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Strombegrenzer In kleinen Anlagen mit geringem Stromverbrauch wird
häufig an Stelle eines Zählers ein Strombegrenzer eingebaut, der die Stromentnahme
nur bis zu lemer festgesetzten Höhe gestattet und sie biei Überschreiten dieser
festgesetzten Strolmmenge durch eine thermische bder elektromagnetische Vorrichtung
verhindert. Es sind auch Strombegrenzer bekannt, die nach Überschreiten der festgesetzten
Strommenge den Stromkreis nicht ausschalten, sondern einen Zusatzwiderstand mit
den Stromverbrauchern (Lampen) in Reihe schalten, so daß die Lampen dunkler brennen.
In diesem Falle ist der Strombegrenzer meistens ein Elektromagnet, dessen Amperewindungszahl
so festgelegt ist, daß bei Überschreiten des zulässigen Stromes ein Anker angezogen
wird, der seinerseits leinen Schalter öffnet, der im gescMoss enen Zustand den Zusatzwiderstand
kurzschloß, so daß dieser Widerstand durch das Öffnen des Schalters in Reihe mit
dem Nutzstromkreis gelegt wird. Durch das Zuschalten des Widerstandes im Stromkreis
sinkt der Strom unter die festgelegte Stromgrenze, so daß der Anker des Elektromagneten
wieder abfällt und den Schalter schließt Dadurch steigt der Strom an, zieht den
Anker ebenfalls an, und das Spiel wiederholt sich so lange, bis im Nutzstromkreis
der zuviel eingeschaltete Stromverbraucher wieder ab -geschaltet wird. Die im Stromkreis
eingeschalteten Lampen flackern also bis zum Abschalten der zuviel eingeschalteten
Stromverbraucher. Es ist auch schon bekanntgeworden, das Flackern zu vermeiden und
nach Wegnahme der Überlast den Begrenzungswiderstand selbsttätig wieder abzuschalten,
so daß die eingeschalteten Lampen oder Geräte mit voller Spannung weiterbetrieben
werden können.
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Erfindungsgemäß ist der Zusatzwiderstand als Zusatzwicklung auf der
Spule des Elektromagneten aufgebracht und so bemessen, daß einerseits die GlesamtampZerewindungszahl
ausreicht, den Anker durch den nach Einsebahen des Zusatzwiderstand,es bei Überlastung
zustande kommenden Strom dauernd angezogen zu halten, und daß andererseits in keinem
Überlastungsfalle
ein Strom fließen kann. dcr über dem zu begrenzenden Stromwert liegt.
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Nach Überschreiten der zulässigen Stromgrenze wird also der Anker
angezogen damit der Zusatzwiderstand eingeschaltel Durch ihn als Zusatzwicklung
wird die@ Amperewindungszahl des Elektromagneten so@ erhöht, daß der Anker angezogen
bleibt, bis die unzulässig hohe Strombelastung wieder abgeschaltet ist. Bei dieser
Ausführung wird das Flackern der Lampen zuverlässig vermieden. Weiter ergibt sich
infolge der konzentrischen Anordnung der Zusatzwiderstandswicklung und der Magnetwicklung
eine Konstruktion geringen Raumbedarfes. Besonders vorteilhaft ist dies, wenn es
sich darum handelt. den Strombegrenzer gemäß der Erfindung als Apparat auszugestalten,
der zum Einschrauben in die üblichen Sicherungselemente geeignet ist. Die Erfindung
erlaubt es unter möglichster Vermeidung rein mechanischer Mittel, wie Klinkensysteme
u. dgl., enge Abschaltgrenzen innezuhalten. Sie gewährleistet, daß der Strombegrenzer
schon bei einer geringen Überschreitung der zugelassenen Strom-entnahm-egrenze a
nspncht, aber bei Rückgang auf die zugelassene Grenze sofort den normalen Zustand
wiederherstellt.
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Die durch Einschalten des Zusatzwiderstandes entstehende Herabminderung
der Magnetkraft infolge Absinkens der Stromstärke wird durch die zusätzliche Wicklungszahl
der Widerstandsspule zumindest wieder ausgeglichen so daß auf einfache Weise ebenfalls
bei geringem Raumbedarf ohne besondere mech anische Hilfsmittel das Festhalten des
Ankers auch bei Erschütterungen während der Zeit der Überschreitung der zulässigen
Stromgrenze gewährleistet wird. Sinkt die Strombelastung wieder, so fällt der Magnetanker
rasch ab. Das sog. Klebenbleiben ist ausgeschlossen.
