. in Betracht  1.     Jod-5-olyd    wird mit der nötigen  Menge     Schwefelkohlenstoff        angeteigt    und auf  den Leiter gebracht. Nach     dein        Antroeknen     wird die Masse mit einem     dielrtsehliessenden          keramisehen    Kitt umgeben und im Ofen bei       l.20     gehärtet.  



       \'.        Jodsäure    wird in kleinen Portionen  auf den Leiter     gepresst    und     finit    einem dünn  wandigen     Glasröhrehen        um.,geben,    das auf bei  den Enden mit einem     hochschmelzenden    Ze  ment verschlossen wird.  



  3.     Bleijodid        wird        finit        Kaliumjodid    und       Natriumchlorid        inni-        vermischt    und im Tauch  verfahren als flüssige     Sehnrelzperle    auf den  Leiter aufgebracht.  



  4.     Kaliumhy        droavc1    und N     atriumhydrozyd     werden miteinander zusammengeschmolzen  und im     Tauehverfahren    auf die nicht aus  Feinsilber bestehenden Leiter gebracht. Nach  her wird die stark     liv011roskopische    hasse mit  einem     hochsehmelzenden    Kitt umgeben.  



  5. Die Leiter werden in der Mitte mit  einem bei etwa 150  schmelzenden Lack über  zogen. Nachher wird ein     dünnwandiges    Glas  röhrehen     darübergeselroben,    das im Innern       elementares    Jod oder auch Phosphor enthält.  Die beiden Enden werden mit Zement gut, ab  gedichtet.  



  6. Auf den Leiter wird     Triphenyizinn-          fluorid    aufgetragen.  



  7.     Jodeosin    wird mit einem Bindemittel  auf den Leiter     o-ebraeht    und mit einem kera  mischen Kitt, überzogen.  



  B.     Thiolrarnstoff    wird     finit    einem festen  Bindemittel vermengt, und in Pillenform auf  den Leiter gepresst. Die Masse wird im           Tauehverfabren    mit einer keramischen Masse  überzogen und im Ofen bei 105  C gehärtet.  



  9. Bleioxyd,     Wismuthoxy    d und Antimon  sulfid oder Kohle usw. werden miteinander  innig zerrieben und mit einem Kitt auf den  Leiter gebracht. Nachher wird die Masse mit.  einem Zement umgeben und gehärtet.  



  Die Zerstörung des Leiters, der meistens  aus Silber besteht, erfolgt in diesen Fällen wie  nachstehend angegeben:  ad 1. Das     Jod-5-oxyd    zerfällt     thermiseh,     wobei sieh die Bestandteile mit dem Leiter  verbinden und ihn zerlegen.  



  ad 2. Die Jodsäure zersetzt den Leiter  chemisch unter Bildung von     Jodaten    und       Joditen.     



  ad 3. Die Halogene werden thermisch ab  gespalten, wobei sie sieh mit dem Leiter ver  binden. Die     abgesehiedenen    Metalle legieren  ausserdem den Leiter.  



  ad     -I.    Die     Hydroxyde    lösen den Leiter       ehemiseh    auf.  



  ad 5. Es bilden sich auf dem Leiter     Jo-          dide    bzw.     Phosphide,    welche die Zerstörung  herbeiführen.  



  ad 6. Fluor und Zinn werden infolge       Thermolvse    in Freiheit gesetzt, wobei sie sieh  mit dem Leiter verbinden und ihn zerstören.  



  ad 7.     Jodeosin    wird thermisch zerlegt.  Es bilden sich auf dem Leiter     Jodide,    die ihn  zerstören.  



  ad B. Der bei bestimmter Temperatur ab  gespaltene Schwefel bildet mit dem Metall  des Leiters Sulfide, wodurch der Leiter zer  stört wird.  



       acl    9. Bleioxyd und     Wismuthoxvd    werden  durch die Kohle oder das     Antimonsulfid     reduziert. Das entstehende Blei und     Wismuth     zerstört den Leiter.  



  Diese Reaktionen erfolgen durchwegs bei  Temperaturen     zwischen    400 und 750  C also  weit unterhalb des     Sehmelzpunktes    von Silber       (960     C).  



  Zur Zerstörung von Silberleitern können  ferner     aueh    Sulfide, Chloride und     Bromide          als    reduzierbare Substanzen mit Zinn, An  timon und Blei als Reduktionsmittel zusam  menwirken.    Gewisse     Reaktionen    können unter Umstän  den dadurch erleichtert und beschleunigt wer  den, dass den Reaktionsstoffen Katalysatoren  beigemischt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCII Elektrische Sicherung mit metallischem Leiter, die bis mindestens annähernd bis zu ihrem Grenzstrom dauernd belastbar ist, da durch gekennzeichnet, dass an der für die Unterbrechung vorgesehenen Stelle des Lei ters ein nicht metallischer Stoff angeordnet ist, der unterhalb der Schmelztemperatur des Leiters eine ehemische Reaktion eingeht, welche die Zerstörung des Leiters und damit die Stromunterbrechung bewirkt. UNTERANSPRÜCHE: 1. Sicherung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der genannte Stoff wenigstens teilweise aus einem Oxyd besteht. 2. Sicherung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der genannte Stoff wenigstens teilweise aus einer Säure besteht. 3.

   Sicherung nach Patentansprueh, da durch gekennzeichnet, dass der genannte Stoff wenigstens teilweise aus einem Salz besteht. Sicherung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der genannte Stoff wenigstens teilweise aus einem Hy droxyd be steht. 5. Sieherung nach Patentansprueh, da durch gekennzeichnet, da.ss der genannte Stoff wenigstens teilweise aus einem Metalloid be steht. 6. Sicherung nach Patentansprueh, da durch gekennzeichnet, dass der genannte Stoff wenigstens teilweise aus einer metall organischen Verbindung besteht. 7.

   Sicherung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der genannte Stoff wenigstens teilweise aus einer organischen Halogenverbindung besteht. B. Sicherung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, da.ss der genannte Stoff wenigstens teilweise aus einer organi schen Schwefelverbindung besteht. 9. Sicherung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der genannte Stoff aus einer Mischung einer reduzierbaren Sub stanz und eines Reduktionsmittels besteht. 10. Sicherung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Reaktions stoff äusserlich am Schmelzleiter haftet. 11.

   Sicherung nach Patentansprueh, da durch gekennzeichnet, da.ss der Leiter minde stens an dem vom genannten Stoff über deckten Abschnitt. wenigstens eine Quer schnittsverringerung aufweist. 12. Sicherung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass eine Querschnitts- minderung in der Mitte des vom genannten Stoff überdeckten Abschnittes des Leiters an geordnet ist. 1.3.

   Sicherung naeh Pateiitanspriteh und Unteransprueh 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter mehrere nicht unmittelbar an- einanderstossende Querschnittsminderungen aufweist. 14. Sicherun-, nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Leiter an einer vom genannten Stoff nicht überdeckten Stelle wenigstens eine Quersehnittsminderung auf weist.