NO320539B1 - Generell strombegrensende hoyspenningssikring - Google Patents

Description

OPPFINNELSENS BAKGRUNN

Foreliggende oppfinnelse gjelder generelt sikringselement- eller sikringsledd-sammenstillinger, samt nærmere bestemt sikringselementsammenstillinger for generelle formål eller heldekkende sikringer.

Sikringer er i utstrakt bruk brukt som overstrømsbeskyttelsesinnretninger for å hindre kostnadskrevende skader på elektriske kretser. Sikringsklemmer danner typisk en elektrisk forbindelse mellom en elektrisk effektkilde og en elektrisk kom-ponent eller en kombinasjon av komponenter anordnet i en elektrisk krets. Ett eller flere sikringsledd eller -elementer, eller en sikringselementsammenstilling er inn-koplet mellom sikringsklemmene, slik at når elektrisk strøm gjennom sikringen overskrider en forut bestemt grense, så vil sikringselementene smelte ned og åpne én eller flere kretser gjennom sikringen for derved å hindre skade på elektriske komponenter. Et eksempel på en generell eller heldekkende sikring er beskrevet i GB 2 184 301. Den heldekkende sikringen omfatter en strømbegrensende del og en bortledningsdel, der en innsnevring som reduserer tverrsnittet til den lang-strakte bortledningsdelen er anbrakt midtveis langs lengden til den strømbegrens-ende del.

Generelt virkende eller heldekkende strømbegrensende høyspennings-sikringer anvendes for i drift sikkert å kunne avbryte både forholdsvis høye feil-strømmer og forholdsvis lave feilstrømmer med like stor effektivitet. I det minst én type generelt virkende eller heldekkende sikringer utnytter en sikringselementsammenstilling som består av to adskilte partier. Det ene partiet er konfigurert for å åpne en elektrisk krets under tilstander med forholdsvis lav feilstrøm, mens et annet parti er utført for å åpne én elektrisk strøm under forhold med forholdsvis høy feilstrøm. Det første parti omfatter flere sikringselementer som inneholdes i hver sin isolerende hylse og som omfatter et svakt punkt og/eller et lavtsmeltende legeringsparti som er plassert omtrent midt på eller sentralt i hvert av sikringselementene. Det andre parti omfatter flere sikringselementer fremstilt fra godt ledende metall og koplet i parallell med hverandre. Den første og den andre sikrings-elementpart er serieviklet på et isolerende formstykke og innleiret i-et lysbueslukkende material inne i sikringslegemet.

Under tilstander med høy feilstrøm vil det andre parti av sikringselementsammenstillingen delvis fordampe, og det lysbueslukkende material vil da absorbere energi og opprette høy elektrisk motstand for sikkert og effektivt avbryte strøm gjennom sikringen. Under tilstander med lav feilstrøm vil det første parti av sikringselementsammenstillingen avbryte strøm ved å smelte ned et sikringselement inne i én eller flere av de isolerende hylser. Den resulterende lysbue inne i muffene genererer ionisert gass som drives ut fra muffenes åpne ender.

Ved anvendelser med høy spenning og strøm, slik som for beskyttelse av de standig mer vanlige 12kV transformatorer med så høy driftsverdi som 100kVA er imidlertid slike heldekkende sikringer funnet å være utilstrekkelige. Etter hvert som de nominelle verdier for strøm og spenning ved heldekkende sikringer økes, så vil vedkommende sikring ha en tendens til å ta indre og ytre skade av den opp-tredende økede energi fra ioniserte gassutblåsninger når sikringen er i drift. Skjønt forsterkning av de isolerende hylser i det første parti av sikringselement-sammenstillingen er av en viss nytte for å kunne opprette høyere nominelle strømverdier og spenningsverdier med heldekkende sikringer, har en slik forsterkning av disse hylser en tendens til å komplisere sammenstillingen og øke fremstillingsomkost-ningene for slike sikringer uten helt å kunne overvinne problemene ved intensive ioniserte gassutblåsninger og den resulterende skade når sikringen utløses.

Skjønt nominelle spennings- og strømverdier for heldekkende sikringer kan økes ved bruk av sikringselementer og sikringskonstruksjoner med større tverr-snittsareal og tilsvarende kapasitet, vil dette i tillegg øke en heldekkende sikrings fysiske størrelse. Spesielt når et stort antall sikringer anvendes, vil øket omfang av sikringene bli problematisk.

