DE3242733C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsschaltung für eine elektrische Heizdecke mit einem flexiblen Heizkabel gemäß Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Sicherheitsschaltung bildet den Gegenstand der älteren Patentanmeldung P 31 11 911.5, für welche die Priorität der US-Patentanmeldung 136 202 vom 1. 4. 1980 in Anspruch genommen ist.

Elektrische Heizdecken enthalten regelmäßig innerhalb der Fläche der mit einer Gewebehülle versehenen Decke Kanäle, durch die ein Heizkabel niedriger Leistung in Windungen hindurchgeführt ist. Die Heizdecke muß mit einer Einrichtung zum Abfühlen eines Überhitzungszustandes längs des Heizkabels versehen sein, so daß die Stromzufuhr zu der Decke abgeschaltet oder vermindert werden kann, bevor ein Schaden durch Überhitzung verursacht wird. Zu den verschiedenen Einrichtungen zum Abfühlen solcher Überhitzungszustände gehörten vor dem besondere Bimetallthermostaten, die in Abständen in der Decke angebracht wurden. Außerdem sind fortlaufende Fühlerdrähte in Verbindung mit dem Leiterdraht des Heizkabels benutzt worden. Der Fühlerdraht spricht auf Überhitzungszustände an und betätigt ein Relais, das die Stromzuleitung zu dem Heizkabel unterbricht.

Später wurden Überlegungen über die Verwendung von Materialien mit positivem Temperaturkoeffizienten für das Heizkabel angestellt, um ein Heizkabel für Heizdecken zu schaffen, das an allen Flächenteilen, in denen ein Überhitzungszustand auftreten kann, eine selbsttätige Temperaturbegrenzung bewirkt. Das Heizkabel besteht in diesem Fall aus zwei mit Abstand voneinander angeordneten Leitern, die in einem Material mit positivem Temperatur­ koeffizienten (PTC-Material) eingeschlossen sind, gewöhnlich Polyethylen mit darin eingemischten Rußteilchen. Der elektrische Strom tritt durch das PTC-Material von dem einen zu dem anderen Leiter über. Dabei wirkt das PTC-Material als Heizelement.

Die Zusammensetzung des PTC-Materials und seine Abmessungen als Strangpreßkörper werden so gewählt, daß der Widerstand und damit die Wärmeabgabe pro Längeneinheit bei einer gegebenen Temperatur hinreichend konstant sind. Bei niedrigen Temperaturen ist die Wärmeabgabe pro Längeneinheit größer als bei normalen Raumtemperaturen. Bei einem Zustand der Überhitzung oder besonders hoher Temperatur ist die Wärmeabgabe wiederum geringer als normal. Das PTC-Material bewirkt somit eine selbsttätige Begrenzung und eine gewünschte Wärmeabgabe für jede noch so unterschiedliche Umgebung und thermische Isolation. Wenn also ein Abschnitt des Heizkabels verschlungen oder in nicht normaler Weise eingeschlossen wird, soweit es die Wärmeübertragung angeht (beispielsweise etwas auf der Decke liegt), reagiert das PTC-Heizkabel auf diesen Zustand, indem es seine Wärmeabgabe in dem betreffenden Bereich reduziert und so die Temperatur auf angemessene Weise konstant hält. Ein zur Verwendung in Verbindung mit der Erfindung geeignetes PTC-Heizkabel ist in der US-PS 42 77 673 angegeben.

Unter normalen Umständen arbeitet ein solches PTC-Heizkabel durchaus befriedigend. Es erfordert in der Heizdecke keine besonderen Bimetallthermostaten bzw. keine der verschiedenen Arten verteilter, parallel zu den Heizleitern angeordneter Fühlerdrähte. Es haben sich jedoch erhebliche Probleme gezeigt, wo ein Leitungsbruch oder eine Stromkreisunterbrechung in einem der beiden Leiter innerhalb des PTC-Materials auftritt, indem es dort zu einer Lichtbogenbildung kommen kann. Es ist daher wünschenswert, Einrichtungen in Verbindung mit einem PTC-Heizkabel in einer Heizdecke vorzusehen, mittels derer die Stromzuführung zu der Heizdecke unterbrochen wird, bevor ein solch gefährlicher Zustand eintritt.

Es ist bekannt, bei elektrischen Heizdecken Überhitzungsschutzvorrichtungen vorzusehen, mittels derer im Falle einer Überhitzung eine Schmelzsicherung zum Ansprechen gebracht wird. Eine solche Schaltung zeigt etwa die US-PS 36 28 093, wonach eine Überhitzungsschutzvorrichtung einen Kurzschluß erzeugt und damit die Schmelzsicherung zum Ansprechen bringt.

Es gibt ferner zahlreiche Schutzschaltungen mit Einrichtungen zum Auslösen einer Sicherung im Falle einer Überspannung. Beispiele hierfür geben die US-PS 36 00 634, 39 68 407, 38 78 434, 34 93 815 und 32 15 896 an. Auch von Interesse ist in diesem Zusammenhang die US-PS 33 25 718, die lehrt, einen Zustand in einer Last abzuführen, um eine Sicherung in der Zuleitung durch Überlastung auszulösen.

Die eingangs genannte ältere Anmeldung P 31 11 911.5, die, wie gesagt, die Merkmale des Gattungsbegriffs aufweist, gibt eine besonders elegante Möglichkeit unter Verwendung einer stromabhängigen Schaltvorrichtung für die Lösung des Problems an, die Entstehung eines Lichtbogens bei Leiterunterbrechungen zu vermeiden. Indessen besteht darüber hinaus noch das Bedürfnis, auch bei Kurzschlüssen zwischen den beiden Leitern des Heizkabels eine rasche und zuverlässige Abschaltung zu bewirken.

Demzufolge liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine für Heizdecken bestimmte Sicherheitsschaltung der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß diese in der Lage ist, bei praktisch allen vorkommenden fehlerhaften Betriebszuständen, die zu einer Überhitzung führen könnten, eine rasche und zuverlässige Abschaltung zu bewirken.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Kennzeichnungsmerkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten der betreffenden Sicherheitsschaltung an.

