DE463190C

DE463190C - Overcurrent protection device with temperature-dependent shunt resistor

Info

Publication number: DE463190C
Application number: DEA43377D
Authority: DE
Inventors: Dr Alfred Cohn; Dipl-Ing Viktor Ulbrich
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1924-11-01
Filing date: 1924-11-01
Publication date: 1928-07-25

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM 25. JULI 1928ISSUED ON JULY 25, 1928

REICHS PATENTAMTREICH'S PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

M 463190 KLASSE 21 c GRUPPE M 463190 CLASS 21c GROUP

^ 43377 VlIIj21 c³ Tag der Bekanntmachung über die Erteilung des Patents: 5. Juli ^ 43377 VlIIj21 c ^{three days} of the notice of grant of the patent: July 5

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*)General Electricity Society in Berlin *)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. November 1924 abPatented in the German Empire on November 1, 1924

Es ist bekannt, Überstromschutzeinrichtungen zum Zwecke der Auslöseverzögerung mit Neberiwiderständen zu versehen, die einen positiven Temperaturkoeffizienten besitzen und sich bei Strom durchgang erwärmen, so daß die Schutzeinrichtungen erst bei einer gewissen Temperatur des Nebenwiderstandes ansprechen. Z. B. rüstet man die überstromspulen von magnetisch arbeitenden Selbstschaltern, Relais und verwandten Schutzeinrichtungen mit solchen Nebenwiderständen aus, da sie sonst beim Einschalten auf Glühlampenkreise oder Motoren infolge des hohen Einschaltstromstoßes auslösen würden. Hierbei zeigt es sich, daß ziemlich hohe Temperaturen des Nebenwiderstandes erforderlich sind, um genügende Unempfindlichkeit gegen Stromstöße in Höhe des mehrfachen Grenzstromes zu erreichen. Dadurch entsteht die Gefahr, daß bei Kurzschluß in dem überwachten Stromkreis die im Nebenwiderstand erzeugte Stromwärme genügt, um den Nebenwiderstand abzuschmelzen oder sonstwie dauernd zu verändern. Besonders groß wirdIt is known to use overcurrent protection devices for the purpose of tripping delay To provide Neberi resistors that have a positive temperature coefficient and heat up when the current passes through, so that the protective devices are only activated when a certain Address the temperature of the shunt resistor. E.g. the overcurrent coils are set up of magnetically operating circuit breakers, relays and related protective devices with such shunt resistors, as they would otherwise be switched on when switching on incandescent lamp circuits or motors would trip due to the high inrush current. It turns out that the temperatures are quite high of the shunt resistance are required to ensure sufficient insensitivity to current surges in the amount of the multiple limit current to reach. This creates the risk that in the event of a short circuit in the monitored Circuit the current heat generated in the shunt resistor is sufficient to generate the shunt resistor melt away or otherwise permanently change. Gets particularly big

diese Gefahr, wenn wiederholt auf Kurzschluß geschaltet wird, ehe der Nebenschluß genügend abgekühlt ist.this danger if the short circuit is repeatedly switched before the shunt has cooled down sufficiently.

Gemäß der Erfindung wird der Nebenwiderstand so ausgeführt, daß er diese beiden sich einander entgegenstehenden Forderungen, nämlich Unempfindlichkeit gegen Stromstöße und Kurzschlußsicherheit, in sich vereinigt. Dies wird dadurch erreicht, daß der Nebenwiderstand, dessen Querschnitt durch den Kurzschlußstrom bedingt ist, bei gegebenem Material und Wattverbrauch eine möglich st hohe End erwärmung, also auch eine möglichst hohe thermische Zeitkonstante besitzt. Hierdurch wird einerseits die erforderliche verhältnismäßig hohe Enderwärmung beim Auslösegrenzstrom erreicht, andererseits wird der Neb en widerstand beim Einzelkurzschluß während der Eigenzeit der Einrichtung vom Einsetzen des Kurzschluß stromes bis zu seiner Abschaltung nicht so warm wie ein Widerstand mit gleicher Enderwärmung, der in der bisher bekannten Weise ausgeführt ist. Dasselbe, was für den Einzelkurzschluß gilt, hat auch bei wiederholtem Kurzschluß infolge der hohen Zeitkonstante Geltung. _₀ According to the invention, the shunt resistor is designed in such a way that it combines these two opposing requirements, namely insensitivity to current surges and short-circuit protection. This is achieved in that the shunt resistance, the cross-section of which is determined by the short-circuit current, has the highest possible final heating for a given material and watt consumption, i.e. also the highest possible thermal time constant. As a result, on the one hand, the required relatively high final heating at the tripping limit current is achieved, on the other hand, the secondary resistance in the case of a single short-circuit during the proper time of the device from the onset of the short-circuit current until it is switched off is not as warm as a resistor with the same final heating, which in the previously known manner is executed. The same thing that applies to the individual short circuit also applies to repeated short circuits due to the high time constant. _ ₀

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an einem derartigen Selbstschalter (Kleinautomaten) dargestellt.In the drawing, an embodiment of the invention is such Automatic switch (small vending machine) shown.