KORT SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN

Iht. et utførelseseksempel for oppfinnelsen omfatter en sikringselementsammenstilling for en heldekkende sikring et isolerende formstykke med innbyrdes motsatt første og andre ende. Et første elektrisk ledende koplingsstykke er koplet til den første ende av formstykket og et andre elektrisk ledende koplingsstykke er forbundet med den andre ende av formstykket. Minst ett sikringselement strekker seg mellom det første koplingsstykket og det andre koplingsstykket rundt det isolerende formstykket. Sikringseiementet omfatter et lavstrømsavbrytende sikringselementparti som strekker seg ut fra det første koplingsstykket, et høystrømsbe-grensende sikringselementparti som strekker seg ut fra det andre koplingsstykket, samt en sammenkopling mellom det lavstrømavbrytende sikringselementparti og det høystrømavbrytende sikringselementparti et sted mellom første og andre koplingsstykke. En isolerende hylse omgir det lavstrømavbrytende sikringselementparti, og hver slik hylse omfatter en første ende nær det første koplingsstykket og en andre ende nær det høystrømavbrytende sikringselementparti. Det lavstrøm-avbrytende sikringselementparti omfatter et svakt punkt plassert nær, men inne i den andre ende av én av muffene. Alternativt kan dette svake punkt være plassert innenfor et område som omfatter 0 til 25% av muffens lengde, målt ut i fra den andre ende av muffen.

Ved å plassere det svake punkt i det lavstrømavbrytende sikringselement ved en ende av den isolerende hylse som ligger motsatt det koplingsstykke hvorfra det lavstrømavbrytende sikringselement løper ut, blir de ioniserte gassutblåsninger som genereres når en sikring utløses være rettet hovedsakelig mot et midtområde av sikringen heller enn mot sikringens ytterender nær endehettene. Med mer effektiv og omfattende utdrivning av ionisert gass fra den isolerende hylse vil da sikringselementsammenstillingen kunne unngå slik skade på sikringslegemet og endehettene som er blitt observert på vanlige sikringer, og høyere nominelle spennings- og strømverdier kan da letter oppnås uten å øke sikringskomponentenes dimensjoner. Det er således frembrakt en nedre fungerende heldekkende sikring med en kompakt, plassbesparende konstruksjon sammenlignet med kjente heldekkende sikringer.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

Fig. 1 viser skjematisk en første utførelse av en heldekkende sikring, og fig. 2 viser skjematisk en andre utførelse av en heldekkende sikring.

DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN

Fig. 1 viser en heldekkende sikring 10 som omfatter et isolerende sikringslegeme 12, en sikringssammenstilling 14 inne i legemet 12, elektrisk ledende endehetter 16 som er koplet til og omslutter legemet 12, samt er elektrisk forbundet med sikringselementsammenstillingen 14, samt et lysbueslukkende material 18 som omgir sikringselementsammenstillingen 14 inne i legemet 12. Når således endehettene 16 er koplet til en energisert elektrisk krets (ikke vist), blir en krets sluttet gjennom sikringen 10 via sikringselementsammenstillingen 14. Når den strøm som flyter gjennom sikringen 10 nærmer seg ikke godtakbare nivåer, så vil alt etter de karaktertiske egenskaper ved sikringselementsammenstillingen 14 og således de nominelle strømverdier for sikringen 10, sikringselement-sammenstillingen 14 i det minst delvis settes i virksomhet, og åpnes ved nedsmeltning, for-dampning eller på annen måte, slik det vil bli nærmere forklart nedenfor, for derved å begrense strømmen og avbryte skadelig strømgjennomgang gjennom sikringen 10. Elektriske kretser og utstyr på nettsiden kan således elektrisk isole-res fra feilfungerende elektriske kretser og utstyr på belastningssiden for derved å hindre kostnadskrevende skader på belastning samt på nettsidekretser og -utstyr.

I en viss utførelse er legemet 12 fremstilt fra et kjent isolerende, hvilket vil si ikke-ledende materiale, slik som keramiske materialer og forløper hovedsakelig sylinderformet mellom endehettene 16. Det anses imidlertid også for mulig at fordelene ved oppfinnelsen også kan oppnås ved sikringer som benytter seg av ikke-sylinderformede legemer og er fremstilt fra andre materialer. I tillegg utgjøres i et visst utførelseseksempel det lysbueslukkende medium 18 av ren granulær kvartsand eller pulverisert kvarts som fullstendig omgir sikringselement-sammenstillingen 14 og i vesentlig grad eliminerer luftgap rundt sikringselementsammenstillingen 14 inne i legemet 12.1 alternative utførelser anvendes imidlertid andre kjente lysbueslukkende materialer og medier i sikringen 10 i stedet for en kvartsand eller kvarts i pulverform.

