FR2813992A1 - Protective fuse, for electrical appliances, incorporates fusible element surrounded by two-zone inert packing - Google Patents
Protective fuse, for electrical appliances, incorporates fusible element surrounded by two-zone inert packing Download PDFInfo
- Publication number
- FR2813992A1 FR2813992A1 FR0011745A FR0011745A FR2813992A1 FR 2813992 A1 FR2813992 A1 FR 2813992A1 FR 0011745 A FR0011745 A FR 0011745A FR 0011745 A FR0011745 A FR 0011745A FR 2813992 A1 FR2813992 A1 FR 2813992A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- zone
- fuse
- lining
- volume
- fusible element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000012856 packing Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 title claims abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 25
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 17
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 14
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 14
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 13
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 7
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 claims description 7
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims description 7
- NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N potassium silicate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Si]([O-])=O NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 7
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 6
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 2
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 claims description 2
- 239000011343 solid material Substances 0.000 claims description 2
- 240000000233 Melia azedarach Species 0.000 claims 1
- 235000012771 pancakes Nutrition 0.000 claims 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 2
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 2
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021189 garnishes Nutrition 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H85/00—Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
- H01H85/02—Details
- H01H85/04—Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges
- H01H85/05—Component parts thereof
- H01H85/18—Casing fillings, e.g. powder
Landscapes
- Fuses (AREA)
Abstract
Description
<Desc/Clms Page number 1> <Desc / Clms Page number 1>
L'invention a trait à un fusible de protection pour appareillages électriques et à un procédé de fabrication d'un tel fusible. Dans le domaine de la protection des appareillages électriques, il est connu de réaliser un fusible au moyen d'un ou plusieurs éléments fusibles disposés dans un corps garni de matière inerte, telle que du sable. Le ou les éléments fusibles sont pourvus d'une ou plusieurs sections à fusion préférentielle, par exemple des sections dans lesquelles sont réalisés des évidements, ce qui limite 1a section de passage du courant et permet de contrôler, en conséquence, le courant maximum transitant dans le ou chaque élément fusible. Le garnissage de sable sert à assurer la conduction thermique entre l'élément fusible et l'atmosphère ambiante au cours du fonctionnement normal du fusible. En cas de dérive de la valeur du courant, le garnissage est le lieu du développement d'arcs électriques et de migration de vapeur de métal résultant de la sublimation du matériau de l'élément fusible dans la section à fusion préférentielle. Le garnissage influe donc sur la formation du ou des arcs lors de la coupure d'un élément fusible. Dans les fusibles actuels, le garnissage n'est pas contrôlé au plus près des sections à fusion préférentielle et son influence sur le comportement de l'arc ne peut être ni ajustée ni maîtrisée de façon optimale. C'est pourquoi, le développement d'arcs ne peut pas être prévu avec précision, ce qui ne permet pas de caractériser efficacement les fusibles connus. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant une nouvelle structure de fusible qui permet d'ajuster et de maîtriser de façon optimale, les conditions d'apparition d'un arc au niveau d'une section à fusion préférentielle d'un élément fusible, c'est-àdire de prédéterminer précisément les conditions de coupure d'un fusible. Dans cet esprit, l'invention concerne un fusible comprenant au moins un élément fusible pourvu d'au moins une section à fusion préférentielle et disposé dans un corps rempli d'un garnissage inerte, caractérisé en ce que ce
