FI84868C - pipe resistance - Google Patents
pipe resistance Download PDFInfo
- Publication number
- FI84868C FI84868C FI892400A FI892400A FI84868C FI 84868 C FI84868 C FI 84868C FI 892400 A FI892400 A FI 892400A FI 892400 A FI892400 A FI 892400A FI 84868 C FI84868 C FI 84868C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- resistor
- power supply
- pipe
- leakage current
- supply pins
- Prior art date
Links
Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
- Insulators (AREA)
Description
1 848681 84868
Putkivastus Tämä keksintö koskee putkivastusta, joka käsittää metallisen putkimaisen vaipan, sen sisään oleellisesti 5 keskeisesti sovitetun vastuslankaspiraalin, vastus- lankaspiraalin ja putkivaipan välisen tilan täyttävän eristysaineen, vastuslankaspiraalin päihin liitetyt vir-ransyöttötapit ja putkivaipan päät sulkemaan sovitetut eristysaineholkit, joiden läpi näiden hoikkien ohitse put-10 kivaipan sisälle ulottuvat virransyöttötapit on tuotu.This invention relates to a tubular resistor comprising a metallic tubular sheath, a resistor wire helically substantially interposed therein, an insulating material filling a space between the resistance wire coil and the pipe sheath, power supply pins connected to the ends of the resistance wire coil, and sheaths Power supply pins extending inside the 10 stone sheaths have been introduced.
Yllä kuvatun kaltaisissa tavanomaisissa putkivas-tuksissa syntyy aina pieni vuotovirta vastuksen eristeen läpi maadoitettuun metalliseen putkivaippaan. Tämä vuoto-virta kasvaa putkivastuksen lämpötilan noustessa ollen 15 sähkökiukaissa käytetyissä vastuksissa normaalisti selväs ti alle 1 mA. Mutta jo väärä kivikoko ja ladonta (pienet kivet tiiviisti ladottuina), voi nostaa vuotovirran kaksi-kolminkertaiseksi. Tämä johtuu vastuksen lämpötilan noususta jäähdytyksen huonontuessa. Kiukaan käyttöä ei kui-20 tenkaan haittaa suurempikaan vuotovirta, koska kiuas on maadoitettu eli kiukaan ulkopinnan ja maan välille ei synny jännite-eroa.In conventional pipe resistors as described above, a small leakage current is always generated through the insulation of the resistor to the grounded metal pipe sheath. This leakage current increases as the temperature of the tube resistor rises, being normally well below 1 mA in the resistors used in the 15 electric heaters. But even the wrong rock size and stacking (small stones tightly stacked) can double the leakage current by two to three times. This is due to an increase in the temperature of the resistor as the cooling deteriorates. However, the use of the heater is not affected by even a larger leakage current, because the heater is earthed, ie there is no voltage difference between the outer surface of the heater and ground.
Vuotovirtaa on kuitenkin yhä enenevässä määrin alettu valvoa. On laitteita, jotka tunnistavat vuotovir-25 ran, eli ns. vikavirtasuojakytkimiä, jotka on viritetty toimimaan, jos vuotovirta ylittää tietyn rajan. Tämä raja riippuu suojattavasta kohteesta, mutta on kotitalouksissa yleensä alle 30 mA.However, leakage flows are increasingly being monitored. There are devices that detect leakage current, i.e. the so-called RCDs that are tuned to operate if a leakage current exceeds a certain limit. This limit depends on the object to be protected, but is usually less than 30 mA in households.
