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Title:
OVERCURRENT PROTECTION DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/178259
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an overcurrent protection device (1), comprising a conductor (10), an evaluating processor unit (4), a temperature sensor (11), wherein - the conductor (10) is formed in such a manner that a current (I) is guided from a source (101) along a defined path (W) in the conductor (10) to a consumer (201) and - the temperature sensor (11) is arranged in relation to the conductor (10) in such a manner that a temperature of the conductor (10) can be measured as a temperature measured value, wherein - the temperature sensor (11) is connected with the evaluating processor unit (4), where the evaluating processor unit (4) is configured to compare the measured temperature value with a temperature limit value stored in the evaluating processor unit (4), wherein the temperature threshold value is selected in such a manner that it represents a distribution prevailing in the conductor (10) of a maximum permissible electric current, wherein a current density resulting from this is evaluated as an overcurrent in the conductor (10), - the evaluating processor unit (4) is furthermore configured such that if the measured temperature value has reached the temperature limit value, a control signal which indicates the overcurrent in the conductor (10) is output via a control output (4a) in the evaluating processor unit (4).

Inventors:
KRÄTZSCHMAR, Andreas (Zum Rossbusch 2, Ammerthal, 92260, DE)
MAIER, Martin (Karl-Günther-Str. 35, Erbendorf, 92681, DE)
RÖSCH, Bernhard (Grottenhof 2, Sulzbach-Rosenberg, 92237, DE)
ZHU, Yi (Donnersbergring 24C, Darmstadt, 64295, DE)
Application Number:
EP2012/060166
Publication Date:
December 05, 2013
Filing Date:
May 30, 2012
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Wittelsbacherplatz 2, München, 80333, DE)
KRÄTZSCHMAR, Andreas (Zum Rossbusch 2, Ammerthal, 92260, DE)
MAIER, Martin (Karl-Günther-Str. 35, Erbendorf, 92681, DE)
RÖSCH, Bernhard (Grottenhof 2, Sulzbach-Rosenberg, 92237, DE)
ZHU, Yi (Donnersbergring 24C, Darmstadt, 64295, DE)
International Classes:
H01H83/20; H01H73/00
Domestic Patent References:
2007-07-26
2007-07-26
Foreign References:
EP1912238A12008-04-16
JP2011243319A2011-12-01
JP2003223839A2003-08-08
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Postfach 22 16 34, München, 80506, DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Überstromschutzeinrichtung (1), umfassend

einen Leiter (10),

eine Auswerteeinheit (4),

einen Temperatursensor (11), wobei

- der Leiter (10) derart ausgestaltet ist, dass ein Strom (I) von einer Quelle (101) längs eines definierten Weges (W) des Leiters (10) zu einem Verbraucher (201) geführt wird und

- der Temperatursensor (11) derart zu dem Leiter (10) ange¬ ordnet ist, dass eine Temperatur des Leiters (10) als ein Temperatur-Messwert messbar ist, wobei

- der Temperatursensor (11) mit der Auswerteeinheit (4) verbunden ist, dabei ist die Auswerteeinheit (4) dazu ausgestaltet den Temperatur-Messwert mit einem in der Auswerteeinheit (4) hinterlegten Temperatur-Grenzwert zu vergleichen, wobei der Temperatur-Grenzwert derart ge¬ wählt ist, das er eine in dem Leiter (10) herrschende Verteilung eines maximal zulässigen elektrischen Stromes repräsentiert, wobei eine daraus resultierende Stromdich¬ te als ein Überstrom in dem Leiter (10) gewertet wird,

- die Auswerteeinheit (4) ist weiterhin dazu ausgestaltet, dass wenn der Temperatur-Messwert den Temperatur-Grenz- wert erreicht hat, über einen Steuerausgang (4a) der Aus¬ werteeinheit (4) ein Steuersignal ausgegeben wird, wel¬ ches den Überstrom in dem Leiter (10) anzeigt.

2. Überstromschutzeinrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei der Leiter (10) als eine Abfolge von Schlingen (S1,...,S13) ausge¬ bildet ist, dabei ist eine Leiterlänge des Leiters (10) durch die Schlingenabfolge auf einer Messstrecke (MS) unterge¬ bracht, wobei die Längenausdehnung der Messtrecke (MS) klei¬ ner ist als die Leiterlänge.

3. Überstromschutzeinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein erster Temperatursensor (11), ein zweiter Temperatur- sensor (12) und ein dritter Temperatursensor (13) längs des Weges (W) des Leiters (10) verteilt angeordnet ist und die Temperatursensoren (11,12,13) derart zu dem Leiter (10) angeordnet sind, dass eine erste Temperatur des Leiters (10) an einen ersten Ort (XI), eine zweite Temperatur an einem zweiten Ort (X2) und eine dritte Temperatur an einem dritten Ort (X3) des Leiters (10) als ein erster, zweiter und dritter Temperatur-Messwert messbar ist. 4. Überstromschutzeinrichtung (1) nach Anspruch 3, wobei die Auswerteeinheit (4) mit dem ersten Temperatursensor (11), dem zweiten Temperatursensor (12) und dem dritten Temperatursensor (13) verbunden ist und dazu ausgestaltet ist aus dem ers¬ ten, zweiten und dritten Temperatur-Messwert einen Tempera- turdifferenzwert zu berechnen.

5. Überstromschutzeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Leiter (10) eine mäanderförmige Ausgestal¬ tung aufweist und dadurch eine im Wesentlichen rechteckförmi- ge Fläche für einen Einbauraum gegeben ist.

6. Überstromschutzeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Leiter (10) eine mäanderförmige, kreisförmi¬ ge Ausgestaltung aufweist und dadurch eine Kreis-Fläche für einen Einbauraum gegeben ist, wobei die Schlingen des Leiters (10) bifilar angeordnet sind.

7. Überstromschutzeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei der Leiter (10) als ein in Längsrichtung ausge- dehnter flacher Streifen ausgestaltet ist und in einer

Schlinge eine Querschnittsverkleinerung in dem Streifen angeordnet ist, welche zur Erhöhung der Stromdichte in der Umge¬ bung der Querschnittsverkleinerung führt. 8. Überstromschutzeinrichtung (1) nach Anspruch 5, wobei der Leiter (10) als flacher Streifen durch eine schichtweise Zu¬ sammenstellung mehrerer Schlingen (S1,...,S13) als ein quaderförmiges Element ausgestaltet ist.

9. Überstromschutzeinrichtung (1) nach Anspruch 8, wobei zwischen den schichtweise angeordneten Schlingen (S1,...,S13) ein Isolationsmaterial (40) angeordnet ist. 10. Überstromschutzeinrichtung (1) nach Anspruch 8 oder 9, wobei eine Anfangsstrecke (AI) des Leiters (10) und eine End¬ strecke (El) des Leiters (10) im Wesentlichen rechtwinkelig zu dem quaderförmiges Element angeordnet sind und ein Teilbe¬ reich der Anfangs- und Endstrecke (AI, El) jeweils mit einem weiteren elektrisch leitenden, flächig ausgeprägten Material verstärkt ist.

11. Überstromschutzeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Material des Leiters

- eine Chrom-Nickel Legierung, insbesondere

- eine Kupfer-Nickel Legierung, insbesondere

- eine Stahl-Nickel Legierung, insbesondere

- eine Chrom-Aluminium Legierung

aufweist .

12. Überstromschutzeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei ein Widerstand des Leiters (10) bezogen auf den Weg (W) im Bereich von 1 Milliohm bis 100 Milliohm liegt. 13. Überstromschutzeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 ausgestaltet als elektrische Schaltbaugruppe umfas¬ send,

einen Eingangsklemmbereich (100) zum Anschließen von Quell- Leitungen,

einen Ausgangsklemmbereich (200) zum Anschließen von Verbraucher-Leitungen, und zusätzlich zu dem

ersten Leiter (10),

einen zweiten Leiter (20),

einen dritten Leiter (30),

ein erstes Schalmittel (105),

ein zweites Schalmittel (205) ,

ein drittes Schalmittel (305) , wobei die Leiter (10,20,30) jeweils in Reihe mit den Schalt¬ mitteln (105,205,305) zwischen einer zugehörigen ersten, zweiten bzw. dritten Eingangsklemme des Eingangsklemmberei¬ ches (100) und einer ersten, zweiten bzw. dritten Ausgangsklemme des Ausgangsklemmbereichs (200) angeordnet sind.

