DE687671C - Hochspannungssicherung fuer hohe Stromstaerken - Google Patents

Description

• Hochspannungssicherung für hohe Stromstärken Es sind Hochspannungssicherungen bekannt, bei denen der Schmelzleiter, der aus mehreren parallel geschalteten Einzelheiten bestehen kann, in Schraubenlinienform auf einem keramischen Körper prismatischer Gestalt mit sternförmigem Ouerschnitt aufgewickelt und in ein Füllmittel eingebettet ist. Im Zusammenhang hiermit hat man erkannt, daß es für den Abschaltvorgang gerade von parallelen Schmelzleitern wichtig ist, eine Richtungsänderung der Schmelzleiter so vorzunehmen, daß beim Durchschmelzen die in Richtung des elektrischen Feldes beschleunigten Metalldampfionen gegen die quer oder schräg zum Felde stehenden Wände des Schmelzlcanals fliegen und absorbiert werden, so daß der Strom gezwungen ist, durch die aus dem erhitzten Füllmittel gebildeten Schmelzraupen zu fließen. Da deren Stromspannungscharakteristik steigend und nicht wie die eines Lichtbogens fallend ist, so tritt im Gegensatz zum Lichtbogen , eine gleichmäßige Stromverteilung auf die parallel geschalteten Schmelzraupen ein. Damit ist die Beherrschung praktisch beliebig hoher Kurzschlußleistungen möglich, da die Kurzschlußenergie auf eine praktisch beliebig große Füllmenge verteilt werden kann.
• Bei einer vorgegebenen Form und Größe, insbesondere Außendurchmesser des Tragkörpers werden mit abnehmendem Verhältnis von Schmelzleiter- zu Tragkörperlänge, wie es bei einer großen Anzahl von Einzelleitern und kurzer Leiterlänge eintritt, die Bedingungen für die Vermeidung einer Lichtbogenzündung immer ungünstiger, da die Einzelleiter steiler gewickelt werden müssen, wodurch die geraden Strecken zwischen den Stützpunkten länger und die Richtungsänderungswinkel an den Stützpunkten stumpfer werden. Hier gibt es eine Grenze, an der die Lichtbogenzündung nicht mehr verhindert werden kann, es sei denn durch Verlängerung der Schmelzleiter, eine Maßnahme, welche die gedachte Grenze nur wenig verschiebt.
• Um eine größere Zahl von Richtungsänderungen und spitzere Richtungsänderungswinkel zu erzielen, werden erfindungsgemäß die Schmelzleiter, die alle gleiche Schmelzcharakteristik haben, etwa im Abstande einer Schtnelzraupendicke dicht nebeneinander auf Isolierträgern zickzackförmig so verlegt, daß sie eine oder mehrere Ebenen oder Raumflächen ausfüllen. Die Einzeldrähte haben einen Durchmesser von der Größenordnung von o,i bis o,3 mm. Ihre Zahl richtet 'sich nach der Betriebsstromstärke. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Drähte wird sichergestellt, daß sie sich trotz des dichten N ebeneinanderliegens bei weitgehender Unterteilung nicht gegenseitig stören und der Abschmelzvorgang für jeden einzelnen Draht, unabhängig von den übrigen, unter einwandfreier Entionis,ierung der Strombahn vor sich geht.
• An sich ist es bereits bekannt, die Schmelzleiter von Hochspannungssicherungen in einem pulverförmigen Löschmittel zickzackförmig zu verlegen. Dabei handelt es sich um eine geringe Anzahl paralleler Leiter. Es findet keine Begrenzung der Stärke der einzelnen Schmelzleiter nach oben und eine entsprechende Anfteilung bei größeren Stromstärken wie bei der Erfindung statt.
• Ferner ist bei Hochspannungssicherungen die Verwendung eines Hauptschmelzleiters und mehrerer, den Hauptschmelzleiter käfigartig umgebender, parallel geschalteter und schraubenförmiger Nebenschmelzleiter besannt. Haupt- und Nebenschmelzleiter besitzen hierbei verschiedene Schmelzcharakteristiken, derart, daß die Nebenschmelzleiter erst nach dem Hauptschmelzleiter durchbrennen. Die käfigartige Anordnung der Nebenschmelzleiter ergibt sich aus der Absicht, eine elektrostatische Schirmwirkung herbeizuführen. Die Nebenschmelzleiter haben betriebsmäßig geringe Ströme zu führen. Ihre Anzahl geht nicht über das zur Abschirmung erforderliche Maß hinaus.
• In der Abb. i ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Ansicht und Schnitt dargestellt. Darin ist ein Tragkörper für die Schmelzleiter vorgesehen, der aus mehreren senkrecht übereinander angeordnetenScheibeni aus nichtbrennbarem, hochschmelzendem, lichtbogensicherem, vorzugsweise keramischem Stoff besteht. Die Scheiben i sind durch ein geeignetes Bauglied aus gleichem oder ähnlichem Stoff in einem bestimmten Abstand voneinander gehalten. Der gesamte Tragkörper kann ein- oder mehrteilig sein. Die einteilige Ausführung hat den Vorteil größerer Festigkeit, die mehrteilige den der einfacheren Herstellung. Am Umfang der Scheiben i sind Einschnitte 5 vorgesehen, in welche die Schmelzdrähte 3 derart eingelegt sind, daß sie an jedem Stützpunkt ihre Richtung ändern. Wie der Schnitt von Abb. i zeigt, können die Scheiben außer den Einschnitten 5 am Rande auch tiefere Einschnitte 6 tragen, so daß nicht nur .die äußere Zylinderfläche, sondern auch eine oder mehrere innere Zylinderflächen Drähte enthalten, wodurch der gesamte Patronenraum besser ausgenutzt wird. Die Scheiben i können kreisrund, oval oder rechteckig sein, je nach der Patronenform bzw. ihrem Querschnitt. Sie haben Einschnitte 5, 6 (Abb. i a) oder Vorsprünge 7 oder Löcher S (Abb. ib) oder ähnliche Einrichtungen, mit deren Hilfe es möglich ist, die Schmelzdrähte festzulegen, um sie in senkrechter Richtung in Zickzackform an dem Tragkörper befestigen zu können.
