DE961816C - Elektrischer Strombegrenzer - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 11. APRIL 1957

F 16660 FIIIb/21 c

ist als Erfinder genannt worden

Elektrischer Strombegrenzer

Das Hauptpatent hat angefangen am 17. April 1953

Patentanmeldung bekanntgemacht am 18. Oktober 1956

Patenterteilung bekanntgemacht am 28. März 1957

Durch Patent 945 333 ist ein elektrischer Strombegrenzer geschützt, der einen Stromverbraucher abschaltet, wenn in einem zweiten Verbraucher ein Strom eingeschaltet worden ist, der zusammen mit dem Strom des ersten Verbrauchers den Grenzstrom übersteigt, wobei im Stromkreis des zweiten Verbrauchers ein Widerstand vorgesehen ist, der bei seiner einem bestimmten Strom entsprechenden Erwärmung einen im Stromkreis des ersten Verbrauchers liegenden temperaturempfindlichen Schalter öfinet und bei weiterer Erwärmung bis auf eine einem etwas größeren Strom entsprechende Temperatur sich selbst mit einem zweiten temperaturempfindhchenSchalter kurzschließt.

Der dem zweiten Verbraucher vorgeschaltete Widerstand muß demnach so bemessen sein, daß er dann die zur Abschaltung des ersten Verbrauchers notwendige Leistung aufnimmt, wenn in ihm ein Strom fließt, der gleich ist der Differenz zwischen dem Grenzstrom und dem Strom des ersten Verbrauchers. Es wird angenommen, daß der Widerstand die Umschaltung mit einer Leistung von 15 Watt einleiten soll und etwa ι Ohm Widerstand hat. Wenn nun der erste Verbraucher einen Strom, beispielsweise 20 Ampere, aufnimmt, der bereits nahe bei dem beispielsweise 25 Ampere betragenden Grenzstrom hegt, so darf der zweite Verbraucher nur noch einen Strom von 4 Ampere aufnehmen, um die Stromgrenze nicht zu überschreiten. Die Leistung des Widerstandes beträgt dann iV = J²xi? = 4X4Xi = i6 Watt. Bei einer Belastung des zweiten Verbrauchers mit 25 Ampere ergibt sich eine Leistungsaufnahme des Widerstandes von N = 25 X 25 χ ι = 625 Watt. Diese Leistung

ist außerordentlich hoch. Sie beträgt etwa das Vierzigfache der für die Auslösung notwendigen Leistung. Die Erfindung bezweckt, eine derart hohe Leistungsaufnahme des Vorwiderstandes zu verhindern und erreicht das dadurch, daß der Widerstand aus zwei Teüwiderständen besteht, die dem zweiten Verbraucher in Reihe vorgeschaltet sind und von denen der eine auch dem ersten Verbraucher vorgeschaltet und so bemessen ist, daß er einen wesentlichen Teil der Heizleistung liefert, die für das Öffnen des im Stromkreis dieses Verbrauchers liegenden temperaturempfindlichen Schalter notwendig ist, wenn in ihm nach Einschalten des zweiten Verbrauchers mindestens der Grenzstrom fließt, während der andere nur im Stromkreis des zweiten Verbrauchers liegende Widerstand so bemessen ist, daß seine Heizleistung in Reihenschaltung mit dem ersten Widerstand vor dem zweiten Verbraucher ausreicht, um den zweiten temperaturempfindlichen Schalter zu betätigen, der ihn kurz-'schließt, während der erste Widerstand dem zweiten vorgeschaltet bleibt.

In dem in der Zeichnung dargestellten Schaltschema sind wie beim Hauptpatent an die Stromzuführungsleitungen ι und 2 in Parallelschaltung die Heizwider-

stände 3 eines ersten Verbrauchers, z. B. eines Heißwasserspeichers, und die beliebig einschaltbaren Heizwiderstände 4, 5, 6 eines zweiten Verbrauchers, z. B. eines Elektroherdes, angeschlossen. Den Heizwiderständen 4, 5, 6 des Elektroherdes ist ein Widerstand vorgeschaltet, der aus zwei in seinem Stromkreis in Reihe liegenden Widerständen 7 und 7' besteht. Der Widerstand 7' ist auch den Heizwiderständen 3 des Heißwasserspeichers vorgeschaltet. Die Heizwiderstände 7 und 7' bilden die Wärmequelle für zwei mit einem Bimetallstreifen 10 bzw. 11 ausgerüstete temperaturempfindliche Schalter 8 und 9. Der Schalter 8 ist in einer zu den Heizwiderständen 3 des Heißwasserspeichers führenden Leitung angeordnet und von seinem Bimetallstreifen 10 so beeinflußt, daß er bei einer bestimmten Erwärmung von Seiten der Widerstände 7 und 7' öffnet. Der zweite Schalter 9 hegt in einer den Widerstand 7 umgehenden Leitung 12 in einem zu den Heizwiderständen 4, 5, 6 des Elektroherdes führenden Leitungsabschnitt und wird von seinem Bimetallstreifen 11 so beeinflußt, daß er bei einer Erwärmung desselben von Seiten der Widerstände 7, 7' auf eine Temperatur, die etwas höher liegt als die das Öffnen des Schalters 8 bewirkende, geschlossen wird und den Widerstand 7 kurzschließt.