14. Überstromschutzeinrichtung (1) nach Anspruch 13 aufweisend für je einen Leiter (10,20,30) je ein mit dem jeweiligen Schaltmittel (105,205,305) zusammenwirkendes Schaltschloss zum Abschalten des über den Leiter (10,20,30) fließenden Stromes ( I i , 12,13), wobei die Kraft einer Feder genutzt wird, welche bei einem manuellen Zuschalten gespannt wird und bei Erreichen des Temperatur-Grenzwertes über eine mit dem Steu¬ erausgang (4a) verbundene Auslöseeinrichtung (5) entspannt wird .

Description:
Beschreibung

ÜberStromschutzeinrichtung Die Erfindung betrifft eine Überstromschutzeinrichtung, umfassend einen Leiter, eine Auswerteeinheit, einen Temperatursensor, wobei der Leiter derart ausgestaltet ist, dass ein Strom von einer Quelle längs eines definierten Weges des Lei ¬ ters zu einem Verbraucher geführt wird.

Aus der WO 2007/082775 AI ist eine derartige Überstromschutz- einrichtung bereits bekannt. Nachteilig an der bekannten Überstromschutzeinrichtung ist es, dass sie mit einem Bimetallauslöser arbeitet, bei welchem nur ein begrenzter Ein- Stellbereich des Überstromschutzschalters gegeben ist.

Der Einstellbereich ist der Bereich, in welchem eine Überwachung eines Betriebsstromes eines elektrischen Verbrauchers erfolgen kann. Er wird durch eine Betriebsstromobergrenze Io und eine Betriebsstromuntergrenze Iu begrenzt. Mittels eines Einstellmittels (z.B. eine Einstellschraube) an der Vorrich ¬ tung kann ein thermischer Überlastauslöser (Bimetall) auf den jeweiligen Anlagenstrom eingestellt werden, so dass eine gezielte Überwachung des nachgeschalteten zu überwachenden Verbrauchers erfolgen kann.

Um den Einstellbereich bei der Überstromschutzeinrichtung aus der WO 2007/082775 AI zu erweitern, werden aufwändige zusätzliche Einstellmittel und Verfahren vorgesehen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Überstromschutzeinrichtung bereitzustellen, bei welchem ein erweiterter Einstellbereich auf einfachere Weise als es im Stand der Technik gegeben ist, möglich ist.

Gelöst wird die Aufgabe durch eine Überstromschutzeinrichtung, umfassend einen Leiter, eine Auswerteeinheit, einen Temperatursensor, wobei der Leiter derart ausgestaltet ist, dass ein Strom von einer Quelle längs eines definierten Weges des Leiters zu einen Verbraucher geführt wird und der Tempe ¬ ratursensor derart zu dem Leiter angeordnet ist, dass eine Temperatur des Leiters als ein Temperatur-Messwert messbar ist, wobei der Temperatursensor mit der Auswerteeinheit ver ¬ bunden ist, dabei ist die Auswerteeinheit dazu ausgestaltet den Temperatur-Messwert mit einem in der Auswerteeinheit hin ¬ terlegten Temperatur-Grenzwert zu vergleichen, wobei der Temperatur-Grenzwert derart gewählt ist, dass er eine in dem Leiter herrschende Verteilung eines maximal zulässigen elekt ¬ rischen Stromes repräsentiert, wobei eine daraus resultieren ¬ de Stromdichte als ein Überstrom in dem Leiter gewertet wird, die Auswerteeinheit ist weiterhin dazu ausgestaltet, dass wenn der Temperatur-Messwert den Temperatur-Grenzwert er- reicht hat, über einen Steuerausgang der Auswerteeinheit ein Steuersignal ausgegeben wird, welches den Überstrom in den Leiter anzeigt.

