DE3229020C2 - Einrichtung zur Anzeige einer Übertemperatur eines elektrischen Leiters - Google Patents

Abstract

Eine Einrichtung zur Anzeige einer Übertemperatur eines elektrischen Leiters, insbesondere im Bereich einer Verbindungsstelle mit einem anderen Leiter, eines Mittel- oder Hochspannungsnetzes, ist in Form einer am Leiter (1) befestigbaren Baueinheit ausgebildet, die einen metallischen, an die Leiteroberfläche anlegbaren Kontaktkörper (2) als Temperatursensor sowie ein mit diesem mittels eines Lotes (5) verbundenes Anzeigeglied (5, 6) aufweist. An dem Anzeigeglied greift ein vorgespanntes, es vom Kontaktkörper (2) zu entfernen suchendes, elastisches Element (7) an. Das Lot (9) besteht aus einem Material, dessen Schmelzpunkt an der unteren Grenze des Übertemperaturbereiches des Leiters anliegt.

Description

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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung, welche die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 aufweist.

Eine bekannte Einrichtung dieser Art (DE-OS 28 343) weist ein in den vom Leiter gebildeten Leitungszug einzusetzendes Verbindungsstück mit einer Einschnürung sowie einen Kunststoffring auf, der im Bereich der Einschnürung am Verbindungsstück dicht anliegt In einer Querbohrung des Verbindungsstückes, auf die eine den Ring in radialer Richtung durchdringende Bohrung ausgerichtet ist, ist ein aus einem Lot bestehender Sensorkörper eingesetzt, gegen den ein in der Radialbohrung des Ringes längsverschiebbar geführter metallischer Stab von einer vorgespannten Schraubenfeder gedrückt wird. Schmilzt das Lot dann bewegt diese Schraubenfeder den Stab gegen das Zentrum des Verbindungsstückes hin, wodurch ein Schalter geöffnet wird. Sofern der Leiter, dessen Temperatur überwacht werden soll, nicht unterbrochen werden darf, um ein derartiges Verbindungsstück einsetzen zu können, was "•n der Regel der Fall ist, müßte der Leiter mit einer Qiierbohrung versehen werden, was in der Regel ebenfalls nicht zulässig ist Auch die Anbringung des Ringes und der übrigen Teile dieser bekannten Einrichtung kann Probleme aufwerfen, weshalb die Einsatzmöglichkeiten dieser bekannten Einrichtung sehr beschränkt sind.

üblicherweise werden deshalb übertemperaturanzeigeeinrichtungen in Form einer selbsthaftenden Etikette verwendet, die an der Meßstelle an die Leiteroberfläche aufgedrückt wird und eine chemische Substanz trägt die bei Erreichen einer bestimmten Temperatur in einem irreversiblen Vorgang ihre Farbe von weiß in schwarz wechselt Die Etikette kann auch derartige Chemikalien mit unterschiedlicher Umschlagtemperatur tragen. Solche Etiketten vermögen zwar eine kontaktlose Temperaturmessung mit einem Infrarot-Thermometer zu ersetzen, die häufig mit starken Fehlern behaftet ist Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die Anbringung der Etikette am Leiter oder an einer Verbindungsklemme sehr einfach ist In Miltelspannungsanlagen und insbesondere in Hochspannungsanlagen ist jedoch häufig der Abstand zu der Meßsteüe verhältnismäßig groß. Es kann dann schwierig sein, zuverlässig festzustellen, ob die Etikette noch die ursprüngliche Farbe hat oder bereits Uc r Farbumschlag eingetreten ist zumal die Etikette einer oft erbeblichen Verschmutzung ausgesetzt ist.

