NO152890B

NO152890B - DEVICE FOR CONTROL OF THERMOSTATS IN HEATING UNITS, SPECIAL HEATING OVEN

Info

Publication number: NO152890B
Application number: NO832920A
Authority: NO
Inventors: Aage Amundsen
Original assignee: Siemens As
Priority date: 1983-08-15
Filing date: 1983-08-15
Publication date: 1985-08-26
Also published as: EP0137220A1; FI843211A0; FI73858C; FI73858B; FI843211A; NO832920L; NO152890C

Description

Oppfinnelsen vedrører en anordning av det slag som The invention relates to a device of the kind which

er angitt i innledningen til patentkrav 1, for å styre termo7stater i oppvarmingsenheter som kan tilsluttes forskjellige faser i et flerfasenett. is stated in the introduction to patent claim 1, to control thermostats in heating units which can be connected to different phases in a multiphase network.

Det er kjent å plassere en motstand opptil en termostat i en varmeovn. Ved strømgjennomgang gjennom denne motstanden økes temperaturen slik at termostaten kobler ut varmeovnens element ved en lavere værelsestemperatur enn den er innstilt på. På denne måten reduseres energitilførselen mens motstanden får strøm uten omstilling av termostaten. Dette kan brukes til å senke temperaturen i værelset periode vis. It is known to place a resistance up to a thermostat in a heater. When current passes through this resistance, the temperature is increased so that the thermostat switches off the heater's element at a lower room temperature than it is set to. In this way, the energy supply is reduced while the resistance receives power without changing the thermostat. This can be used to temporarily lower the temperature in the room.

Fra NO-PS 138.011 er det kjent å bruke et temperatur-<*>endringselement som består av en seriekobling av en motstand og en diode. Dette temperaturendringselementet er på en side koblet til en styreledning som er felles for flere varmeovner, og over en bryteranordning til en bestemt fase eller til et flerfasenetts null-leder, og på den andre siden til en annen av flerfasenettets faser. Når en bryter i anordningen blir lukket, flyter det en likestrøm gjennom temperaturendringselementene, og de tilhørende termostatene blir foregitt en høyere temperatur. Ved hjelp av diodene i temperaiurendrings-elémentene, blir det hindret uønsket strøm fra en fase til en annen i flerfasenettet, ved åpen bryter. From NO-PS 138.011 it is known to use a temperature-<*>change element which consists of a series connection of a resistor and a diode. This temperature change element is connected on one side to a control line common to several heaters, and via a switch device to a specific phase or to the neutral conductor of a multiphase network, and on the other side to another of the phases of the multiphase network. When a switch in the device is closed, a direct current flows through the temperature changing elements, and the associated thermostats are set to a higher temperature. By means of the diodes in the temperature change elements, unwanted current from one phase to another in the multi-phase network is prevented when the switch is open.

Ved denne kjente bryteanordning er det risiko for With this known breaking device, there is a risk of

at det i tilfelle driftsforstyrrelse, p.g.a. likestrømmene gjennom diodene, ikke oppnås pålitelig utløsning av feil- that in the event of operational disruption, due to the direct currents through the diodes, reliable tripping of faults is not achieved

i in

strømvernet. surge protector.

Oppfinnelsen har derfor til hovédformål å skape en anordning for styring av termostater i oppvarmingsutstyr, The main purpose of the invention is therefore to create a device for controlling thermostats in heating equipment,

hvor det også sikres sikker utløsning av feilstrømvern ved feil. where safe tripping of residual current protection in the event of a fault is also ensured.

Ifølge oppfinnelsen kan dette oppnås ved å utforme According to the invention, this can be achieved by designing

den angitte anordning i samsvar med den karakteriserende del av patentkrav 1. the specified device in accordance with the characterizing part of patent claim 1.

Anordningen ifølge oppfinnelsen har dessuten den for-del at den omfatter få komponenter, slik at den er rimelig i tilvirkning. The device according to the invention also has the advantage that it comprises few components, so that it is inexpensive to manufacture.

Ved bruken av en egnet bipolar spenningsavhengig motstand, kan en sløyfe den vanlige temperaturendringsmotstanden i temperaturendringselementet. Dersom en slik spenningsavhengig motstand ikke er disponibel, er det hensiktsmessig å utforme temperaturendringselementet som en seriekobling av den spenningsavhengige motstanden og temperaturendringsmotstanden. By using a suitable bipolar voltage-dependent resistor, one can loop the usual temperature change resistance in the temperature change element. If such a voltage-dependent resistor is not available, it is appropriate to design the temperature change element as a series connection of the voltage-dependent resistor and the temperature change resistor.

