DE86616C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

SIEMENS & HALSKE in BERLIN. Schmelzsicherung mit Fallschieber.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 7. Juni 1895 ab.

Bei Sicherungen für elektrische Anlagen, insbesondere für Hauseinrichtungen, welche nicht unter beständiger Aufsicht stehen und doch die gröfste Sicherheit gegen Feuersgefahr gewähren sollen, erweist es sich als durchaus erforderlich, dafs der beim Schmelzen nothwendigerweise auftretende Lichtbogen unbedingt zuverlässig zum Erlöschen gebracht wird.

Die Längen der gebräuchlichen Schmelzstreifensicherungen , d. h. die Entfernungen ihrer Pole von einander, sind aber zu klein, als dafs die möglicherweise vorkommenden Energiemengen, namentlich wenn es sich um Kurzschlufs mit höherer Spannung handelt, ,beim Schmelzen des Sicherungsstreifens nicht einen Lichtbogen verursachen sollten, welcher zwischen den' Polen der Sicherung weiter brennt.

Einer Vergröfserung dieser Längen aber, wodurch wohl am einfachsten jenem Uebelstande vorgebeugt werden könnte, stellen sich gewisse praktische Bedenken entgegen, welche auf andere Mittel sinnen lassen, vermöge deren unter Beibehaltung der auch vom Verbände Deutscher Elektrotechniker beschlossenen Normalabmessungen eine schnelle und zuverlässige Unterdrückung des Lichtbogens erzielt werden kann.

Wie bei sogen. Starkstromausschaltern ein mechanisches Spannwerk elektromagnetisch zur Auslösung gebracht wird, so kann auch bei Schmelzsicherungen durch ein mechanisches Spannwerk der entstehende Lichtbogen abgeschnitten und so der Stromkreis unterbrochen werden.

In Fig. ι und 2 ist die Anordnung einer solchen Spannwerk - Schmelzsicherung in gesperrtem und in Fig. 3 in ausgelöstem Zustande dargestellt.

In dem Sockel A, welcher aus Isolationsstoff besteht, ist ein Einschnitt B angebracht, über welchem ein ebenfalls aus Isolationsstoff bestehender Schieber T schwebt, indem er einerseits durch eine um ihn herumgelegte und mit ihren Enden am Sockel A befestigte Schraubenfeder C nach unten gedrückt und andererseits durch einen Schmelzdraht- S, welcher wie ein Steg über den Einschnitt B hinweggeht, getragen oder gesperrt wird. Wenn nun der Schmelzdraht S durch elektrischen Strom überlastet, stark erhitzt wird und schmilzt, was voraussichtlich an der Stelle geschieht, wo der Schieber T auf ihm lastet, so fällt dieser in demselben Augenblicke in den Einschnitt B hinab (Fig. 3), um so als mechanisches Hindernifs den im Entstehen begriffenen Lichtbogen sofort abzuschneiden.

Gegen diese Anordnung wäre nichts einzuwenden, wenn nicht durch die mechanische Belastung des Schmelzdrahtes dieser in Bezug auf seine physikalische Wirkungsweise wesentlich beeinträchtigt würde. Während eine in der gewöhnlichen Weise nur durch Stromerwärmung beanspruchte Schmelzsicherung innerhalb gewisser zulässiger.Grenzen in Bezug auf Querschnitt und Stromstärke genau bestimmt werden kann, ist der Zeitpunkt, wann ein in gedachter Weise zwiefach beanspruchter Schmelzstreifen den stromleitenden Zusammenhang zwischen seinen Molecülen aufgeben wird, eine höchst verwickelte und kaum irgend welcher vorauszubestimmenden Gesetzmäfsigkeit unterliegende Function aus der mechanischen Belastung und aus der Stromstärke, wobei

beide Factoren in gegenseitiger Beziehung auf ihren gesammten, zeitlich wechselnden Verlauf in Frage kommen und zufällige Erschütterungen und augenblickliche Stromstöfse von erheblichem Einflufs sein können.

Es sei noch bemerkt, dafs dieselben unübersehbaren Verhältnisse ebenso gut wie bei der Beanspruchung des Schmelzstreifens auf Biegung oder Abscheerung, auch bei der Beanspruchung auf Zug in seiner Längsrichtung ihre Geltung behalten.

Um daher die Schmelzsicherung nicht in ihrer Wirkung zu beeinträchtigen, ist es'nothwendig, den Schmelzstreifen an der Stelle, wo sein Querschnitt eingeschnürt ist, von jeder anderen als der rein physikalischen Beanspruchung zu entlasten.

Um diese Forderung aber auch bei Anwendung eines mechanischen Gesperres, wie es in der vorbeschriebenen Anordnung enthalten ist, zu erfüllen, erscheint es nothwendig, den physikalischen Vorgang des infolge Temperaturerhöhung eintretenden Schmelzens des Sicherungsdrahtes nicht unmittelbar auslösend auf das in dem Fallschieber enthaltene mechanische Spannwerk einwirken zu lassen, sondern letzteres erst durch einen secundär auftretenden Vorgang, nämlich die Lichtbogenbildung, zu bethätigen'.

Letztere ist vermöge der durch sie plötzlich erzeugten hochgradigen Wärmeentwickelung im Stande, zu wesentlich stärkeren Wirkungen benutzt zu werden, als das nur bei Fernhaltung aller schädlichen Einflüsse mit der beabsichtigten Genauigkeit erfolgende Schmelzen des Sicherheitsstreifens, ohne jene als die vorangehende Erscheinung beeinträchtigen zu können.

Auf dieser Grundlage also, eine Schmelzsicherung auf ein Spannwerk höherer Ordnung einwirken zu lassen, welches durch die Glut des Schmelzlichtbogens zur Auslösung gebracht wird, lassen sich Anordnungen begründen, bei welchen beliebige Wirkungen von dem Durchschmelzen einer Sicherung abhängig .gemacht werden, ohne dafs die ursprüngliche primäre Wirkung der Sicherung irgendwie beeinflufst wird.

Um nun das hier Entwickelte für die weiter oben erläuterten Zwecke praktisch nutzbar zu machen, läfst sich unter Beibehaltung der übrigen Anordnung, wie Fig. 4 zeigt, der Schmelzdraht in der Mitte, wo er, den Einschnitt B überbrückend, den Schieber T zu tragen hat, dermafsen verstärken, dafs eine Beeinflussung der physikalischen Einwirkung auf die nun zu beiden Seiten befindlichen dünneren Sehmelzstellen durch den mechanischen Druck ausgeschlossen erscheint.

Bei nun etwa unter heftiger Lichtbogenbildung stattfindendem Durchschmelzen der dünneren Stellen des Drahtes wird auch das stärkere Mittelstück ohne Weiteres von der Gluthitze des Flammenbogens zum Schmelzen gebracht bezw. verflüchtigt, so dafs seine stützende Wirkung auf den Schieber T aufhören mufs und dieser, dem Zuge der Feder C folgend, in den Einschnitt B hinabschnellen wird, um so den Luftweg, welcher zur Unterhaltung des Lichtbogens vor allem erforderlich ist, durch sein Dazwischentreten als fester Körper zu unterbrechen. ·

Was bei dieser Anordnung noch bedenklich und verbesserungsfähig erscheinen mag, ist der Umstand, dafs ebenso wie die Mitte, so auch die Enden des Sicherungsdrahtes, also die Polklemmen von der auf beiden Seiten auftretenden Feuererscheinung in Mitleidenschaft gezogen werden; auch erscheint es wünschenswerth, nur eine Schmelzstelle in dem Streifen zu haben und in dieser Beziehung von der üblichen Form der Schmelzstreifen mit eingeschnürter Mitte nicht abzuweichen.

Eine diesen Bedürfnissen recht gut entsprechende Einrichtung ist in Fig. 5 bis 7 dargestellt , wo zwei Fallschieber in derselben Weise wie vorher, jetzt aber auf den verstärkten Enden des Schmelzstreifens ruhend, nicht nur den in der Mitte entstehenden und nach beiden Seiten hinüber brennenden Lichtbogen je nach Umständen einfach oder doppelt abschneiden, sondern auch die Enden des Schmelzstreifens und die Klemmschrauben möglichst gegen Brandverletzung schützen.

Zur Erneuerung des verbrauchten Schmelzstreifens werden die Fallschieber gehoben und ein neuer Einsatz in der bekannten Weise zwischen die Pole der Sicherung eingefügt.

Selbstverständlich wird die Sicherung bei weniger starken Energiemengen auch nur in der Mitte durchschmelzen und der Lichtbogen von selbst erlöschen können, ohne die Fallschieber in Thätigkeit zu setzen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Sicherung für elektrische Stromkreise, bei welcher zur Unterdrückung eines Lichtbogens beim Schmelzen . des Sicherheitsstreifens ein auf demselben ruhender Schieber herabfällt, dadurch gekennzeichnet, dafs der bezw. die Theile des Schmelzdrahtes, auf welchen der Schieber ruht, einen gröfseren Querschnitt besitzen, als der Sicherheitsdraht selbst.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.