Elektrischer Thermoauslöser Bei elektrischen Thermoauslösern, wie
z. B. Sicherungsautomaten, Thermorelais oder anderen thermischen Steuerungsgeräten,
erfolgt die Auslösung von V -ängen, wi e z . B. die Schließung oder
Öffnung org elektrischer Kontakte, die Freigabe mechanischer Bewegungen usw., mittels
widerstandsbeheizter Bimetallfedern. Als Widerstandsmaterial werden dabei Drähte
oder Bänder aus Kupfer, Manganin, Konstantan. i\ickelin und ähnlichen Widerstandsmateriialien
verwendet, wobei die Bimetallfeder selbst zum Teil aus diesren Materialien bestehen
kann oder Widerstandsdrähte aus .diesem Material um die Bimetallft@dern herumgewickelt
sind. Bei Benutzung derartiger Widerstandsmaterialien wird der elektrische Widerstand
bei Erwärmung größer und sinkt entsprechend bei Abkühlung. So beträgt z. B. hei
Leitungskupfer im Bereich der Normaltemperatur der Temperaturkoeffizient des Widerstandes
0,4%. Damit ändert sich die Leistung, wenn die Stromstärke konstant gehalten wird.Electrical thermal release For electrical thermal releases, such as B. circuit breakers, thermal relays or other thermal control devices, the triggering of V -ängen, wi ez . B. the closing or opening org electrical contacts, the release of mechanical movements, etc., by means of resistance-heated bimetal springs. Wires or strips made of copper, manganin and constantan are used as resistance material. i \ ickelin and similar resistance materials are used, whereby the bimetallic spring itself can partly consist of these materials or resistance wires made of .this material are wound around the bimetallic fans. When using such resistance materials, the electrical resistance increases when heated and decreases accordingly when cooled. So z. B. hot copper wire in the range of normal temperature, the temperature coefficient of resistance 0.4%. This means that the power changes if the current strength is kept constant.
Die Änderung des Temperaturkoeffizienten ides Widerstandes hängt jedoch
auch von dem Temperaturbereich ab, innerhalb dessen .diese Änderung vorgenommen
wird, und zwar vergrößert sich der Temperaturkoeffizient im allgemeinen mit steigender
Temperatur.However, the change in the temperature coefficient of the resistance depends
this also depends on the temperature range within which this change is made
is, namely the temperature coefficient increases in general with increasing
Temperature.
Diese Widerstandsänderungen wirken sich insbesondere auf die Auslöst-
und Ansprechzeiten. der elektrischen Wärmeauslöser in der Weise aus, daß sich die
normalen Ansprech- und Auslösezeiten vor allem bei niedrigen Temperaturen stärker
vergrößern, als dies für die einwandfreie Funktion des Gerätes tragbar ist. So ist
z. B. (die normalt Ansprech- und Auslösezeit bei einer Temperatur von beispielsweise
0 oder - 15° C wesentlich verlängert gegenüber der normalen Ansprech- und Auslösezeit
bei Zimmertemperatur. Dies kann zur Folge haben, daß ein Gerät, zu dessen Schutz
oder Steuerung ein Wärmeauslöser, Sicherungsautomat oder Thermorelais eingebaut
ist, bei tieferen Temperaturen durch einen auftretenden Ül)erstrom zerstört wird',
bevor die Abschaltung .durch das Thermorelais erfolgt.These changes in resistance have a particular effect on the tripping
and response times. the electrical heat release in such a way that the
normal response and tripping times, especially at low temperatures
larger than is portable for the proper function of the device. So is
z. B. (the normal response and tripping time at a temperature of, for example
0 or - 15 ° C significantly longer than the normal response and tripping time
at room temperature. This can have the consequence that a device, for its protection
or control with a built-in thermal release, automatic circuit breaker or thermal relay
is, is destroyed at lower temperatures by an occurring oil current ',
before the thermal relay switches off.
Gemäß der Erfindung wird dieser Nachteil .durch Verwendung von Widerstandsmaterial
mit negativem Temperaturkoeffizienten behoben. Bei derartigen Materialien nimmt
der Widerstand mit steigender Temperatur ab und nimmt mit sinkender Temperatur zu.
