147346. lajstromszámú szabadalom • Készülék villamos áramkörök bontására és zárására, különösen villamos berendezések védelme, szabályozástechnikai és méréstechnikai feladatok megoldása céljából

Megjelent: 1960. augusztus 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 147.346. SZÁM 21. C 68—72. OSZTÁLY — AE—96. ALAPSZÁM Készülék villamos áramkörök bontására és zárására, különösen villamos berendezések védelme, szabályozástechnikai és méréstechnikai feladatok megoldása céljából Dr. Kovács K. Pál oki. gm., Alkér Tibor oki. gm., Régeni László oki. gin., budapesti lakosok A bejelentés napja: 1959. április 28. Villamos berendezések védelme jelenleg rendszerint olvadóiszálas biztosítókkal, ill. önműködő megszakítókkal történik. A biztosítóknak; hátránya, hogy kiolvadás esetén az olvadószálat, a betétet, vagy foglalatát újjal kell pótolni, az gyakran nem történik kellő gondossággal; a működés, minden esetben a szál pusztulását jelenti; üzeni közben az olvadószál isimételten felizzik és lehűl, ami anyagának kristályszerkezetét, ezzel gyakran jelleggörbéjét és szilárdsági tulajdonságait módosítja, így már kis, az üzemben elkerülhetetlen mechanikai rázkódásolkra is 'könnyen elpusztulhat, vagy pedig az előírt áramerősségekre sem. működik. Emiatt kisebb áramerősségekre (0,6 A alatt) készült biztosítók nem mindig nyújtanak a követelményeknek megfelelő védelmet. Az önműködő megszakítók szakszerű kezelés esetén kielégítő védelmet nyújtanak, bonyolultabb szerkezetük azonban terjedelmessé és költségessé teszik ezeket, ami alkalmazási területüket leszűkíti, ezért nem is készülnek 'kisebb, néhány Amper alatti áramerősségekre. Számos szabályozási és vezérlési feladat megoldására előnyösen használható olyan vezérlőelem, amely áramkörök bontását és. zárását valamely fizikai változás (hőmérséklet, áramlás stfo.) hatására önműködően, közvetlenül vagy közvetve végzi. Az e célra használt — p. o. ikerfémes elemek útján — elérhető elmozdulások túlságosan kicsinyek ahhoz, hogy a bontást és zárást közvetlenül eszközöljék, ez tehát közvetítő mechanizmusok (rendszerint áttételek) alkalmazását teszik szükségessé, ez viszont az elérhető pontosságot csökkenti. Nagyobb, több száz fokos hőmérsékleten működő ilyen vezérlőelem ez idő .szerint nem ismeretes. Méréstechnikai feladatok megoldására is előnyösen alkalmazható' olyan elern, mely egy előre megadott hőfokon villamos áramkör bontását vagy zárását biztosítja. Ez különösen jól alkalmazható nagy hőfokon végbemenő, pl. kohászati, vegyipari stb. folyamatoknál, így pl. hőmérséklet mérésénél, amire ez idő szerint csak kényes ellenálláshőmérőik, vagy pirométerek, ill. közvetett úton mérő módszerek (pl. Seegergula) állnak rendelkezésre. A találmány ferromágneses, anyagoknak azt a tulajdonságát hasznosítja, hogy egy, az anyagtól ill. összetételtől függő hőfoktól kezdve ezek parmea'bllitása csökken és bizonyos hőfok — a Curie hőmérséklet — elérése után gyakorlatilag egységnyi értéket vesz, fel. A Curie hőmérséklet alá visszatérve az anyagok ismét visszanyerik ferromágneses tulajdonságaikat. A penmeabilitás változás eme folyamata anyagféleségenként változó hőmérséklethatárok között játszódik le. Sokszor előnyös olyan anyagok használata, amelyeknél ez a hőmérséklet tartomány szűk, más esetekiben szélesebb hőfokintervallummal rendelkező anyagok alkalmazása célszerűbb. A' Curie hőmérsékletet megelőző hőfokintervallumban lefolyó permeabilitás-változás befolyásolja egy olyan mágneskor 'mágneses ellenállását, amelynek hőmérséklete részben, vagy egészben e hőfokintervallumban van. Állandó értékű árammal, vagy állandó mágnessel történő gerjesztés esetén a hőmérséklet változása ebben az; intervallumban egyben az indukció változását jelenti, ezzel változik a •mágneskörbe iktatott mágneses zárra ható erő is. A villamos áramkör megszakítása, vagy zárása tehát úgy történik, hogy egy állandó, vagy elektromágnessel gerjesztett mágneskört, vagy annak egy részét a Curie hőmérsékletre hozzuk. Ekkor a mágneskör részét alkotó mágneses zár-a pólusokról leszakad, a villamos, áramkört vagy közvetlenül ezzel a mozgással, vagy pedig áttétellel nyitja, ill. zárja. A Curie hőmérséklet elérésére szükséges hőmennyiséget áraimkörvédelem esetén maga a túláram vagy áramlökés szolgáltatja; szabályozástechnikai ' berendezésinél a hőforrás lehet villamos áram, szilárd test, gáz, folyadék stb., hűtésnél pedig hőelvonó közeg, vagy berendezés. A gyakorlati megoldás lehet az, hogy" magát a mágneses zárat hevítjük és ez közvetlenül az áramkör része.