On havaittu, että yllä kuvatun kaltaiset putkivas-30 tukset suurina ryhminä esiintyessään, kuten sähkökiukaissa usein on asianlaita, saattavat aiheuttaa vikavirtasuojan laukeamisia. Käytännössä on havaittu, että kiukaan lämmityksen ensi minuutteina vuotovirta kasvaa aluksi varsin jyrkästi ja laskee tämän jälkeen arvoon, joka on alle 1 mA 35 vastusta kohden. Lämmityksen alussa syntyvä vuotovirran 2 84868 huippuarvo on sitä suurempi, mitä vanhempi vastus on. Vuoden käyttämättä olleella vastuksella tämä vuotovirran huippuarvo voi ylittää jopa 20 mA. Tällaisen vanhahkon vastuksen vuotovirtamuutoksia ajan funktiona virta kyt-5 kettäessä on kuvattu oheisten piirustusten kuvion 3 käyrässä.It has been found that pipe resistors such as those described above, when present in large groups, as is often the case with electric heaters, can cause RCDs to trip. In practice, it has been found that in the first minutes of the heater heating, the leakage current initially increases quite sharply and then decreases to a value of less than 1 mA per 35 resistors. The older the resistance, the higher the peak value of the leakage current 2 84868 at the beginning of the heating. With a one-year unused resistor, this peak leakage current can exceed up to 20 mA. The leakage current changes of such an older resistor as a function of time when the current is switched on are illustrated in the curve of Figure 3 of the accompanying drawings.
Syynä mainitun vuotovirtahuipun esiintymiselle on kosteus vastusputken sisällä. Vastuslankaspiraalin ja put-kivaipan välisen tilan täyttävänä eristysaineena käytetty 10 magnesiumoksidi on nimittäin hygroskooppista, joten se vastuksen ollessa kylmänä imee ilmasta kosteutta itseensä. Tätä kosteuden kulkeutumista vastuksen sisään ei voida estää myöskään sulkemalla vastusputken päitä hermeettisesti, koska esimerkiksi sähkökiuasvastuksissa esiintyvät 15 pintatehot ovat niin suuria, että tällainen hermeettinen suljenta ei putkivaipan sisään syntyvän paineen johdosta ole mahdollinen.The reason for the occurrence of said leakage current peak is the moisture inside the resistance tube. Namely, the magnesium oxide used as the insulating material filling the space between the resistance wire coil and the put-stone sheath is hygroscopic, so that when the resistor is cold, it absorbs moisture from the air. This migration of moisture into the resistor cannot be prevented either by hermetically sealing the ends of the resistor tube, because, for example, the surface powers present in electric heater resistors are so high that such a hermetic seal is not possible due to the pressure inside the tube jacket.
Oheisten piirustusten kuviossa 1 on esitetty kaa-viollisesti tavanomaisen putkivastuksen rakenne, joka vas-20 taa yllä johdannossa esitettyä kuvausta. Vastus käsittää täten metallisen putkimaisen vaipan 2, sen sisään oleellisesti keskeisesti sovitetun vastuslankaspiraalin 1, vastuslankaspiraalin 1 ja putkivaipan 2 välisen tilan täyttävän magnesiumoksidia olevan eristysaineen 3, vastus-25 lankaspiraalin 1 päihin liitetyt virransyöttötapit 4 ja putkivaipan 2 päät sulkemaan sovitetut eristysaineholkit 5, joiden läpi virransyöttötapit 4 on tuotu. Virransyöttötapit 4, jotka ovat tavanomaisemmin terästä, ovat välttämättömiä, jotta vastukselle tuotavan sähkönsyöttö-30 johtimen lämpötila sen liitospisteessä, joka kuvion 1 rakenteessa on varustettu liittimellä 6, ei kohoaisi liian korkeaksi. Itse vastuslankaspiraalin lämpötila on yli 1000°C ja jotta tämä lämpötila saadaan laskemaan syöttöjoh-timille soveltuvaan arvoon tulee terästapin 4 pituuden 35 tavallisesti olla ainakin 5 cm. Käytännössä siis terästap- 3 84868 pi 4 tulee ainakin heti sen jälkeen, kun virta on kytketty vastukseen olemaan oleellisesti kylmempi kuin vastus-lankaspiraali 1. Täten on ajateltavissa, että magnesiumok-sidissa 3 oleva kosteus, joka vastuslankaspiraalin 1 äkil-5 lisesti kuumetessa höyrystyy ja työntyy putkivaipan 2 pään suuntaan osittain tiivistyy tämän terästapin 4 putkivaipan 2 