Die Stromdichte kennzeichnet die Verteilung des elektrischen Stromes in einem Leiter und dient als Maß für dessen elektrische Belastbarkeit. Sie ist definiert als das Verhältnis der Stromstärke zur Stromquerschnittsfläche, durch die der Strom tritt. Je größer die Stromdichte, umso mehr erwärmt sich der Leiter und desto besser kann mit dem Temperatursensor ein Temperatur-Messwert erfasst werden. Je nach Wahl des Tempera ¬ tur-Grenzwertes kann nun ein Einstellbereich für die Über- stromschutzeinrichtung gewählt werden.

Bei einer Überwachung mittels eines Bimetallauslösers, wie es nach dem Stand der Technik der Fall ist, wird ein zu überwa ¬ chender Strom mit einem Bimetallauslöser derart gekoppelt, dass er durch den Stromanstieg zu einer Erwärmung des Bime ¬ tallauslösers und letztendlich zu einer räumlichen Auslenkung eines Teils des Bimetallauslösers kommt. Ein typischer Ein- Stellbereich eines Bimetallauslösers liegt bei ca. 1 zu 1,6. Ein typischer Wert für eine notwendige Temperatur bei einer Bimetallauslösung ist beispielsweise 16 Kelvin Übertempera ¬ tur. Hingegen bei einer Lösung mittels eines Leiters mit ei- nem Temperatursensor kann bereits eine strombedingte Erwärmung von ca. 1 Kelvin ermittelt werden. Hiermit lassen sich Einstellbereiche größer als 1 zu 4, insbesondere größer als 1 zu 6 realisieren.

In einer weiteren Ausgestaltung der Überstromschutzeinrich- tung ist der Leiter als eine Abfolge von Schlingen ausgebil ¬ det, dabei ist eine Leiterlänge des Leiters durch die Schlin ¬ genabfolge auf einer Messstrecke untergebracht, wobei die Längenausdehnung der Messstrecke kleiner ist als die Leiterlänge. Durch die Abfolge von Schlingen nimmt der Leiter in einer Überstromschutzeinrichtung weniger Einbauraum in Anspruch als es nach dem Stand der Technik bekannt ist.

Eine weitere Genauigkeit und Ausdehnung des Einstellbereiches wird dadurch erreicht, dass die Überstromschutzeinrichtung einen ersten Temperatursensor, einen zweiten Temperatursensor und einen dritten Temperatursensor längs des Weges des Leiters verteilt angeordnet aufweist und die Temperatursensoren derart zu dem Leiter angeordnet sind, dass eine erste Tempe ¬ ratur des Leiters an einem ersten Ort, eine zweite Temperatur an einem zweiten Ort und eine dritte Temperatur an einem dritten Ort des Leiters als ein erster, zweiter und dritter Temperatur-Messwert messbar ist.

Zur Ermittlung eines Temperaturdifferenzwerts (ΔΤ η ) kann bei ¬ spielsweise folgende Formel angewandt werden:

Temperaturdifferenzwert

Ermittelte Temperatur des ersten Temperatursensors am ersten Ort

Ermittelte Temperatur des zweiten Temperatursensors am zweiten Ort

Ermittelte Temperatur des dritten Temperatursensors am dritten Ort n: Betrachtetes Messelement bzw. betrachteter Leiter.

Der Temperaturdifferenzwert kann durch die Auswerteeinheit beispielsweise bei einer zeitgleichen Ermittlung der einzel- nen Temperaturen der Temperatursensoren ermittelt werden.

Durch eine entsprechende Auswertung des Temperaturdifferenzwerts in der Auswerteeinheit kann letztendlich erkannt werden ob ein ordnungsgemäßer Betrieb des Verbrauchers vorliegt oder ob eine Überlast am Verbraucher ansteht oder bereits vor- liegt.

