DE2457320A1

DE2457320A1 - Schutzvorrichtung fuer eine elektrische wicklung

Info

Publication number: DE2457320A1
Application number: DE19742457320
Authority: DE
Inventors: Heribert Amtmann; Herbert Schmitmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-12-04
Filing date: 1974-12-04
Publication date: 1976-06-10
Also published as: DE2457320B2; DE2457320C3

Description

Schutzvorrichtung für eine elektrische Wicklung Die Erfindung bezieht sich auf eine Schutzvorrichtung für eine elektrische Wicklung mit einem Temperaturfühler zum Abschalten der Wicklung beim Erreichen einer vorbestimmten Temperatur.
Bekannte Temperaturfühler erfassen die durchschnittliche Temperatur der gesamten Wicklung und unterbrechen den Stromfluß zur Wicklung, wenn diese durchschnittliche Temperatur einen vorbestimmten Wert erreicht. Insbesondere bei langgestreckten Wicklungen mit geradliniger Wicklungsachse kann es vorkommen, daß an einer bestimmten Stelle der Wicklung mehrere Windungen aufgrund schadhafter Isolierung kurzgeschlossen werden und die Wicklung im Bereich dieser kurzgeschlossenen Windungen überhitzt wird, ohne daß die Durchschnittstemperatur der gesamten Wicklung den für die Abschaltung kritischen Wert erreicht. In diesem Fall spricht bei bekannten Wicklungen mit Temperaturfühlern der Temperaturfühler nicht an. Der Fall der lokalen Überhitzung einer Wicklung kann beispielsweise bei einem Stellt transformator auftreten, der mindestens eine langgestreckte Wicklung, auf der ein verstellbarer Abgriff' z.B. eine Kohlerolle läuft, besitzt. Nach einer gewissen Betriebszeit ist es möglich, daß mehrere benachbarte Windungen wegen unvermeidbarem Abriebs kurzgeschlossen werden und sich in unzulässiger Weise erhitzen. Dies kann auch durch Einbrennen der Kohlerolle bei hohen Belastungen auftreten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schutzvorrichtung für eine elektrische Wicklung zu schaffen, bei der eine lokale Erfassung von Überhitzungen möglich ist ud bei der auch eine Abschaltung erfolgt, wenn sich die Wicklung nur an einer eng begrenzten Stelle über einen maximal zulässigen Wert hinaus erwärmt, wenn z.B. eine Windung einer langgestreckten Wicklung zu heiß wird.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Temperaturfühler zum Abschalten der Wicklung ein Schmelzdrahist? der sich über die gesamte Wicklung erstreckt und dessen Schmelztemperatur gleich der gewünschten Äbschalttemperatur istç Der Schmelzdraht schmilzt dann, wenn sich die Wicklung an einer eng begrenzten Stelle über die Abschalttemperatur hinaus erwärmt, an dieser Stehe durch und schaltet de Wicklung ab. Bei sehr einfachem Aufbau ist daher ein zuverlässiger Schutz gegenüber Windungsschlüssen gewährleistete Die Erfindung eignet sich besonders zur Anrendung bei einem Stelltransformator mit mindestens einer langgestreckten Wicklung, auf der ein Abgriff läuft, z.B. einem Stelltransformator in einem Röntgenapparat. Der Schmelzdraht wird in diesem Fall zweckmäßigerweise elektrisch isoliert auf der Außenseite jeder Wicklung des Stelltransformators in Richtung der Wicklungslängsachse angebracht und überwacht die Temperatur über die gesamte Wicklungslänge.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen: Fig. 1 eine Ansicht eines Stelltransformators zur Erläuterung des Erfindungsgedankens, und Fig. 2 das Schaltbild des einer Wicklung des Stelltransformators gemäß Figur 1 zugeordneten Stromkreises.
Tn der Figur 1 ist ein Drehstrom-Stelltransformator mit drei Wicklungen 1 bis 3 dargestellt, die in einem Halter 4 gehaltert sind, der gleichzeitig zur Führung des magnetischen Flusses dient. Auf den Wicklungen 1 bis 3 gleiten Kohlerollen 5 bis 7, die an einem Wagen 8 befestigt sind, welcher in Richtung des Doppelpfeils 9 verfahMbarist. Die Enden der Wicklungen 1 bis 3 sind zu knschlußklemmen 10 bis 12 geführt, während die tohlerollen 5 bis 7 über elektrische Leitungen mit Anschlußklemmen 13 bis 15 verbunden sind.
Zur Sicherung gegenüber überhöhten Temperaturen liegt auf der AuPenseite jeder der zylindrischen Wicklungen 1 bis 3 ;n ein Scnmelzdraht 16 bis 18 auf, der schmilzt, wenn die Temperatur einer der Wicklungen 1 bis 3 an einer beliebigen Stelle einen vorbestimmten Wert überschreitet. Durch das Schmelzen der Schmelzdrähte 16 bis 18 erfolgt die Abschaltung der betreffenden Wicklung 1 bis 3. Die Schmelzdrähte sind zu Klemmen 19 bis 21 geführt.
In der Figur 2 ist die Wicklung 1 und die auf ihr rollbare Kohlerolle 5 dargestellt. Die Kohlerolle 5 dient zum Abgriff einer Spannung an der Wicklung 1 Im Bereich der Bahn, auf der die Kohlerolle 5 rollt First die Isolierung der Wicklung 1 teilweise entfernt, so daß ein guter Kontakt zwischen der Kohlerolle 5 und der Wicklung 1. gewährleistet ist. Die Wicklung 1 wird über zwei Speiseleitungen 22 und die Kontakte 23 eines Schütze 24 gespeist. Der Schnelzdraht 16 liegt in Reihe zur Schützwicklung 24 und zur Parallelschaltung aus einem Einschalter 25 und einem Ausschalter 26, der mit einem Schützkontakt 27 in Reihe liegt.
Zur Einschaltung der Wicklung 1 wird der Einschalter 25 kurz betätigt. Dadurch zieht das Schütz 24 an und schließt seine Kontakte 23 und 27. Es hält sich selbst über den Kontakt 27, so daß die Wicklung 1 während der Einschaltzeit mit der Speiseleitung 22 verbunden ist. Zum Ausschalten wird der Schalter 26 turz geöffnet, dadurch fällt das Schütz 24 ab und öffnet seine Kontakte 23 Überhitzt sich die Wicklung 1 an einer beliebigen Stelle über eine vorbestimmte Temperatur hinaus, so schmilzt an dieser Stelle der Schmelzdraht 16, unterbricht den Stromkreis der Schützwicklung 24 und schaltet dadurch die Wicklung 1 von der Speiseleitung 22 ab.
Auch bei lokalen Überhitzungen der Wicklung i,beispielsweise infolge eines Kurschlusses einer oder mehrerer benachbarten Windungen, ist eine sichere Abschaltung der Wicklung 1 ,ewährleistet, weil auch in diesem Fall der Schmelzdraht 16 an der betreffenden Stelle durchschmilzt. Solche Kurzschlüsse benachbarter Windungen können bei dem gezeichneten Stelltransformator infolge des unvermeidbaren Antriebs oder Einbrennensder Kohlerolle 5 auftreten.
Den Wicklungen 2 und 3 ist die gleiche Schaltungsanordnung, wie sie für die Wicklung 1 dargestellt ist, zugeordnet.
Die Erfindung ist-in Verbindung mit einem Stelltransformator beschrieben, für den sie ganz besonders geeignet ist. Sie ist aber allgemein auch für jede andere Wicklung anwendbar. Wesentlich ist, daß sich der Schmelzdraht bei der zu schützenden Wicklung über die gesamte Wicklung erstreckt, so daß an beliebiger Stelle der Wicklung auftretende Ubertemperaturen zu einem Durchschmelzen des Schmelzdrahts und damit einer Abschaltung der Wicklung führen.
Im Rahmen der Erfindung kann anstelle eines metallischen Schmelzdrahtes ein durch eine Feder gespannter, sich über die gesamte Wicklung erstreckender Isolierstoffdraht oder eine Isolierstoffschnur benutzt werden. Das Material für den Isolierstoffdraht oder die Isolierstoffschnur wird dabei so gewählt, daß der Draht oder die Schnur beim Erreichen der Abschalttemperatur entweder durchbrennt oder weich wird. In beiden Fällen läßt die Federspannung nach und dadurch kann ein die Wicklung abschaltender Schalter betätigt werden.

