DE1077310B

DE1077310B - Protection device for electrical consumers

Info

Publication number: DE1077310B
Application number: DEL31920A
Authority: DE
Inventors: Werner Eisert; Friedrich Henke
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1958-12-08
Filing date: 1958-12-08
Publication date: 1960-03-10

Description

Bei bekannten Schutzeinrichtungen zur Abschaltung von elektrischen Verbrauchern bei Überschreitung einer bestimmten zulässigen Belastung ist ein temperaturabhängiges Glied vorhanden, das entweder direkt durch den Verbraucherstrom oder indirekt durch eine besondere Heizwicklung erwärmt wird. Dieses temperaturabhängige Glied ist meist aus Thermobimetall hergestellt, das sich bei Erwärmung ausbiegt. Bei einer bestimmten einstellbaren Temperatur betätigt das Thermobimetall ein Kippglied, das in eine zweite stabile Lage umspringt und dabei einen Kontakt öffnet. Man hat auch bereits das temperaturabhängige Glied selbst als Kippglied ausgebildet, so daß für die Temperaturüberwachung und die Schalterbetätigung lediglich ein einziges Teil vorhanden ist.With known protective devices for switching off electrical loads when exceeded a certain permissible load there is a temperature-dependent element that is either directly is heated by the consumer current or indirectly by a special heating coil. This temperature-dependent link is usually made of thermal bimetal, which bends when heated. At a certain adjustable temperature, the thermal bimetal activates a rocker element, which is shown in jumps around a second stable position and opens a contact in the process. One also already has the temperature-dependent one Element itself designed as a toggle element, so that for temperature monitoring and switch actuation only a single part is present.

Die Anpassung bekannter Schutzeinrichtungen an den jeweiligen Stromverbraucher ist schwierig, da für die Abschaltung beim Überschreiten einer Nennlast verschiedene Forderungen erfüllt werden müssen. So wird für eine Schutzeinrichtung bei einem Motor gefordert, daß sie einmal bei der sogenannten Stundenprüfung, wenn der Motor mit dem l,2fachen Nennstrom belastet ist, innerhalb einer Stunde anspricht und zum anderen Mal innerhalb von 2 Minuten eine Abschaltung bewirkt, wenn der Prüfstrom das Doppelte des Nennstromes beträgt. Weiterhin soll beim Fließen eines Kurzschluß stromes die Schutzeinrichtung so schnell ansprechen, daß die Temperatur in den Wicklungen eine bestimmte vorgegebene Grenztemperatur nicht überschreitet, und außerdem muß der Kurzschlußstrom eine bestimmte Zeit fließen können, ohne daß die Schutzeinrichtung anspricht, da für den Anlauf des Motors das Fließen des Kurzschlußstromes eine bestimmte Zeit erforderlich ist.The adaptation of known protective devices to the respective electricity consumer is difficult because for the shutdown when a nominal load is exceeded, various requirements must be met. So it is required for a protective device on a motor that it must be tested once during the so-called hourly test, if the motor is loaded with 1.2 times the nominal current, responds within one hour and on the other hand, it causes a shutdown within 2 minutes if the test current causes the Twice the nominal current. Furthermore, when a short-circuit current flows, the protective device should respond so quickly that the temperature in the windings is a certain predetermined Limit temperature does not exceed, and in addition, the short-circuit current must flow for a certain time without the protective device responding, as the short-circuit current flows for the start of the motor a certain amount of time is required.

Für das Ansprechen bei 1,2'facher oder doppelter Nennlast läßt sich die Schutzeinrichtung relativ einfach auslegen, indem man die Heizleistung für das temperaturabhängige Glied so bemißt, daß dieses sich in der vorgeschriebenen Zeit bis zum Ansprechpunkt erwärmt. Dagegen macht es Schwierigkeiten, die Schutzeinrichtung außerdem noch so auszulegen, daß sie den oben dargelegten Bedingungen für den Kurzschlußfall genügt, da das Verhältnis des Kurzschlußstromes zum Nennstrom je nach Art des Verbrauchers sehr unterschiedlich ist.For the response at 1.2 times or twice Rated load, the protective device can be designed relatively easily by adjusting the heating output for the temperature-dependent element is dimensioned so that it reaches the response point in the prescribed time warmed up. On the other hand, it makes difficulties to also interpret the protective device so that it satisfies the conditions set out above for the event of a short circuit, since the ratio of the short circuit current to the nominal current depends on the type of consumer is very different.

Mit den bisher bekannten Schutzeinrichtungen können die verschiedenen Forderungen nicht in befriedigender Weise erfüllt werden. Besonders bei Verbrauchern, die ein kleines Verhältnis von Kurzschlußstrom zu Nennstrom besitzen, macht die Anpassung an die verschiedenen Belastungsfälle große Schwierigkeiten. With the previously known protective devices, the various requirements cannot be more satisfactory Way to be fulfilled. Especially with consumers who have a small ratio of short-circuit current To have rated current, the adaptation to the different load cases makes great difficulties.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Schutzeinrichtung für elektrische Verbraucher, insbesondere für Schutzeinrichtung
für elektrische VerbraucherIt is the object of the invention to provide a protective device for electrical loads, in particular for protective devices
for electrical consumers

Anmelder:Applicant:

LICENTIA Patent-Verwaltungs-G. m. b. H., Frankfurt/M., Theodor-Stern-Kai 1LICENTIA Patent-Verwaltungs-G. m. b. H., Frankfurt / M., Theodor-Stern-Kai 1

Werner Eisert und Friedrich Henke, Hameln,
sind als Erfinder genannt wordenWerner Eisert and Friedrich Henke, Hameln,
have been named as inventors

elektrische Maschinen, zu schaffen, die ein kleines Verhältnis von Kurzschlußstrom zu Nennstrom besitzen und in Abhängigkeit vom Verbraucherstrom mit einer vom Verbraucherstrom durchflossenen Heizwicklung, die ein temperaturabhängiges Glied der Schutzeinrichtung aufheizt, überwacht werden. Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß die Heizwicklung auf der dem temperaturabhängigen Glied zugekehrten Seite von dem Heizungsträger absteht.electrical machines to create that have a small ratio of short-circuit current to rated current and depending on the consumer current with a heating coil through which the consumer current flows, which heats up a temperature-dependent element of the protective device. According to the invention this is achieved in that the heating winding on the temperature-dependent member facing Side protrudes from the heater support.

Zweckmäßigerweise besteht die auf dem Heizungsträger aufgebrachte Wicklung aus einem Widerstandsmaterial mit rechteckigem Querschnitt, relativ großer Dicke und kleiner Oberfläche. Der Heizungsträger besteht zweckmäßigerweise aus einem Werkstoff hoher Wärmeleitfähigkeit und ist' mit dem temperaturabhängigen Glied wärmeleitend verbunden. Bei den Verbrauchern mit kleinem Verhältnis von Kurzschlußstrom zu Nennstrom darf der Heizungsträger im Falle eines Kurzschlusses nicht allzuviel Wärme aufnehmen, sondern die Wärme muß sehr schnell auf das temperaturempfindliche Glied gelangen. Dies wird durch die Erfindung erreicht, denn infolge der abstehenden Heizwicklung wird das temperaturabhängige Glied zunächst durch Strahlung erwärmt. Tritt infolge einer zu starken mechanischen Belastung ein höherer Strom als der Nennstrom auf, so wird das temperaturabhängige Glied hauptsächlich nur durch die Wärmeleitung aufgeheizt, denn die Wärmestrahlung wirkt sich praktisch nicht aus, solange der Strom nicht in die Größenordnung des Kurzschlußstromes kommt.The winding applied to the heating carrier is expediently made of a resistance material with a rectangular cross-section, relatively large thickness and small surface. The heater support expediently consists of a material of high thermal conductivity and is' with the temperature-dependent Link connected in a thermally conductive manner. For consumers with a small ratio of short-circuit current In the event of a short circuit, the heating element must not absorb too much heat at the rated current, but the heat must reach the temperature-sensitive member very quickly. This is going through the invention achieved, because as a result of the protruding heating coil, the temperature-dependent member initially heated by radiation. If the mechanical load is too high, a higher current occurs than the nominal current, the temperature-dependent element is mainly only due to the conduction of heat heated up, because the thermal radiation has practically no effect as long as the current does not enter the Order of magnitude of the short-circuit current comes.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung ist auf die Zeichnung Bezug genommen, in der die Fig. 1 und 2 verschiedene Ausführungsformen zeigen.For a more detailed explanation of the invention, reference is made to the drawing in which FIGS. 1 and 2 show different embodiments.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 besteht die Schutzeinrichtung aus einem Heizungsträger 1, der unter Zwischenfügung einer wärmefesten Schicht 2, z. B. einer Asbestschicht, eine Heizwicklung 3 trägt.In the embodiment according to FIG. 1, the protective device consists of a heating support 1 which, with the interposition of a heat-resistant layer 2, e.g. B. an asbestos layer, a heating coil 3 carries.

909 759/331909 759/331

Die Heizwicklung besteht aus einem Widerstandsmaterial mit rechteckigem Querschnitt, und sie ist so auf dem Heizungsträger aufgewickelt, daß sie an der dem temperaturempfindlichen Glied 5 gegenüberliegenden Seite infolge der Einbiegungen 4 von dem Heizungsträger 1 und der wärmefesten Schicht 2 absteht. Das temperaturempfindliche Glied ist mit dem Heizungsträger in nicht dargestellter Weise gemeinsam an einem Tragkörper od. dgl. angebracht. Es steuert einen Kontakt, der den Stromkreis des zu schützenden Verbrauchers schaltet. Die Heizwicklung wird von dem Strom des Verbrauchers durchflossen. Die Schutzeinrichtung überwacht den Verbraucher in dem Sinne, daß bei einer zu starken Belastung, d. h. daß bei einem zu großen Verbraucherstrom oder bei einer zu hohen, in unmittelbarer Nähe des Verbrauchers auftretenden Temperatur der Hauptstromkreis des Verbrauchers unterbrochen wird. Durch die besondere Anordnung der Heizwicklung wird bei einer kurzschlußartigen Stromerhöhung die in der Heizwicklung entstehende Wärme infolge Strahlung in erster Linie an das temperaturempfindliche Glied 5 abgegeben. Zum Zwecke einfacher Fertigung läßt sich, wie in Fig. 2 dargestellt, der Heizungsträger 1 etwa V-förmig ausbilden. Auch dadurch wird die Wärme der Heizwicklung bei einem Kurzschluß infolge Strahlung in erster Linie an das temperaturempfindliche Glied 5 abgegeben.The heating coil is made of a resistor material with a rectangular cross section, and it is like that wound on the heating support that they are opposite to the temperature-sensitive member 5 Side protrudes as a result of the bends 4 from the heating support 1 and the heat-resistant layer 2. The temperature-sensitive element is common to the heating support in a manner not shown attached to a support body or the like. It controls a contact that controls the circuit to be protected Consumer switches. The current from the consumer flows through the heating coil. The protective device monitors the consumer in the sense that if the load is too high, i. H. that with one consumer current that is too high or too high, occurring in the immediate vicinity of the consumer Temperature the main circuit of the consumer is interrupted. Due to the special arrangement the heating winding becomes the one that arises in the heating winding in the event of a short-circuit-like increase in current Heat as a result of radiation primarily to the temperature-sensitive Link 5 released. For the purpose of simple production, as shown in Fig. 2, the heating support 1 form approximately V-shaped. This also reduces the heat of the heating coil in one Short-circuit due to radiation primarily delivered to the temperature-sensitive member 5.

Da eine Strahlung der Heizwicklung nur dann auftritt, wenn die Heizwicklung von einem Strom durchflossen wird, der in der Größenordnung des Kurzschlußstromes liegt, erfolgt die Erwärmung des temperaturabhängigen Gliedes z. B. bei l,2fachem Nennstrom durch Wärmeleitung über den Heizungsträger 1 und den Tragkörper. Daher sind diese Teile zweckmäßigerweise aus einem Werkstoff hoher Wärmeleitfähigkeit hergestellt.Since radiation from the heating coil only occurs when a current flows through the heating coil is, which is in the order of magnitude of the short-circuit current, the heating of the temperature-dependent Member z. B. at 1.2 times the nominal current through heat conduction via the heating element 1 and the support body. Therefore, these parts are expediently made of a material of high thermal conductivity manufactured.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Protection device for electrical consumers, in particular electrical machines that a have a small ratio of short-circuit current to nominal current and depending on the consumer current are monitored, with a heating winding through which the consumer current flows a temperature-dependent element of the protective device heats up, characterized in that the heating winding protrudes from the heating support on the side facing the temperature-dependent member.

2. Protection device according to claim 1, characterized in that the on the heating support attached heating coil consists of resistance material with a rectangular cross-section.

3. Protection device for consumers with a small ratio of short-circuit current to rated current according to claims 1 and 2, characterized in that a resistance material is used for the heating winding of relatively large thickness and smaller

. Surface is used.

4. Protection device according to claim 1 to 3, characterized in that the heating support from a material of high thermal conductivity is made and with the temperature-dependent member is thermally connected. . .

. Considered publications:
German Auslegeschrift No. 1 009 702;
German patent specification JSTr. 967 389, 843 115.

1 sheet of drawings