Abb. ι zeigt die Abwicklung eines Nebenwiderstandes, Fig. Ι shows the development of a shunt resistance,

Abb. 2 die Befestigung des zusammengerollten Nebenwiderstandes an den Anschlußmuttern, Fig. 2 the fastening of the rolled up shunt resistor to the connection nuts,

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

Dipl.-Ing. Viktor Ulbrich in Berlin und Dr. Alfred Colin in Berlin-Charlottenburg.Dipl.-Ing. Viktor Ulbrich in Berlin and Dr. Alfred Colin in Berlin-Charlottenburg.

Abb. 3 einen teilweisen Schnitt des Selbstschalters mit eingebautem Nebenwiderstand. Der ganze Selbstschalter ist auf der Schalttafel e befestigt, c ist der Nebenwiderstand, der zwischen den beiden Anschlußmuttern α befestigt ist und der über die Zuleitungsdrähte b zu der Auslösespule des Schalters parallel geschaltet ist. Er ist in Form einer eng gewickalten. Spule, Spirale o. dgl. ausFig. 3 shows a partial section of the circuit breaker with built-in shunt resistor. The entire circuit breaker is attached to the switchboard e , c is the shunt resistor which is attached between the two terminal nuts α and which is connected in parallel to the trip coil of the switch via the lead wires b. It is coiled in the form of a tight. Coil, spiral or the like

ίο einem geeigneten Material hergestellt. Besonders vorteilhaft ist reines Nickel, da es nicht rostet und einen sehr hohen Temperaturkoeffizienten besitzt. f ist der Grundsockel, der die Anschlußklemmen mit dem Nebenwiderstand trägt, und auf dessen Vorderseite der Schalter aufgebaut ist.ίο made of a suitable material. Pure nickel is particularly advantageous because it does not rust and has a very high temperature coefficient. f is the base that carries the terminals with the shunt resistor, and on the front of which the switch is built.

Beim Heißwerden des Nebenwiderstandes im Betrieb wirkt die Sockelgrundplatte/ dann einerseits als Wärmeschirm gegen Wärmeleitung und Strahlung nach den Schalterkontakten, andererseits als Ventilationshindernis, da der zwischen der Sockelgrundplatte und der Schalttafel befindliche Hohlraum d der Ventilation von außen nur wenig ,zugänglich ist.When the shunt resistance becomes hot during operation, the base plate acts on the one hand as a heat shield against heat conduction and radiation to the switch contacts, and on the other hand as a ventilation obstacle, since the ventilation cavity d between the base plate and the switchboard is only slightly accessible from the outside.

Bei Schutzeinrichtungen für Wechselstrom kann der Nebenwiderstand zur Erzielung einer passenden Stromverteilung zwischen ihm und der Auslösespule derart induktiv ausgebildet sein, daß er der Induktivität der überstromspule angepaßt ist.In the case of protective devices for alternating current, the shunt resistance can be used to achieve a suitable power distribution between him and the trip coil so inductive be designed so that it is adapted to the inductance of the overcurrent coil.

Claims

Patent claims:

1. Overcurrent protection device with temperature-dependent Shunt resistor, characterized in that in the case of a conductor cross-section caused by the short-circuit current the ratio of the final heating of the shunt resistor to the watt consumption in the shunt resistor by a appropriate shaping of the secondary resistance "is as high as possible.

2. Device according to claim 1, characterized in that the shunt resistance consists of one or more tightly wound coils or spirals.

3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that the shunt resistance is protected against heat dissipation and ventilation.

4. Device according to claim 1 to 3, characterized in that the shunt resistance has a self-induction adapted to the self-induction of the overcurrent coil.

5. Device according to claim 1 to 4, characterized in that with automatic switches with the socket base plate, the shunt resistor is arranged in the cavity of the socket base plate.

6. Device according to claim 1 to 5, characterized in that the shunt resistance consists of pure nickel.

1 sheet of drawings