DE554077C - Einrichtung zum Schutz von Transformatoren, insbesondere fuer Netzanschlussgeraete - Google Patents

Description

Wenn in einem Netzanschlußgerät oder Netzanschlußempfänger ein Kurzschluß irgendwelcher Art auftritt, wachsen im Netz-■ transformator die Ströme meist so stark an, daß durch zu starke Erhitzung der Transformatoren unter Umständen das ganze Gerät zerstört wird und Feuersgefahr besteht. Der Kurzschluß kann beispielsweise dadurch entstehen, daß die Gleichrichterröhre defekt wird, daß Leitungsschluß auftritt oder daß in den Transformatoren Kurzschlußwindungen entstehen. Die gleichen Erscheinungen treten auf, wenn ein Wechselstrom-Netzanschlußgerät versehentlich an Gleichstrom angeschlossen wird.

Man hat nun versucht, durch Einbau von Schmelzsicherungen den Transformator und das Gerät zu schützen, ist aber damit aus folgenden Gründen nicht zum Ziel gelangt.

Die Sicherungen wurden zunächst so dimensioniert, daß sie das Netz bei einer Stromstärke abschalten, die bei dauerndem Fließen die äußerste zulässige Belastung für den Transformator darstellt. Dieses hat zur Folge., daß auch bei kurzen Stromstößen, wie sie vor allem beim Einschalten des Gerätes auftreten, die für den Transformator ungefährlich sind, die Abschaltung erfolgt. Auch Netzüberspannungen haben jedesmal . ein Durchschmelzen der Sicherungen zur Folge.

Man hat daher vorgeschlagen, die Sicherungen so stark zu machen, daß sie diese Stromstöße sicher aushalten, erreichte aber mit dieser Maßnahme keinen Schutz des Transformators mehr, denn die Sicherungen brannten nun auch dann nicht durch, wenn ein dauernder Strom von der gleichen Stromstärke wie die genannten Stromstöße auftraten. Dauerstrom in dieser Größe hat jedoch bereits eine Zerstörung des Transformators zur Folge. Automatisch ausschaltende, beispielsweise elektromagnetisch wirkende Sicherungen bieten ebensowenig einen Schutz wie die Schmelzsicherungen, da auch sie bereits auf kurze, für den Transformator unschädliche Stromstöße reagieren und daher je nach der Dimensionierung entweder sehr oft den Betrieb unnötigerweise unterbrechen oder aber keinen wirksamen Schutz bieten.

Aus dem Gesagten ist ersichtlich, daß ein geeigneter Schutz nur mit Sicherungen zu erreichen ist, die eine gewisse Trägheit besitzen, d. h. auf kurzzeitige Stromerhöhungen nicht ansprechen, jedoch bei bestimmten Belastungen des Transformators mit Sicherheit in Wirkung treten.

Man könnte z. B. die von der Reichspost verwendeten Feinsicherungen benutzen, nämlich Sicherungen, bei denen beim Überschreiten einer bestimmten Stromstärke ein in den

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Willy Kronhagel in Berlin.

Stromkreis eingeschaltetes Metall zum Schmelzen gebracht wird, das in flüssigem Zustand eine Feder, die dann einen Schalter auslöst, freigibt. Aber auch solche Sicherungen bieten nicht den gewünschten Schutz. Sie schalten zwar mit Verzögerung aus, aber immer bei einer bestimmten Stromstärke, während die Erwärmung des Transformators sowohl durch einen kürzeren, sehr starken ίο Strom wie auch durch einen längeren, schwächeren in gleicher Weise eintreten kann. Hierzu kommt, daß diese Feinsioherungen wegen der Gefahr der Lichtbogenbildung vom VDE nicht zugelassen werden. Man hat auch bereits im Erwärmungsbereich der Wicklungen des Transformators wenigstens im Stromkreis der einen Wicklung einen auf Wärme ansprechenden Schalter eingebaut, der den betreffenden Stromkreis bei einer bestimmten Wicklungstemperatur öffnet. Dadurch, daß die Wärmeschaltelemente im Stromkreis der Wicklung liegen, liegt einmal die Gefahr nahe, daß diese gelegentlich schlechten Kontakt geben, vor allem aber ist das Arbeiten der Sicherung von äußeren Umständen (Temperatur der Umgebung, Zugluft) verhältnismäßig stark abhängig.