ulkopään puoleisessa päässä aiheuttaen vuotovirran kasvun. Itse vastuslankaspiraalin 1 kohdalla vuotovirtaa ei sensijaan juurikaan esiinny, koska sen lämpötila kohoaa 10 erittäin nopeasti niin korkeaksi, että vesi höyrystyy sähköä johtamattomaksi kaasuksi. Kun terästappikin hetken kuluttua lämpiää työntyy vesihöyry lopullisesti ulos putkivaipan 2 sisältä, johtaen vuotovirran merkittävään laskuun. Tällainen toimintamekanismi selittäisi varsin hyvin 15 käytännössä havaitun vuotovirtakäyrän, jollainen on esitetty esimerkiksi oheisen piitustuksen kuviossa 3.Figure 1 of the accompanying drawings schematically shows the structure of a conventional tube resistor corresponding to the description given in the introduction above. The resistor thus comprises a metallic tubular sheath 2, a substantially centrally arranged resistance wire spiral 1, a space between the resistance wire spiral 1 and the pipe sheath 2 filling the magnesium oxide insulating material 3, power supply pins 4 connected 4 have been imported. Power supply pins 4, which are more conventionally made of steel, are necessary so that the temperature of the power supply conductor 30 to be resisted at its connection point, which is provided with a connector 6 in the structure of Fig. 1, does not become too high. The temperature of the resistance wire coil itself is above 1000 ° C, and in order to reduce this temperature to a value suitable for the supply conductors, the length 35 of the steel pin 4 must usually be at least 5 cm. Thus, in practice, the steel pin 3 84868 pi 4 becomes, at least immediately after the current is connected to the resistor, substantially colder than the resistance wire coil 1. Thus, it is conceivable that the moisture in the magnesium oxide 3 which evaporates when the resistance wire coil 1 suddenly heats up and protruding in the direction of the end of the pipe jacket 2 partially condenses at the outer end of the pipe jacket 2 of this steel pin 4, causing an increase in leakage current. In the case of the resistance wire spiral 1 itself, however, there is little leakage current, because its temperature 10 rises very rapidly so high that the water evaporates into an electrically non-conductive gas. Even after a while, the steel pin heats up and the water vapor finally pushes out from inside the pipe jacket 2, leading to a significant decrease in the leakage current. Such a mechanism of action would explain quite well the leakage current curve observed in practice, as shown, for example, in Figure 3 of the accompanying appendix.
Keksinnön mukaisesti onkin nyt havaittu, että välittömästi virrankytkemisen jälkeen esiintyvä vuotovir-tahuippu voidaan vastuksista oleellisesti eliminoida, kun 20 virransyöttötapit eristetään vastusspiraalin 1 ja putkivaipan 2 välisen tilan täyttävän eristysaineen suhteen ainakin putkivaipan päitä lähinnä olevilta osiltaan.According to the invention, it has now been found that the leakage current peak occurring immediately after switching on can be substantially eliminated from the resistors when the power supply pins 20 are insulated with respect to the insulating material filling the space between the resistor spiral 1 and the pipe jacket 2 at least from the pipe jacket ends.
Edullisesti voidaan menetellä siten, että virran-syöttötapeissa on eristyspinnoite ainakin putkivaipan si-25 säpuolisilla, putkivaipan päitä lähinnä olevilla osillaan virransyöttötappien eristämiseksi eristysaineen suhteen ainakin putkivaipan päitä lähinnä olevilta osiltaan. Edullisesti eristyspinnoite ulottuu virransyöttötappien koko putkivaipan sisäpuolisille osuuksille.Preferably, the current supply pins can be provided with an insulating coating at least on the inner parts of the pipe jacket closest to the ends of the pipe jacket to insulate the power supply pins with respect to the insulating material at least on the parts closest to the ends of the pipe jacket. Preferably, the insulating coating extends over the entire portions of the tube of the power supply pins.