The invention relates to a protective fuse for electrical equipment and to a method for manufacturing such a fuse. In the field of protection of electrical equipment, it is known to make a fuse by means of one or more fusible elements arranged in a body lined with inert material, such as sand. The fusible element or elements are provided with one or more sections with preferential melting, for example sections in which recesses are made, which limits the cross-section of the current and makes it possible to control, consequently, the maximum current flowing in the or each fusible element. The sand lining is used to ensure thermal conduction between the fuse element and the ambient atmosphere during normal operation of the fuse. In case of drift of the current value, the lining is the place of the development of electric arcs and migration of metal vapor resulting from the sublimation of the material of the fusible element in the preferential melting section. The lining therefore influences the formation of the arc (s) when a fusible element is cut. In current fuses, the lining is not checked as close as possible to the sections with preferential melting and its influence on the behavior of the arc cannot be adjusted or controlled in an optimal way. This is why the development of arcs cannot be predicted with precision, which does not allow effective characterization of known fuses. It is to these drawbacks that the invention more particularly intends to remedy by proposing a new fuse structure which makes it possible to optimally adjust and control, the conditions for the appearance of an arc at the level of a section to preferential melting of a fusible element, that is to say of precisely predetermining the conditions for blowing a fuse. In this spirit, the invention relates to a fuse comprising at least one fusible element provided with at least one preferable melting section and disposed in a body filled with an inert lining, characterized in that this
<Desc/Clms Page number 2> <Desc / Clms Page number 2>
garnissage est réparti entre une première zone, formée autour de la section à fusion préférentielle, et une seconde zone, formée autour de la première zone, le garnissage ayant des propriétés physiques et/ou des compositions différentes entre ces deux zones. Grâce à l'invention, on crée autour de la ou de chaque section à fusion préférentielle, une zone où le garnissage peut être particulièrement adapté à sa fonction d'absorption de l'arc électrique créé en cas de coupure. En particulier, le garnissage peut être choisi pour minimiser la quantité d'énergie accumulée lors de l'augmentation de courant et avant la coupure. Dans la seconde zone, le garnissage est essentiellement prévu pour participer à la conduction thermique entre l'élément fusible et son environnement dans les conditions normales d'utilisation et pour permettre une propagation des vapeurs susmentionnées après apparition de l'arc. Selon un aspect avantageux de l'invention, le garnissage a une porosité plus faible dans la première zone que dans la seconde zone. Ceci permet de freiner efficacement la progression des vapeurs de métal dans la première zone et de confiner l'arc dans cette zone immédiatement après son apparition puis d'évacuer relativement facilement les vapeurs lorsque cellesci sont finalement parvenues dans la seconde zone de garnissage. Ainsi, en ajustant la porosité et la taille de la première zone, on peut influer sur le comportement de l'arc électrique par le contrôle de l'écoulement des vapeurs ionisées. Selon un premier mode de réalisation avantageux de l'invention, le garnissage est réalisé essentiellement avec du sable, la compacité du sable étant supérieure, dans la première zone, à sa compacité dans la seconde zone. Par exemple, la compacité, mesurée en pourcentage du volume total occupé par la matière solide, est comprise entre 65 et 90% dans la première zone et entre 55 et 80% dans la seconde zone. On peut, en outre, prévoir que, dans la première zone, le sable est mélangé à un liant hydraulique, par exemple de type carbonate de calcium, ou à du silicate de sodium ou de potassium, un tel liant permettant d'augmenter la compacité du garnissage. Dans la seconde zone, un liant hydraulique ou
lining is distributed between a first zone, formed around the preferential melting section, and a second zone, formed around the first zone, the lining having different physical properties and / or compositions between these two zones. Thanks to the invention, an area is created around the or each section with preferential fusion, where the lining can be particularly adapted to its function of absorbing the electric arc created in the event of a cut. In particular, the packing can be chosen to minimize the amount of energy accumulated during the current increase and before the cut. In the second zone, the lining is essentially intended to participate in the thermal conduction between the fusible element and its environment under normal conditions of use and to allow propagation of the aforementioned vapors after appearance of the arc. According to an advantageous aspect of the invention, the lining has a lower porosity in the first zone than in the second zone. This makes it possible to effectively slow down the progression of the metal vapors in the first zone and to confine the arc in this zone immediately after its appearance then to relatively easily evacuate the vapors when they have finally reached the second packing zone. Thus, by adjusting the porosity and the size of the first zone, one can influence the behavior of the electric arc by controlling the flow of ionized vapors. According to a first advantageous embodiment of the invention, the lining is produced essentially with sand, the compactness of the sand being greater, in the first zone, than its compactness in the second zone. For example, the compactness, measured as a percentage of the total volume occupied by the solid material, is between 65 and 90% in the first zone and between 55 and 80% in the second zone. It can also be provided that, in the first zone, the sand is mixed with a hydraulic binder, for example of the calcium carbonate type, or with sodium or potassium silicate, such a binder making it possible to increase the compactness. filling. In the second zone, a hydraulic binder or
