DE518803C

DE518803C - Protection device for electrical resistors against inadmissible and sudden heating

Info

Publication number: DE518803C
Application number: DES94793D
Authority: DE
Inventors: Hans Kummer; Dipl-Ing Walter Patzelt
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1929-11-06
Filing date: 1929-11-06
Publication date: 1931-02-20

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM 20. FEBRUAR 1931ISSUED ON FEBRUARY 20, 1931

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

JVl 518803 KLASSE 21 c GRUPPEJVl 518803 CLASS 21c GROUP

Patentiert im Deutschen Reiche vom 6. November 1929 abPatented in the German Empire on November 6, 1929

Um unzulässige Erwärmungen von Widerständen zu vermeiden, schützt man diese durch Wärmeauslöser, die entweder direkt an den zu schützenden Widerstand angebaut oder getrennt davon angeordnet sein können. Die Schwierigkeit, einen vollkommenen Wärmeschutz zu erhalten, hat ihre Ursache in der Trägheit der bisher verwendeten Wärmeauslöser. Sowohl bei Anwendung von Schmelzlot als auch von Bimetallstreifen ist die Zufuhr einer gewissen Wärmemenge erforderlich, um in dem einen Falle die Änderung des Aggregatzustandes, im anderen Falle die Formänderung herbeizuführen. Diese Wärmemenge fällt schon stark ins Gewicht, wenn es sich um plötzlich auftretende Erwärmungen handelt, gegen die ein Widerstand geschützt werden soll. Diese Aufgabe tritt insbesondere beim Schutz für Widerstände auf, die in Räumen mit Explosionsgefahr verwendet werden, so z. B. in Schlagwettergruben. An solchen Verwendungsorten muß dafür gesorgt werden, daß plötzliche Überlastungen des Widerstandes, wie sie durch unvorsichtige Bedienung oder durch Störungen herbeigeführt werden können, keine Explosionsgefahr herbeiführen.In order to avoid inadmissible heating of resistors, they are protected by Thermal release that is either attached directly to the resistor to be protected or separately of which can be arranged. The difficulty in obtaining perfect thermal protection is due to inertia the heat release previously used. Both when using fusible link and of bimetallic strips, the supply of a certain amount of heat is necessary in order to in one case to bring about a change in the aggregate state, in the other case to bring about a change in shape. This amount of heat is very important when it comes to sudden occurrences It is a matter of warming against which a resistor is to be protected. This task occurs particularly in the protection of resistors in rooms with a risk of explosion be used, e.g. B. in firedamp pits. In such locations, care must be taken to prevent sudden overloads of resistance, as brought about by careless operation or by interference do not cause any risk of explosion.

Nach der Erfindung wird als Wärmeschutz eine Vorrichtung verwendet, bei der die Ausdehnung eines kleinen Gasvolumens zur Schließung eines Auslösekontaktes benutzt wird. Die Volumenvergrößerung eines Gases folgt der Erwärmung augenblicklich, und die durch die Wärmeübertragung auf das Gas gegebene Trägheit einer hiernach arbeitenden Vorrichtung kann dadurch noch besonders vermindert werden, daß das Gasvolumen in gut wärmeleitende Verbindung mit dem zu schützenden Widerstand gebracht wird und eine verhältnismäßig kleine, fadenförmig ausgedehnte Gasmenge verwendet wird.According to the invention, a device is used as thermal protection in which the expansion a small volume of gas is used to close a trip contact. the The increase in volume of a gas follows the heating instantly, and that by the Heat transfer to the gas given inertia of a device working according to this can be particularly reduced by the fact that the gas volume in highly thermally conductive Connection with the resistance to be protected is brought and a proportionate small, thread-like expanded amount of gas is used.

Demgemäß wird nach der Erfindung der Wärmeschutz durch ein in ein Rohr eingeschlossenes, verhältnismäßig kleines Gasvolumen bewirkt, welches mit dem zu schützenden Widerstand oder seinem Wärmeabbild in gut wärmeleitender Verbindung steht und durch eine Flüssigkeit abgeschlossen ist, die zur Kontaktabgabe benutzt wird. Insbesondere kann das Rohr, das zum Zwecke einer guten Wärmeübertragung dünnwandig und mit möglichst kleinem Durchmesser ausgeführt wird, direkt in den Widerstand eingebettet werden.Accordingly, according to the invention, the thermal protection is provided by a tube enclosed, causes relatively small volume of gas, which with the resistance to be protected or its thermal image is in a good heat-conducting connection and is closed off by a liquid that is used to make contact is used. In particular, the tube can be used for the purpose of good heat transfer is thin-walled and designed with the smallest possible diameter, be embedded directly in the resistor.

Um den Wärmeschutz von dem zu schützenden Widerstand räumlich trennen zu können, kann auch ein getrenntes Wärmeabbild des Widerstandes zur Auslösung des Wärmeschutzes verwendet werden', welches aus einem Körper besteht, der die gleiche Zeitkonstante hat wie der zu schützende Widerstand und von einer besonderen Heizwicklung erhitzt wird, die vonIn order to be able to spatially separate the thermal insulation from the resistor to be protected, can also be a separate thermal image of the resistor to trigger the thermal protection are used ', which consists of a body that has the same time constant as the resistor to be protected and heated by a special heating coil that is supplied by

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker indicated the following as the inventors:

Dipl.-Ing. Walter Pat\elt in Berlin-Siemensstadt und Hans Kummer in Berlin.Dipl.-Ing. Walter Pat \ elt in Berlin-Siemensstadt and Hans Kummer in Berlin.

einem Strom durchflossen ist, welcher dem den Widerstand erhitzenden Strom proportional ist. Wird dafür gesorgt, daß auch die Wärmeverhältnisse in der Umgebung des Wärmeabbildes denen in der Umgebung des zu schützenden Widerstandes ähnlich sind, so wird das Wärmeabbild das Temperaturverhalten des Widerstandes getreu kopieren.a current flowing through it, which the den Resistance to heating current is proportional. It is ensured that the heat conditions in the vicinity of the thermal image are similar to those in the vicinity of the resistor to be protected, this will be Heat image faithfully copy the temperature behavior of the resistor.

