AT292140B - Schutzschaltung für elektrisch heizbare Decken, Polster od.dgl. - Google Patents

Description

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  Schutzschaltung für elektrisch heizbare Decken, Polster od. dgl. 
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 des Gebrauches mindestens einer dieser Leiter an ein Wechselstromversorgungsnetz angeschlossen ist und in Reihe mit einer Sicherung liegt, die an eine der Anschlussklemmen angeschlossen ist. 



   Es ist bereits bekannt, Doppelkoaxialkabel als Heizelemente von elektrisch geheizten Decken oder Polstern zu verwenden. Bei diesen Heizelementen ist ein schraubenförmig auf eine Seele aus Isoliermaterial gewickelter Widerstandsdraht mit Isoliermaterial beschichtet, auf diese Isolierschicht ein zweiter Widerstandsdraht ebenfalls schraubenförmig gewickelt und das ganze schliesslich nochmals mit Isoliermaterial beschichtet. Derartige Heizelemente werden zusammen mit Relaisschutzschaltungen verwendet, wobei das Netz abgeschaltet wird, wenn die vom Heizelement verbrauchte Leistung eine vorbestimmte, dem Auftreten eines Fehlers im Heizelement entsprechende Grenze überschreitet. 



   Erfindungsgemäss ist in Reihe mit dem einen Leiter ein Halbweggleichrichter geschaltet, der an das von der Sicherung entfernte Ende dieses Leiters angeschlossen ist. Im Falle eines durch einen Fehler herbeigeführten Kontaktes zwischen dem Innen-und dem Aussenleiter steigt der Leistungsverbrauch in der Sicherung je nach Dimensionierung von 50 bis 200% gegenüber dem Normalverbrauch an, so dass die erfindungsgemässe Schutzschaltung bei Auftreten eines Fehlers das einwandfreie Durchbrennen der Sicherung gewährleistet. 



   Als Halbweggleichrichter ist vorteilhafterweise eine Halbleiterdiode oder ein steuerbarer Siliziumgleichrichter vorgesehen. 



   Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich an Hand der Zeichnungen, in denen vier Ausführungsbeispiele dargestellt sind. 



   Die Fig. 1 und 2 zeigen Schutzschaltungen, bei denen die die Erwärmung herbeiführenden Leiter mit dem Halbweggleichrichter in Reihe geschaltet sind, Fig. 3 zeigt eine Schutzschaltung, bei der nur der eine der Leiter in Reihe mit dem Halbweggleichrichter liegt, und Fig. 4 eine Schaltung mit einem steuerbaren Siliziumgleichrichter. 



   In jedem der in den Zeichnungen dargestellten Stromkreise besteht das Heizelement, wie strichliert dargestellt, aus einem Doppel-Koaxialkabel--l--, das einen   Innenleiter --2-- und   
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 schraubenförmig aufgewickelt und mit Isoliermaterial, beispielsweise mit thermoplastischem Material, wie Polyvinylchlorid, umhüllt oder beschichtet. über die Polyvinylchloridschicht ist der Aussenleiter - gewickelt, der wieder mit einem geeigneten Isoliermaterial umhüllt bzw. beschichtet ist, das ebenfalls Polyvinylchlorid sein kann. Die Erweichungstemperatur des zwischen den Leitern-2, 3liegenden Isoliermaterials liegt bei ungefähr 200 C, eine Temperatur, die oberhalb jener Temperatur liegt, die das   Kabel --1-- im Normalbetrieb   erreicht.

   Gleichwohl liegt diese Temperatur nicht über jener Temperatur, die irgendein Teil eines Leiters im Falle einer fehlerbedingten örtlichen Überhitzung erreichen kann. 



   Das   Kabel--l--ist   mit einem Wechselstromnetz über die beiden   Klemmen--4-verbunden,   

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 wobei ein doppelpoliger Netzschalter dazwischengeschaltet sein kann. Zwischen die eine Klemme   - 4--   und den   Innenleiter--2--ist   eine mit diesem in Reihe liegende   Sicherung--5--   
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    --3-- zur- 4-- führende   Leitung eingeschaltet sein. 



   Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. l und 2 liegt nun in Reihe mit den Innen-und   Aussenleitern-2, 3-- ein Halbweggleichrichter-6--,   vorzugsweise eine Halbleiterdiode. 



   Zufolge des Halbweggleichrichters--6--besteht der durch das   Kabel--l--Giessende   Strom aus den einen Halbwellen des gleichgerichteten Wechselstromes. Entwickelt sich nun durch irgendeinen Fehler im   Kabel--l--eine   hohe Temperatur, so schmilzt zufolge der örtlichen Erhitzung das Isoliermaterial zwischen den Leitern-2 und 3-und die Leiter-2, 3- gelangen miteinander in elektrischen Kontakt. Die Folge davon ist, dass der Halbweggleichrichter--6--kurzgeschlossen wird und der volle, beide Halbwellen aufweisende, an den Klemmen--4--liegende Wechselstrom durch die   Sicherung-5-fliesst.   Dies verdoppelt annähernd die von der   Sicherung --5-- verbrauchte   
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   Bei dem in der Fig. 2 dargestellten Stromkreis wird die von der Sicherung verbrauchte Leistung etwa vervierfacht, wenn zwischen den Leitern--2, 3-- ein Kontakt entsteht. Wird nämlich durch einen Fehler der   Halbweggleichrichter--6--kurzgeschlossen,   so führt dies zu einer Verdopplung der in der   Sicherung --5-- verbrauchten   Leistung, die aber zufolge der Halbierung der effektiven Länge der Leiter--2, 3-- nochmals verdoppelt wird.