Die betreffende Sicherheitsschaltung vermag selektiv auf den durch einen Leitungsbruch hervorgerufenen Zustand der Spannungsüberhöhung anzusprechen im Gegensatz zu momentanen Spannungsüberhöhungen, wie sie häufig in elektrischen Haushaltsstromversorgungskreisen vorkommen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Schaltung so ausgebildet, daß sie auf Leitungsbruch in mindestens einem der Leiter des Heizkabels hin an den Enden des Heizkabels einen effektiven Kurzschluß hervorruft, um dadurch eine in Reihe geschaltete Schmelzsicherung zum Ansprechen zu bringen, bevor irgendwelcher Schaden durch Entzündung des PTC-Materials oder etwa eines durch Lichtbogenbildung erzeugten Gases an der Bruchstelle kommen kann. Sie weist dazu mindestens zwei Gasentladungsstrecken auf, welche die durch Kurzschlüsse oder Unterbrechungen in dem Stromkreis hervorgerufenen Spannungsänderungen abfühlen und bei ihrem leitenden Zustand den genannten, die Sicherung auslösenden Kurzschluß bewirken. Die Gasentladungsstrecken sind in dem Stromkreis derart angeordnet, daß ein durch eine Stromkreisunterbrechung verursachtes Spannungsungleichgewicht zunächst eine der Gasentladungsstrecken auslöst, wodurch dann ein Spannungszustand herbeigeführt wird, der auch die Auslösung der weiteren Gasentladungsstrecken bewirkt. Auf diese Weise wird durch die Schmelzsicherung hindurch ein Strompfad niedriger Impedanz geschaffen.

Die Schmelzsicherung ist vorzugsweise eine träge Sicherung, so daß bei dem normalen hohen Stromstoß, der in dem PTC-Material beim Einschalten regelmäßig auftritt, kein Ansprechen der Sicherung zu befürchten ist, auch wenn die Stromspitzen das Zwei- oder Dreifache des Sicherungsnennstromes betragen. Der anfängliche Stromstoß ist darauf zurückzuführen, daß das PTC-Material im kalten Zustand einen sehr niedrigen Widerstand aufweist, der jedoch beim Einschalten des Stromes rasch ansteigt. Tritt indessen ein Kurzschluß in dem Heizkabel auf, so spricht die Schmelzsicherung rasch an, um den Stromkreis zu unterbrechen.

Eine Sicherungsschaltung u. a. für Heizdecken, die mit einer Schmelzsicherung in Reihe geschaltete Gasentladungsstrecken aufweist, zeigt zwar bereits die GB-PS 9 64 817. Dabei handelt es sich jedoch um ein konventionelles Heizkabel mit Heizleitern in Form von Widerstandsdrähten, wo das vorausgehend erörterte Problem kaum auftritt. Auch ist den Gasentladungsstrecken in diesem Fall kein eigener Widerstand zugeordnet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer in den Figuren dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 das Schaltschema einer elektrischen Heizdecke mit einer Sicherheitsschaltung in einer ersten Ausführungsform,

Fig. 2 einen vergrößerten Querschnitt durch ein PTC-Heizkabel, wie es in der Heizdecke nach Fig. 1 Verwendung finden kann,

Fig. 3 ein weiteres Schaltschema der Heizdecke nach Fig. 1 mit schematischer Darstellung des Heizkabels und seines Anschlusses an die Sicherheitsschaltung,

Fig. 4 das Schaltschema einer abgewandelten Schutzschaltung,

Fig. 5 das Schaltschema einer abgewandelten Ausführungsform mit drei zweipoligen Gasentladungsröhren,

Fig. 6 das Schaltschema einer weiteren Ausführungsform mit einer dreipoligen Gasentladungsröhre in der Schutzschaltung,

Fig. 7 und 8 Schaltschemen der gleichen Ausführungsform wie in Fig. 3, jedoch mit Veranschaulichung der relativen Spannungsabfälle beim Betrieb mit 240 Volt und Auftreten eines Leitungsbruchs (Fig. 7) bzw. eines Kurzschlusses (Fig. 8),

Fig. 9 ein Schaltschema einer abgewandelten Ausführungsform, ähnlich der Ausführungsform nach Fig. 6, aber bei Anschluß der speisenden Energiequelle nur an ein Ende des Heizkabels.

In dem Schaltschema von Fig. 1, das eine bevorzugte Ausführungsform tritt, sind die Heizdecke samt der dazugehörigen Sicherheitsschaltung mit 10 bezeichnet. Das Heizkabel 12, das in der Regel für Heizdecken einzeln stehender Betten etwa 37,5 m und für Heizdecken von Doppelbetten etwa 48,6 m lang ist, ist durch innerhalb einer Heizdeckenhülle 13 vorgesehene Kanäle, beispielsweise mäanderförmig, hin und hergeführt, damit die Wärme möglichst gleichmäßig über die Fläche der Heizdecke verteilt wird. Das Heizkabel 12 enthält Widerstandsmaterial 14 mit positivem Temperaturkoeffizienten (PTC-Material), das um und zwischen zwei mit gegenseitigem Abstand verlaufende Leiter 16 und 18 stranggepreßt ist, wie in der Schnittdarstellung von Fig. 2 gezeigt. Im einzelnen kann der Aufbau des PTC-Heizkabels 12 sehr verschieden sein. Eine besonders geeignete Ausführungsform eines solchen Heizkabels ist Gegenstand der deutschen Patentanmeldung P 31 15 242.2. Das darin verwendete PTC-Material besteht in der Regel aus Polyäthylen, Silikonkautschuk od. dgl. und enthält Rußteilchen, die so darin eingemischt sind, daß die erwünschte Temperatur/Widerstandscharakteristik erhalten wird. Die Leiter 16 und 18 verlaufen darin parallel und in einem Abstand voneinander bei gutem Eingriff mit dem sie umschließenden PTC-Material 14, so daß ein niedriger Übergangswiderstand zwischen beiden gewährleistet ist. Außen auf das PTC-Material 14 ist ein elektrisch isolierender Überzug 19 im Strangpreßverfahren aufgebracht.