In den Abbildungen sind zwei Ausführungsbeis/piele der Erfindung schematisch dargestellt. Abb. ι zeigt einen Wärmeauslöser, der teilweise mit der Außenluft in Verbindung steht, während der Auslöser nach Abb. 2 allseitig hermetisch gegen die Außenluft abgeschlossen ist.The figures show two examples of the invention shown schematically. Fig. Ι shows a heat release that partially is in contact with the outside air, while the release according to Fig. 2 is hermetically sealed on all sides is closed to the outside air.

In Abb. ι bedeuten 10 eine Rippe des zu schützenden Widerstandes, 11 ein S-förmig gebogenes Rohr, 12 eine leitende Flüssigkeit, beispielsweise Quecksilber, 13 einen isolierenden Stopfen, 14 die eine Elektrode und 15 die zweite Elektrode des Auslösestromkreises, der zum Relais führt und von einer Stromquelle 16 ge-' speist ist. Der Schenkel 17 des Rohres enthält das für die Auslösung wirksame Gasvolumen, während der Schenkel 18 mit Luft gefüllt istIn Fig. Ι 10 mean a rib of the to protective resistance, 11 an S-shaped curved Tube, 12 a conductive liquid such as mercury, 13 an insulating one Plug, 14 one electrode and 15 the second electrode of the trip circuit, which is used for Relay leads and is fed by a power source 16 '. The leg 17 of the tube contains the effective gas volume for triggering, while the leg 18 is filled with air

und durch Öffnungen mit der Außenluft in Verbindung steht. Das Rohr 11 kann sowohl aus Metall wie auch aus einem Isoliermaterial, beispielsweise Glas, bestehen. Im ersten Falle besteht der Stopfen 13 aus Isoliermaterial, und der Pol 15 des Relaisstromkreises ist mit dem Rohr verbunden. Bei Verwendung eines Isolierröhrchens, beispielsweise eines Glasröhrchens, wird auch die Elektrode 15 eingeschmolzen und ragt in das Innere des Röhrchens hinein.and communicates with the outside air through openings. The tube 11 can be made of both Metal as well as an insulating material such as glass. In the first case consists of the plug 13 made of insulating material, and the pole 15 of the relay circuit is with the Pipe connected. When using an insulating tube, for example a glass tube, the electrode 15 is also melted down and protrudes into the interior of the tube.

Eine plötzliche Temperatursteigerung in der Widerstandsrippe 10 hat eine fast trägheitslose Ausdehnung der geringen Gasmenge im Schenkel 17 zur Folge, die leitende Flüssigkeit 12 steigt also im anderen Schenkel, und bei Berührung der Elektrode 14 wird der Relaiskreis geschlossen. Hierdurch kann beispielsweise ein Schalter zur Auslösung gebracht werden. Die Elektrode 14 kann verschiebbar angeordnet sein, so daß man die Einrichtung auf verschiedene Auslösetemperaturen einstellen kann.A sudden increase in temperature in the Resistance rib 10 has an almost inertia-free expansion of the small amount of gas in the leg 17 result in the conductive liquid 12 so increases in the other leg, and when the electrode 14 is touched, the relay circuit becomes closed. In this way, for example, a switch can be triggered. the Electrode 14 can be slidably arranged so that you can use the device on different Can set trigger temperatures.

Durch die in der Abb. 2 dargestellte Ausführung wird der Einfluß der Schwankungen des äußeren Luftdruckes auf die Vorrichtung vollkommen ausgeschaltet. Außerdem ist auch die Flüssigkeit bei dieser Ausführung nicht dem Verdampfen ausgesetzt. 19 ist ein Kapillarrohr mit einem unten erweiterten Gasraum 20. 21 ist die den Gasraum abschließende Flüssigkeit und ein luftleerer Raum. Die beiden Elektroden23 und 24 sind in das Rohr 19 eingeschmolzen oder auf eine andere Art luftdicht eingeführt. 25 ist eine Hülse, die als mechanischer Schutz für das Kapillarrohr dient.By the design shown in Fig. 2, the influence of the fluctuations the external air pressure on the device is completely switched off. Besides is also the liquid is not exposed to evaporation in this design. 19 is a capillary tube with a gas space 20, which is enlarged at the bottom, is the liquid closing off the gas space and a vacuum. The two electrodes 23 and 24 are fused into the tube 19 or introduced airtight in a different way. 25 is a sleeve used as mechanical protection for the Capillary tube is used.

Claims

Patent claims:

1. Protection device for electrical resistances against impermissible and sudden heating, characterized by a gas volume enclosed in a tube, which is connected to the resistance to be protected or its thermal image is in a good heat-conducting connection and through a liquid is completed, the contacts melted in the tube when the gas expands touches and closes a current trip circuit (relay).

2. Embodiment according to claim 1, characterized in that a thin-walled Small diameter tube containing the sealed volume of gas in the resistance body is embedded directly.

3. Embodiment according to claim i, characterized in that the tube on all sides is hermetically sealed from the outside air.

For this purpose ι sheet of drawings