Als Widerstandsmaterialien mit negativem Temperaturkoeffizienten sind z. B. Kohle,
Graphit, insbesondere unreiner Graphit, Bor, Urandioxyd, Tellur, Silizium, Ilmenit,
Oxyde des .dreiwertigen Eisens usw. bekannt. So sinkt z. B. der Widerstand von Kohle
in glühendem Zustand gegenüber dem Widerstand bei Zimmertemperatur auf ungefähr
die Hälfte. Zum Stand der Technik muß bemerkt werden, daß es bekannt ist, die Auslösecharakteristik
von elektrischen Wärmeauslösern durch Parallelschaltung von: Halbleitern zu -dem
Bimetall zu beeinflussen. Auch Kohle ist .dabei als Halbleiter verwendet worden.
Im Gegensatz dazu wird, durch den Erfindungsgegenstanid nicht (die Auslösecharakteristik
(btei.nflußt, sondern es wird eine konstante Ansprech- bzw. Auslösezeit erzielt,
weitgehend unabhängig davon, ob (die in der Umgebung des Wärmeauslösers herrschende
Temperatur höher oder niedriger ist.According to the invention, this disadvantage becomes .by using resistance material
fixed with negative temperature coefficient. With such materials
the resistance decreases with increasing temperature and increases with decreasing temperature.
Resistance materials with a negative temperature coefficient are e.g. B. coal,
Graphite, especially impure graphite, boron, uranium dioxide, tellurium, silicon, ilmenite,
Oxides of .trivalent iron, etc. known. So z. B. the resistance of coal
in the glowing state compared to the resistance at room temperature to approximately
the half. With regard to the state of the art, it must be noted that the trigger characteristics are known
of electrical heat releases by connecting in parallel: semiconductors to -dem
To influence bimetal. Coal has also been used as a semiconductor.
In contrast, the subject matter of the invention does not (the release characteristic
(has an influence, but a constant response or tripping time is achieved,
largely independent of whether (the prevailing in the vicinity of the heat release
Temperature is higher or lower.
Ähnlich wie Kohle verhält sich Glas, das bei Zimmertemperatur ein
fast absoluter Isolator ist, während es bei Rotglut den Strom verhältnismäßig gut
leitet, also einen wesentlich niedrigeren Widerstandswert durch @die Erwärmung erhält.Glass behaves similarly to charcoal when it is at room temperature
is almost an absolute isolator, while in red heat the electricity is relatively good
conducts, so it receives a significantly lower resistance value through @the heating.
Auch Flüssigkeiten mit negativem Temperaturkoeffizienten sind bekannt,
wie z. B. Zink- Kupfer-Eisensulfat-Lösungen.Liquids with a negative temperature coefficient are also known,
such as B. zinc-copper-iron sulfate solutions.
Man kann die Anordnung auch so treffen, daß die Bimetallfeder nicht
durch die Umwickelung mit Widerstandsdraht geheizt wird, sondern indirekt mittels
Stäbchen aus Widerstandsmaterial mit negativem Temperaturkoeffizienten, z. B. durch
Kohle-oder Graphitstäbchen oder mittels gesinterter, halbleitender Materialien mit
negativem Temperaturkoeffizienten sind bekannt, wie z. B. Zink-Kupfer-oder in anderer
.geeigneter Form angebracht ist.You can also make the arrangement so that the bimetallic spring is not
is heated by wrapping with resistance wire, but indirectly by means of
Rods made of resistance material with a negative temperature coefficient, e.g. B. by
Carbon or graphite rods or by means of sintered, semiconducting materials with
negative temperature coefficient are known, such as. B. zinc-copper or other
. Appropriate shape is attached.
Eine weitere Möglichkeit !besteht darin, Materialien mit negativem
und solche mit positivem Temperaturkoeffizienten
zu kombinieren,
um dadurch in der Gesamtheit den Temperaturkoeffizienten auf einen möglichst, geringen
Wert herunterzudrücken.Another possibility is to use materials with negative
and those with a positive temperature coefficient
to combine,
in order to reduce the temperature coefficient as a whole to the lowest possible
To depress the value.