DE1288669B

DE1288669B - Thermisches Verzoegerungsglied fuer elektrische Schaltkreise, insbesondere UEberstromausloeser

Info

Publication number: DE1288669B
Application number: DE1965S0097329
Authority: DE
Inventors: Klette Siegfried
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1965-05-28
Filing date: 1965-05-28
Publication date: 1969-02-06

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem thermischen Verzögerungsglied für elektrische Schaltkreise, insbesondere überstromauslöser, mit einem strombeheizten Körper hoher Wärmekapazität, dessen Temperatur gemessen wird.
Es ist bereits bekannt, die Wärmeerzeugung eines elektrischen Stromes zur Verzögerung eines elektrischen Schaltvorganges zu benutzen. Beispielsweise werden für elektrische überstromauslöser Bimetallrelais verwendet, bei denen die durch die Stromwärme bedingte Auslenkung des Bimetalls zur Kontaktgabe für die Einleitung des Auslösevorganges verwendet wird. Die bekannten Bimetallrelais dieser Art haben jedoch eine verhältnismäßig große Leistungsaufnahme. Andererseits ist es nur mit erheblichem Aufwand möglich, mit elektronischen Mitteln große Schaltverzögerungen zu erreichen, wie sie für Auslöser erforderlich sind, deren Verzögerung umgekehrt proportional dem Quadrat des Stromes ist.
Ferner ist ein thermisches Verzögerungsglied bekanntgeworden, das einen gegenüber der Umgebung isolierten Körper hoher Wärmekapazität aufweist, der durch eine stromdurchflossene Heizwicklung erwärmt wird. Die Temperatur des Körpers wird durch einen Bimetallschalter gemessen, der in wärmeleitender Verbindung mit dem strombeheizten Körper steht (deutsche Patentschrift 948 891).
Es sind auch fremdbeheizte Heißleiter bekannt, die zur Verzögerung der Auslösung von Schaltvorgängen in Verbindung mit Relais Verwendung finden. Bei diesen bekannten fremdbeheizten Heißleitern ist jedoch die Heizwicklung elektrisch isoliert und in innigem thermischem Kontakt mit freier Oberfläche unmittelbar auf dem Heißleiter aufgebracht. Derartige fremdbeheizte Heißleiter haben daher eine niedrige, nur in engen Grenzen wählbare Zeitkonstante.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein thermisches Verzögerungsglied zu schaffen, das gegenüber schädlichen Einflüssen, wie z. B. Erschütterungen, unempfindlich ist und einen geringen Leistungsbedarf besitzt, wobei gleichzeitig die Verzögerungszeiten in einem weiten Bereich wählbar sind. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Verwendung eines Gießharzkörpers gelöst, in den ein Heizwiderstand und ein Temperaturfühler eingebettet sind. Durch die Einbettung in den Gießharzkörper sind der Heizwiderstand und der Temperaturfühler vor äußeren Einflüssen geschützt und können ihren gegenseitigen Abstand, der entsprechend der gewünschten Verzögerungszeit gewählt werden kann, nicht ändern.
Als Temperaturfühler können temperaturabhängige Widerstände, wie z. B. sogenannte Heißleiter, verwendet werden. Diese Elemente besitzen nur geringe Abmessungen und können unmittelbar mit Gießharz umgossen werden. Der Einfluß der Umgebungstemperatur auf die Verzögerungseinrichtung kann zweckmäßig dadurch ausgeglichen werden, daß in Reihe mit dem Heißleiter, der in den Gießharzkörper eingebettet ist, ein weiterer Heißleiter geschaltet wird, der außerhalb des Gießharzkörpers angeordnet ist.
In F i g.1 der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung gemäß der Erfindung dargestellt. Ein Heizwiderstand 1 ist gemeinsam mit einem Heißleiter 2 in einen quaderförmigen Körper 3 aus Gießharz eingebettet. Durch geeignete Wahl des Heizwiderstandes und des Gießharzes sowie durch entsprechende Abmessungen des Körpers 3 und der Entfernung zwischen dem Heizwiderstand 1 und dem Heißleiter 2 kann die Zeitverzögerung für die Einleitung des Schaltvorganges bestimmt werden.
In F i g. 2 ist ein Beispiel für die Anwendung eines an Hand der F i g.1 erläuterten Verzögerungsgliedes als Überstromauslöser dargestellt. Das Verzögerungsglied besteht, wie bereits beschrieben, aus dem Gießharzkörper 3, in den ein Heizwiderstand 1 und ein Heißleiter 2 eingebettet sind. Parallel zu dem Heißleiter 2 liegt ein Relais 4, wobei die Schaltung so gewählt ist, daß dieses Relais erregt ist, wenn in dem Heizwiderstand kein Steuerstrom fließt. Sobald ein Steuerstrom in dem Heizwiderstand zum Fließen kommt, wird der Gießharzkörper 3 erwärmt. Mit zunehmender Erwärmung des Gießharzkörpes 3 sinkt der Widerstand des Heißleiters 2, wodurch die Spannung an dem Relais 4 absinkt, bis es bei Erreichen des vorgesehenen Wertes der Spannung abfällt.
Es ist zweckmäßig, in Reihe mit dem in den Gießharzkörper 3 eingebetteten Heißleiter 2 außerhalb des Gießharzkörpers einen weiteren Heißleiter 5 vorzusehen, der zur Kompensation von Raumtemperaturschwankungen dient. Weiter ist es möglich, an Stelle eines Relais 4 auch andere Steuerglieder, z. B. elektronische Verstärker, zu verwenden.

Claims

Patentansprüche: 1. Thermisches Verzögerungsglied für elektrische Schaltkreise, insbesondere überstromauslöser, mit einem strombeheizten Körper hoher Wärmekapazität, dessen Temperatur gemessen wird, gekennzeichnet durch einen Gießharzkörper (3), in den ein Heizwiderstand (1) und ein Temperaturfühler (2) eingebettet sind.
2. Verzögerungsglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Temperaturfühler ein Heißleiter (2) dient.
3. Verzögerungsglied nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem in den Gießharzkörper (3) eingebetteten Heißleiter (2) ein weiterer Heißleiter (5) geschaltet ist, der außerhalb des Gießharzkörpers (3) angeordnet ist.