DE10101378C2 - Einrichtung zur Ableitung von Strömen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Ableitung von Strömen bei einer mäanderförmig verlaufenden aus einem isolierten Heizleiter bestehenden Heizleitung.

Derartige Vorrichtungen dienen dem Schutz bei elektrischen Fußbodenheizsystemen. Die Aufgabe eines Schutzleiters ist es, ein möglichst effektives Sicherheitssystem zu bilden. Bei einer schadhaften Isolierung des Heizleiters einschließlich eines Kurzschlusses soll der Schutzleiter den Strom zu einem Erdungspunkt ableiten, ohne daß am Schutzleiter für einen Menschen gefährliche Spannungen entstehen. Deshalb fordert die Norm IEC 335 1 einen Widerstand des Schutzleiters von R < 0,1 Ohm.

Bei bekannten Schutzeinrichtungen besteht die Schutzeinrichtung aus einem geerdeten Stahlgitter, welches über den vorher verlegten mäanderförmigen Heizleitungen im Estrich verlegt wird. Nachteilig ist hierbei, daß Heiz- und Schutzeinrichtung aus zwei unterschiedlichen Teilen bestehen, die getrennt bzw. nacheinander eingebaut werden müssen. Außerdem erfordern diese Schutzeinrichtungen eine große Aufbauhöhe.

DE 43 02 695 A1 offenbart bei einer Heizleitung mit einer Isolierung und einem elektrischen Schutzleiter, daß unter- und/oder oberhalb des Schutzleiters eine in einer oder mehreren geschlossenen Lagen gewickelte bandförmige Folie aus mechanisch hochfesten Kunststoffen angeordnet ist. Eine direkte extrem niederohmige Ableitung gefährlicher Spannungen ist dabei jedoch nicht möglich.

Ferner ist durch DE 196 07 907 A1 ein Heizkabel mit einem Steuergerät bekanntgeworden, bei dem eine Abschirmung, die von einer äußeren Isolierung umgeben ist, vorgesehen ist. Auch dieses Heizkabel ermöglicht keine extrem niederohmige Ableitung gefährlicher Spannungen für den Fall eines Defektes der Isolierung oder eines Bruches der Abschirmung.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrichtung anzugeben, die ein effizientes Sicherheitssystem bildet und eine einfache Verlegung des gesamten Heizsystems mit geringer Aufbauhöhe ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Abschnitte eines ebenfalls mäanderförmig verlaufenden Leiters mittels mindestens eines den Mäandern nicht folgenden im Wesentlichen geradlinigen weiteren Leiters von Mäander zu Mäander leitend verbunden sind.

Die Erfindung weist den Vorteil auf, daß Heizleitung und die erfindungsgemäße Einrichtung - im folgenden auch Schutzeinrichtung genannt - zusammen in einem System verbunden sind und somit ein einfaches und schnelles Verlegen möglich ist. Außerdem beträgt die Aufbauhöhe je nach verwendeter Heizleitung nur wenige Millimeter. Bei praktisch ausgeführten Schutzeinrichtungen konnte der wirksame Widerstand des Leiters und des weiteren Leiters wesentlich unter 0,1 Ohm gebracht werden. Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ist nicht nur ein Schutz vor einem gefährlichen elektrischen Schlag gegeben, sondern es werden auch an sich ungefährliche Ströme abgeleitet, die beispielsweise durch Kapazitäten zwischen dem Heizleiter und seiner Umgebung entstehen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der Leiter von einer zur Heizleitung parallel verlaufenden Leitung gebildet ist.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Leiter von einer Schirmung gebildet ist, welche die Heizleitung umgibt.

Eine weitere Erhöhung der Sicherheit kann bei der Schutzeinrichtung dadurch erzielt werden, daß die Heizleitung mindestens zwei Isolierschichten aufweist, wobei zwischen mindestens einer inneren und einer äußeren Isolierschicht eine weitere Schirmung vorgesehen ist. Daher können vorzugsweise zwischen dem Heizleiter und der weiteren Schirmung zwei Isolierschichten angeordnet sein. Die weitere Schirmung kann zur Auslösung eines Fehlerstromschalters dienen.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Schirmung aus einem Geflecht besteht und daß die als Litzen ausgebildeten weiteren Leiter zur Kontaktierung mit dem Geflecht verflochten sind. Diese Weiterbildung ermöglicht einen guten Kontakt zwischen dem Leiter und den weiteren Leitern sowie eine flexible Ausgestaltung der gesamten Heizmatte, so daß sie zum Transport leicht aufgerollt werden kann. Dazu kann sie - wie bekannte Heizmatten - derart gestaltet sein, daß die Heizleitung von einem textilen Netz mäanderförmig gehalten wird.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß die Heizleitung von einem leitfähigen Netz mäanderförmig gehalten wird, das die weiteren Leiter bildet.

Ferner kann die Erfindung auch derart ausgebildet sein, daß die weiteren Leiter von Blechstreifen gebildet sind, die an Kreuzungspunkten mit den Leitern leitend verbunden sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Heizleitung beim ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel,

Fig. 4 einen Querschnitt durch die Heizleitung beim zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 5 schematisch die Verflechtung der Schirmung mit einem weiteren Leiter in vergrößerter Darstellung und

Fig. 6 bis Fig. 9 weitere Ausführungsbeispiele.

Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel wird die mäanderförmige Heizleitung 1 von einem textilen Netz 2 gehalten. Der Leiter zur Ableitung von Strömen ist hier als Schirmung ausgebildet, welche die Heizleitung umgibt. Die weiteren Leiter 3 verlaufen annähernd senkrecht zu der mäanderförmigen Heizleitung und sind an den Schnittpunkten leitend mit der Schirmung verbunden. Die Anschlüsse 4 und 5 dienen der Zuführung der Betriebsspannung. Die Schirmung wird an den Erdungspunkt 6 angeschlossen.