Bei einer Ausgestaltungsvariante der Überstromschutzeinrich- tung weist der Leiter eine mäanderförmige Ausgestaltung auf und besitzt dadurch im Wesentlichen eine rechteckförmige Flä- che für einen Einbauraum. Die rechteckförmige Fläche ist von Vorteil, wenn zwischen der rechteckförmigen Fläche und beispielsweise einer Leiterplatte die Temperatursensoren ange ¬ ordnet sind. Eine andere alternative Ausgestaltung sieht vor, dass der

Leiter eine mäanderförmige, kreisförmige Ausgestaltung auf ¬ weist und dadurch eine Kreis-Fläche für einen Einbauraum ge ¬ geben ist, wobei die Schlingen des Leiters bifilar angeordnet sind. Eine bifilare Anordnung der Schlingen hat insbesondere den Vorteil, dass sich bei einer kreisförmigen Anordnung ein durch den Leiter hervorgerufenes Magnetfeld aufhebt. Bei ei ¬ ner kreisförmigen mäanderförmigen Ausgestaltung, beispielsweise bei einer bifilaren Spirale, ist es von Vorteil, dass ein Einbauraum minimiert wird. Ein Temperaturmesswert kann insbesondere in der Mitte der kreisförmigen Fläche abgenommen werden, da sich hier eine Heizleistung zentralisiert. Eine Drei-Punkte-Temperaturmessung könnte hier an einen Anfang, in der Mitte und an einem Ende des mäanderförmigen, kreisförmigen Leiters durchgeführt werden.

Eine weitere Ausgestaltung der Überstromschutzeinrichtung sieht vor, dass der Leiter als ein in Längsrichtung ausgedehnter flacher Streifen ausgestaltet ist und in einer Schlinge eine Querschnittsverkleinerung in dem Streifen angeordnet ist, welche zur Erhöhung der Stromdichte in der Umge ¬ bung der Querschnittsverkleinerung führt. Eine Querschnittsverkleinerung könnte beispielsweise durch eine Bohrung, eine Ausnehmung oder eine laterale Aussparung in dem flachen

Streifen realisiert werden. Bei einer Bohrung oder einer seitlichen Verengung des Streifens bzw. des Leiters nimmt die Stromdichte an diesen Stellen zu, da hier der Querschnitt verkleinert ist. Eine Zunahme der Stromdichte an dem verklei- nerten Querschnitt hat eine Temperaturerhöhung an dieser

Stelle zur Folge. Dementsprechend kann an dieser Stelle eine Messstelle mittels eines Temperatursensors angeordnet werden, eine Abfrage einer Temperatur wird somit erleichtert. Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass der

Leiter als flacher Streifen durch eine schichtweise Zusammenstellung mehrerer Schlingen als ein quaderförmiges Element ausgestaltet ist. Weiterhin ist es von Vorteil, wenn zwischen den schichtweise angeordneten Schlingen des quaderförmigen Elementes ein Isolationsmaterial angeordnet ist.

Eine weiterführende Ausgestaltung des quaderförmigen Elemen- tes sieht vor, dass eine Anfangsstrecke des Leiters und eine Endstrecke des Leiters im Wesentlichen rechtwinklig zu dem quaderförmigen Element angeordnet sind und ein Teilbereich der Anfangs- und Endstrecke jeweils mit einem weiteren elekt ¬ risch leitenden, flächig ausgeprägten Material verstärkt ist. Eine Verstärkung, beispielsweise mit einer Kupferplatte, ges ¬ taltet einen Einbau auf einer Leiterplatte einfacher und bil ¬ det eine Kontaktfläche für ein in der Überstromschutzeinrich- tung angeordnetes Schaltschloss . Mit Vorteil weist das Material des Leiters eine Chrom-Nickel- Legierung, insbesondere eine Kupfer-Nickel-Legierung, insbesondere eine Stahl-Nickel-Legierung, insbesondere eine Chrom- Aluminium-Legierung auf. Derartige Legierungen haben den Vor- teil, dass der Widerstand trotz Erwärmung möglichst konstant bleibt, welches eine zusätzliche Festigkeit des Leiters, be ¬ zogen auf einen Überlaststrom oder Kurzlaststrom bei welchen die Überstromschutzeinrichtung noch nicht direkt reagieren soll, begünstigt. Denn bei einer geeigneten Materialwahl und einem ausreichenden Querschnitt wird der Leiter bei einem kurzzeitigen Überstrom nicht zerstört ( "Durchbrenn-Gefahr" ) .

Vorteilhafter Weise wird ein Widerstand des Leiters bezogen auf den Weg im Bereich von einem 1 Milliohm bis 100 Milliohm liegen .