Sikringselementsammenstillingen 14 omfatter et isolerende formstykke 20 med et første parti 22 og et andre parti 24 som har større relativt tverrsnitt «nn det første parti 22. Nærmere bestemt er i et visst utførelseseksempel formstykket 20 integret rutformet og med utstrekning hovedsakelig i sylinderform samt med en bratt diameterøkning 26 som deler formstykket i et første parti 22 og et andre parti 24 med hhv. forholdsvis smalt og forholdsvis bredt tverrsnitt. I alternative utførelser kan imidlertid det smale parti 22 og det brede parti 24 være forbundet med hverandre under fremstillingen til å danne formstykket 20.1 tillegg kan det tenkes at fordelene ved oppfinnelsen også kan oppnås ved å bruke alternative utforminger, nemlig ikke-sylindriske former for formstykket 22, som da omfatter, men ikke er begrenset til elliptiske tverrsnittsformer, samt polygonale, ribbepåførte eller stjer-neformede tverrsnitt. Videre vi det fremgå av det som er angitt nedenfor at oppfinnelsen kan utnyttes ved et formstykke 22 som har hovedsakelig konstant eller-ens-artet tverrsnitt, skjønt det bør bemerkes at en hovedsakelig ikke-uniform klaring mellom sikringselementsammenstillingen 14 og legemet 12 kan opptre hvis ikke legemet 12 modifiseres tilsvarende.

Elektrisk ledende koplingsstykker 28, 30 er koplet til formstykket 20 ved hver sin ende av dette formstykket 20, hvilket vil si hhv. til formstykkets første parti 22 og til formstykkets andre parti 24 som hver befinner seg i avstand fra den bratte diameterøkning 26. Hvert koplingsstykket 28, 30 kan omfatte forlengelser 31 som oppretter elektrisk kontakt med endehettene 16. En elektrisk krets kan således opprettes gjennom sikringselementene, slik det vil bli nærmere forklart nedenfor, som er viklet rundt formstykket 20 samt elektrisk tilsluttet koplingsstykkene 28, 30.

Flere lavstrømavbrytende sikringselementer 32 er viklet omkring formstykkets første parti 22 samt strekker seg i lengderetningen fra koplingsstykket 28 henimot formstykkets bratte diameterøkning 26 i skrueform. Hvert lavstrømavbrytende sikringselement 32 er fremstilt fra en legering med relativt lavt smeltepunkt eller et slikt metall som tinn, eller eventuelt f.eks. fra et sølv- eller kopperelement med et M-virkende overtrekk (lavtsmeltende legeringspunkt) 34 eller påført M-punkt, samt anbrakt et sted mellom koplingsstykket 28 og formstykkets bratte diameter-

økning 26.

Nærmere bestemt og iht. et visst utførelseseksempel er hvert lavstrøm-avbrytende sikringselement 32 i det minste delvis overtrukket med et belegg 34 av et ledende metall som er forskjellig fra en sammensetning av selve sikringselementet 32.1 en anskueliggjørende utførelse er f.eks. sikringselementet 32 fremstilt av kopper eller sølv, mens overtrekket 34 består av tinn. Da tinn har et lavere smeltepunkt enn kopper eller sølv, vil overtrekket 34 bli oppvarmet til smeltetem-peratur under en overstrømstilstand før dette er tilfellet for sikringselementet 32 av kopper. Det nedsmeltede overtrekk vil da reagere med sikringselementet 32 av kopper eller sølv og danne en tinn/kopper-legering som har et lavere smeltepunkt enn hver av vedkommende metaller i seg selv. Ut i fra dette senkes da utløsnirigs-temperaturen for sikringselementet 32 under en overstrømstilstand, og hvert sikringselement 32 forhindres da fra å nå det høyere smeltepunkt for sølv eller kopper. Lederegenskapene og fordelene ved kopper eller sølv blir da utnyttet samtidig som uønskede utløsningstemperaturer opptrer. I alternative utførelser kan andre ledende materialer anvendes for fremstilling av sikringselementene 32 og overtrekket 34, og som da inkluderer, men ikke er begrenset til hhv. kopper- og sølv-legeringer og tinnlegeringer, for å oppnå lignende gunstige forhold. I ytterligere alternative utførelser, kan overtrekket 34 være fremstilt fra antimon eller indium.

Overtrekket 34 påføres på de forskjellige sikringselementer 32 ved bruk av kjente teknikker, som f.eks. omfatter gassflamme- og loddeteknikker. Alternativt kan andre fremgangsmåter, som innbefatter, men ikke er begrenset til elektro-lytiske pletteringsbad, tynnfilm-påføringsteknikker, samt dampbelegningsprosesser benyttes. Ved bruk av disse teknikker kan i forskjellige utførelser overtrekket 34 påføres til noen av eller samtlige sikringselementer 32.1 en viss utførelse er f.eks. bare et midtparti av sikringselementet 32 påført overtrekket 34, mens i en annen utførelse hele overflateområdet av sikringselementet 32 er påført overtrekket 34.1 en ytterligere utførelse er overtrekket 34 påført bare på den ene side av sikringselementet 32, mens i enda en ytterligere utførelse, begge sider av et sikringselement 32 omfatter et overlegg 34 med M-virkning.