<Desc/Clms Page number 3> <Desc / Clms Page number 3>
du silicate de sodium ou de potassium peut également être utilisé pour agglomérer le sable. Selon un autre mode de réalisation avantageux de l'invention, le garnissage comprend au moins une galette en matériau isolant et poreux qui forme la première zone, cette galette étant entourée d'un matériau particulaire à base de sable. Cette galette est avantageusement réalisée en céramique et l'on peut prévoir des moyens de fixation mécanique de la ou des galettes sur l'élément fusible, au voisinage de la section à fusion préférentielle. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un fusible tel que précédemment décrit et, plus spécifiquement un procédé dans lequel on entoure avec un garnissage dit "inerte" un élément fusible pourvu d'une section à fusion préférentielle caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à - fixer sur l'élément et autour de la section à fusion préférentielle un premier volume de matière de garnissage ; - installer l'élément fusible dans un corps du fusible et - garnir le volume intérieur du corps, autour de l'élément fusible et du premier volume, avec un second volume de matière de garnissage. La matière de garnissage utilisée pour le premier et, éventuellement, le second volume est avantageusement liée par un liant hydraulique ou de type silicate de sodium ou de potassium. Selon des modes de réalisation avantageux de l'invention, on peut prévoir de surmouler le premier volume de matière de garnissage sur l'élément fusible ou de solidariser au moins un élément formant le premier volume de matière de garnissage sur l'élément fusible. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre de deux modes de réalisation d'un fusible conforme à son principe et de son procédé de fabrication, donnée uniquement à titre d'exemple
sodium or potassium silicate can also be used to agglomerate the sand. According to another advantageous embodiment of the invention, the lining comprises at least one wafer of insulating and porous material which forms the first zone, this wafer being surrounded by a particulate material based on sand. This wafer is advantageously made of ceramic and it is possible to provide means for mechanical fixing of the wafer (s) on the fusible element, in the vicinity of the preferred melting section. The invention also relates to a method for manufacturing a fuse as described above and, more specifically to a method in which a so-called "inert" lining is surrounded by a fuse element provided with a preferred melting section, characterized in that it includes the steps of - fixing on the element and around the preferential melting section a first volume of packing material; - install the fuse element in a fuse body and - garnish the interior volume of the body, around the fuse element and the first volume, with a second volume of packing material. The packing material used for the first and, optionally, the second volume is advantageously bound by a hydraulic binder or of sodium or potassium silicate type. According to advantageous embodiments of the invention, provision may be made to overmold the first volume of lining material on the fusible element or to secure at least one element forming the first volume of lining material on the fusible element. The invention will be better understood and other advantages thereof will appear more clearly in the light of the following description of two embodiments of a fuse conforming to its principle and of its manufacturing process, given only at example title
<Desc/Clms Page number 4> <Desc / Clms Page number 4>
et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une représentation schématique en perspective éclatée d'un fusible conforme à l'invention ; - la figure 2 est une coupe longitudinale du fusible de la figure 1 lors d'une première étape de fabrication ; - la figure 3 est une coupe analogue à la figure 2 lors d'une seconde étape de fabrication ; - la figure 4 est une coupe analogue à la figure 2 lors d'une troisième étape de fabrication ; - la figure 5 est une coupe analogue à la figure 2 au terme de la fabrication du fusible ; - la figure 6 est une représentation de principe de la formation d'un arc lors de la coupure d'une section à fusion préférentielle dans un fusible de l'état de la technique ; - la figure 7 est une vue analogue à la figure 6 pour un fusible conforme à l' invention, à un premier instant ; - la figure 8 est une vue analogue à la figure 7 pour le même fusible, à un instant postérieur à l'instant de la figure 7 ; - la figure 9 est une représentation schématique de principe de l'évolution du courant en fonction du temps dans un fusible conforme à l'invention et - la figure 10 est une vue analogue à la figure 7 pour un fusible conforme à un second mode de réalisation de l'invention. Le fusible 1 représenté sur les figures comprend un corps 2 de forme globalement parallélépipédique définissant un volume intérieur 3 dans lequel peut être logé un ruban métallique 4 dont les deux extrémités sont normalement raccordées électriquement à deux pièces de connexion 5 et 5' qui servent également à obturer les côtés opposés du corps 2 en isolant le volume 3 de l'extérieur. Dans l' exemple représenté, le ruban 4 est pourvu de trois sections 41, 42 et 43 à fusion préférentielle qui sont chacune réalisées grâce à la création d'évidements 44 qui limitent la section de passage d'un courant électrique dans le ruban 4. Le fusible 1 représenté comprend un unique ruban 4. En
and made with reference to the accompanying drawings in which - Figure 1 is a schematic exploded perspective view of a fuse according to the invention; - Figure 2 is a longitudinal section of the fuse of Figure 1 during a first manufacturing step; - Figure 3 is a section similar to Figure 2 during a second manufacturing step; - Figure 4 is a section similar to Figure 2 during a third manufacturing step; - Figure 5 is a section similar to Figure 2 at the end of the manufacture of the fuse; - Figure 6 is a principle representation of the formation of an arc during the cutting of a preferential blow section in a fuse of the prior art; - Figure 7 is a view similar to Figure 6 for a fuse according to the invention, at a first instant; - Figure 8 is a view similar to Figure 7 for the same fuse, at a time subsequent to the time of Figure 7; - Figure 9 is a schematic representation of the principle of the evolution of the current as a function of time in a fuse according to the invention and - Figure 10 is a view similar to Figure 7 for a fuse according to a second mode of realization of the invention. The fuse 1 shown in the figures comprises a body 2 of generally parallelepipedal shape defining an interior volume 3 in which a metal strip 4 can be housed, the two ends of which are normally electrically connected to two connection pieces 5 and 5 'which also serve to close the opposite sides of the body 2 by isolating the volume 3 from the outside. In the example shown, the strip 4 is provided with three sections 41, 42 and 43 with preferential fusion which are each produced by the creation of recesses 44 which limit the cross section of passage of an electric current in the strip 4. The fuse 1 shown comprises a single ribbon 4. In
<Desc/Clms Page number 5> <Desc / Clms Page number 5>
pratique, en fonction du courant et de la tension d'utilisation, le nombre de rubans disposés en parallèle entre les pièces 5 et 5' peut varier, de même que le nombre de sections à fusion préférentielle prévues sur chaque ruban. Chaque section 41, 42 ou 43 est entourée par une masse 61, 62 ou 63 de sable mélangé à un liant hydraulique tel que du carbonate de calcium ou du silicate de sodium ou de potassium, alors que le reste du volume 3 est garni d'une masse 64 de sable, éventuellement lié. Les masses 61 à 64 constituent le garnissage intérieur 6 du fusible 1, ce garnissage étant constitué de matière "inerte". Au sens de la présente description, on entend par inerte une matière qui ne risque pas de réagir lors de la création et pendant la durée d'un arc électrique, si ce n'est en passant à l'état fondu et en exerçant une résistance au passage de vapeurs ionisées. Le procédé de fabrication du fusible 1 est expliqué en référence aux figures 2 à 6. Dans une première étape de fabrication, les évidements 44 sont découpés dans le ruban 4, ce qui permet de créer les sections 41 à 43. Dans cette étape, le ruban 4 peut être solidaire d'une pièce de connexion 5 mais cela n'est pas obligatoire. On surmoule alors autour des sections 41 à 43 les masses 61 à 63 de sable mélangé à un liant. Ceci est en particulier possible car les masses 61 à 63 peuvent traverser les rubans 4 à travers les évidements 44, ce qui permet de relier les parties de ces masses disposées respectivement au-dessus et en dessous du ruban 4 de la figure 3. Le liant utilisé peut être de type hydraulique, par exemple du carbonate de calcium, ou d'un autre type, par exemple du silicate de sodium ou de potassium. D'autres types de liant peuvent être envisagés. Lorsque cette opération de surmoulage est réalisée, le ruban 4 est introduit dans le volume 3, comme représenté par la flèche F1 à la figure 3. On atteint alors la position de la figure 4 où du sable est introduit dans le volume 3 autour du ruban 4 et des masses 61 à 63, comme représenté par la flèche F2. Ceci permet de compléter le garnissage 6 par la création
practical, depending on the current and the operating voltage, the number of tapes arranged in parallel between the parts 5 and 5 'may vary, as well as the number of preferential melting sections provided on each tape. Each section 41, 42 or 43 is surrounded by a mass 61, 62 or 63 of sand mixed with a hydraulic binder such as calcium carbonate or sodium or potassium silicate, while the rest of volume 3 is lined with a mass 64 of sand, possibly bound. The masses 61 to 64 constitute the interior lining 6 of the fuse 1, this lining being made of "inert" material. For the purposes of this description, inert means a material which is not likely to react during the creation and for the duration of an electric arc, except by passing in the molten state and by exerting a resistance. the passage of ionized vapors. The method of manufacturing the fuse 1 is explained with reference to FIGS. 2 to 6. In a first manufacturing step, the recesses 44 are cut from the ribbon 4, which makes it possible to create the sections 41 to 43. In this step, the ribbon 4 can be secured to a connection piece 5 but this is not compulsory. The masses 61 to 63 of sand mixed with a binder are then molded around sections 41 to 43. This is in particular possible because the masses 61 to 63 can pass through the strips 4 through the recesses 44, which makes it possible to connect the parts of these masses arranged respectively above and below the strip 4 of FIG. 3. The binder used can be of the hydraulic type, for example calcium carbonate, or of another type, for example sodium or potassium silicate. Other types of binder can be envisaged. When this overmolding operation is carried out, the ribbon 4 is introduced into the volume 3, as represented by the arrow F1 in FIG. 3. We then reach the position of FIG. 4 where sand is introduced into the volume 3 around the ribbon 4 and masses 61 to 63, as shown by arrow F2. This completes the filling 6 by creating
<Desc/Clms Page number 6> <Desc / Clms Page number 6>
de la masse de sable 64 avant fermeture du fusible 5 par mise en place de la seconde pièce de connexion 5'. Le sable de la masse 64 peut être ou non mélangé à un liant du même type ou d'un type différent de celui utilisé pour les masses 61 à 63. Ainsi, comme il ressort de la figure 5, une première zone Z1 de sable mélangée à un liant est formée par les masses 61 à 63 de part et d'autre de chaque section 41 à 43 et une seconde zone Z2 de sable sans ou avec liant est formée par la masse 64 autour de l'élément 4 et des zones Zi, à l'intérieur du volume 3. On note que la zone Z2 s'étend jusqu'au contact du ruban 4 dans l'intervalle séparant deux zones Zi successi-
ves. Le fonctionnement du fusible 1 peut être expliqué en référence aux figures 6 à 9. Dans un fusible de l'art antérieur partiellement représenté à la figure 6, lorsqu'un arc A se produit au niveau d'une section 141 à fusion préférentielle d'un ruban métallique 104, cet arc se propage dans une masse M de sable sur au moins un côté du ruban ; il n'est pas possible de densifier de façon importante la masse M car ceci empêcherait l'évacuation de la vapeur V formée par sublimation du matériau du ruban 104. C'est pourquoi, la masse M ne peut pas être très dense, de sorte qu'on doit admettre de ne pas pouvoir ajuster et maîtriser de façon optimale la propagation de l'arc dans la masse M. Dans le fusible de l'invention représenté aux figures 7 et 8, un arc A se formant au niveau de la zone 41 se propage tout d'abord à l'intérieur de la zone Zi, c'est-à-dire de la masse 61, comme représenté à la figure 7, avant d'atteindre la zone Z2 comme représenté à la figure 8. De même, la vapeur V de métal sublimé se propage d'abord dans la zone Zi, puis dans la zone Z2. Compte tenu de la compacité plus élevée du sable dans la zone Zi, la progression de l'arc A et des vapeurs V est plus confinée dans cette zone que dans la zone Z2. De plus, en ajustant la compacité et la taille de la zone 1, on peut ajuster la dissipation des vapeurs V et donc la progression de l'arc électrique. En se reportant à la figure 9, on note que, en cas de dérive du courant I jusqu'à atteindre une valeur de coupure
of the mass of sand 64 before closing of the fuse 5 by fitting the second connection part 5 '. The sand of mass 64 may or may not be mixed with a binder of the same type or of a different type from that used for masses 61 to 63. Thus, as appears from FIG. 5, a first zone Z1 of mixed sand to a binder is formed by the masses 61 to 63 on either side of each section 41 to 43 and a second zone Z2 of sand without or with binder is formed by the mass 64 around the element 4 and zones Zi , inside the volume 3. It is noted that the zone Z2 extends to the contact of the ribbon 4 in the interval separating two zones Zi successively