Um Transformatoren, insbesondere solche für Netzanschlußgeräte, im Sinne der dargelegten Gesichtspunkte geeignet zu sichern, wird erfindungsgemäß die Einrichtung so getroffen, daß zwischen Eisenkern und Wicklung oder zwischen den Wicklungen vorzugsweise streifenförmige, auf Wärme ansprechende Vorrichtungen 4, beispielsweise Bimetallstreifen, vorgesehen sind, derart, daß diese Vorrichtungen infolge der vom Transformator abgegebenen Wärme bei Überschreitung einer bestimmten Belastung Schalt- oder Anzeigevorrichtungen 5 steuern. Die schädliche Erwärmung tritt zuerst im Transformator selbst auf und verbreitet sich von dort über das Gerät. Infolgedessen ist es gemäß der Erfindung möglich, die Sicherungsvorkehrung so zu treffen, daß sie schon bei verhältnismäßig geringen Erwärmungen des Transformators anspricht und außerdem gewährleistet, daß sie zuverlässig bei einer So bestimmten Überbelastung des Transformators die Spannung abschaltet.

Zweckmäßig wird als Wärmewirkung reagierende Vorrichtung ein Bimetallstreifen gewählt, der bequem in der angedeuteten Weise einzubauen ist. Das bewegliche Ende des Streifens wird mit einer Schaltvorrichtung verbunden. Erwärmt sich der Transformator in unzulässiger Weise, so krümmt sich der Bimetallstreifen und bewirkt über die genannte Schaltvorrichtung die Abschaltung der Spannung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Abbildung dargestellt. Darin ist 1 der Eisenkern eines Transformators, dessen Primärwicklung 7 über die Schaltvorrichtung 5 an die Netzspannung 6 angeschlossen ist. Der Kontaktarm 8 der Vorrichtung 5 besteht in einer hinreichend stark gewählten Blattfeder und ist so geformt, daß eine am Bimetallstreifen 4 vorgesehene Nase 9 bei dessen Krümmung mit dem freien Ende des Kontaktarmes 8 in Eingriff kommt, ihn in der Pfeilrichtung bewegt und dadurch den Kontakt 10 öffnet. Die Wicklung 7 ist auf dem Spulenkörper 2 aufgewickelt, der so über den Eisenkern 1 gelegt ist, daß ein Hohlraum 3 zur Unterbringung des Bimetallstreifens 4 vorhanden ist, dessen Ende 11 mittels der Einlage 12 festgeklemmt ist. Statt dessen kann die Befestigung des nicht beweglichen Endes des Bimetallstreifens auch auf andere geeignete Weise erfolgen. Auch sind naturgemäß für die Schaltvorrichtung 5 und die Übertragung der Bewegung zwischen Bimetallstreifen und Schaltvorrichtung andersartige Ausführungsformen anwendbar.

Zwischen Bimetallstreifen 4 und seiner Umgebung können auch Zwischenschichten vorgesehen sein, die die Wärmeleitung bzw. Strahlung in einem für die Wirkungsweise der Einrichtung^; günstigen Sinne beeinflussen.

Ferner liegt es im Rahmen der Erfindung, den Bimetallstreifen bzw. eine andersartige auf Wärme reagierende Vorrichtung auf eine Anzeigevorrichtung einwirken zu lassen. In diesem Sinne kann beispielsweise bei Eintreten einer nicht mehr zulässigen Belastung des Transformators eine Signallampe geschaltet werden, gegebenenfalls gleichzeitig mit der Abschaltung der Spannung.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung zum Schutz von Transformatoren, insbesondere für Netzanschlußgeräte bzw. Netzanschlußhochfrequenzapparate, gegen Überschreitung einer bestimmten Belastung, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Eisenkern und Wicklung oder zwischen den Wick- no lungen vorzugsweise streifenförmige, auf Wärme ansprechende Vorrichtungen (4), beispielsweise Bimetallstreifen, vorgesehen sind, derart, daß diese Vorrichtungen infolge der vom Transformator abgegebenen Wärme bei Überschreitung einer bestimmten Belastung Schalt- oder Anzeigevorrichtungen (5) steuern.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bimetallstreifen (4) vorgesehen ist, der unter dem Einfluß der vom Transformator abgegebe-

   nen Wärme bei Überschreitung einer bestimmten Belastung mit einem Schalthebel (8) in Eingriff kommt.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bimetallstreifen (4) in einem Hohlraum (3) zwischen Spulenkörper (2) und Eisenkern (1) angeordnet und, vorzugsweise mit Hilfe einer Einlage (12), einseitig eingespannt ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen