AT230973B - Extrem flinke, strombegrenzende Niederspannungs-Hochleistungs-Sicherung - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Extrem flinke, strombegrenzende Niederspannungs -Hochleistungs -Sicherung 
Die Erfindung betrifft extrem flinke und strombegrenzende Hochleistungs-Sicherungen für Niederspannung, deren Schmelzleiter in einem körnigen Löschmittel eingebettet sind und in Serie und gegebenenfalls parallel liegende Engstellen aufweisen. 



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zum Schutz von sehr temperatur- und spannungsempfindlichen Geräten, z. B. Halbleiter-Gleichrichtern, geeignete Schmelzsicherung zu schaffen. 



   Es sind zwar bereits Sicherungen zum Schutz von Halbleiter-Gleichrichteranlagen bekannt. Diese Sicherungen sind aber entweder nur für kleine Spannungen unter 100 V geeignet oder verursachen Überspannungen oder begrenzen den Durchlassstrom nicht stark genug, so dass das zulässige Stromzeitintegral f i2 dt bzw. die zulässige Stromspitze der zu schützenden Anlage überschritten wird. 



   Die Erfindung beseitigt diese bei den bekannten Sicherungen in mehr oder weniger starkem Masse noch vorhandenen Nachteile dadurch, dass Anzahl, Gestaltung und Bemessung der Engstellen des bandförmigen Schmelzleiters so getroffen sind, dass nach Ablauf der Schmelzzeit die Spannung an der Sicherung sprungartig bis mindestens auf den Maximalwert der treibenden Spannung ansteigt höchstens jedoch einen um 20% höheren Spannungswert erreicht, und dass die Höhe des   Durchlassstromes   die Höhe des Schmelzstromes nicht überschreitet.

   Das wird dadurch erreicht, dass man die Abmessungen der Querschnitte der Engstellen des bandförmigen Schmelzleiters so trifft, dass die Länge einer Engstelle ungefähr gleich ihrer Breite ist, und dass das Verhältnis der Breite der Engstelle zu der Stärke des Schmelzleiters mindestens gleich 5, höchstens gleich 10 ist, wobei die Stärke des aktiven Schmelzleiters über seine gesamte Länge gleich ist. Der Übergang von einer Engstelle zum Vollquerschnitt soll unter einem Winkel von höchstens   250   bezogen auf eine Linie senkrecht zur Längsachse des Schmelzleiters erfolgen.

   Durch diese Ausführung wird bei einem Minimum an Stromwärmeverlusten ein besonders steiler Spannungsanstieg von etwa 3V/ps ohne Überspannungen erzielt. 
 EMI1.1 
 ter Form Diagramme mit den Strom- und Spannungsverläufen i = f (t), u = f (t) zweier Schmelzsicherungen während des Abschaltvorganges. Die strichpunktierten Kurven entsprechen einer bekannten, die stark ausgezogenen Kurvenverläufe der erfindungsgemässen Ausführungsform, wobei mit i der Kurzschlussstrom in der zu schützenden Anlage und u die Spannung an der Sicherung bezeichnet ist. In Fig. lb ist noch die sinusförmige Betriebsspannung UN eingezeichnet. 



   Man erkennt deutlich, dass beide Sicherungen nach der gleichen kurzen Schmelzzeit ts von etwa 1 bis 3 ms ansprechen, dass aber die gesamte Ausschaltzeit, der Durchlassstrom   Ion, dans   Wärmeintegral   f i2   dt und die Überspannung bei der bekannten Ausführung höher liegen als bei der   erfindungsgemässen Ausfüh-   rung, bei der die Lichtbogenspannung trotz eines sehr steilen Anstieges überraschenderweise den Maximalwert der treibenden Spannung nicht überschreitet. Der Durchlassstrom   Ip   ist gleich dem Schmelzstrom   Ig, d. h.   die erfindungsgemässe Sicherung wirkt ausserordentlich strombegrenzend, während bei der bekannten Ausführung der Durchlassstrom nach der Schmelzzeit ts noch bis zu dem   Wert]-n ansteigt'.   



   Fig. 2a zeigt eine Ausführungsform des Schmelzleiters. Der Schmelzleiter besteht aus einem verhältnismässig breiten Silberband 1. An das Silberband 1 ist zur besseren Wärmeableitung ein etwas stär- 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 keres versilbertes Kupferband 2 angeschweisst. Die Abmessungen des Schmelzleiters bleiben bei allen Stromstufen die gleichen ausser der Bandbreite, die aus Vielfachen der Breite B besteht. Hiedurch lässt sich bei höheren Stromstufen die Parallelschaltung zahlreicher einzelner Schmelzleiter vermeiden, was unter Umständen einen ungleichmässigen Abbrand verursacht. Auch sogenannte Zündstege zwischen parallelgeschalteten Schmelzleitern sind0 nicht nötig. 
 EMI2.1 
 zu seiner Längsachse entlang den mit 3 bezeichneten Linien gefaltet und bildet dann einen Polygonzug, z.

   B. ein Quadrat (Fig. 2b), ein Sechs- oder ein Achteck je nach der Nennstromstärke der Sicherung.. 



   Fig. 3 stellt einen vergrösserten Ausschnitt aus einem Bandleiter entsprechend Fig. 2a in zwei Ansichten dar. Die Dimensionierung der Engstelle ist so getroffen, dass die Breite b einer Engstelle etwa annähernd gleich   ihrer Länge l ist, und dass das Verhältnis der Breite   der Engstelle b zur Stärke s des Schmelzleiterbandes etwa 5   : 1   beträgt. Der Übergang von der Engstelle zum Vollquerschnitt erfolgt unter einem Winkel   Ci.   von höchstens 250 bezogen auf eine Linie senkrecht zur Längsachse des Schmelzleiters. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Extrem flinke,   strombegrenzende Niederspannungs- Ho chleistungs- Sicherung,   deren bandförmiger Schmelzleiter mit in Reihe liegenden und gegebenenfalls parallelgeschalteten Engstellen in einem körnigen Löschmittel eingebettet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung einer steil ansteigenden und 
 EMI2.2 
 mend ist, n Engstellen in Reihe geschaltet sind, jede Einzelengstelle   1/ntel   der zulässigen Lichtbogenspannung bedingt und jede Einzel-Engstelle aus einem nahezu quadratischen Steg besteht und der Übergang von Steg zu Vollquerschnitt höchstens unter einem Winkel von 250, bezogen auf die Linie senkrecht 
 EMI2.3 
 höchstens 10 liegt.

Claims (1)

1. 2. Niederspannungs-Hochleistungs-Sicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelzleiterbänder höherer Stromstufen bis auf die Breite der Schmelzleiterbänder die gleichen Abmessungen besitzen wie das Schmelzleiterband der kleinsten Stromstufe, und dass die Breite eines Schmelzleiterbandes einer höheren Stromstufe ein ganzzahliges Vielfaches der Breite B des Schmelzleiterbandes der kleinsten Stromstufe ist.

   3. Niederspannungs- Hochleistungs- Sicherungen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Breite B zur Breite b einer Engstelle bei allen Stromstufen gleich ist.

   4. Niederspannungs-Hochleistungs-SicherungennachdenAnsprüchen 1 bis3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelzleiter, deren Breite ein ganzzahliges Vielfaches der Breite B ist, in ihrer Längsrichtung gefaltet sind, so dass der ungeschwächt Leiterquerschnitt einen Polygonzug, z. B. ein Quadrat, bildet.