   Diese Vervierfachung tritt bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 dadurch auf, dass das von der   Sicherung --5-- entfernte   Ende des Leiters --2-- über den   Halbweggleichrichter --6-- mit   jenem Ende des   Leiters --3-- verbunden   ist, das nicht in der Nähe des Halbweggleichrichter liegt, und das in der Nähe des Halbweggleichrichters --6-- liegende Ende des   Leiters--3--mit   der einen der Klemmen--4--verbunden ist. 



   Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel liegt der Halbweggleichrichter--6--in 
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 wird, wie bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. l und 2, der Halbweggleichrichter--6-kurzgeschlossen, wodurch die Verbrauchsleistung der Sicherung --5-- mindestens um das Doppelte, bei bestimmten Fehlerstellen noch um ein beträchtliches mehr als das Doppelte, vergrössert wird. 



   Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel dient als Halbweggleichrichter ein steuerbarer 
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 während der vollständigen Dauer dieser Halbperioden leitet, in den verbleibenden Halbperioden jedoch gesperrt ist. Im übrigen entspricht die Funktion dieses Ausführungsbeispieles jener des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispieles. 



   Der   Zündstromkreis--8--kann   auch dahingehend modifiziert werden, dass durch ihn der 
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 während einer Halbperiode leitet, variiert wird. 



   Es ist ersichtlich, dass die erfindungsgemässe Schutzschaltung die Wirkung eines Fehlers vervielfacht und so das Kabel--l--wesentlich wirksamer vom Netz trennt, als wenn alleine der Fehlerstrom für das Durchbrennen der Sicherung --5-- herangezogen wird. 



   Der Nennwert der   Sicherung--5--wird   im Hinblick auf die elektrische Belastung gewählt, die durch das Kabel--l--gegeben ist, so dass Polster oder Decken verschiedener Grösse mit Sicherungen --5-- verschiedenen Nennwertes ausgestaltet werden können, doch ist es zweckmässig, aus Gründen der Herstellungsökonomie für verschiedene Decken oder Polster, Halbweggleichrichter gleichen Nennwertes zu verwenden. 



   Das   Kabel--l--kann   an jedes ortsübliche Stromnetz mit Spannungen von 110 oder 220 bis 250 V angeschlossen werden, doch ist die erfindungsgemässe Schutzschaltung auch für Kabel anwendbar, die mittels eines Transformators bei niedrigeren Spannungen,   z. B.   50 V oder weniger, gespeist werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Schutzschaltung für elektrisch heizbare Decken, Polster od. dgl. mit einem doppeltkoaxialen Heizelement, das einen Innen-und einen Aussenleiter aufweist, wobei während des Gebrauches mindestens einer dieser Leiter an ein Wechselstromversorgungsnetz angeschlossen ist und in Reihe mit einer Sicherung liegt, die an eine der Anschlussklemmen angeschlossen ist, d a d u r c h g e k e n n - zeichnet, dass in Reihe mit dem einen Leiter (2) ein Halbweggleichrichter (6) geschaltet ist, der an das von der Sicherung (5) entfernte Ende dieses Leiters angeschlossen ist. EMI3.1 Leiter (2, 3) während des Gebrauches in Reihe an das Stromversorgungsnetz angeschlossen sind, wobei der Halbweggleichrichter (6) zwischen die benachbart liegenden Enden dieser Leiter (2, 3) geschaltet ist (Fig. 1).

   EMI3.2 Halbweggleichrichter (6) an dasjenige Ende des zweiten Leiters (3) angeschlossen ist, das im koaxialen Heizelement (1) von dem an den Halbweggleichrichter (6) angeschlossenen Enden des ersten Leiters (2) entfernt liegt. EMI3.3 Leiter (3) in einer geschlossenen Schleife mit jener Anschlussklemme (4) verbunden ist, an der der Halbweggleichrichter (6) liegt.

   5. Schutzschaltung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n - EMI3.4 Torelektrode des steuerbaren Siliziumgleichrichters (7) Impulse liefernder Zündstromkreis (8) vorgesehen ist, wobei der steuerbare Siliziumgleichrichter (7) im wesentlichen während der Gesamtzeit jeder zweiten Halbperiode leitet. EMI3.5 Torelektrode des steuerbaren Siliziumgleichrichters (7) Impulse liefernder Zündstromkreis (8) vorgesehen ist, wobei der steuerbare Siliziumgleichrichter während eines wählbaren Bruchteiles der Gesamtzeit jeder zweiten Halbperiode leitet.