Oppfinnelsen skal nedenfor beskrives nærmere under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser et utførelseseksempel av oppfinnelsen, hvor tre oppvarmingsenheter er tilkoblet forskjellige faser i et tre-fasenett, mens The invention will be described in more detail below with reference to the drawings, where: Fig. 1 shows an embodiment of the invention, where three heating units are connected to different phases in a three-phase network, while

fig. 2 og 3 viser eksempler på alternative utførelsesformer, hvor et tre-fasenett har en null-leder. fig. 2 and 3 show examples of alternative embodiments, where a three-phase network has a neutral conductor.

Ved utførelseseksempelet som er vist i kretsen i fig. 1, er tre varmeovner Hl - H3 koblet til fasene R,S og T i et tre-fasenett, idet det i hver fase er innskutt ei sikring SI. In the embodiment shown in the circuit in fig. 1, three heaters Hl - H3 are connected to phases R, S and T in a three-phase network, with a fuse SI inserted in each phase.

Hver varmovn \ H1-H3 omfatter en varmemotstand, hhv. HW1, HW2 og HW3, som over en termostat, hhv. TH1,TH2 og TH3, blir koblet inn eller ut, avhengig av den værelsestemperatur som ønskes. I tillegg inneholder hver varmeovn H1-H3 et temperaturendringselement, hhv. TEI, TE2 og TE3, hvormed værelsestemperaturen kan senkes etter innkoblingen av en bryter SW i en bryteranordning SS. I bryteranordningen SS kan det f.eks. være anordnet et koblingsur, som lukker bryteren SW om natta, for å forårsake en nattsenkning av værelsestemperaturen. Elementet TEI-3 i de respektive varmovner Hl-3 er på en side koblet til ef. styreledning C som er forbundet med bryteren SW og på den annen side koblet til en fase som den tilsvarende varmovnen, hhv. Hl-H3; er koblet til, og som er forskjellig fra den fasen som over bryteren SW kan for-bindes med styreledningen, dersom tre-fasenettet ikke har noen null-leder. Each heater \ H1-H3 includes a heating resistor, respectively. HW1, HW2 and HW3, as above a thermostat, respectively. TH1, TH2 and TH3 are switched on or off, depending on the desired room temperature. In addition, each heater H1-H3 contains a temperature change element, resp. TEI, TE2 and TE3, with which the room temperature can be lowered after switching on a switch SW in a switch device SS. In the switch device SS, it can e.g. be provided with a timer, which closes the switch SW at night, to cause a nighttime lowering of the room temperature. The element TEI-3 in the respective heaters Hl-3 is on one side connected to ef. control wire C which is connected to the switch SW and on the other hand connected to a phase as the corresponding heater, respectively. H1-H3; is connected to, and which is different from the phase that can be connected to the control line via the switch SW, if the three-phase network has no neutral conductor.

Temperaturendringselementene TE1-3 inneholder en spenningsavhengig, ikke-lineær' motstand, fortrinnsvis en varistor, hhv. VI,V2 og V3, og en temperaturendringsmotstand, hhv. TR1,TR2 og TR3. Begge, eller i det minste det ene av disse komponentene, er anbragt slik at den termiske forbindelse til termostatens følerorgan er god. Som varistor blir det f.eks. brukt en ålment kjent metalloksydvaristor. The temperature change elements TE1-3 contain a voltage-dependent, non-linear resistance, preferably a varistor, or VI, V2 and V3, and a temperature change resistor, respectively. TR1, TR2 and TR3. Both, or at least one of these components, are arranged so that the thermal connection to the thermostat's sensor element is good. As a varistor it becomes e.g. used a well-known metal oxide varistor.

En slik varistor har en symmetrisk spennings-strøm-karakteristikk, hvis motstandsverdi avtar med tiltakende spenning, og hvis ikke-linearitetseksponent når verdier over 30. På denne måten oppnås en reaksjonssteilhet som tilsvarer en zenerdiode. Such a varistor has a symmetrical voltage-current characteristic, whose resistance value decreases with increasing voltage, and whose non-linearity exponent reaches values above 30. In this way, a response steepness corresponding to a zener diode is achieved.

Når bryteren SW blir lukket for å gi nattsenkning av temperaturen i de værelser som blir oppvarmet av varmovnene Hl-3, flyter det ved varmeovnen Hl en strøm mellom fasene S When the switch SW is closed to provide a night-time lowering of the temperature in the rooms heated by the heaters Hl-3, a current flows at the heater Hl between the phases S

