Vorrichtung zum Begrenzen eines bei einem Kurzschluss im Sekundärkreis eines Transformators auftretenden und durch eine Sicherheitsleitung fliessenden Stromes
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Begrenzen eines bei einem Kurzschluss im Sekundärkreis eines Transformators auftretenden und durch eine Sicherheitsleitung fliessenden Stromes, wobei der Transformator in einem durch einen Schutzleiter geerdeten Metallgehäuse eines an ein Versorgungsnetz angeschlossenen elektrischen Gerätes angeordnet ist und die Sicherheitsleitung von einem Pol der Sekundärwicklung zum Schutzleiter führt.
Die erwähnte Sicherheitsleitung ist beispielsweise in transportable elektrische Lötgeräte eingebaut, deren Metallgehäuse an den Schutzleiter angeschlossen ist; der Schutzleiter soll im Falle eines Kurzschlusses im Löttransformator das Auftreten einer gefährlichen Berührungsspannung am Metallgehäuse verhindern, während die Sicherheitsleitung bei einem Wicklungsschluss das Auftreten einer gefährlichen Berührungsspannung im Sekundärkreis verhindert. Beim Einsatz derartiger Lötgeräte im Schiffsbau kommt es mitunter vor, dass ihr Metallgehäuse, das zwar mit isolierenden Rollen oder Auflageklötzen versehen ist, durch herumliegende Metallgegenstände unbeabsichtigt mit dem Schiffsboden, also mit Erde, in Berührung kommt.
Wenn nun der die Lötung durchführende Arbeiter die Lötzange achtlos auf den Schiffsboden oder einen mit diesem leitend verbundenen Metallgegenstand so ablegt, dass damit die nicht mit der Sicherheitsleitung verbundene Lötelektrode in Berührung kommt, so brennt die Sicherheitsleitung durch, weil ihr Querschnitt dem der Arbeitsspannung entsprechenden Kurzschlussstrom des Sekundärkreises nicht standhält. Das Durchbrennen der Sicherheitsleitung beeinträchtigt zwar nicht die Funktionsfähigkeit des Lötgerätes, setzt jedoch den Benutzer desselben erheblichen Gefahren aus, weil nunmehr im Falle eines Defektes im Löttransformator die volle Netzspannung an den Lötelektroden liegt; zudem ist von aussen nicht ersichtlich, dass die Sicherheitsleitung durchgebrannt ist und dadurch ihre Sicherheitsaufgabe nicht mehr erfüllen kann.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, den geschilderten Nachteil zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird in einer Vorrichtung der eingangs geschilderten Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Sicherheitsleitung eine Drossel enthält, die den Strom so weit begrenzt, dass bei einem Kurzschluss die Sicherheitsleitung durch diesen Strom nicht zerstört wird.
Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung und in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Das in der Zeichnung im vertikalen Längsschnitt schematisch dargestellte elektrische Lötgerät enthält in seinem metallischen Gehäuse 1 den aus der Primärwicklung 2a und der Sekundärwicklung 2b bestehenden Löttransformator 2. Die an die Primärwicklung 2a angeschlossene Netzleitung 3 weist einen Schutzleiter 4 auf, der über einen Anschluss 5 mit dem Metallgehäuse 1 leitend verbunden ist. Vom Anschluss 5 führt die Sicherheitsleitung 6 zur einer Sekundärklemme 7a. Die Sicherheitsleitung 6 enthält eine Drossel 10, deren Induktivität so bemessen ist, dass im Falle eines Kurzschlusses die Sicherheitsleitung nicht zerstört wird.
An die beiden Sekundärklemmen 7a, 7b ist die Lötzange 8 so angeschlossen, dass die an ihrem Schenkel 8a befestigte Lötelektrode mit der Sekundäreklemme 7a verbunden ist, die an dem Lötzangenschenkel 8b befestigte Lötelektrode dagegen mit der Sekundärklemme 7b. Die Primärspannung des Löttransformators 2 beträgt beispielsweise 220 V, die Arbeitsspannung im Sekundärkreis beispielsweise 6 V. Das Metallgehäuse 1 ist durch Rollen 9 aus elektrisch nichtleitendem Material gegen den Boden B elektrisch isoliert, der im gezeigten Ausführungsbeispiel der metallene Boden eines Schiffes ist.