ves. The operation of fuse 1 can be explained with reference to FIGS. 6 to 9. In a fuse of the prior art partially shown in FIG. 6, when an arc A occurs at the level of a section 141 with preferential melting of a metallic ribbon 104, this arc propagates in a mass M of sand on at least one side of the ribbon; it is not possible to densify the mass M significantly since this would prevent the evacuation of the vapor V formed by sublimation of the material of the tape 104. This is why the mass M cannot be very dense, so that it must be admitted that it is not possible to adjust and optimally control the propagation of the arc in the mass M. In the fuse of the invention represented in FIGS. 7 and 8, an arc A forming at the level of the zone 41 first propagates inside the zone Zi, that is to say of the mass 61, as shown in FIG. 7, before reaching the zone Z2 as shown in FIG. 8. From even, the vapor V of sublimated metal propagates first in the zone Zi, then in the zone Z2. Given the higher compactness of the sand in the zone Zi, the progression of the arc A and the vapors V is more confined in this zone than in the zone Z2. In addition, by adjusting the compactness and size of the zone 1, it is possible to adjust the dissipation of the vapors V and therefore the progression of the electric arc. Referring to FIG. 9, it is noted that, in the event of a drift of the current I until reaching a cut-off value
<Desc/Clms Page number 7> <Desc / Clms Page number 7>
Iç où se produit l'arc A, l'énergie accumulée est égale à l'intégrale E du carré des valeurs de ce courant sur la période considérée jusqu'à la coupure à un instant ti. I1 importe donc que la pente de coupure du courant à partir de la valeur Ic soit la plus rapide possible afin de minimiser la valeur de cette énergie. L'utilisation des zones Zi et Z2 permet d'obtenir deux pentes Pi et P2 de décroissance de la valeur du courant I après qu'il a atteint la valeur Iç. En effet, la densité du sable dans la zone Zi permet d'obtenir une bonne absorption de l'énergie électrique gràce à la fusion localisée du sable qui est alors transformée en verre, ce qui correspond à une pente Pi importante. Il convient de rappeler ici que l'énergie transitant, en phase de coupure, dans un fusible à section carrée de 70 mm X 70 mm et de longueur égale à environ 100 mm est de plusieurs dizaines de kilojoules, voire quelques centaines de kilojoules, cette énergie devant être absorbée par le garnissage 6, ce qui induit une forte élévation de température localisée de celui-ci qui passe de l'ambiante à au moins 1500 C. La présence des zones Zi permet une absorption efficace de cette énergie immédiatement après l'apparition de l'arc A. En d'autres termes, la bonne maîtrise de la porosité de la masse de garnissage 61, 62 ou 63 dans la zone Zi correspondante permet de restreindre, pour l'essentiel, la propagation d'un arc A à cette zone, d'absorber efficacement l'énergie de cet arc et de contrôler la progression de la vapeur V. En effet, du fait de la porosité relativement élevée dans la zone Zi, la pression de la vapeur dans cette zone est maintenue à une valeur relativement élevée, de telle sorte que l'on peut ajuster et contrôler de façon relativement précise les phénomènes physiques qui se produisent, notamment les déplacements d'atomes de métal. Lorsque la vapeur V atteint la zone Z2, la vapeur peut se propager aisément du fait de la moindre compacité de la masse 64, ce qui n'est pas réellement gênant du fait que le courant a déjà atteint une valeur relativement faible, la pente P2 pouvant alors être moins prononcée que la pente Pi.
Here where the arc A occurs, the accumulated energy is equal to the integral E of the square of the values of this current over the period considered until the cut at an instant ti. It is therefore important that the cutoff slope of the current from the value Ic be as rapid as possible in order to minimize the value of this energy. The use of zones Zi and Z2 makes it possible to obtain two slopes Pi and P2 for decreasing the value of the current I after it has reached the value Iç. Indeed, the density of the sand in the zone Zi makes it possible to obtain a good absorption of the electrical energy thanks to the localized fusion of the sand which is then transformed into glass, which corresponds to a significant slope Pi. It should be recalled here that the energy passing through, in the cut-off phase, in a square section fuse of 70 mm X 70 mm and of length equal to approximately 100 mm is several tens of kilojoules, even a few hundred kilojoules, this energy to be absorbed by the lining 6, which induces a sharp rise in localized temperature thereof which goes from the ambient to at least 1500 C. The presence of the zones Zi allows an effective absorption of this energy immediately after the appearance of arc A. In other words, good control of the porosity of the packing mass 61, 62 or 63 in the corresponding zone Zi makes it possible to essentially restrict the propagation of an arc A to this zone, to effectively absorb the energy of this arc and to control the progression of the vapor V. Indeed, because of the relatively high porosity in the zone Zi, the pressure of the vapor in this zone is maintained at a relative value ment high, so that one can adjust and control relatively precisely the physical phenomena that occur, including the movement of metal atoms. When the vapor V reaches the zone Z2, the vapor can easily propagate due to the less compactness of the mass 64, which is not really annoying since the current has already reached a relatively low value, the slope P2 can then be less pronounced than the slope Pi.