Die Leiter 16 und 18 können, wie schematisch in Fig. 3 gezeigt, als in Abständen verlaufend, mit dazwischen angeordneten Parallelwiderständen angenommen werden. In Wirklichkeit handelt es sich dabei jedoch nicht um getrennte Einzelwiderstände, da das PTC- Material 14 auf seiner ganzen Länge zwischen den Leitern 16 und 18 als ein einziger fortlaufender Widerstandsheizleiter wirkt, wenn Strom durch das PTC-Material von dem einen zu dem anderen Leiter fließt. Die beiden Enden der Leiter 16 und 18 sind an eine elektrische Energiequelle mit Zuleitungen 20 bzw. 22 angeschlossen. Damit sich auf der ganzen Länge des Heizkabels 12 ein gleichmäßiger Spannungsabfall an jeder Stelle zwischen den Leitern 16 und 18 ergibt, sind die Zuleitungen 20 und 22 mit entgegengesetzten Enden des Heizkabels 12 verbunden, wie dies schematisch in Fig. 3 gezeigt ist. Bei einer solchen Anordnung ist der Spannungsabfall zwischen den benachbarten Leitern 16 und 18 überall im wesentlichen gleich der Netzspannung, abzüglich des von dem durch die Länge des Leiters 16 oder 18 hindurchgehenden Strom herrührenden Spannungsabfalls. Beispielsweise ist an dem Ende des Leiters 16 neben der Zuleitung 20 die Spannung gleich der Netzspannung abzüglich des durch den durch die Länge des Leiters 18 hindurchgehenden Strom verursachten Spannungsabfalls. In gleicher Weise ist an dem Ende des Leiters 18 neben der Anschlußleitung 22 der Spannungsabfall zwischen den Leitern 16 und 18 gleich der Netzspannung abzüglich des von dem durch die Länge des Leiters 16 hindurchgehenden Strom verursachten Spannungsabfalls. In entsprechender Weise ist in der Mitte des Heizkabels 12 der Spannungsabfall zwischen den Leitern 16 und 18 gleich der Netzspannung abzüglich des von dem durch die Hälfte des Leiters 16 und die Hälfte des Leiters 18 hindurchgehenden Strom verursachten Spannungsabfalls. Diese Anordnung ergibt eine gleichmäßige Beheizung auf der ganzen Länge des Heizkabels 12. Es ist jedoch zu beachten, daß die oben beschriebene Verbindung der Netzanschlußleitungen mit den entgegengesetzten Enden des Heizkabels 12, d. h. mit den nicht einander benachbarten Enden der Leiter 16 und 18, nur eine bevorzugte Anschlußverbindung ist und daß die nachstehend beschriebene Schaltung auch in einer Anordnung benutzt werden kann, bei der die speisende Energie den einander benachbarten Enden der Leiter 16 und 18 zugeführt wird. Die letztere Anordnung ergibt allerdings eine weniger gleichmäßige Beheizung mittels des Heizkabels 12, da der Spannungsabfall zwischen den Leitern 16 und 18 dann sich auf der Längsausdehnung des Heizkabels ändert.

Elektrische Heizdecken werden üblicherweise weitgehend ebenso benutzt wie nichtelektrischen Decken, die über ein Bett gebreitet sind und mit denen der Benutzer zugedeckt. Während der Benutzung und zwischen den Benutzungen kann die Decke bewegt und mehrfach gefaltet werden. Auch bei der Aufbewahrung und beim Waschen wird die elektrische Heizdecke wiederholten Bewegungs- und Faltvorgängen ausgesetzt. Im Hinblick auf die bei normalem Gebrauch an eine elektrische Heizdecke gestellten Anforderungen ist es notwendig, daß das Heizkabel 12 der Decke einschließlich der dazugehörigen Leiter 16 und 18, des PTC-Materials 14 und der Umfüllung 19 solche Abmessungen und eine solche Materialzusammensetzung aufweist, daß wiederholte Biegebewegungen ohne Bruch oder sonstige Schäden möglich sind. Trotz sorgfältiger Ausbildung und Herstellung des Heizkabels muß aber damit gerechnet werden, daß ein Bruch oder sonstiger Fehler z. B. an den Leitern 16 und 18 auftritt. Geschieht dies und ist die Heizdecke an eine elektrische Energiequelle angeschlossen, so kann an der Bruchstelle ein elektrischer Lichtbogen auftreten, und dieser kann einen Brand des PTC-Materials verursachen.

Um Risiken dieser Art zu verhindern ist die Heizdecke 10 mit einer Sicherheitsschaltung versehen, die in Fig. 1 mit der Bezugsziffer 25 bezeichnet und mit gestrichelten Linien umrandet ist. Die Sicherheitsschaltung 25 enthält eine Schmelzsicherung 26, die in der Stromzuleitung 20 angeordnet ist, um den Stromkreis zu unterbrechen, wenn der Strom zu der Heizdecke 10 ein vorbestimmtes Mindestmaß für mehr als eine vorbestimmte Zeitspanne überschreitet. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Sicherung 26 eine träge Sicherung mit 2 A Nennstrom, was bedeutet, daß sie den Stromkreis abschaltet, wenn der Strom 210% des Nennstroms überschreitet. Eine solche Sicherung spricht nicht auf einen Strom von 4 Ampere an, wohl aber in etwa 30 Sekunden auf einen Strom von 5 Ampere. Es ist auch wichtig, daß die Sicherung in der Lage ist, Stromstößen von mehr als den erwähnten 5 A standzuhalten, damit sie den Anfangsstromstoß aushält, der aus dem niedrigen Widerstand im kalten Zustand des PTC-Materials herrührt, sowie Überspannungsspitzen, welche die Sicherheitsschaltung 25 etwa für die Dauer einer Halbwelle oder 8,3 Millisekunden beaufschlagen können.

Die Sicherheitsschaltung 25 enthält zwei in Reihe geschaltete Gasentladungsstrecken in Form zweier zweipoliger Gasentladungsröhren 28 und 30, die durch eine Leitung 32 miteinander und durch Leitungen 34 und 36 mit den beiden Polen der Stromzuführung d. h. mit den Zuleitungen 20 und 22, verbunden sind. Die Leitung 34 liegt in Reihe mit der Schmelzsicherung 26 an der Zuleitung 20. Die Leitung, welche den Verbindungspunkt der Leitung 34 und der Sicherung 26 mit dem Leiter 16 des Heizkabels 12 verbindet, ist mit 38 bezeichnet und führt zu dem Einspeisungsende 40 des Heizkabels 12. Das andere Einspeisungsende 42, ist durch eine Leitung 44 mit dem Anschlußpunkt der Leitung 36 und der Zuleitung 22 verbunden. Die Einspeisungsenden 40 und 42 des Heizkabels 12 befinden sich an dessen entgegengesetzten Enden, eines an dem Leiter 16 und das andere an dem Leiter 18.