Bekannt ist ferner eine Einrichtung zur Temperaturkontrolle beim Backen und Braten (DE-OS 15 73 347). Diese Einrichtung weist einen in das Lebensmittel einzuführenden Spieß auf, in dessen Innerem sich ein Lot befindet, in welches das eine Ende eines mittels einer Schraubenfeder vorgespannten, im Spieß längsverschiebbar geführten Stabes eingespannt ist Dieser Stab tritt wenn das Lot schmilzt, an dem nach außen weisenden Ende des Spießes infolge der auf ihn einwirkenden Federkraft aus und signalisiert dadurch, daß die Schmelztemperatur des Lotes erreicht ist Auch diese Einrichtung ist also wie die erstgenannte nur dann verwendbar, wenn der Körper, dessen Temperatur überwacht werden soll, mit einem Querloch versehen werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Einrichtung zur Anzeige einer Übertomperatur eines elektrischen Leiters zu schaffen, welche eine zumindest ebenso gute Genauigkeit wie die bekannten Etiketten ^!hat und wie- diese problemlos auch an solchen Leitern vorgesehen werden kann, die keinerlei Änderung erfahren dürfen, deren Anzeige aber dennoch auch aus größerer Entfernung und bei ungünstigen Bedingungen zuverlässig und ohne Schwierigkeiten erkannt werden kann.

Diese Aufgabe löst eine Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Da die erfindungsgemäße Einrichtung als eine Baueinheit ausgebildet ist, die nur am Leiter angelegt und befestigt zu werden braucht, ist ihr Einsatz problemlos und erfordert keinerlei Veränderungen des Leiters. Durch die Formanpassung des Kontaktkörpers an die Leiteroberfläche laßt sich ein besonders guter Wärmeübergang erreichen, was sich positiv auf die auf der Schmelztemperatur eines Lotes beruhenden Anzeigegenauigkeit auswirkt Schließlich führt die Ausbildung des beweglichen Gliedes als Anzeigeglied dazu, daß die Anzeige auch noch aus größerer Entfernung selbst bei ungünstigen Bedingungen sicher erkannt werden kann, weil hierzu nur das Anzeigeglied gut sichtbar ausgebildet zu werden braucht

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der den sichtbaren Teil des Anzeigegliedes bildende Signalkörper in Form einer Haube ausgebildet, weiche eine ihn tragenden und mit dem Kontaktkörper verbundenen Halter zumindest auf einem Teil seiner Länge umgibt. Der Signalkörper hat hierbei nicht nur eine besonders gute Sichtbarkeit, sondern sehüizi auch die übrigen Teile gegenüber Umwelteinflüssen. Dies gilt in besonderem Maße dann, wenn die Haube aus einem Kunststoff besteht, der, beispielsweise mit einer gut sichtbaren Signal-Farbe, durchgefärbt sein kann. Ein solcher Signalkörper trägt ferner zu niedrigen Herstellungskosten bei, durch die sich die erfindungsgemäße Einrichtung gegenüber bekannten Einrichtungen mit einem Lot als Temperatursensor auszeichnet.

Bei einem Signalkörper in Form einer Haube genügt als Halter ein Bolzen, der mit seinem einen Ende in eine Bohrung des Kontaktkörpers eingreift, den Signalkörper durchdringt und mit einem an seinem anderen Ende vorgesehenen Kopf an der dem Kontaktkörper abgekehrten Seile des Signalkörpers anliegt. Eine derartige Ausbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung ist nicht nur konstruktiv einfach und kostengünstig. Sie ermöglicht es auch, ohne Schwierigkeiten als elastisches Element eine relativ lange Schraubendruckfeder zu verwenden, da eine solche Schraubendruckfeder um den Bolzen gelegt werden kann, wobei sie sich einerseits am Kontaktkörper und andererseits am Signal!:örper abstützt.

Zwar könnte man die erfindungsgemäße Einrichtung so ausbilden, daß beim Erweichen des Lotes der Signalkörpcr vollständig abgeworfen wird. Da er hierdurch in der Regel verlorengehen würde, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform eine Verbindung zwischen dem Anzeigeglied und dem Kontaktkörper mittels eines Elementes vorgesehen, das beim Schmelzen des Lotes eine ausreichend große Bewegung des Anzeigegliedes weg vom Kontaktkörper gestattet. Dieses Verbindungselement wird vorzugsweise durch die vorgespannte Feder gebildet, die hierzu nur mit ihren Enden einerseits mit dem Kontaktkörper und andererseits mit dem Anzeigeglied verbunden zu sein braucht.

Im folgenden ist die Erfindung εη Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Es zeigt

F! g_s 1 eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels im montierten Zustand,

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 1-1 der F i g. 1,

F i g. 3 einen Schnitt entsprechend F i g, 2 im Zustand nach dem Erweichen des Lotes.