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Der Strombegrenzer gemäß der Erfindung wird zweckmäßig mit einem
zusätzlichen Schalter versehen, der unter dem Einfluß eines Thermostaten betätigt
wird und der nach einiger Zeit, wenn die vorliegende zu hohe Strombelastung nicht
weggenommen wird, den Nutzstromkreis abschaltet. Hierbei kann die Unterbrechungsstelle
des Verbraucherstromkreises mit einer von Hand wieder lösbaren Sperrvorrichtung
versehen werden. An solchen Einrichtungen kann das Stromlieferungswerk aus tariflichen
Gründen besonders interessiert sein.
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Die Erfindung ist in der Abbildung in einem Beispiel dargestellt.
Der Stromverbraucher, z. B. eine Glühlampe a, wird über einen Strombegrenzer gespeist,
der aus der elektromagnetischen Überstromspule b, der unter dem Einfluß dieser Spule
stehenden 1nterbrechungsstelle c und dem Zusatzwiderstand al besteht, wobei letzterer
als Zusatz wicklung auf die elektromagnetische Über-@@@omspule b aufgebracht ist.
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@ Außerdem ist eine zweite Unterbrechungsst@lle f vorgesehen, die
unter dem Einfluß des @on der Heizspule g erwärmten Thermostaten steht. Überschreitet
der Stromverbraucher die festgesetzte Grenze nicht, so sind die beiden Unterbrechungsstellen
c und f geschlossen, und der als zusätzliche Spule wirkende Zusatzwiderstand d und
die Heizwicklung g für den Thermostaten e sind kurzgeschlossen.
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Es sei angenommen, daß der Verbraucher berechtigt ist, z. B. dauernd
eine qo-W-Glühlampe zu brennen, wobei der Strombegrenzer nicht in Tätigkeit tritt.
Wird dagegen an Stelle der 40-W-Lampe eine 60-W-Lampe eingeschaltet, so wird durch
die Überstromspuie b der Kontakt c geöffnet. Hierdurch werden die bisher kurzgeschlossene
Spule d und die Heizwicklung g in den Stromkreis eingeschaltet.
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Der Zusatzwiderstand d ist so bemessen, daß einerseits die Gesamtamperewindungszahl
des Elektromagneten nach dem Öffnen des Schalters c ausreicht, um den Anlier des
Elektromagneten angezogen zu halten, und daß andererseits ihr Widerstand stets nur
eine Stromentnahme unter der zugelassenen Grenze von 40 W zuläßt. Die 6o-W-Lampe
brennt nach dem Ansprechen des Strombegi.enzers bedeutend dunkler und zeigt an,
daß ein zu hoher stromverbraucher in den Stromkreis eingeschaltet ist. Berücksichtigt
man auch den möglichen Kurzschlußfall in der Anlage, so muß also der Widerstand
d annähernd 1200 W betragen. Auch bei dieser Bemessung liegt unter Berücksichtigung
des Widerstandsrückganges der Lampe bei sinkender Stromstärke noch eine Betriebsspannung
von etwa 30% der Netzspannung an der 60-W-Lampe. Die Lampe glüht hierbei gut wahrnehmbar,
so daß der optische Hinweis für den Benutzer der Anlage gegeben ist, der ihm sagt,
daß wohl Spannung in der Anlage vorhanden, aber eine zu große Belastung eingeschaltet
ist.
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Nach dem Aussehalien der zu hohen Belastung fällt der Anker wieder
ab, schließt den Schalter, und die Lampe brennt wieder normal hell. Um den als Zusatzwindungen
aufgebrachten Widerstand 4 nicht für eine Dauerbelastung berechnen zu müssen, wird
der Stromkreis nach einiger Zeit durch den Schalter f endgültig unterbrochen. Der
Schalter f wird durch den von der Heizspule g erwärmten Thermostaten gesteuert.
Diese Einrichtung kann so getroffen sein, daß der Kontakt f nach Erkalten des Thermostaten
e selbsttätig in die Schließstellung zurückkehrt, oder der Kontakt kann in der offenen
Stellung gesperrt werden, so daß die Sperrung
erst durch Hand wieder
gelöst werden muß.
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Hier kann der Kurzschlußfall bei der Dimensionierung des Zusatzwiderstandes
d unberücksichtigt bleiben, da der Schalters für rechtzeitige Abtrennung des feblerhaften
Stromkreises sorgt.