Zwei Fühlerenden 46 und 48 befinden sich ebenfalls an entgegengesetzten Enden des Heizkabels 12, und zwar jeweils an den Enden der Leiter 16 und 18, die deren Einspeisungsenden 40 bzw. 42 entgegengesetzt sind. Zwischen den Fühlerenden 46 und 48 des Heizkabels 12 sind in Reihe geschaltete Widerstände 50 und 52 angeordnet. Bei einer bevorzugten Ausführungsform besitzen die Widerstände 50 und 52 Werte von etwa 32 Kiloohm, so daß sie eine beträchtliche Impedanz für den zwischen den Leitern 16 und 18 fließenden Strom bilden. Der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 50 und 52 ist durch eine Leitung 54 mit der Leitung 32 zwischen den Gasentladungsröhren 28 und 30 verbunden.

Um den Strom zu begrenzen, wenn beide Röhren 28 und 30 leitend sind und eine lichtbogenartige Entladung in ihnen stattfindet, befindet sich in der Leitung 36 ein Widerstand 55. Es kann dies ein Widerstand von etwa 25 Ohm sein, um das erwünschte Ansprechen der Sicherung bei Betrieb der Schaltung mit 240 Volt zu erhalten. Bei einer praktisch verwirklichten Schaltung war die Sicherung so bemessen, daß sie, wenn der Stromkreis einen Strom von 8 Ampere führte, innerhalb von 20 bis 80 Millisekunden ansprach.

Die Gasentladungsröhren 28 und 30 werden so ausgebildet bzw. gewählt, daß ihr Durchbruch bei einer Spannung erfolgt, die größer ist als die halbe Netzspannung, aus der die Heizdecke 10 gespeist werden soll. Es sind Gasentladungsröhren handelsüblich (Hersteller Xenell Corporation, Wynnewood, Oklahoma, V. St. A.), welche Mischungen von Helium, Neon, Argon und Krypton 85 enthalten und eine Durchbruchsspannung sowie eine Haltespannung haben, die für die beschriebene Schutzschaltung geeignet sind. Auch sind diese Röhren bei ihrer lichtbogenartigen Entladung in der Lage, hohe Ströme bei sehr niedrigem Spannungsabfall zu führen, so daß sie Schaltfunktionen in Abhängigkeit von Spannungsänderungen auszuführen vermögen. Eine Gasentladungsröhre dieser Art hat in der Regel eine erste Spannung, bei der die Röhre leitfähig zu werden beginnt (Durchbruchspannung). Nach Eintritt der Leitfähigkeit dauert die Stromführung der Röhre so lange an, wie eine hinreichende Spannung an den Elektroden vorhanden ist (Haltespannung). Die Durchbruchspannung kann durch Ändern der in der Röhre enthaltenen Gasmischung beträchtlich verändert werden. Dabei ist es nicht zweckmäßig, eine Gasentladungsröhre mit einer Durchbruchspannung von weniger als 65 bis 70 Volt herzustellen; eine solche Röhre würde auch eine tiefere Grenze für ihre Haltespannung von etwa 60 Volt aufweisen. Aus diesem Grund hat die Schaltung von Fig. 1 und 3 eine gewisse Begrenzung ihrer Anwendbarkeit, wenn sie für Spannungen von 120 Volt benutzt wird, wogegen sie eine gute Empfindlichkeit besitzt, wenn sie für Betriebsspannungen von 240 Volt benutzt wird.

Um zu verstehen, wie die Schaltung nach den Fig. 1 und 3 im Falle des Bruchs eines der Leiter 16 oder 18 arbeitet, wird auf Fig. 7 der Zeichnung Bezug genommen, wo die Schaltung in derselben Weise dargestellt ist wie bei Fig. 3, aber die an verschiedenen Punkten der Schaltung herrschenden Spannungen angegeben sind. Die Spannungen gelten für einen Betrieb mit 240 Volt Wechselspannung und ergeben sich, wenn an den Einspeisungsenden 40 und 42 die Spannungswerte Null und 240 auftreten, wie dargestellt. Die Leiter 16 und 18 haben je einen Widerstand von etwas 30 Ohm und das Heizkabel 12 führt unter normalen Umständen einen Strom von annähernd 0,25 Ampere. Normalerweise beträgt dann die Spannung an den Fühlerenden 46 und 48 235 bzw. 5 Volt. Nehmen wir an, daß ein Leitungsbruch in dem Leiter 16 auftritt, so nimmt die Spannung an dem Fühlerende 48, das nunmehr von dem Rest des Leiters 16 getrennt ist, den gleichen Spannungswert an wie das Einspeisungsende 42, d. h. 240 Volt. Daraus ergibt sich an dem Verbindungspunkt zwischen den Gasentladungsröhren 28 und 30 eine Spannung, die sich von 115 Volt auf etwa 237,5 Volt ändert. Als Folge davon tritt ein Durchbruch in der Gasentladungsröhre 28 auf. Im Falle eines solchen Durchbruchs fällt die Spannung an dem Verbindungspunkt zwischen den Röhren 28 und 30 auf die Haltespannung für die Röhre 28 ab, und es entsteht eine Spannungsdifferenz an der Röhre 30, die genügend groß ist, um diese zum Durchbruch kommen zu lassen. Wenn beide Röhren 28 und gleichzeitig leitend sind, wird der Strom grundsätzlich durch die Reihenwiderstände begrenzt, was wiederum einen Stromfluß ergibt, der genügend ist, um die Sicherung 26 zum Ansprechen zu bringen.

