DE3234826A1

DE3234826A1 - Thermo-sicherungselement

Info

Publication number: DE3234826A1
Application number: DE19823234826
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl.-Ing. Kraus (FH), 8643 Küps
Original assignee: Loewe Opta GmbH
Current assignee: Loewe Opta GmbH
Priority date: 1982-09-21
Filing date: 1982-09-21
Publication date: 1984-03-22

Description

Thermo-Sicherungselement
Die Erfindung betrifft ein Thermo-Sicherungselement für Transformatoren, Motoren und dergl., bestehend aus zwei voneinander abziehend wirkenden federnden Drähten, die in einem Isolierkörper gelagert und einseitig miteinander verlötet sind, wobei das Lot bei bestimmten Temperaturen in Abhängigkeit von dem die Sicherungsdrähte durchfließenden Strom sowie der einwirkenden Umgebungstemperatur schmilzt und die Sicherungsdrähte infolge der eigenen Vorspannung die Verbindung öffnen.
Viele Elektrogeräte müssen gegenüber Temperaturen geschützt werden. Bevorzugt- werden hierfür reversible Bimetal7-Thermo-Schalter oder Temperaturschmelz sicherungen eingesetzt. Insbesondere in Verbindung mit Transformatoren und Motoren sind Temperatursicherungen bekannt, deren Anschlußdrähte in Sicherungsdrähte übergehen und aus federelastischen Drahtmaterialien bestehen, deren Enden miteinander durch bestimmte Lote verbunden sind, die temperaturabhängig zum Schmelzen gebracht werden Die Drahtenden sind leicht vorgespannt in einem Sicherungseinsatz, z.B. aus Polysulfon bestehend, gelagert und in einen Isolierkörper mit einem Hohlraum hineingeschoben. Die Anschlußdrähte werden in den Primärstromkreis oder in den Sekundärstromkreis des Transformators geschaltet und den temperaturgefährdeten Bauteilen direkt zugeordnet, um sowohl in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur als auch in Abhängigkeit von dem durch die Wicklungen fließenden Strom eine Wärmeausstrahlung auf die Lötstelle zu gewährleisten.
Die Lötstelle weicht mit zunehmender Temperatur auf.
Die Auslösetemperatur für derartige Thermo-Sicherungen ist unterschiedlich. Die Toleranz liegt bei nur wenigen Graden. Derartige Temperatursicherungen werden gegenüber Schmelzsicherungen bevorzugt bei Transformatoren und Motoren eingesetzt, um eine überhitzung der Wicklungen infolge eines Kurzschlußstromes auf der Sekundärseite oder anderer sprunghafter Stromanstiege sowie eine thermische Oberbelastung des Isoliermaterials der Wicklungen zu vermeiden. Die Ansprechzeit von Schmelzsicherungen ist hier zu lang, da erst über einen bestimmten längeren Zeitraum ein hoher Strom fließen muß, um den Schmelzdraht durchschmelzen zu lassen. Die Bimetall-Schalter finden ebenfalls nicht immer Anwendung, da die kurzzeitig wieder einschalten, was insbesondere bei Kurzschlüssen nicht erwünscht ist. Es ist darüber hinaus ein Thermo-Sicherungselement bekannt, bei dem ein Öffnerkontakt mittels eines parallelgeschalteten Widerstandes offengehalten wird, über den solange ein Strom fließt, bis der Fehler behoben ist. Der Öffnerkontakt muß von Hand wieder geschlossen werden. Hier ist es notwendig, zum Schließen des Kontaktes eine Taste vorzusehen. Die mechanische Anordnung muß so getroffen werden, daß ein Schließen des Kontaktes wieder nach Trennung vom Stromversorgungsnetz erfolgen kann. Es versteht sich, daß derartige Sicherungselemente sehr teuer sind. Außerdem spricht diese Sicherung nur dann an, wenn ein höherer Strom sekundärseitig eines TransformatorsJließt. Nur in diesem Fall ist infolge der Wärmeentwicklung sichergestellt, daß dei Kontakt geöffnet bleibt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Thermo-SicherungAelement so zu gestalten, daß die Ansprechtemperatur des Schmelzeinsatzes definiert werden kann. Dieses soll sowohl in Abhängigkeit von dem Aufnahmestrom als auch über bestimmte Spannungszustände an den Verbraucherschaltungen, insbesondere den Sekundärseiten yon Transformatoren, möglich sein. Die Ansprechzeit soll ferner auf ein Minimum vermindert werden.
Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß dem Thermo-Sicherungselement eingangs genannter Art ein Heizwiderstand zugeordnet ist, der das Sicherungselement auf eine bestimmte Temperatur vorheizt. Der Vorheizstrom, der durch den Heizwiderstand fließt, kann über Informationsspannungen oder einen abgeleiteten Strom vom Aufnahmestromkreis vorbestimmt werden. Hierdurch verkürzen sich die Ansprechzeiten des Sicherungselementes wesentlich, da die Auslösetemperatur schon bei geringsten Stromschwankungen erreicht wird. Im übrigen bleiben die üblichen Einflüsse auf das Sicherungselement infolge der Umgebungstemperatur bestehen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung im Schnitt dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.
Das Sicherungselement besteht aus einem Isolierkörper 1 mit einem durchgehenden Hohlraum 2, in den ein Sicherungselement 3 eingesetzt ist.
Das Sicherungselement 3 und der Isolierkörper bestehen aus Kunststoff. In das Sicherungselement 3 sind zwei Federdrähte 4 und 5 eingegossen, die vorgespannt und mit dem in dem Hohlraum 2 liegenden Ende zus ammenge lötet sind. Das Sicherungselement 3 weist einen Mittelsteg 7 auf, der in den Hohlraum 2 hineinreicht und beide Drähte 4 und 5 voneinander trennt. Außerdem dient der Steg 7 zum leichteren Einführen des Sicherungselementes 3. Die freien herausgeführten Enden der Drähte 4 und 5 werden zur Kontaktierung in den zu sichernden Stromkreis geschaltet. Erfindungsgemäß ist innerhalb des Hohlkörpers 2 unterhalb der Lötstelle 6 ein Widerstand 8 angeordnet. Dieser Widerstand 8 wird von einem bestimmten Strom durchflossen, der von dem zu sichernden Transformator oder der Verbraucherschaltung abgegriffen wird. Über den Widerstand 8 wird die Lötstelle 6 geheizt. Soll die Ansprechtemperatur des Sicherungselementes 1250 betragen,-so kann unter Berücksichtigung hoher Umgebungstemperaturen eine Aufheizung auf z.B. 1100 erfolgen.
Bei einem Kurzschluß wird die Ansprechtemperatur wesentlich schneller erreicht. Die Ansprechzeit kann auf diese Weise so verringert werden, daß eine Beschädigung der übrigen Verbraucherteile infolge Stromüberlastung nicht gegeben ist.
Leerseite

Claims

Patentansprüche C 1.) Thermo- Sicherungselement für Transformatoren, Motoren und dergl., bestehend aus zwei voneinander abziehend wirkenden federnden Drähten, die in einem Isolierkörper gelagert und einseitig miteinander verlötet sind, wobei das Lot bei bestimmten Temperaturen in Abhängigkeit von dem die Sicherungsdrähte durchfließenden Strom sowie der einwirkenden Umgebungstemperatur schmilzt und die Sicherungsdrähte infolge der eigenen Vorspannung die Verbindung öffnen, da dur c h g e k e n n z e i c h n e t, daß in unmittelbarer Nähe der Lötstelle (6) ein Heizwiderstand (8) angeordnet ist, der von einem bestimmten Strom durchflossen wird und die Wärme an die Lötstelle (6) abgibt und diese auf eine bestimmte Temperatur vorheizt.
2. Thermo-Sicherungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherungsdrähte in einen auswechselbaren Sicherungseinsatz aus Kunststoff eingegossen sind, daß der Einsatz mit den zusammengelöteten Enden in einen Hohlraum eines Isolierkörpers einsetzbar ist, in dem der Sicherungswiderstand befestigt ist.