og R over bryteren SW, styreledninga C og temperaturendringselementet TEI. Spenninga over varistoren VI er så stor at denne får en lav motstand. Temperaturendringsmotstanden TRI blir dermed oppvarmet og termostaten TH1, som befinner seg umiddel-bart opptil, blir foregitt en stigning i værelsestemperaturen, slik at denne kobler ut varmemotstanden HW1 i lengre perioder og senker dermed værelsestemperaturen. På tilsvarende måte flyter ved varmovnene H2 og H3 i hvert tilfelle en strøm mellom fasene T og R over de respektive temperaturendringselementer TE2 hhv. TE3, over styreledninga C og over bryteren SW. Også her blir temperaturendringsmotstandene TR2. og TR3 oppvarmet, for å foregi de respektive termostater TH2 hhv. TH3 en høyere værelsestemperatur. and R over the switch SW, the control wire C and the temperature change element TEI. The voltage across the varistor VI is so great that it has a low resistance. The temperature change resistance TRI is thus heated and the thermostat TH1, which is located immediately above, is pretended to rise in the room temperature, so that it switches off the heating resistance HW1 for longer periods and thus lowers the room temperature. In a similar way, at the heating furnaces H2 and H3, in each case, a current flows between the phases T and R over the respective temperature change elements TE2 and TE3, over the control cable C and over the switch SW. Here, too, the temperature change resistors become TR2. and TR3 heated, to act as the respective thermostats TH2 or TH3 a higher room temperature.

Når bryteren SW er åpen, påtrykkes temperaturendringselementene TE1-3 en spenning som er lavere enn spenningen ved lukket bryter SW, slik at det p.g.a. varistorenes Vl-3 karakteristikk flyter en meget lav strøm gjennom temperaturendringsmotstandene TE1-TE3, uten å foregi termostaten TH1-3 noen høyere værelsestemperatur. De lave strømmene flyter i det viste eksempel i fig. 1 mellom fasene T og S over de parallell-koblete temperaturendringselementene TE2 og TE3, over styreledningen C og over temperaturendringselementet TEI. Strømmene er i alle tilfelle vekselstrømmer slik at et feil-strømvern løser ut i tilfelle av feil. When the switch SW is open, a voltage is applied to the temperature change elements TE1-3 that is lower than the voltage when the switch SW is closed, so that due to the Vl-3 characteristic of the varistors flows a very low current through the temperature change resistors TE1-TE3, without causing the thermostat TH1-3 any higher room temperature. The low currents flow in the example shown in fig. 1 between the phases T and S over the parallel-connected temperature change elements TE2 and TE3, over the control line C and over the temperature change element TEI. The currents are in all cases alternating currents so that a residual current device trips in the event of a fault.

Dersom varmen som avgis av varistorene Vl-3 er til-strekkelig for å varme opp termostatene hhv. TH1-3, er temperaturendringsmotstandene TR1-TR3 ikke nødvendige. I dette tilfelle blir anordningen meget enkel. If the heat given off by the varistors Vl-3 is sufficient to heat the thermostats or TH1-3, the temperature change resistors TR1-TR3 are not necessary. In this case, the device becomes very simple.

I fig. 2 er det vist et utførelseseksempel hvor tre-fasenettet har en null-leder. I dette tilfellet blir styreledningen tilkoblet null-lederen, mens varmovnene Hl-3 er koblet mellom null-lederen og de respektive faser, hhv. R,S In fig. 2 shows an embodiment where the three-phase network has a neutral conductor. In this case, the control line is connected to the neutral conductor, while the heaters Hl-3 are connected between the neutral conductor and the respective phases, respectively. R.S

og T. and T.

Varmovner beregnet for bruk i trefasen blir normalt dimensjonert for full fasespenning. I fig. 3 er det vist et utførelseseksempel hvor varmovnene er koblet mellom de respektive faser R,S, og T, mens styreledningen for temperaturendringsmotstandene er forbundet med null-lederen over en koblings-anordning SS, f.eks. med en koblingsur. Heaters intended for use in the three-phase are normally dimensioned for full phase voltage. In fig. 3 shows an embodiment where the heaters are connected between the respective phases R, S, and T, while the control line for the temperature change resistors is connected to the neutral conductor via a connection device SS, e.g. with a switch clock.

I fig. 2 og 3 er tilsvarende komponenter gitt samme betegnelse som i fig. 1. In fig. 2 and 3, corresponding components are given the same designation as in fig. 1.

Det bipolare "spenningsavhengige" elementet kan fordelaktig være to seriekoblet zenerdioder The bipolar "voltage-dependent" element can advantageously be two zener diodes connected in series

Claims

1. Device for controlling thermostats for heating units, in particular heaters, which can be connected to different phases in a multi-phase network, in particular a three-phase network, where each thermostat is heated in addition by means of a temperature change element by current passing through it and where at least two temperature change elements via a common switch is connected to at least two different voltage sources, in particular to different phases in a three-phase network, characterized in that each temperature change element (TE1-3) contains a bipolar voltage-dependent element (VI-V5), which has such a current-voltage characteristic that the current through the temperature change element (TE1-3) when the switch is open (SW) only produces a negligible heating.

2. Device in accordance with claim 1, characterized in that a temperature change resistor (TR1-3) is connected in series with the bipolar voltage-dependent element (Vl-3).

3. Device in accordance with claim 1 or 2, characterized in that the bipolar, voltage-dependent element (Vl-3) is a varistor.

4. Device in accordance with claim 2, characterized in that the bipolar, voltage-dependent element is two series-connected zener diodes.