Wenden wird uns nun dem Schaltschema von Fig. 8 zu und betrachten wird die Arbeitsweise der Schaltung nach den Fig. 1 und 3 im Falle eines Kurzschlusses. Ein an einer anderen Stelle als in der Mitte des Heizkabels 12 auftretender Kurzschluß ergibt ein Spannungsgleichgewicht, das genügend groß ist, um eine der beiden Röhren 28 und 30 zum Durchbruch zu bringen und danach die andere Röhre zum Durchbruch kommen zu lassen. Normalerweise tritt ein Kurzschluß an den Enden des Heizkabels 12 auf, also in der Nähe der Anschlüsse. Wenn also ein Kurzschluß in dem Heizkabel in der Nachbarschaft der Anschlüsse 40, 42 und 46, 48 auftritt, wird das Einspeisungsende effektiv mit dem benachbarten Fühlerende kurzgeschlossen, was zur Folge hat, daß die beiden Fühlerenden entweder im wesentlichen 240 oder 0 Volt aufweisen. Ein solcher Zustand bringt eine der Gasentladungsröhren 28 oder 30 und, danach die andere zum Durchbruch. Im Falle eines Kurzschlusses in der Mitte des Heizkabels 12 tritt ein 120 Volt- Signal an dem Fühlerende 48 und ein 120 Volt-Signal an dem Fühlerende 46 in Erscheinung. Infolgedessen wäre die Spannung des Verbindungspunkts zwischen den Röhren 28 und 30 nur 120 Volt und führte somit nicht zu einem Durchbruch, aber sowie die Bruchstelle um mehr als etwa 15% von der Mitte des Heizkabels 12 wegverlagert ist, überschreitet die Spannung an den Fühlerenden die 140 Volt betragende Durchbruchspannung, oder sie wird kleiner als 100 Volt und verursacht so den Durchbruch der Röhre 30. Da ein Kurzschluß in der Mitte ziemlich unwahrscheinlich ist, gibt es also viele Fälle, wo die Schaltung von Fig. 1 und 3 zufriedenstellend arbeitet, da sie das Ansprechen der Sicherung 26 immer dann bewirkt, wenn eine Unterbrechung in den Leitern 16 und 18 vorhanden ist, und meist auch dann noch, wenn ein Kurzschluß zwischen den Leitern 16 und 18 besteht.

Bei der erwähnten Situation, bei der die Schaltung 25 nicht in der Lage wäre, die Sicherung 26 zum Ansprechen zu bringen, ist zu beachten, daß, wenn ein Kurzschluß auftritt, die bestehenden Probleme und erforderlichen Lösungen ganz andere sind als im Falle einer Stromkreisunterbrechung durch Leitungsbruch. Bei Leitungsbruch tendiert die Lichtbogenbildung an der Bruchstelle in dem Leiter 16 oder 18 zur sehr raschen Herbeiführung einer gefährlichen Lage. Der von dem Heizkabel 12 aufgenommene Strom wird herabgesetzt, so daß für die Sicherung 12 kein Anlaß besteht, anzusprechen, es sei denn durch Anwendung von Schaltungsmitteln außerhalb des Heizkabels 12. Dagegen sind im Falle eines Kurzschlusses die Ergebnisse ganz andere. Das ganze Heizkabel 12 sucht einen höheren Strom aufzunehmen, der nur durch den Widerstand der dann wirksamen Teile der Leiter 16 und 18 begrenzt wird. Im Falle der oben beschriebenen Ausführungsform, die mit 240 Volt betrieben wird, betrüge der Widerstand etwa 32 Ohm, womit der Strom durch das Heizkabel 12 auf annähernd 8 Ampere begrenzt würde. Ein solcher Strom würde das Heizkabel 12 über seine erwünschte Temperatur aufzuheizen beginnen, aber bevor die Temperaturgrenzen der Isolation des Heizkabels 12 oder diejenigen des benachbarten Heizkabelmaterials erreicht werden, würde der die Sicherung 26 durchfließende Strom von 8A von selbst das Ansprechen der Sicherung 26 auch ohne Mitwirkung der Sicherheitsschaltung 25 veranlassen. Dieses Auslösen der Sicherung 26 tritt zwar nicht vor Ablauf von mehr als 10 oder 20 Sekunden ein, aber während einer solchen Zeitspanne würde noch kein Schaden entstehen. Somit hat das Ausfallen der Sicherheitsschaltung 25 bei einem Kurzschluß in der Mitte des Heizkabels 12 keine schwerwiegenden Folgen, weil ein rasches Ansprechen der Sicherheitsschaltung 25 nur in Verbindung mit den Umständen bei Leitungsbruch erforderlich ist, da solche Umstände eine gefährliche Lichtbogenbildung zur Folge haben könnten.

Dennoch haben die später beschriebenen Ausführungsformen mit dreipoligen Gasentladungsrohres, d. h. solchen mit je zwei Gasentladungsstrecken, Vorteile gegenüber der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 3, da diese Sicherheitsschaltungen sowohl für alle Arten von Kurzschlüssen als auch von Stromkreisunterbrechungen durch Leitungsbruch od. dgl. empfindlich sind. Bei diesen Sicherheitsschaltungen mit dreipoligen Gasentladungsröhren ist mehr Flexibilität erreichbar, da ein Durchbruch einer dreipoligen Gasentladungsröhre, wenn er einmal entstanden ist, die Stromleitung zwischen allen drei Elektroden der Röhre ermöglicht und nicht nur zwischen zwei Elektroden, welche die Spannungsdifferenz haben, um einen solchen Durchbruch zu verursachen.

Die Ausführungsform von Fig. 4 zeigt das gleiche Schema des Heizkabels 12 mit seinen durch das PTC-Material 14 in einem Abstand voneinander gehaltenen Leitern 16 und 18. Das Heizkabel hat die Einspeisungsenden 40 und 42 und die Fühlerenden 46 und 48. In Reihe miteinander sind zwischen den Einspeisungsenden 40 und 42 zwei dreipolige Gasentladungsröhren 60 und 62 angeordnet. Zwei der äußeren Elektroden der Gasentladungsröhren 60 und 62 sind durch eine Leitung 64 miteinander verbunden, während die anderen beiden äußeren Elektroden dieser Röhren durch Leitungen 66 und 68 mit den Einspeisungsenden 40 und 42 des Heizkabels 12 verbunden sind. Wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 3 ist auch ein strombegrenzender Widerstand, 69, in der Leitung 68 vorgesehen, um den Strom durch die Röhren 60 und 62 zu begrenzen, wenn in beiden der Durchbruch eingetreten ist und sie unter Lichtbogenbildung stromleitend sind.

Die Fühlerenden 46 und 48 des Heizkabels 12 sind mit drei in Reihe geschalteten Widerständen 70, 72 und 74 verbunden. Die Widerstandswerte der Widerstände 70 und 74 betragen 33 Kiloohm, während der Widerstandswert des Widerstands 72 66 Kiloohm beträgt. Wie in Fig. 4 dargestellt, verbindet eine Leitung 76 den Verbindungspunkt der Widerstände 70 und 72 mit der Mittelelektrode der Gasentladungsröhre 60, während eine Leitung 78 die Mittelelektrode der Gasentladungsröhre 62 mit dem Verbindungspunkt der Widerstände 72 und 74 verbindet. Die Gasentladungsröhren 60 und 62 sind so ausgebildet, daß der Durchbruch bei einer Spannung zwischen 80 und 95 Volt bei Speisung mit 240 Volt Wechselspannung eintritt.