Im Falle einer Berührung der am Lötzangenschenkel 8b befestigten Lötelektrode mit dem Boden B bei eingeschaltetem Gerät wird der Sekundärkreis nicht geschlossen; wenn jedoch zufällig durch ein herumliegendes Metallstück M das Metallgehäuse 1 mit dem Boden B elektrisch verbunden ist, wird der Sekundärkreis geschlossen, und zwar über 7b-8b-B-M-1-5-10-7a. In diesem Falle würde beim Fehlen der Drossel 10 ein der Arbeitsspannung entsprechender Strom (von etwa 2 bis 3 A) durch die Sicherheitsleitung 6 fliessen und diese durchschmelzen; weil jedoch die Drossel 10 eine entsprechend hohe Induktivität aufweist, kann sich kein so hoher, die Sicherheitsleitung gefährdender Strom ausbilden, so dass die Sicherheitsleitung 6 intakt bleibt.
Device for limiting a current that occurs in the secondary circuit of a transformer and that flows through a safety line in the event of a short circuit
The present invention relates to a device for limiting a current that occurs during a short circuit in the secondary circuit of a transformer and that flows through a safety line, the transformer being arranged in a metal housing, earthed by a protective conductor, of an electrical device connected to a supply network and the safety line being provided by a Pole of the secondary winding leads to the protective conductor.
The aforementioned safety line is built into portable electrical soldering devices, for example, whose metal housing is connected to the protective conductor; In the event of a short circuit in the soldering transformer, the protective conductor is intended to prevent dangerous contact voltage from occurring on the metal housing, while the safety line prevents dangerous contact voltage from occurring in the secondary circuit in the event of a winding short. When using such soldering devices in shipbuilding, it sometimes happens that their metal housing, which is provided with insulating rollers or support blocks, unintentionally comes into contact with the bottom of the ship, i.e. with earth, through metal objects lying around.
If the worker carrying out the soldering now places the soldering pliers carelessly on the ship's bottom or on a metal object connected to it in such a way that the soldering electrode that is not connected to the safety line comes into contact, the safety line will burn out because its cross-section corresponds to the short-circuit current corresponding to the working voltage of the secondary circuit does not withstand. Burning through the safety line does not affect the functionality of the soldering device, but it exposes the user to considerable dangers because now, in the event of a defect in the soldering transformer, the full mains voltage is applied to the soldering electrodes; In addition, it is not visible from the outside that the safety line has burned out and can therefore no longer fulfill its safety task.
The object on which the invention is based is to avoid the disadvantage described.
According to the invention, this object is achieved in a device of the type described above in that the safety line contains a throttle which limits the current to such an extent that the safety line is not destroyed by this current in the event of a short circuit.
The invention is explained in more detail in the following description and in conjunction with the drawing using an exemplary embodiment.
The electrical soldering device shown schematically in the drawing in vertical longitudinal section contains in its metallic housing 1 the soldering transformer 2 consisting of the primary winding 2a and the secondary winding 2b. The power line 3 connected to the primary winding 2a has a protective conductor 4, which is connected to a terminal 5 the metal housing 1 is conductively connected. The safety line 6 leads from connection 5 to a secondary terminal 7a. The safety line 6 contains a choke 10, the inductance of which is dimensioned such that the safety line is not destroyed in the event of a short circuit.
The soldering tongs 8 are connected to the two secondary terminals 7a, 7b in such a way that the soldering electrode attached to its leg 8a is connected to the secondary terminal 7a, while the soldering electrode attached to the soldering tong leg 8b is connected to the secondary terminal 7b. The primary voltage of the soldering transformer 2 is, for example, 220 V, the working voltage in the secondary circuit, for example, 6 V. The metal housing 1 is electrically insulated by rollers 9 made of electrically non-conductive material from the floor B, which in the embodiment shown is the metal floor of a ship.
If the soldering electrode attached to the soldering pliers leg 8b touches the base B when the device is switched on, the secondary circuit is not closed; If, however, the metal housing 1 is electrically connected to the bottom B by a metal piece M lying around, the secondary circuit is closed, via 7b-8b-B-M-1-5-10-7a. In this case, in the absence of the choke 10, a current corresponding to the working voltage (of approximately 2 to 3 A) would flow through the safety line 6 and melt it; However, because the choke 10 has a correspondingly high inductance, such a high current that endangers the safety line cannot develop, so that the safety line 6 remains intact.