Claims

Patentansprüche

(1. Schutzvorrichtung für eine elektrische Wicklung mit einem Temperaturfühler zum Abschalten der Wicklung beim Erreichen einer vorbestimmten Temperatur, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß der Temperaturfühler ein Schmelzdraht (16 bis 18) ist, der sich über die gesamte Wicklung (1 bis 3) erstreckt und dessen Schmelztemperatur gleich der gewünschten Abschalttemperatur ist.
2. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 für eine langgestreckte, aus um eine Achse gewickelten Windungen bestehende Wicklung, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzdraht (1 bis 3) in Richtung der Wicklungslängsachse verlaufend befestigt ist.
3. Schutzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung (1 bis 3) zusammen mit einem auf ihr verschiebbaren Abgriff (5 bis 7) einen Stelltransformator bildet.
4. Scnutsvorrichtung für eine elektrische Wicklung mit einem Temperaturfühler zum Abschalten der Wicklung beim Erreichen einer vorbestimmten Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler eine Schnur oder ein Draht aus Isolierstoff ist, die bzw. der über die gesamte Wicklung gespannt ist wobei der Isolierstoff und die Spannung so aufeinander abgestimmt sind, daß die Spannung beim Erreichen der Abschalttemperatur um ein solches Maß abnimmt, daß ein die Wicklung abschaltender Schalter betätigt wird.