Die Schaltung nach Fig. 4 wird aus einer Energiequelle mit 240 Volt bei 60 Hz betrieben. Wenn der Leiter 20 0 Volt und der Leiter 22 240 Volt führt, betragen die Spannungen an den Fühlerenden 46 und 48 des Heizkabels 12 10 bzw. 230 Volt, was einen Gesamtspannungsabfall an den Spannungsteilerwiderständen 70, 72 und 74 von 220 Volt ergibt, während die Spannungen an den Verbindungspunkten oder an den Leitern 76 und 78 60 bzw. 180 Volt betragen. Betrachtet man also die Spannungen der verschiedenen Elektroden der Gasentladungsröhren 60 und 62 von links nach rechts, so betragen deren Spannungen 0 Volt, 60 Volt, 120 Volt, 120 Volt, 180 Volt und 240 Volt.

Wenn eine Unterbrechung in einem der Leiter 16 oder 18 auftritt, nimmt das Fühlerende dieses Leiters infolge der Verbindung über die Widerstände 70, 72 und 74 die Spannung des anderen Fühlerendes an. In solch einem Fall wird die Spannung an den Leitern 76 oder 78 entweder genügend abfallen oder genügend ansteigen, um die Gasentladungsröhren 60 und 62 leitend zu machen. Angenommen, es besteht eine Leitungsunterbrechung in dem Leiter 16, so wird die Spannung an dem Fühlerende 48, die 20 Volt betragen hatte, dann der Spannung an dem Fühlerende 46, welche 230 Volt beträgt, entsprechen. Mit 230 Volt an beiden Enden der Reihenwiderstände 70, 72 und 74 werden 230 Volt an der Leitung 76 liegen, was zur Folge hat, daß die Röhre 60 leitend wird und die Spannung an der Leitung 64 abfällt, so daß die Röhre 62 ebenfalls leitend wird. So werden also beide Röhren 60 und 62 unter Lichtbogenbildung leitend und nehmen genügend Strom auf, der nur durch den Widerstand 69 begrenzt ist und daher die Sicherung 26 zum Ansprechen bringt. Es läßt sich nachweisen, daß dies unter allen Umständen der Leitungsunterbrechung oder des Kurzschlusses auf der ganzen Länge des Heizkabels 12, wenn dieses mit 240 Volt betrieben wird, eintritt.

Die am schwierigsten zu beherrschende Art eines Kurzschlusses ist, wie gesagt, ein solcher, der genau auf halbem Wege zwischen den Enden des Heizkabels 12 eintritt. In einem solchen Fall beträgt die Spannung am Kurzschlußort 120 Volt. Die gleiche Spannung wäre auch an beiden Fühlerenden 46 und 48 und den sie verbindenden Reihenwiderständen vorhanden. Bei 120 Volt an den Leitern 76 und 78 werden aber beide Röhren, 60 und 62, leitend und verursachen einen erhöhten Stromfluß durch die Sicherung 26, welche dann anspricht.

Der Vorteil der dreipoligen Gasentladungsröhren 60 und 62 besteht darin, daß, sobald die Durchbruchsspannung zwischen zwei benachbarten Elektroden eintritt, eine Ionisation des Inneren der Röhre erfolgt und die Leitfähigkeit zwischen allen drei Elektroden zustandekommt. Ist einmal eine der Röhren 60 oder 62 leitend, so ändert die Spannung auf der Verbindungsleitung 46 sich sogleich genügend, um auch die andere Röhre leitfähig zu machen.

Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform mit zweipoligen Gasentladungsröhren, wie die Ausführungsform nach Fig. 1, die jedoch wiederum den Vorteil hat, daß sie auf Kurzschlüsse auch dann anspricht, wenn diese in der Mitte des Heizkabels 12 auftreten. Das Heizkabel 12 und seine beiden Leiter 16 und 18, die Einspeisungsenden 40 und 42 und die Fühlerenden 46 und 48 sowie die Zuführungsleitungen 20 und 22 sind in Fig. 5 gleich den entsprechenden Bauelementen der vorher beschriebenen Ausführungsformen.

Der Fühlerstromkreis enthält bei der Ausführungsform nach Fig. 5 drei zweipolige Gasentladungsröhren 110, 112 und 114, die in Reihenschaltung miteinander durch Leitungen 116 bzw. 118 mit den Einspeisungsenden 40, 42 des Hauskabels 12 verbunden sind. Die Leitung 116 liegt an der einen Elektrode der Röhre 114, deren andere Elektrode durch die Leitung 120 mit einer Elektrode der Röhre 112 verbunden ist. Die andere Elektrode der Röhre 112 ist durch die Leitung 122 mit einer der Elektroden der Röhre 110 verbunden. Die andere Elektrode der Röhre 110 ist über den Strombegrenzerwiderstand 124 mit der Leitung 118 verbunden.

An den Fühlerenden 46 und 48 liegt ein Widerstandsnetzwerk, bestehen aus den in Reihe geschalteten Widerständen 126, 128 und 130. Bei einer bevorzugten Ausführungsform, bei der das Heizkabel 12 aus einer Energiequelle mit 240 Volt Wechselspannung betrieben wird, betragen die Widerstände 126, 128 und 130 30, 60 und 30 Kiloohm. Die Leitungen 132 und 134 liegen zwischen den Verbindungspunkten der Widerstände 126, 128 und 130 einerseits und den Leitungen 122 bzw. 120 andererseits. Die Gasentladungsröhren 110, 112 und 114 sind so gewählt, daß sie eine Durchbruchsspannung von 100 Volt und eine Haltespannung von 60 Volt aufweisen. Zur Erläuterung der Arbeitsweise der Schaltung sei angenommen, daß beispielsweise ein Kurzschluß zwischen den Leitern 16 und 18 in der Mitte zwischen den Enden dieser Leiter auftritt. Dann beträgt die Spannung in der Mitte, wo der Kurzschluß auftritt, 120 Volt, während das Ende 40 0 Volt und das Ende 42 240 Volt führt. Wenn die Mitte des Leiters 18 120 Volt führt, hat das Fühlerende 46 120 Volt und das Fühlerende 48 am Ende des Leiters 116 ebenfalls 120 Volt. Wenn eine Spannung von 120 Volt an jedem Ende des Widerstandsnetzwerks herrscht, beträgt die Spannung der Leitungen 132 und 122 sowie 134 und 120 ebenfalls 120 Volt.