Hvert lavstrømavbrytende sikringselement 32 omfatter videre et avsmalnet parti eller svekningspunkt 36 ved redusert tverrsnitt hvori sikringselementet 32 er ment å smelte, åpnes eller på annen måte bryte den elektriske forbindelse gjennom sikringen 10. Pga. det reduserte tverrsnitt av svekningspunktet 36 i forhold til resten av sikringselementet 32, blir svekningspunktet 36 oppvarmet til en høyere temperatur når strømmen flyter gjennom dette enn resten av sikringselementet 32,

og når således smeltepunktet for sikringselementet 32 før resten av elementet. Sikringselementet 32 vil da som forutbestemt åpne i området av svekningspunktet før andre partier av sikringselementet 32 åpnes. Det vil da erkjennes av fagkyndige på området at svekningspunktet 32 alternativt kunne vært dannet i samsvar med andre metoder og teknikker som er kjent innenfor fagområdet, f.eks. ved å danne hull i sikringselementene 32 heller enn å opprett avsmalnende partier.

Hvert lavstrømavbrytende sikringselement 32 er videre innkapslet i en bøyelig varmeisolerende hylse 38 med litt større dimensjon enn bredden av hvert sikringselement 32. De isolerende hylser 38 er fremstilt av materialer som er i stand til å motstå høye temperaturer når sikringen 10 utløses og også har tilstrekkelig elektrisk motstand for isolerende formål. I et visst utførelseseksempel er hylsene 38 fremstilt fra silisiumgummi. I alternative utførelser anvendes andre kjente materialer i stedet for silisiumgummi for fremstilling av hylsene 38.1 ytterligere ut-førelser blir innlegg (ikke vist) av f.eks. silisium-smørefett plassert ved de respektive ender av åpne muffer 38 inntil koplingsstykket 28 og formstykkets bratte dia-meterøkning 26 for å hindre lysbueslukkende medier 18 fra å trenge inn i hylsene 38, mens likevel ionisert gass tillates å slippe ut fra muffene 38 når sikringen 10 ut-løses.

Spesielt, og til forskjell fra tidligere kjente heldekkende sikringer, er svekningspunktet 36 i hvert lavstrømavbrytende sikringselement 32 plassert nær inntil diameterøkningen 26 på sikringssammenstillingens formstykke 14, eller henimot midtpunktet av sikringen 10.1 en viss utførelse er m.a.o. svekningspunktet 38 i lavstrømavbrytende sikringselementer 32 plassert, i den grad som det er mulig, så langt bort fra koplingsstykket 18 og endehetten 16 som mulig, men likevel inne i vedkommende hylser 38. Når sikringselementene 32 åpnes nær svekningspunktene 36, så blir det frembrakt en elektrisk lysbue tvers over bruddet i svekningspuk-tet 36 inne i muffene 38. Den frembrakte utblåsning av ionisert gass drives ut fra hylsene 38 hovedsakelig gjennom den nærmeste ende av hylsen 38 som befinner seg lengst bort fra koplingsstykket 28 og nærmest midten av sikringen 10, hvilket vil si nær formstykkets bratte diameterøkning 26 i den viste utførelse. Bare en liten del av den ioniserte gassen vandrer derfor gjennom hylsene 38 til de ender som ligger nær koplingsstykket 28, og det meget høye utblåsningstrykk som genereres i hylsene 38 blir da først og fremst, og skadefritt, tatt opp i det lysbueslukkemed-ium 18 som omgir sikringselementsammenstiilingen 14 lengst bort fra koplingsstykket 28 og endehetten 16, eller nær inntil formstykkets bratte diameterøkning 26 i den viste utførelse. Bare en liten andel av utblåsningstrykket drives i lengderetningen gjennom hylsene 38 og løper ut fra disse hylser 38 nær koplingsstykket 28 og endehetten 16. Til forskjell fra kjente heldekkende sikringer kan således øk-ede energier i ioniserte gassutblåsninger fra elementene 32 som fungerer ved høye strømmer, hvilket vil si opp til 100A, samt høye spenninger, nemlig fra 12kV til 38kV sikkert og effektivt tas opp uten at sikringslegemet 12 brytes nær endehetten 16 inntil koplingsstykket 28 og uten at endehetten 16 skades eller forskyves.