Wenn nun der Heizwiderstand 3 des Heißwasserspeichers eine Stromaufnahme von 20 Ampere hat und zum Öffnen des Schalters 8 der Vorwiderstand eine Leistung von mindestens 10 Watt aufweist, dann errechnet sich für den Widerstand 7', der den Heizwiderständen 3 vorgeschaltet ist, ein Wert von

——— Ohm = 0,025 Ohm. Wird nun eine Herd-20 χ 20

leistung eingeschaltet, so fließt auch der Herdstrom durch den Widerstand 7'. Beim Grenzstrom von 25 Ampere beträgt dann die Leistungsaufnahme des

Widerstandes 7' N = 25 X 25 X 0,025 Watt = 15,6 Watt. Das ist die für das Öffnen des Schalters 8 erforderliche Leistung. Durch den Widerstand 7 fließt nur der Herdstrom. Da der Bimetallstreifen 11 des Herdschalters 9 auch von der Erwärmung durch den Widerstand 7' beeinflußt wird, kann die Leistungsaufnahme des Widerstandes 7 klein sein. Es genügt, wenn der Widerstand 7 bei einem Herdstrom von Ampere eine Leistungsaufnahme von S.Watt hat.

Das entspricht einem Widerstand von

5X5

Ohm

= 0,2 Ohm. Der vorgeschaltete, sehr kleine Widerstand 7' kann demgegenüber vernachlässigt werden. Wenn die maximale Herdbelastung von beispielsweise Ampere eingeschaltet wird, dann beträgt die Leistungsaufnahme des Widerstandes 7 nur noch JV = 25 X 25 χ 0,2 Watt = 125 Watt, also nur noch den fünften Teil wie bei der im Hauptpatent angegebenen Schaltung. Da der Widerstand 7' ständig dem Herd vorgeschaltet bleibt und Wärme abgibt, fällt die Einschaltzeit des Widerstandes 7 kleiner aus, als wenn er allein vorhanden wäre. Bei voller Herdleistung wird der Schalter 9 überhaupt nicht mehr öffnen, weil der Widerstand 7' so bemessen ist, daß er bei dieser Belastung (25 Ampere) ungefähr die für die Umschaltung erforderliche Leistung abgibt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Elektrischer Strombegrenzer, der einen Ver-. braucher abschaltet, wenn in einem zweiten Verbraucher ein Strom eingeschaltet ist, der zusammen mit dem Strom des ersten Verbrauchers den Grenzstrom übersteigt, wobei im Stromkreis des zweiten Verbrauchers ein Widerstand vorgesehen ist, der bei seiner einem bestimmten Strom entsprechenden Erwärmung einen im Stromkreis des ersten Verbrauchers liegenden temperaturempfindlichen Schalter öffnet und bei weiterer Erwärmung bis auf eine einem etwas größeren Strom entsprechende Temperatur sich selbst mit einem zweiten temperaturempfindlichen Schalter kurzschließt, nach Patent 945 333, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorwiderstand aus zwei Teüwiderständen (7, 7') besteht, die dem zweiten Verbraucher (4, 5, 6) in Reihe vorgeschaltet sind und von denen der eine (7') auch dem ersten Verbraucher (3) vorgeschaltet und so bemessen ist, daß er einen wesentlichen Teil der Heizleistung liefert, die für das Öffnen des im Stromkreis dieses no Verbrauchers liegenden temperaturempfindlichen Schalter (8) notwendig ist, wenn in ihm nach Einschalten des zweiten Verbrauchers riindestens der Grenzstrom fließt, während der andere, nur im Stromkreis des zweiten Verbrauchers liegende Widerstand (7) so bemessen ist, daß seine Heizleistung in Reihenschaltung mit dem ersten Widerstand vor dem zweiten Verbraucher ausreicht, um den zweiten temperaturabhängigen Schalter (9) zu betätigen, der ihn kurzschließt, während der erste iao Widerstand (7') dem zweiten Verbraucher vorgeschaltet bleibt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   ©609 658/360 10.56 (609 855 4. 57)