30 Seuraavassa keksinnön mukaista putkivastusta kuva taan yksityiskohtaisemmin viitaten oheiseen piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää tekniikan tason mukaisen putkivas-tuksen päätä aukileikattuna, 35 kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen putkivastuksen 4 84868 päätä aukileikattuna, kuvio 3 esittää vuotovirran käyttäytymisen ajan funktiona kuvion 1 tavanomaisessa putkivastuksessa ja kuvio 4 esittää vuotovirran käyttäytymisen ajan 5 funktiona keksinnön mukaisessa putkivastuksessa.The tube resistor according to the invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawing, in which Figure 1 shows the end of a prior art tube resistor, Fig. 2 shows the end of a tube resistor 448488 4 shows the behavior of the leakage current as a function of time 5 in the pipe resistor according to the invention.
Kuvion 1 mukaista tekniikan tasosta tunnettua put-kivastusta ja sen vuotovirtakäyttäytyrnistä on yllä kuvattu jo viitaten kuvioihin 1 ja 4. Kuviossa 2 on esitetty keksinnön mukaisen putkivastuksen esimerkinomainen suoritus-10 muoto ja siinä on käytetty kuvion 1 rakenneosia vastaaville rakenneosille samoja viitenumerolta kuin kuviossa 1. Kuviossa 2 esitetty putkivastus poikkeaa kuvion 1 put-kivastuksesta ainoastaan siinä, että virransyöttötapin 4 ulkopintaan on koko sen pituudelle muodostettu eris-15 tysainepinnoite 7. Tämä pinnoite voi olla esimerkiksi emalointi. Kuviossa 2 eristysainepinnoitteen on esitetty ulottuvan koko virransyöttötapin 4 pituudelle, mutta kuten yllä on todettu, ei tämä ole välttämätöntä vaan eris-tyspinnoite saattaisi sijoittua ainoastaan osalle tapin 20 pituutta tämän osuuden sijaitessa putkivaipan 2 sisäpuolisella ja sen päätä lähinnä olevalla alueella eli juuri sillä alueella, joka putkivastuksen alkaessa lämmetä on aluksi kylmin. Käytännössä lienee kuitenkin yksinkertaisinta pinnoittaa koko liitostappi 4 lukuunottamatta 25 ehkä sen sitä halkaisijaltaan pienempänä kuvioissa 1 ja 2 esitettyä osuutta 8, johon vastusspiraali 1 on kiinnitetty.The prior art pipe resistor according to Figure 1 and its leakage current behavior have already been described above with reference to Figures 1 and 4. Figure 2 shows an exemplary embodiment of a pipe resistor according to the invention and uses the same reference numerals as in Figure 1 for the components of Figure 1. The pipe resistor shown in Fig. 2 differs from the tube resistor in Fig. 1 only in that an insulating coating 7 is formed on the outer surface of the power supply pin 4 along its entire length. This coating can be, for example, enamelling. In Fig. 2 it is shown that the insulating coating extends over the entire length of the power supply pin 4, but as stated above, this is not necessary and the insulating coating could be located only for part of the length of the pin 20, this part being in the area inside the pipe jacket 2 and closest to its end. when the pipe resistor starts to heat up it is initially coldest. In practice, however, it is probably simplest to coat the entire connecting pin 4, with the possible exception of the portion 8 of the smaller diameter shown in Figures 1 and 2, to which the resistance spiral 1 is attached.
Kuviossa 4 on esitetty keksinnön mukaisen vastuksen vuotovirtakäyttäytyminen ajan funktiona heti virran kyt-30 kemisen jälkeen. Kuvion 4 käyrästä havaitaan, että mitään heti virran kytkemisen jälkeen syntyvää huippuarvoa ei esiinny vaan että vuotovirta kasvaa suhteellisen tasaisesti ensimmäisten kuuden minuutin aikana ja jää sitten vakioarvoon, joka kuvion 4 käyrässä on 0,32 mA. Täten ha-35 valtaan, että on aikaansaatu merkittävä parannus aikaisem- i, 5 84868 piin putkivastuksiin nähden, joissa maksimaalinen vuoto-virran huippuarvo joitakin minuutteja virran kytkemisen jälkeen saattaa olla jopa 20 mA.Figure 4 shows the leakage current behavior of a resistor according to the invention as a function of time immediately after switching on the current. It can be seen from the curve in Figure 4 that no peak value occurs immediately after switching on, but that the leakage current increases relatively evenly during the first six minutes and then remains at a constant value of 0.32 mA in the curve of Figure 4. Thus, there is a significant improvement over previous 5,84868 silicon tube resistors, where the maximum peak leakage current a few minutes after power up can be as high as 20 mA.