Betrachten wir nun die Spannungen an der Röhre 110, so stellen wir fest, daß die Elektrode auf der linken Seite in Fig. 5 im wesentlichen 240 Volt führt, während die Elektrode auf der rechten Seite 120 Volt führt, was einen Durchbruch ergibt, da die Durchbruchspannung für die Gasentladungsröhre 110 100 Volt beträgt. In entsprechender Weise würde die Spannung an der Röhre 114 an der Elektrode rechts, die durch die Leitung 16 mit dem Speiseanschluß verbunden ist, 0 Volt und an der Elektrode links 120 Volt betragen, was den Durchbruch der Röhre 114 zur Folge hat. Der Durchbruch der Röhren 110 und 114 ergibt eine Spannungsabsenkung an der Elektrode rechts in der Röhre 112 und einen Spannungsanstieg an der Elektrode links in der Röhre 112, da ein Spannungsabfall von annähernd 60 Volt an jeder der beiden Röhren 110 und 114 in deren leitendem Zustand auftritt. Infolgedessen wäre die Spannung an der Elektrode links in der Röhre 112 180 Volt und an der Elektrode rechts 60 Volt. Die Spannungsdifferenz wäre also 120 Volt, d. h. größer als die Durchbruchsspannung. Sind alle drei Röhren, 110, 112 und 114, leitend unter Lichtbogenbildung, so ist der Strom grundsätzlich durch den Widerstand 124 begrenzt, der bei der beschriebenen Ausführungsform ein solcher mit 25 Ohm und 5 Watt ist. Unter den beschriebenen Umständen ist der Stromfluß durch die Sicherung 26 genügend groß, um diese innerhalb 20 bis 80 Millisekunden zum Ansprechen zu bringen. Der Hauptvorteil der Ausführungsform nach Fig. 5 liegt darin, daß sie die Verwendung von Gasentladungsröhren mit zwei Elektroden erlaubt, die weniger kostspielig und weniger empfindlich sind als Gasentladungsröhren mit drei Elektroden. Der beschriebene Fall des Mittenkurzschlusses ist, wie gesagt, grundsätzlich der am schwierigsten durch eine Sicherheitsschaltung zu erfassende. Eine Analyse der Schutzschaltung für den Fall der Leitungsunterbrechung an irgendeiner Stelle der Leiter 16 oder 18 oder von Kurzschlüssen längs des Heizkabels 12 zeigt, daß jeder dieser Fälle die Röhren 110, 112 und 114 unter Lichtbogenbildung leitfähig macht und das Ansprechen der Sicherung innerhalb kurzer Zeit verursacht.

Fig. 6 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform, bei der nur eine einzige dreipolige Gasentladungsröhre verwendet ist. Der Stromkreis hoher Impedanz zwischen den Fühlerenden 46 und 48 enthält die in Reihe geschalteten Widerstände 90 und 92, die durch die Leitung 94 verbunden sind. Zwischen den Einspeisungsenden 40 und 42 liegt, über die Leitungen 96 und 98, die dreipolige Gasentladungsröhre 100. Sie enthält drei Elektroden in gleichen Abständen, zwischen denen eine Glimmentladung auftritt. Eine der äußeren Elektroden der Röhre 100 ist über einen Strombegrenzungswiderstand 102 von etwa 5 bis 7,5 Ohm mit der Leitung 96 verbunden. Die andere äußere Elektrode der Röhre 100 ist mit dem anderen Einspeisungsende verbunden. Die Mittelelektrode der Röhre 100 ist an die Leitung 94 oder die Verbindung zwischen den beiden Widerständen 90 und 92 durch eine Leitung 101 angeschlossen. Die Röhre 100 ist so ausgewählt, daß sie zum Durchbruch gelangt, wenn an eines ihrer beiden Elektrodepaare 80 Volt (Effektivwert) angelegt werden.

Normalerweise beträgt, wenn das Heizkabel 12 mit 120 Volt Wechselspannung betrieben wird, die Spannung an den Fühlerenden 46 und 48 90 bzw. 30 Volt. Dies ergibt eine Spannung von 60 Volt in der Mitte des Spannungsteilers aus den Widerständen 90 und 92. Demgemäß beträgt die Spannung an den drei Elektroden der Röhre 100 0, 60 und 120 Volt. Im Falle einer Unterbrechung einem der Leiter 16 oder 18 nimmt das Fühlerende dieses Leiters die Spannung des benachbarten Einspeisungsendes. Mit anderen Worten, wenn der Bruch in dem Leiter 16 eintritt, nimmt das Fühlerende 48 eine Spannung von 120 Volt an, was wiederum eine Spannung von 105 Volt an der Mittelelektrode des Gasentladungsrohrs 100 ergibt. Diese Spannung ist gleich der Durchbruchsspannung, welche die Röhre 100 leitfähig macht. Sobald der Leitfähigkeitszustand unter Lichtbogenbildung eingetreten ist, wird der Strom praktisch nur durch den Widerstand 102 begrenzt.

Die Schaltung nach Fig. 6 ist zwar wieder unempfindlich für Kurzschlüsse in der Mitte des Heizkabels 12, reagiert aber auf alle Kurzschlüsse, die von der Mitte nach der einen oder anderen Seite hin um etwa 15% der Länge des Heizkabels 12 verlagert sind. Bei einer solchen Verlagerung erzeugt die Spannungsdifferenz an den Fühlerenden eine Spannung an der Mittelelektrode der Röhre 100, die entweder niedrig genug oder hoch genug ist, um die 80 Volt Durchbruchsspannung zu erreichen. Wie schon erwähnt, erfolgt eine Biegung des Heizkabels 12 bevorzugt in der Nähe seiner Enden, so daß dementsprechend auch Kurzschlüsse normalerweise ziemlich entfernt von der Mitte des Heizkabels auftreten und daher leicht durch eine Schaltung nach Fig. 6 abgefühlt werden können.

Wie schon oben in Zusammenhang mit den Fig. 1 und 3, erläutert, würde indessen ein Kurzschluß in der Mitte des Heizkabels 12 die Sicherung 26 zum Ansprechen bringen, auch wenn die Sicherheitsschaltung unempfindlich gegen einen Kurzschluß dieser Art ist. Die Sicherung 26 ist bei der Ausführungsform von Fig. 6 für 1,6 A bemessen. Bei einer Kurzschlußsituation würde das Heizkabel 12 etwa 4 A aufnehmen, was die Sicherung 26 innerhalb von 30 Sekunden zum Ansprechen bringt. Außerdem würde die Ansprechzeit bei einem Kurzschluß kleiner sein als bei einem Leitungsbruch.

Alle hier beschriebenen Ausführungsformen können bei einem Heizkabel mit Widerstandsmaterial mit positivem Temperaturkoeffizienten, wie gesagt, auch dann angewendet werden, wenn das Heizkabel 12 von ein und demselben Ende aus gespeist wird. Um eine solche Anordnung zu veranschaulichen, ist in Fig. 9 eine Schaltung gezeigt, die derjenigen von Fig. 6 gleich ist, abgesehen von der Art, in welcher das Heizkabel 12 an die Energiequelle angeschlossen ist. In Fig. 9 sind die gleichen Bezugsziffern wie bei Fig. 6 benutzt, um die grundsätzliche Gleichheit der Sicherheitsschaltung zu veranschaulichen. Ein Leitungsbruch an dem mit 104 bezeichneten Punkt in dem Leiter 18 bewirkt eine Änderung der Spannungsverhältnisse zwischen der Mittelelektrode und einer der äußeren Elektroden, der Gasentladungsröhre 100, so daß der Durchbruch in der Röhre in der gleichen Weise eintritt, wie es in Verbindung mit der Ausführungsform nach Fig. 6 beschrieben wurde. Werden die Spannungen, wie hier gezeigt, angelegt, so fällt die Spannung an dem Ende 46 von 110 Volt auf 0 Volt, was zur Folge hat, daß die Spannung der Mittelelektrode der Röhre 100 auf 10 Volt abfällt, was den Durchbruch zur Folge hat. Der einzige wirkliche Unterschied zwischen den beiden Ausführungsformen liegt darin, daß die Beheizung auf der ganzen Länge des Heizkabels 12 bei Fig. 9 nicht so gleichmäßig ist, da die Spannungsdifferenz zwischen den Leitern 16 und 18 sich entlang dem Heizkabel 12 ändert.

Bei allen hier beschriebenen Ausführungsformen und deren Erörterung wurde immer das Vorhandensein einer Schmelzsicherung 26 vorausgesetzt, die auf Stromzunahme anspricht, um den Stromkreis im Falle von Kurzschlüssen oder Leitungsbrüchen zu unterbrechen. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß die Sicherung 26 auch durch irgendein anderes stromabhängig ansprechendes Element oder eine Schaltvorrichtung ersetzt werden kann, das bzw. die dazu dient, den Stromkreis zu unterbrechen, falls der durch die Wirkung der Sicherheitsschaltung 25 verursachte Strom sich erheblich erhöht.

Claims (6)

1. Sicherheitsschaltung (25) für eine elektrische Heizdecke mit einem flexiblen Heizkabel (12), das zwei mit gegenseitigem Abstand angeordnete, auf praktisch ihrer ganzen Länge durch einen Körper aus einem Widerstandsmaterial mit positivem Temperaturkoeffizienten (14) voneinander getrennte Leiter (16, 18) enthält, deren jeder ein Einspeisungsende (40 bzw. 42) zum Anschluß an eine Wechselspannungsquelle und ein Fühlerende (46 bzw. 48) in Verbindung mit einer Fühleinrichtung der Sicherheitsschaltung (25) aufweist, wobei die Sicherheitsschaltung (25) des weiteren eine stromabhängig ansprechende Schaltvorrichtung in Reihe mit einem der Leiter (16, 18) und die Fühleinrichtung mindestens zwei in einer Gasentladungsröhre (28, 30; 60, 62; 100; 110, 112, 114) angeordnete Gasentladungsstrecken aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasentladungsstrecken in Reihe zwischen die Einspeisungsenden (40, 42) der beiden Leiter (16, 18) und eine Reihenschaltung entsprechend vieler Widerstände (50, 52; 70, 72, 74; 90, 92 126, 128, 130) zwischen die Fühlerenden (46, 48) der Leiter geschaltet und die Verbindungspunkte der Widerstände und der Gasentladungsstrecken paarweise miteinander verbunden sind, wobei die Gasentladungsstrecken eine Durchbruchspannung zwischen einem ihrer Anzahl entsprechenden Bruchteil und der vollen Speisespannung der Wechselspannungsquelle sowie eine hinreichend große Stromleitfähigkeit für die Auslösung der Schaltvorrichtung aufweisen, und wobei der Widerstandswert der Widerstände (50, 52; 70, 72, 74; 90, 92; 126, 128, 130) im Verhältnis zu dem der beiden Leiter (16, 18) so groß ist, daß sein Einfluß auf die Spannung an den Fühlerenden (46, 48) der Leiter in Abwesenheit eines Leiterbruches vernachlässigbar ist.

2. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelektrode der in einer dreipoligen Gasentladungsröhre (60; 62; 100) vereinigten Gasentladungsstrecken an dem zwischen den zugeordneten Widerständen (70, 72 bzw. 72, 74; 90, 92) befindlichen Verbindungspunkt angeschlossen ist.

3. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren in Reihe geschalteten dreipoligen Gasentladungsröhren (60, 62) ein dazwischenliegender Widerstand (72) beiden benachbarten Gasentladungsröhren gemeinsam zugeordnet ist.

4. Sicherheitsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasentladungsstrecken mit einem strombegrenzenden Widerstand (55; 69; 102; 124) in Reihe geschaltet sind.

5. Sicherheitsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Einspeisungsenden (40, 42) und die Fühlerenden (46, 48) der beiden Leiter (16, 18) an entgegengesetzten Enden des Heizkabels (12) befinden derart, daß jeweils ein Einspeisungsende und ein Fühlerende beieinanderliegen.

6. Sicherheitsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung aus einer Schmelzsicherung (26) besteht.