• Ein Beispiel für einen mehrteiligen Tragkörper zeigt Abb.2. Hierin sind die Scheiben i auf ein Rohr 2 aufgesteckt und durch Abstandstücke 4 voneinander getrennt gehalten. Die Einzelteile können durch Kitt fest miteinander verbunden oder vor einem Brennprozeß zusammen garniert werden. Ein weiteres Beispiel für einen zusammengesetzten Tragkörper zeigt Abb.3, dessen rohr- und scheibenförmige Teile i und 2 ebenfalls durch Kitten verbunden oder vor einem Brennprozeß zusammen garniert werden können.
• Das senkrechte" die Scheiben verbindende Bauglied 2 kann auch exzentrisch angeordnet werden. Es kann ferner voll sein. Eine hohle, vorzugsweise eine Kreisrohrform kommt andererseits dafür in Frage, wenn ein Abschmelzkenndraht vorgesehen wird, der durch das Rohr hindurchgezogen oder auf einem besonderen Tragkörper in ihm angeordnet ist.
• Für Patronen mit höchsten Nennstromstärken, deren Querschnitt zwecknäBigerweis:e oval oder rechteckig bemessen. wird, kann eine im wesentlichen gleiche Anordnung der Drähte, jedoch mit einer anderen AnordnuTng der Tragkörper .entsprechend Abb. q., gewählt werden. Hierbei sind 'die parallel geschalteten Einzelleiter in einem Sprossenkäfig verlegt, der aus senkrecht übereinanderliegenden waagerechten Sprossenreihen 9 (mit Pfeil) besteht, deren Sprossen io von Reihe zu Reihe gegeneinander versetzt sind. Die Sprossen sind seitlich gefaßt; sie können mit den sie fassenden seitlichen Wänden i i oder waagerechten übereinanderliegenden Leisten ,ja (vgl. Abb. q.a) auch aus einem Stück be- stehen. Die Wände i i oder Leisten i ja werden von einem Rahmen 13 gehalten. Es können auch die zu einer Zickzacklinie gehörenden wechselweise senkrecht untereinanderliegenden Sprossen zusammen eine Sprossenfolge bilden, die von seitlichen senkrecht stehenden Leisten 12 gehalten werden, mit den sie aus einem Stück bestehen. In der Ansicht von Abb. q., die einen Schnitt nach der Linie A-B darstellt, sind diese Leisten als zickzackförmige Gebilde zu sehen und im oberen Teil des Grundrisses ebenfalls angedeutet. Die Sprossen können runden oder prismatischen Querschnitt haben. An den Stellen, wo die Drähte 3 aufliegen, können sie mit Einkerbungen versehen sein. Hierdurch werden die Drähte in einem seitlichen Abstand so voneinander gehalten, daß sie mit ihrem zickzackförtnigen Verlauf in einer Anzahl von parallelen Flächen liegen. Die Drähte 3 sind oben und unten an ein gemeinsames Anschlußstück 14 angeschlossen, von dem ein oder mehrere Anschlußfahnen 15 abgehen.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCEIE: i. Hochspannungssicherung für hohe Stromstärken mit einer Anzahl parallel geschalteter, in einem pulverförmigen Löschmittel etwa im Abstand einer Schmelzraupendicke dicht nebeneinander auf Isolierträgern verlegter Drähte von höchstens 0,3 mm Stärke, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen parallelen, gleiche Schmelzcharakteristik besitzenden Schmelzleiter zwischen den sich gegenüberliegenden Verbindungspunkten mit den Anschlußelektroden zickzackförmig verlegt sind und dabei insgesamt eine oder mehrere Ebenen oder Raumflächen ausfüllen.
2. 2. Hochspannungssicherung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzdrähte auf einer oder mehreren Zylinderflächen in der Weise zickzackförmig verlegt sind, daß sie Stützpunkte an mehreren parallelen Scheiben erhalten, welche durch einen senkrecht dazu stehenden Bauteil im Abstand voneinander gehalten werden.
3. 3. Hochspannungssicherung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzdrähte in einem Sprossenkäfig zickzackförmig verlegt sind, der aus senkrecht übereinanderliegenden waagerechten Sprossenreihen gebildet ist, wobei die Sprossen von Reihe zu Reihe gegeneinander versetzt sind. d.
4. Hochspannungssicherung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die waagerechten Sprossenreihen von zwei seitlichen Leisten gefaßt sind und mit diesen je ein Element bilden, das mit gleichartigen übereinandergeschichtet wird.
5. 5. Hochspannungssicherung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zu einer Zickzacklinie gehörenden, wechselweise senkrecht untereinanderliegenden Sprossen zusammen eine Sprossenfolge bilden, die durch zwei seitliche senkrechte Leisten gehalten und je ein Element bilden, das mit gleichartigen zusammengefügt wird.