Det antas at fordelene ved foreliggende oppfinnelsesgjenstand vil kunne oppnås i alternative utførelser ved å plassere svekningspunktet 36 i hvert lav-strømavbrytende sikringselement 32 innenfor et posisjonsområde nær midten av sikringen 10 samt bort fra midtområdet av de respektive lavstrømavbrytende sikringselementer 32. Nærmere bestemt vil da noen av eller samtlige av de ovenfor beskrevne fordeler oppnås ved sikringselementer 32 med svekningspunkter 36 plassert opptil omkring 25% av den totale lengde av hylsen 38 målt fra den ytterende åv muffen som ligger motsatt koplingsstykket 28, hvilket vil si den ende av hylsen 38 som ligger nærmest midten av sikringen 10.

I den viste utførelse er et forsterkningsmedium 40 plassert over de isolerende hylser 38 for å hindre skade på hylsene 38 som følge av utblåsningstrykket i muffene 38 når sikringen 10 utløses. I en viss utførelse er dette forsterkningsmedium glassfibertape, skjønt i alternative utførelser også andre kjente forsterknings-medier innenfor dette fagområdet kan utnyttes for å oppnå lignende formål. Det antas imidlertid at plassering av svekningspunkter 36 i hvert lavstrømavbrytende sikringselement 32 bort fra koplingsstykket 38 og henimot midten av sikringen 10 eventuelt kan oppheve behovet for forsterkningsmedium 40 innenfor visse nominelle sikringsverdier ved mer effektivt opptak av utblåsningstrykket i muffene 38 bort fra koplingsstykket 28 og endehetten 16, hvor da sikringen 10 er mindre følsom for skadevirkninger, hvorved fremstilling av sikringen 10 forenkles og fremstillingsom-kostningene reduseres.

Flere høystrømbegrensende sikringselementer 44 er viklet omkring form-stykkets andre parti 24 og er elektrisk koplet til koplingsstykket 30 på den ytterende av formstykket 20 som ligger motsatt koplingsstykket 28. Hvert slik høy-strømbegrensende sikringselement 44 er fremstilt fra et material med forholdsvis høyt smeltepunkt, slik som sølv eller kopper, og forløper i skrueviklet form fra koplingsstykket 30 mot den bratte diameterøkning 26 på sikringselement-sammen-stillingens formstykke 22. Hvert høystrømbegrensende sikringselement er. koplet i parallell over kontaktstykke 30 og omfatter flere svekningspunkter 46 eller innsnevrede områder med redusert tverrsnitt som er plassert med mellomrom mellom koplingsstykket 30 og de lavstrømavbrytende sikringselementer 32. Det vil erkjennes av fagkyndige innenfor området at svekningspunkter 46 alternativt kunne vært utformet i samsvar med andre fremgangsmåter og teknikker som er kjent innenfor fagområdet, slik som f.eks. ved å danne hull i sikringselementene 44 i stedet for

innsnevrede områder.

Hvert høystrømbegrensende sikringselement 44 er koplet til et tilordnet lavstrømavbrytende sikringselement 32 for å forme flere kontinuerlig forløpende sikringselementer som til dels er høystrømbegrensende sikringselementer 24 og til dels er lavstrømavbrytende sikringselementer 32. De kontinuerlig forløpende sikringselementer er viklet om formstykket 22 i skrueform og er koplet parallelt med hverandre mellom koplingsstykkene 28, 30.

I en alternativ utførelse er de lavstrømavbrytende sikringselementer 32 og de høystrømbegrensende sikringselementer 44 forbundet med et sammen-kop-lingslegeme (ikke vist) som er anordnet mellom de lavstrømavbrytende sikringselementer 32 og de høystrømbegrensende sikringselementer 24 i nærheten av formstykkets bratte diameterøkning 26. Forskjellig antall lavstrømavbrytende sikringselementer 32 i forhold til antallet høystrømavbrytende sikringselementer 44 kan således anvendes for å variere nominelle spennings- og strømverdier for sikringen 10. Som det vil erkjennes av fagkyndige på området kan de faktiske nominelle spennings- og strømverdier for sikringen 10 ytterligere variere ved å forandre dimensjonsforholdene for de lavstrømavbrytende sikringselementer 32 og de høy-strømbegrensende sikringselementer 44.

Sikringselementet 10 arbeider da på følgende måte. Under forhold med lav overstrøm, f.eks. mindre enn seks ganger de nominelle strømverdier for sikringselementsammenstillingen 14, blir de høystrømbegrensende sikringselementer 44 nedkjølt av det lysbueslukkende medium 18, og de lavstrømavbrytende sikringselementer 32 åpnes da i M-punktene 34 inne i hylsene 38. Ionisert lavtrykksgass fra de resulterende lysbuer drives ut fra hylsene 38 ved begge ender av disse uten å skade sikringslegemet 12 eller endehetten 16 inntil koplingsstykket 28.