Yllä keksinnön mukaista putkivastusta on kuvattu 5 vain yhden esimerkinomaisen suoritusmuodon avulla ja on ymmärrettävää, että tähän esitettyyn esimerkinomaiseen suoritusmuotoon voidaan tehdä useitakin muutoksia yllä esitettyjen periaatteiden mukaisesti poikkeamatta kuitenkaan oheisten patenttivaatimusten määrittelemästä suoja-10 piiristä. Oleellisinta keksinnössä on, että vältetään suora virtaa johtava kosketus virransyöttötapin 4 ja eristys-aineen 3 välillä ainakin niillä virransyöttötapin 4 alueilla, jotka ovat lähinnä vastuksen päitä.The tube resistor according to the invention has been described above by means of only one exemplary embodiment and it will be appreciated that several modifications may be made to the exemplary embodiment disclosed herein in accordance with the above principles without departing from the scope of the appended claims. The most important thing in the invention is that direct current-carrying contact between the power supply pin 4 and the insulating material 3 is avoided, at least in those areas of the power supply pin 4 which are closest to the ends of the resistor.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI892400A FI84868C (en) | 1989-05-18 | 1989-05-18 | pipe resistance |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI892400 | 1989-05-18 | ||
FI892400A FI84868C (en) | 1989-05-18 | 1989-05-18 | pipe resistance |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI892400A0 FI892400A0 (en) | 1989-05-18 |
FI892400A FI892400A (en) | 1990-11-19 |
FI84868B FI84868B (en) | 1991-10-15 |
FI84868C true FI84868C (en) | 1992-01-27 |
Family
ID=8528457
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI892400A FI84868C (en) | 1989-05-18 | 1989-05-18 | pipe resistance |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI84868C (en) |
-
1989
- 1989-05-18 FI FI892400A patent/FI84868C/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI892400A0 (en) | 1989-05-18 |
FI84868B (en) | 1991-10-15 |
FI892400A (en) | 1990-11-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5367282A (en) | Electric motor protector sensor | |
US4358667A (en) | Cartridge-type electric immersion heating element having an integrally contained thermostat | |
EP1302295A3 (en) | Compact cartridge hot runner nozzle having two heaters | |
RU2358416C2 (en) | Self-regulating electrical heating cable | |
HU225925B1 (en) | Heating element with highly thermally conductive polymeric coating and method of manufacturing such a heating element | |
US4972067A (en) | PTC heater assembly and a method of manufacturing the heater assembly | |
EP0141344B1 (en) | Time delay electric fuse | |
EP2995918B1 (en) | Thermal well for transformer and method of making the same | |
KR20220050888A (en) | current feedthrough | |
US3521138A (en) | Thermal starting device for a singlephase asynchronous motor | |
US6740857B1 (en) | Cartridge heater with moisture resistant seal and method of manufacturing same | |
FI84868C (en) | pipe resistance | |
US3476916A (en) | Electrical heater | |
US5974226A (en) | Heated power cable | |
JP4446993B2 (en) | Electric heater for liquid | |
AU592289B2 (en) | Flexible, elongated thermistor heating cable | |
JPH04272685A (en) | Sheath heater | |
US3324441A (en) | Hermetically sealed electrical connections | |
US1238124A (en) | Electric heating unit. | |
GB1252551A (en) | ||
WO2006108622A1 (en) | Armoured electrical resistance element | |
EP1143769A3 (en) | Radiant electric heater | |
US2524954A (en) | Thermally operated electric switch | |
US1218205A (en) | Electrical resistance unit. | |
US20020166855A1 (en) | Electric heater having dielectric sleeve |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Owner name: OY HELO-TEHTAAT - HELO FACTORIES LTD |
|
MA | Patent expired |