DE10216595A1 - Einrichtung zum Abschalten eines temperaturüberwachten Verbrauchers - Google Patents

Abstract

Gemäß der Erfindung wird bei Übertemperatur eines elektrischen, geerdeten Verbrauchers (10) mittels eines Thermoklicks (13, 14) im Gehäuse (17) des Verbrauchers (10) ein Erdschlussstrom erzeugt. Dieser wird von einer Erdschlussüberwachungseinrichtung erfasst und daraufhin wird eine Stromabschaltung durch ein vorgeschaltetes Schutzgerät (12) bewirkt. Auf diese Weise werden keine zusätzlichen Leitungen zur Überlastmeldung benötigt.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Abschalten eines temperaturüberwachten Verbrauchers, der an eine elektrische Stromversorgungsleitung angeschlossen ist, in der ein Schutzgerät zur Unterbrechung des Verbraucherstroms liegt, wobei zur Temperaturüberwachung des Verbrauchers eine Temperaturüberwachungseinrichtung vorgesehen ist.
• Derartige Einrichtungen sind unter dem Sammelbegriff "Schutzgeräte für den Überlastschutz von Elektromotoren" bekannt. Im einzelnen gibt es folgende Schutzgeräte, die für den Überlastschutz geeignet sind:
  
• - Elektronische oder thermische Überlastrelais
• - Elektronische oder thermische Leistungsschalter für den Motorschutz (Motorschutzschalter)
• - Motortemperaturmessung über Thermistoren im Motor und Thermistor-Motorschutzgeräte (Motorvollschutz) über zwei zusätzliche Leitungen zum Motor
• - Meldung einer Übertemperatur über temperaturabhängige Meldeschalter (Thermoklick) im Motor über Zusatzleitung
• - Abschaltung des Motorstroms bei einphasigen Kleinstmotoren durch einen temperaturabhängigen Schalter (Thermoklick) im Motor.
• In Fig. 1 ist ein bekannter Motorschutz mit Thermoklick im Motor und Abschaltung durch vorgeordneten Leistungsschalter über Spannungsauslöser und eine Zweidrahtleitung dargestellt. Hier steigt bei länger anhaltender Überlast die Motortemperatur über die Schaltschwelle des Thermoklicks. Durch den Schließvorgang des Meldeschalters wird ein Signal über eine Zweidrahtleitung an ein vorgeordnetes Schaltgerät gegeben, das dann die Abschaltung übernimmt.
• Aus der DE 9 20 383 ist eine selbsttätige Abschalteinrichtung für elektrische Geräte und Maschinen bekannt. Hier wird im Überlastfall eines Motors ein Teil der Netzspannung auf das Motorgehäuse geschaltet, das über einen Widerstand geerdet ist. Mit dem hierzu vorhandenen Schaltgerät wird die Spannung am Motorgehäuse überwacht. Steigt diese unzulässig an, schaltet das Gerät ab, wozu zusätzliche Leitungen vom Motorgehäuse zum Schaltgerät und eine exakte Auslegung des Widerstands wegen auftretender Gehäusespannungen erforderlich ist. Sollte die Erdung aufgehoben werden, liegt die Spannung am Gehäuse. Bei Berührung kann ein unzulässiger Strom über eine das Motorgehäuse berührende Person fließen. Die Motorschutzfunktion ist bei Phasenausfall möglicherweise nicht gewährleistet.
• Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der oben genannten Art dahingehend zu verbessern, dass zusätzliche Leitungen zur Abschaltung eines Verbrauchers bei Übertemperatur verzichtbar sind.
• Diese Aufgabe wird gelöst durch folgende Merkmale:
  
• - Der Verbraucher ist über einen Erdungspunkt geerdet,
• - zwischen der Stromversorgungsleitung und dem Erdungspunkt liegt eine Reihenschaltung aus einem Schaltelement und einem strombegrenzenden Bauelement,
• - das Schaltelement ist abhängig von der gemessenen Temperatur der Temperaturmesseinrichtung ansteuerbar und
• - eine Erdschlussüberwachungseinrichtung ist vorgesehen, durch die das Schutzgerät zur Unterbrechung des Verbraucherstroms ansteuerbar ist.
• Eine derartige erfinderische Ausführung hat vor allem zum Vorteil, dass die Erdschlussüberwachung bei Geräten mit elektronischen Auslösern sehr einfach realisiert werden kann.
• Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen 2 bis 5 zu entnehmen.
• Eine Ausführungsform der Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
• In Fig. 2 ist eine erfinderische Einrichtung zum Abschalten eines temperaturüberwachten Verbrauchers 10, hier ein Motor, dargestellt, der über drei elektrische Stromversorgungsleitungen 11 an ein dreiphasiges Stromversorgungsnetz angeschlossen ist. In diesen Stromversorgungsleitungen 11 ist ein dreiphasiges Schutzgerät 12 mit einer Auslöseeinrichtung 13 zwischengeschaltet, die eine hier nicht dargestellte Erdschlussüberwachungseinrichtung umfasst. Zur Temperaturüberwachung des Motors 10, z. B. als Folge eines Überlastfalls, ist eine Temperaturüberwachungseinrichtung 13 und ein mit ihr verbundenes Schaltelement 14 im Motor 10 vorgesehen. Diese aus der Temperaturüberwachungseinrichtung 13 und dem Schaltelement 14 bestehende Einrichtung ist unter dem Begriff "Thermoklick" bekannt. Eine aus dem Schaltelement 14 und einem ohmschen Widerstand 15 bestehende Reihenschaltung ist zwischen einer Stromversorgungsleitung 11 und einem Erdungspunkt 16 am Gehäuse 17 des Motors 10 zwischengeschaltet. Das Gehäuse 17 ist über einen Erdungspunkt 18 bzw. 16 geerdet.
• Steigt die Temperatur im Motor 10, z. B. als Folge eines Überlaststroms an und übersteigt eine vorher festgelegte Schwelle, löst die Temperatureinrichtung 13 das Schließen des Schaltelements 14 aus, so dass abhängig von der Größe des gewählten ohmschen Widerstands 15 ein mehr oder weniger kleiner Erdungsstrom über den Erdungspunkt 18 fließt. Dieser wird von der Erdschlussüberwachungseinrichtung des Schutzgeräts 12 erfasst und hat durch diesen bei Überschreiten einer vorher festlegbaren Schwelle eine Stromunterbrechung zur Folge.
• Im Unterschied zu bisher bekannten Lösungen wird bei der vorliegenden erfinderischen Ausführungsform keine zusätzliche Leitung zur Überlastmeldung benötigt. Statt dessen wird die im Motor 10 erfasste Übertemperatur in einen Erdschluss umgesetzt und dieser von der ohnehin vorhandenen Erdschlussüberwachungseinrichtung mit der Folge der Stromabschaltung erfasst. Hierfür sind bereits geringe Erdschlussströme ausreichend, so dass sich dieses Prinzip für alle Baugrößen von Motoren eignet. Im Folgenden werden weitere Vorteile der erfinderischen Lösung aufgezählt:
  
• - Kein spannungsführendes Motorgehäuse.
• - Keine kundenseitige Projektierung des Erdungswiderstandes mit der damit verbundenen Fehlermöglichkeit.
• - Bei Aufhebung der Erdung fließen auch im Fehlerfall keine unzulässigen Ströme durch eine Person, die den Motor berührt.
• - Die Funktion ist bei Verwendung eines Thermoklicks in jeder Phase auch bei Phasenausfall sicherstellbar.
• - Keine Mittelanzapfung der Motorwicklung notwendig.

Claims (5)

1. Einrichtung zum Abschalten eines temperaturüberwachten Verbrauchers (10), der an eine elektrische Stromversorgungsleitung (11) angeschlossen ist, in der ein Schutzgerät (12) zur Unterbrechung des Verbraucherstroms liegt, wobei zur Temperaturüberwachung des Verbrauchers (10) eine Temperaturüberwachungseinrichtung (13) vorgesehen ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

- Der Verbraucher (10) ist über einen Erdungspunkt (16, 18) geerdet,

- zwischen der Stromversorgungsleitung (11) und dem Erdungspunkt (18, 16) liegt eine Reihenschaltung aus einem Schaltelement (14) und einem strombegrenzenden Bauelement (15),

- das Schaltelement (14) ist abhängig von der gemessenen Temperatur der Temperaturüberwachungseinrichtung (13) ansteuerbar und

- es ist eine Erdschlussüberwachungseinrichtung vorgesehen, durch die das Schutzgerät (12) zur Unterbrechung des Verbraucherstroms ansteuerbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das strombegrenzende Bauelement als ohmscher Widerstand (15) ausgeführt ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbraucher als Motor (10) ausgeführt ist.

4. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Erdungspunkt (16, 18) auf dem Gehäuse (17) des Verbrauchers (10) liegt.

5. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturüberwachungseinrichtung (13) und das Schaltelement (14) als Thermoklick ausgeführt sind.