Ved høyere strømmer like under det belastningspunkt hvor de høystrøm-begrensende sikringselementer 44 tar over ansvaret for avbrytelse ved feil, åpnes elementene 32 i svekningspunktene 36 inne i hylsene 38 pga. temperaturvirk-ninger fra termiske isolerende hylser 38 før M-virkningspunktene 34 har fått tilstrekkelig tid til å arbeid og avbryte strømmen ved hjelp av sikringselementene 32. Den resulterende lysbue når sikringselementene 32 åpnes i svekningspunktene 36 slukkes i hylsene 38 ved den ovenfor beskrevne utdrivning av ionisert gass fra hylsene 38. Da gassen hovedsakelig tas skadefritt opp i slukningsmediet 18 henimot midten av sikringen 10 og bort fra koplingsstykket 28 og endehetten 16, unn-gås skadevirkninger fra det høye utblåsningstrykk nær koplingsstykket 28. Med korrekt dimensjonering av svekningspunktene 36, kan det sikres at utløsningen av sikringselementene 32 finner sted i svekningspunktene 36 før sikringselementene 32 åpnes i nærheten av M-punktene 38 ved forut fastlagte strømnivåer som nærmer seg de strømverdier som er tilstrekkelig for å utløse de høystrømbegrensende sikringselementer 44.

Ved enda høyere verdier av overbelastningsstrøm vil åpning av sikringselementene i 32 i svekningspunkt 36 og åpning av sikringselementene 44 i svekningspunktene 46 finne sted nesten samtidig. Følgelig vil lysbueenergi avgitt i hvert enkelt svekningspunkt 36 i sikringselementene 32. Ved slike høye strømmer vil imidlertid en enda kraftigere gassutblåsning bli frembrakt inne i hylsene 38. Plasseringen av svekningspunkt 36 i de forskjellige lavstrømavbrytende elementer nærmere sikringens midtområde og i nærheten av formstykkets bratte diameterøkning 26 vil således være av enda større betydning for å rette skadelig gassutblåsning bort fra koplingsstykket 28 ved ytterenden av sikringen 10.

Det er således frembrakt en sikring 10 som er i stand til å ta opp utblåsnin-ger av ionisert gass i hylser 38 innenfor hele dekningsområdet av feilstrømmer, innbefattet overtakstrømverdier, hvor strømbrytningsvirkningen overføres fra de lavstrømavbrytende sikringselementer 32 til de høystrømbegrensende sikringselementer 44. Sikringen 10 er således i stand til å fungere ved høyere nominelle spennings- og strømverdier enn de tidligere kjente heldekkende sikringer. Et meget større fungerende arbeidsområde er således tilgjengelig ved bruk av sikringen 10 pga. den regulerte behandling av ionisert gassutblåsning i hylsene 38. En heldekkende sikring 10 som har en nominell spenningsverdi på 10kV og en nominell strømverdi på 100A kan f.eks. anvendes for å beskytte en transformator på 1000kVA eller større. Likeledes kan heldekkende sikringer 10 med så høye nominelle spenningsverdier som 38kV konstrueres.

Ved å plassere svekningspunktene 36 i de lavstrømsbrytende sikringselementer 32 ved de ender av isoleringshylsene 38 som ligger motsatt koplingsstykket 28 og slik at utblåsningene av ionisert gass derfor hovedsakelig rettes mot midtområdet av sikringen 10, heller enn mot sikringens 10 endeområder, vil sikringen 10 i tillegg være i stand til å oppnå høyere nominelle spennings- og strømver-dier uten økning av sikringskomponentenes dimensjoner. En klart forbedret hel-. dekkende sikring 10 er da således frembrakt i form av en kompakt, plassbesparende konstruksjon sammenlignet med de tidligere kjente heldekkende sikringer.

I fig. 2 er det skjematisk vist et lengdesnitt gjennom en andre utførelse av

en heldekkende sikring 60 hvor felles komponenter med sikringen 10 (som er vist i fig. 1 og beskrevet ovenfor) er angitt ved samme henvisningstegn. Ved sammen-ligning av sikringen 10 med sikringen 60, vil det innses at sikringen 60 omfatter et M-punkt 62 plassert nær inntil svekningspunktet 36 for hvert lavstrømavbrytende

sikringselement 32, til forskjell fra M-punktet 34 (vist i fig. 1) som er plassert i et midtpart av hvert sikringselement 32.1 tillegg til de gunstige virkninger som er beskrevet ovenfor når sikringselementet 32 åpnes i svekningspunktene 36, vil derfor ionisert gass som frembringes ved utløsning av sikringselementene 32 i M-punktene 34 også bli skadefritt tatt opp i det lysbueslukkende medium gjennom hylsene 38 henimot midten av sikringen 60. Sikringen 60 vil for øvrig arbeide hovedsakelig

som beskrevet ovenfor under henvisning til sikringen 10, og de gunstige virkninger som er beskrevet ovenfor i sammenheng med fig. 1 blir også oppnådd. Plassering av M-punkt 34 enten i midten av de respektive hylser 38 (slik som vist i fig. 1) eller i nærheten av svekningspunktene 36 (slik som vist i fig. 2) blir da bestemt av de

termiske parametere for de spesifikke materialer som brukes i sikringskomponent-ene.