Um eine Überiernperatur eines im Ausführungsbeispiel eine zylindrische Außenmantelfläche aufweisenden Leiters, beispielsweise einer Verbindungsklemme, in einem Mittelspannungs- oder Hochspannungsnetz

anzeigen zu können, weist eine Einrichtung zur Anzeige einer solchen Übertemperatur einen plattenförmigen Kontaktkörper 2 aus einem gut wärmeleitenden Material auf. Im Ausführungsbeispiel besteht der Kontaktkörper 2 aus Aluminium. Die zur Anlage an der Leiteroberfläche bestimmte Unterseite des Kontaktkörpers 2 ist entsprechend der Leiteroberfläche gekrümmt, so daß sich ein inniger Wärmekontakt zwischen dem Leiter i und dem Kontaktkörper 2 erreichen läßt Eine Spannvorrichtung 3, die, wie F i g. 1 zeigt, im Ausführungsbeispiel als ein den Leiter 1 umfassendes und den Kontaktkörper 2 übergreifendes Spannband ausgebildet ist, hält im montierten Zustand die Unterseite des Kontaktkörpers 2 mit der erforderlichen Andrückkraft in Anlage an der Leiteroberfläche.

In einem neben dem von der Spannvorrichtung 3 übergriffenen Abschnitt des Kontaktkörpers 2 liegenden Bereich ist letzterer mit einer auf die Längsmittellinie des rechteckförmigen Kontaktkörpers 2 ausgerichteten Bohrung 4 versehen, deren I.^: -.gsach.se lotrecht auf der dem Leiter 1 abgekehrten, ebenen Seite des Kontaktkörpers 2 steht. In diese Bohrung 4 ist das eine Ende eines aus Stahl bestehenden Bolzens 5 mittels eines Lotes 9 eingelötet, das bei einer Temperatur schmilzt die bei derjenigen Obertemperatur des Leiters 1 erreicht wird, die zu einer Anzeige führen soll. Der Bolzen 5 durchdringt mittig den Boden eines Signalkörpers 6, der die Form eines zylindrischen Bechers oder einer zylindrischen Haube hat Der Auftendurchmesser dieses aus einem mit einer Signalfarbe eingefärbten Kunststoffes bestehenden Signalkörpers 6 ist, wie die F i g. 2 und 3 zeigen, an die Breite des Kontaktkörpers 2 angepaßt Die axiale Länge ist so gewählt, daß der Signalkörper 6 auch aus Entfernungen, wie sie in Hoch-Spannungsnetzen auftreten, gut sichtbar ist. Im Ausführup.gsbeispis! ist die axiale Länge etwa gleich dem Außendurchmesser.

Wie insbesondere F i g. 2 zeigt, weist der Bolzen 5 an dem den Boden des Signalkörpers 6 durchdringenden Ende einen Kopf 5' auf. der an der Außenseite des Boden., des Signalkörpers 6 anliegt und dessen Rand in Anlage am Kontaktkörper 2 hält, solange die Lötverbindung zwischen dem Bolzen 5 und dem Kontüktkörper 2 besteht.

Den Bolzen 5 umgibt im Abstand eine vorgespannte Schraubendruckfeder 7, deren eines Ende mit dem Kontaktkörper 2 und deren anderes Ende mit dem Bolzen 5 im Bereich des den Kopf 5' tragenden Endabschnittes fest verbunden ist. Hierdurch sind der Signalkörper 6 und der Bolzen 5 unverlierbar mittels der Schraubenfeder 7 mit dem Kontaktkörper 2 verbunden, wie dies F i g. 3 zeigt Eine konzentrisch zu der Bohrung 4 am KonfVtkörper 2 auf dessen dem Leiter 1 abgekehrter Seite festgelegte Buchse 8 stabilisiert die vorgespannte Schraubenfeder 7, c¹ \z eine relativ große Länge aufweist, an dem mit dem Kontaktkörper 2 verbundenen Ende. Außerdem zentriert sie den Bolzen 5 bezüglich der Bohrung 4, so daß zwischen der Bohrung 4 und dem in sie eingreifenden Bolzenende ein ausreichend großer Ringraum zur Verfügung steht, welcher mit dem Lot 9 gefüllt wird.

Erreicht der Leiter 1 den Temperaturwert, der als Übertemperatur angezeigt werden soll, dann erweicht das Lot 9. Da die vorgespannte Schraubendruckfeder 7 ständig versucht, den Bolzen 5 aus der Bohrung 4 herauszuziehen und den Signalkörper 6 vom Kontaktkörper 2 abzuheben, hat, wie in F i g. 3 zeigt, das Schmelzen des Lotes 9 zur Folge, daß der Signalkörper 6 und der

Bolzen 5 ein Stück weit vom Kontaktkörper 2 wegbewegt werden. Im Ausführungsbeispiel ist dieser Weg etwa gleich der axialen Länge des Signalkörpers 6. Er könnte aber auch noch wesentlich größer gewählt werden. An dieser neuen Lage des Signalkörpers 6 bezug-Hch des Kontaktkörpers 2 ist zweifelsfrei zu erkennen, daß der Leiter 1 zumindest diejenige Übertemperatur erreicht hat, bei welcher das Lot 9 schmilzt. Dank der unverlierbaren Verbindung des Signalkörpers 6 und des Bolzens 5 mit dem Kontaktkörper 2 gehen erstere nicht verloren.

Es braucht deshalb nur die Lötverbindung zwischen dem Bolzen 5 und dem Kontaktkörper 2 wieder hergestellt zu werden, um die Einrichtung wieder gebrauchsfähig zu machen. In der Regel wird hierzu allerdings ein Abnehmen der Einrichtung vom Leiter 1 erforderlich sein, was jedoch ohne Schwierigkeiten möglich ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (7)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Anzeige einer Übertemperatur eines elektrischen Leiters, insbesondere im Bereich einer Verbindungsstelle mit einem anderen Leiter, mit einem in Wärmekontakt mit dem Leiter zu bringenden, ein Lot, dessen Schmelzpunkt an der unteren Grenze des Übertemperaturbereiches liegt, aufweisenden Temperatursensor und einem beweglichen Glied, an dem ein vorgespanntes elastisches Element angreift und das unterhalb der Schmelztemperatur des Lotes entgegen der Kraft des vorgespannten elastischen Elementes in einer ersten Stellung gehalten wird, aus der es, wenn das Lot schmilzt, durch die Kraft des elastischen Elementes in eine zweite, eine Obertemperaturanzeige ergebende Stellung bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß sie als eine am Leiter anleg- und befestigbart Baueinheit ausgebildet ist und der Temperatursensor einen metallischen, an der Lederoberfläche anlegbaren und formangepaßten Kontaktkörper (2) aufweist, mit dem mittels des Lotes (9) das als Anzeigeglied (5,6) ausgebildete bewegliche Glied verbunden ist

2. Einrichtung nach Anspruch 1 mit einem metallischen Halter, der mit dem Kontaktkörper verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Halter (5) ein Signalkörper (6) in Form einer den Halter (5) zumindest auf einem Teil seiner Länge umgebenden Haube befestigt ist

3. Einrichtung nach Ansprutf^ 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube aus einem Kunststoff besteht

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (5) ein Beizen ist, der von der dem Leiter (1) abgekehrten Seite her mit seinem mit dem Kontaktkörper (2) verbundenen Endabschnitt in eine Bohrung (4) des Kontaktkörpers (2) eingreift sowie den Signalkörper (6) durchdringt und mit einem an seinem anderen Endabschnitt vorgesehenen Kopf (5') an der dem Kontaktkörper (2) abgekehrten Seite des Signalkörpers (6) anliegt.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalkörper (6) bei bestehender Lötverbindung an der dem Leiter abgekehrten Seite des Kontaktkörpers (2) anliegt

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Verbindung zwischen dem Anzeigeglied (5,6) und dem Kontaktkörper (2) mittels eines eine Bewegung des Anzeigegliedes (5,

6) weg vom Kontaktkörper (2) gestattenden Verbindungselementes (7).

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (7) eine vorgespannte, den Halter (5) umgebende Schraubendruckfeder ist