<Desc/Clms Page number 8> <Desc / Clms Page number 8>
Dans le second mode de réalisation de l'invention représenté à la figure 10, les éléments analogues à ceux du premier mode de réalisation portent des références identiques augmentées de 200. Un ruban 204 est pourvu de plusieurs sections à fusion localisées dont une seule est représentée avec la référence 241. De part et d'autre de cette zone 241 sont prévues deux galettes 261 et 261' réalisées dans un matériau poreux à base de céramique et immobilisées sur 1e ruban 204 grâce à des crevés 245 permettant de coincer les galettes 261 et 261' en position. D'autres modes de fixation des galettes autour de la zone 241 peuvent être envisagés, par exemple un collage ou un rivetage. Les galettes 261 et 261' peuvent être réalisées à base de stéatite, de cordiérite, ou d'un matériau de type silicoalumineux ou alumine. Les galettes 261 et 161' constituent une zone Zi de porosité relativement élevée alors qu'une zone Z2 de porosité moins élevée est formée, autour du ruban 204 et des galettes 261 et 261', par une masse de sable 264. Un arc A et des vapeurs V se propagent dans la zone Zi avant de transiter vers la zone Z2, la matière des galettes 261 et 261' étant plus dense que celle de la masse 264. L'invention a été décrite dans le cas où le garnissage est réalisé, partiellement ou totalement, à base de sable. Cependant, d'autres matières inertes peuvent être envisagées, la composition et/ou les propriétés physiques du garnissage variant entre les deux types de zones formées.
In the second embodiment of the invention shown in FIG. 10, elements similar to those of the first embodiment bear identical references increased by 200. A strip 204 is provided with several localized fusion sections of which only one is shown with the reference 241. On either side of this zone 241 are provided two wafers 261 and 261 ′ produced in a porous material based on ceramic and immobilized on the tape 204 by means of punctures 245 making it possible to wedge the wafers 261 and 261 'in position. Other methods of fixing the wafers around the zone 241 can be envisaged, for example gluing or riveting. The wafers 261 and 261 ′ can be produced on the basis of steatite, cordierite, or a material of the silicoaluminous or alumina type. The wafers 261 and 161 'constitute a zone Zi of relatively high porosity while a zone Z2 of lower porosity is formed, around the ribbon 204 and wafers 261 and 261', by a mass of sand 264. An arc A and vapors V propagate in zone Zi before passing towards zone Z2, the material of the wafers 261 and 261 ′ being denser than that of mass 264. The invention has been described in the case where the lining is produced, partially or totally, based on sand. However, other inert materials can be envisaged, the composition and / or the physical properties of the lining varying between the two types of zones formed.
<Desc/Clms Page number 9><Desc / Clms Page number 9>
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0011745A FR2813992B1 (en) | 2000-09-14 | 2000-09-14 | PROTECTIVE FUSE FOR ELECTRICAL APPARATUS AND MANUFACTURING METHOD THEREOF |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0011745A FR2813992B1 (en) | 2000-09-14 | 2000-09-14 | PROTECTIVE FUSE FOR ELECTRICAL APPARATUS AND MANUFACTURING METHOD THEREOF |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2813992A1 true FR2813992A1 (en) | 2002-03-15 |
| FR2813992B1 FR2813992B1 (en) | 2002-12-06 |
Family
ID=8854313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR0011745A Expired - Lifetime FR2813992B1 (en) | 2000-09-14 | 2000-09-14 | PROTECTIVE FUSE FOR ELECTRICAL APPARATUS AND MANUFACTURING METHOD THEREOF |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2813992B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2966973A1 (en) * | 2010-11-02 | 2012-05-04 | Mersen France Sb Sas | Method for manufacturing fuse with conducting fuse link, involves controlling compactness parameter of granular material in envelope during which envelope is positioned in installation without interrupting packing and/or compaction step |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE736320C (en) * | 1935-11-19 | 1943-06-11 | Siemens Ag | Closed, overcurrent carriers, quick-acting, short-circuit-proof fuse cartridges |
| DE740040C (en) * | 1942-01-23 | 1943-10-11 | Aeg | Fuse |
| GB571081A (en) * | 1942-10-31 | 1945-08-07 | British Thomson Houston Co Ltd | Improvements in and relating to electric current limiting fuses |
| DE7405594U (en) * | 1974-02-18 | 1976-01-02 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | NH fuse cartridge |
| US3967228A (en) * | 1975-10-09 | 1976-06-29 | General Electric Company | Electric current limiting fuse having a filter disposed in one end cap |