Det antas at de gunstige virkninger iht. oppfinnelsen også kan oppnås ved lavere nominelle sikringsverdier ved bruk av et enkelt lavstrømavbrytende element 32 og et enkelt høystrømbegrensende legeme 44.1 alternative utførelser vil i tillegg lavstrømavbrytende elementer 32 benytte seg av mer enn det svekningspunkt 36 som er plassert nær midten av sikringen 10 og bort fra midtområdet av sikringselementene 32.1 alternative utførelser kan videre sikringer være elektrisk koplet til endehettene 16 uten å være skrueviklet omkring formstykket 20, slik som f.eks. ved å anvende hovedsakelig lineære sikringselementer mellom endehettene 16, med eller uten formstykket 20.

Skjønt oppfinnelsen er blitt beskrevet ved hjelp av forskjellige spesifikke ut-førelser, vil fagkyndige på området kunne erkjenne at oppfinnelsen også kan prak-tiseres ut i fra forskjellige modifiseringen innenfor patentkravenes idéinnhold og omfangsramme.

Claims (20)

1. Sikringselementsammenstilling (14) for heldekkende sikring og som omfatter: et isolerende formstykke (20) med innbyrdes motstående første (22) og andre ender (24); et første elektrisk ledende koplingsstykke (28) forbundet med formstykkets første ende; et andre elektrisk ledende koplingsstykke (30) forbundet med formstykkets andre ende; minst ett sikringselement (32, 44) som strekker seg mellom det første kop-lingsstykket (28) og det andre koplingsstykket (30) rundt det isolerende formstykket (20), hvor dette minst ene sikringselement (32, 44) omfatter et lavstrøms-avbrytende sikringselementparti (32) som strekker seg fra det første koplingsstykket, et høystrømbegrensende sikringselementparti (44) som strekker seg fra det andre koplingsstykket, hvor det lavstrømsavbrytende sikringselementparti og det høystrømbegrensende .sikringselementparti er koplet sammen med hverandre mellom det første og andre koplingsstykket; og en isolerende hylse (38) som omgir det lavstrømsavbrytende sikringselementparti hvor denne hylse har en første ende nær det første koplingsstykket (28) og en andre ende nær det høystrømbegrensende sikringselementparti (44), idet det lavstrømsavbrytende sikringselementparti (32) omfatter et svekningspunkt (36) som er plassert nær den andre ende av hylsen.

2. Sikringselementsammenstilling som angitt i krav 1, og hvor formstykket (20) omfatter et første parti med et første tverrsnitt og et andre parti med et andre tverrsnitt, idet det andre tverrsnitt er større enn det første tverrsnitt.

3. Sikringselementsammenstilling som angitt i krav 2, og hvor formstykket (20) videre omfatter en bratt tverrsnittøkning mellom formstykkets første parti og form-stykkets andre parti.

4. Sikringselementsammenstilling som angitt i krav 3, og hvor det minst ene sikringselement (32,44) forløper skoleformet omkring formstykket (20).

5. Sikringselementsammenstilling som angitt i krav 1, og som omfatter flere sikringselementer, hvor disse flere sikringselementer koplet i parallell.

6. Sikringselementsammenstilling som angitt i krav 1, og hvor det lavstrøms-avbrytende sikringselementparti (32) videre omfatter et overtrekk (34,62) med M-virkning..

7. Sikringselementsammenstilling som angitt i krav 6, og hvor overtrekket med M-virkning (62) er plassert nær svekningspunktet i hvert lavstrømsavbrytende sikringselementparti.

8. Sikringselementsammenstilling (14) for en heldekkende sikring, hvor sikringselementsammenstillingen omfatter: et isolerende formstykke (20) med innbyrdes motstående første (22) og andre ender (24); et første elektrisk ledende koplingsstykke (28) forbundet med formstykkets første ende; et andre elektrisk ledende koplingsstykke (30) forbundet med formstykkets andre ende; flere lavstrømsavbrytende sikringselementer (32) som strekker seg fra det første koplingsstykket (28) henimot det andre koplingsstykket (30), hvor hvert av de lavstrømsavbrytende sikringselementer omfatter et svekningspunkt (36) på elementpartiet; flere høystrømbegrensende sikringselementer (44) som forløper fra det andre koplingsstykket (30) henimot det første koplingsstykket (28), hvor hvert av disse høystrømbegrensende sikringselementpartier omfatter flere svekningspunkter (46), og de lavstrømavbrytende sikringselementpartier (32) og de høystrømbegrensende sikringselementpartier (44) er koplet sammen med hverandre mellom det første og det andre koplingsstykket; og flere isolerende hylser (38) som omgir hvert sitt av de angitte lavstrøm-avbrytende sikringselementpartier (32), hvor hver av disse hylser har en første ende nær det første koplingsstykket (28) og en andre ende motsatt den første ende, idet den andre ende av hver hylse (38) befinner seg nær inntil tilsvarende svekningspunkt (36) for en tilsvarende av de lavstrømavbrytende sikringselementer (32).

9. Sikringselementsammenstilling som angitt i krav 8, og hvor de lavstrøm-avbrytende sikringselementer (32) er koplet i parallell.

10. Sikringselementsammenstilling som angitt i krav 9, og hvor hvert av de lav-strømavbrytende sikringselementer (32) forløper i skruform rundt formstykket (20).

11. Sikringselementsammenstilling som angitt i krav 8, og hvor formstykket

(20) omfatter et første parti, et andre parti, samt en bratt tverrsnittøkning (26) mellom det første parti og det andre parti, og den andre ende av hylsen er plassert nær inntil denne bratte tverrsnittsøkning.

12. Sikringselementsammenstilling som angitt i krav 8, og hvor hvert av de lavstrømavbrytende sikringselementer (32) omfatter et overtrekk (34,62) med M-virkning.

13. Sikringselementsammenstilling som angitt i krav 12, og hvor overtrekket

(62) med M-virkning befinner seg nær inntil svekningspunktet (36) på hvert av de lavstrømavbrytende sikringselementer (32).

14. Heldekkende sikring (10,60) som omfatter et sikringslegeme (12) som omfatter første og andre innbyrdes motstående ender; en første endehette (16) koplet til sikringslegemets første ende; en andre endehette (16) koplet til sikringslegemets andre ende; en sikringselementsammenstilling (14) som strekker seg mellom endehettene, og hvor denne sikringselementsammenstilling omfatter et isolerende formstykke (20) med en første ende (22) og en andre ende (24), flere lavstrøm-avbrytende sikringselementer (32) som strekker seg fra formstykkets første ende mot den andre ende, samt flere høystrømbegrensende sikringselementer (44) som strekker seg fra de lavstrømavbrytende sikringselementer (32) til formstykkets andre ende (24), idet hvert av disse lavstrømavbrytende sikringselementer (32) omfatter et svekningspunkt (36) som er plassert nær inntil de høystrømbegrens-ende sikringselementer (44).

15. Sikring i henhold til krav 14, og hvor sikringselementsammenstillingen (14) videre omfatter flere isolerende hylser (38), hvor hylsene omgir hver sin av de angitte flere lavstrømavbrytende sikringselementer (32), hver hylse har en første og en andre ende, idet en av disse ender befinner seg nær inntil svekningspunktet (36) på hvert strømavbrytende sikringselement.

16. Sikring som angitt i krav 15, og hvor formstykket (20) omfatter et første parti, et andre parti, samt en bratt tverrsnittsøkning (26) mellom disse, hvor svekningspunktene (36) i hvert av de lavstrømavbrytende sikringselementer (32) er plassert nær inntil den bratte tverrsnittsøkning.

17. Sikring som angitt i krav 14, og hvor de angitte flere lavstrømavbrytende sikringselementer (32) er viklet rundt det isolerende formstykket (20).

18. Sikring som angitt i krav 14, og hvor de angitte flere lavstrømavbrytende sikringselementer (32) er koplet i parallell.

19. Sikring som angitt i krav 14, og som videre omfatter et lysbueslukkende medium som omgir sikringselementsammenstillingen (14) inne i sikringslegemet (12).

20. Heldekkende sikring (10, 60) som omfatter: et sikringslegeme (12) med innbyrdes motsatt første og andre ender; en første og en andre endehette (16) som er koplet henholdsvis til den første og den andre ende av sikringslegemet (12); flere lavstrømavbrytende sikringselementer (32) som er koplet til enten første eller andre endehette og som forløper mot den annen av henholdsvis første eller andre endehette, hvor disse lavstrømsavbrytende sikringselementer er koplet i parallell med hverandre, og hvert av disse lavstrømsavbrytende sikringselementer omfatter et svekningspunkt (36); og flere isolerende hylser (38), hvor hver av disse hylser inneholder ett av de angitte lavstrømavbrytende sikringselementer (32) og omfatter innbyrdes motsatt første og andre ender, idet svekningspunktet (36) i hvert lavstrømsavbrytende sikringselement er plassert nær inntil enten den første eller den andre ende av muffen for å spre ionisert gass bort fra endehettene.