Fig. 2a zeigt den Querschnitt der Heizleitung 1 des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1. Gebildet wird diese aus dem Heizleiter 7 im Inneren, den beiden Isolierschichten 8 und 9, wobei eine Isolierschicht aus PVC sein kann, und dem als Schirmung 10 ausgebildeten Schutzleiter. Bei der Heizleitung nach Fig. 2b ist nur eine Isolierschicht 8 vorgesehen.

Fig. 2c und 2d stellen Heizleitungen 11 und 11' dar, bei denen eine doppelte Schirmung und eine weitere Isolierschicht den Heizleiter 7 umschließen. Die innere Schirmung 14 kann ebenso wie ein Sensorleiter 20 bei den Heizleitungen nach den Fig. 2e und 2f zur Auslösung eines Fehlerstromschalters dienen, der bei 12 (Fig. 3) angeschlossen werden kann. Ansonsten besteht das Heizsystem nach Fig. 3 wie das erste Ausführungsbeispiel aus einem textilen Netz 2 und den weiteren Leitern 3. Zusätzlich zu den Anschlüssen 4 und 5 und dem Erdungspunkt 6 ist ein Anschluß 12 vorgesehen, der mit dem Schutzleiter der nicht dargestellten Versorgungsleitungen verbunden zum Auslösen eines Fehlerstromschalters dient.

Fig. 4 zeigt den Querschnitt einer weiteren Heizleitung 21, die aus zwei Leitern 7 mit je einer Isolierschicht 8, einem als Sensor nutzbaren dritten Leiter 22, einer gemeinsamen Isolierung 23 und einer Schirmung 24 besteht.

Fig. 5 zeigt schematisch die Verbindung zwischen der die Heizleitung 1 bzw. 11 umgebenden Schirmung 10 und den weiteren Leitern 3. Die litzenförmigen weiteren Leiter 3 werden mit der äußeren Schirmung 10 verflochten, womit ein guter Kontakt sichergestellt wird.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 ist der Leiter 15 zum Ableiten des Stroms nicht als die Heizleitung 16 umschließende Schirmung ausgeführt, sondern als parallel zu dieser verlaufender Leiter. Die Heizmatte umfaßt - ebenso wie die vorherigen Ausführungsbeispiele - das textile Netz 2 und die weiteren Leiter 3.

Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die mäanderförmige Heizleitung 1 nicht von einem textilen Netz, sondern von einem leitfähigen Netz 17 gehalten wird. Dieses besteht aus dünnem biegsamen Metall und ersetzt durch seine Leitfähigkeit die weiteren Leiter.

In Fig. 8 wird ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem die mäanderförmige Heizleitung 1 von biegsamen Blechstreifen 18 gehalten wird. Diese sind an den Kreuzungspunkten mit der Schirmung der Heizleitung 1 leitend verbunden. Die Blechstreifen bilden ebenso wie das leitfähige Netz bei Fig. 7 die weiteren Leiter. Die leitenden Verbindungen erfolgen bei dem Ausführungsbeispiel dadurch, daß die biegsamen Blechstreifen jeweils aus zwei aufeinanderliegenden Streifen bestehen, die beiderseits der Heizleitung 1 mit Nieten 19 verbunden sind.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 wird die mäanderförmig verlegte Heizleitung 1 von zwei Metallstreifen 25 gehalten, welche dazu mit Laschen 26 versehen sind und als weitere Leiter die Schirmung der Heizleitung 1 von Mäander zu Mäander verbinden. Die Metallstreifen 25 sind mit Löchern 27 versehen, um sie erforderlichenfalls auf dem Untergrund fixieren zu können.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird grundsätzlich auch dann gelöst, wenn nur ein weiterer Leiter - bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 ein Metallstreifen - vorgesehen ist, beispielsweise an einem der Enden der Mäander oder in der Mitte.

Claims (9)

1. Einrichtung zur Ableitung von Strömen bei einer mäanderförmig verlaufenden aus einem isolierten Heizleiter (7) bestehenden Heizleitung (1, 11, 16), dadurch gekennzeichnet, daß Abschnitte eines ebenfalls mäanderförmig verlaufenden Leiters (10, 15) mittels mindestens eines den Mäandern nicht folgenden im Wesentlichen geradlinigen weiteren Leiters (3, 17, 18) von Mäander zu Mäander leitend verbunden sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter (15) von einer zur Heizleitung (16) parallel verlaufenden Leitung gebildet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter von einer Schirmung (10) gebildet ist, welche die Heizleitung (1, 11) umgibt.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleitung (1, 11, 16) mindestens zwei Isolierschichten (8, 9; 13) aufweist, wobei zwischen mindestens einer inneren (8, 9) und einer äußeren (13) Isolierschicht eine weitere Schirmung (14) vorgesehen ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Heizleiter (7) und der weiteren Schirmung (10) zwei Isolierschichten (8, 9) angeordnet sind.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schirmung (10) aus einem Geflecht besteht und daß die als Litzen ausgebildeten weiteren Leiter (3) zur Kontaktierung mit dem Geflecht verflochten sind.

7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleitung (1, 11, 16) von einem textilen Netz (2) mäanderförmig gehalten wird.

8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleitung (1) von einem leitfähigen Netz (17) mäanderförmig gehalten wird, das die weiteren Leiter bildet.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Leiter von Blechstreifen (18) gebildet sind, die an Kreuzungspunkten mit den Leitern leitend verbunden sind.