| GB2174256A (en) * | 1985-04-17 | 1986-10-29 | Westinghouse Electric Corp | Current-limiting fuse |
| DE8028278U1 (en) * | 1980-10-23 | 1987-10-01 | Jean Müller KG Elektrotechnische Fabrik, 6228 Eltville | Fusible link with solid substance releasing extinguishing gas as extinguishing agent on the fusible element |
| US5770994A (en) * | 1995-11-02 | 1998-06-23 | Cooper Industries, Inc. | Fuse element for an overcurrent protection device |
-
2000
- 2000-09-14 FR FR0011745A patent/FR2813992B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE736320C (en) * | 1935-11-19 | 1943-06-11 | Siemens Ag | Closed, overcurrent carriers, quick-acting, short-circuit-proof fuse cartridges |
| DE740040C (en) * | 1942-01-23 | 1943-10-11 | Aeg | Fuse |
| GB571081A (en) * | 1942-10-31 | 1945-08-07 | British Thomson Houston Co Ltd | Improvements in and relating to electric current limiting fuses |
| DE7405594U (en) * | 1974-02-18 | 1976-01-02 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | NH fuse cartridge |
| US3967228A (en) * | 1975-10-09 | 1976-06-29 | General Electric Company | Electric current limiting fuse having a filter disposed in one end cap |
| DE8028278U1 (en) * | 1980-10-23 | 1987-10-01 | Jean Müller KG Elektrotechnische Fabrik, 6228 Eltville | Fusible link with solid substance releasing extinguishing gas as extinguishing agent on the fusible element |
| GB2174256A (en) * | 1985-04-17 | 1986-10-29 | Westinghouse Electric Corp | Current-limiting fuse |
| US5770994A (en) * | 1995-11-02 | 1998-06-23 | Cooper Industries, Inc. | Fuse element for an overcurrent protection device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2966973A1 (en) * | 2010-11-02 | 2012-05-04 | Mersen France Sb Sas | Method for manufacturing fuse with conducting fuse link, involves controlling compactness parameter of granular material in envelope during which envelope is positioned in installation without interrupting packing and/or compaction step |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2813992B1 (en) | 2002-12-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1264791A (en) | Fuse having a non-porous rigid ceramic arc extinguishing body and method for fabricating such a fuse | |
| EP1415951B1 (en) | Integrated electromechanical microstructure having means for regulating pressure and method for regulating pressure | |
| CA2056170A1 (en) | Coaxial connection pyrotechnic detonator | |
| FR2704944A1 (en) | Electro-pyrotechnic initiator | |
| FR2558987A1 (en) | PROCESS FOR PRODUCING CAPSULES CONTAINING A PRECISE QUANTITY OF A MATERIAL | |
| FR2480673A1 (en) | WEARING LAYERS AND PROCESS FOR THEIR MANUFACTURE, ESPECIALLY FOR DETECTORS ON INTERNAL COMBUSTION ENGINES | |
| EP0830560A1 (en) | Electroexplosive initiator, method for making same, and vehicle safety system | |
| EP0034982B1 (en) | Process for preparing homogeneous films of hg1-xcdxte | |
| FR2820879A1 (en) | MOUNTING OF FUSE ELEMENT FOR FULL RANGE OF CURRENTS AND FUSES | |
| EP1300867A1 (en) | Fuse link and method of manufacture | |
| EP4176458A1 (en) | Pyrotechnic circuit breaker | |
| FR2483598A2 (en) | ELECTRICAL IGNITER FOR AMMUNITION | |
| EP4189717B1 (en) | Fuse and associated manufacturing process | |
| FR2719151A1 (en) | Vacuum valve and method for manufacturing this valve, and vacuum circuit breaker having a vacuum valve and method for making this circuit breaker. | |
| EP1067357B1 (en) | Two stage flying-plate optic detonator | |
| FR2813992A1 (en) | Protective fuse, for electrical appliances, incorporates fusible element surrounded by two-zone inert packing | |
| FR2824766A1 (en) | Temperature controlled welding method for martensite free weld, uses measured voltage and current to calculate controllable electrical effect | |
| EP0517618B1 (en) | Load-break device for electric circuit | |
| EP4189718B1 (en) | Fuse and associated manufacturing process | |
| FR2512269A1 (en) | ELECTRIC FUSE AND ITS FUSIBLE ELEMENT INCORPORATES | |
| EP1448805B1 (en) | Improved method for coating a support with a material | |
| FR2726118A1 (en) | SURGE PROTECTION DEVICE | |
| FR2572225A1 (en) | LASER EMISSION DEVICE | |
| FR2511192A1 (en) | ELASTIC SUPPORT DEVICE AND ELECTROMAGNETIC SHIELD FOR CATHODE RAY TUBE | |
| FR2904102A1 (en) | HEAT FLOW DEVICE |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| CA | Change of address | ||
| CD | Change of name or company name | ||
| CJ | Change in legal form | ||
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 17 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 18 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 19 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 20 |