Für einen Einsatz, beispielsweise als Motorstromschutzschal ¬ ter, ist die Überstromschutzeinrichtung ausgestaltet als eine elektrische Schaltbaugruppe umfassend, einen Eingangsklemmbe ¬ reich zum Anschließen von Quell-Leitungen, einen Ausgangsklemmbereich zum Anschließen von Verbraucher-Leitungen, und zusätzlich zu dem ersten Leiter, einen zweiten Leiter, einen dritten Leiter, ein erstes Schaltmittel, ein zweites Schalt- mittel, ein drittes Schaltmittel, wobei die Leiter jeweils in Reihe mit den Schaltmitteln zwischen einer zugehörigen ersten, zweiten bzw. dritten Eingangsklemme des Eingangsklemmbe ¬ reiches und einer ersten, zweiten bzw. dritten Ausgangsklemme des Ausgangsklemmbereiches angeordnet sind.

Die Überstromschutzeinrichtung weist für je einen Leiter je ein mit dem jeweiligen Schaltmittel zusammenwirkenden Schalt- schloss zum Abschalten des über den Leiter fließenden Stromes auf, wobei die Kraft einer Feder genutzt wird, wobei einem manuellen Zuschalten gespannt und bei Erreichen des Übertemperatur-Grenzwertes über eine mit den Steuerausgang verbunde ¬ ne Auslöseeinrichtung entspannt wird.

Die Zeichnung zeigt mehrere Ausführungsbeispiele zur Ausges- taltung eines Leiters einer Überstromschutzeinrichtung . Es zeigen : FIG 1 eine Überstromschutzeinrichtung 1 für einen dreiphasigen Schutz zwischen einer Quelle und einen Verbraucher,

FIG 2 eine erste Ausgestaltungsvariante eines Leiters,

FIG 3 eine zweite Ausgestaltungsvariante eines Leiters,

FIG 4 Querschnittsverkleinerung in einem Leiter, eine weitere Querschnittsverkleinerung in einem Leiter, eine dritte Ausgestaltungsvariante eines Leiters, eine vierte Ausgestaltungsvariante eines Leiters, eine Überstromschutzeinrichtung ausgestaltet als eine Schaltbaugruppe und eine Leiterplatte der Schaltbaugruppe.

Gemäß FIG 1 ist eine Überstromschutzeinrichtung 1 für den Schutz eines Verbrauchers 201 dargestellt. Unter Verbraucher wird hier beispielsweise ein Elektromotor angesehen. Der Verbraucher 201 erhält seinen Strom über eine dreiphasige Quelle 101. Für einen Anschluss der Quelle 101 und des Ver ¬ brauchers 201 sieht die Überstromschutzeinrichtung 1 einen Eingangsklemmbereich 100 und einen Ausgangsklemmbereich 200 vor.

Für den dreiphasigen Schutz des Verbrauchers 201 sind in der Überstromschutzeinrichtung 1 ein erster Leiter 10, ein zweiter Leiter 20 und ein dritter Leiter 30 angeordnet. Die Lei- ter 10,20,30 sind derart ausgestaltet, dass ein Strom I i , I 2 ,l3 von der Quelle 101 längs eines definierten Weges der Leiter 10,20,30 zu dem Verbraucher 201 geführt wird. Um eine Temperaturverteilung in den Leitern 10,20,30 zu bestimmen, weist jeder Leiter einen ersten Temperatursensor 11,21,31, einen zweiten Temperatursensor 12,22,32 und einen dritten Temperatursensor 13,23,33 auf. Am Beispiel des ersten Leiters 10 sei der Aufbau näher erklärt. Der erste Leiter 10 weist den ersten Temperatursensor 11, den zweiten Temperatursensor 12 und den dritten Temperatursensor 13 längs des Weges des Leiters 10 verteilt angeordnet auf. Die Temperatursenso ¬ ren 11,12,13 sind derart zu dem Leiter 10 angeordnet, dass eine erste Temperatur des Leiters 10 an einem ersten Ort XI

(siehe hierzu FIG 3 und FIG 7), eine zweite Temperatur an ei ¬ nem zweiten Ort X2 und eine dritte Temperatur an einem dritten Ort X3 des Leiters 10 als ein erster, zweiter und dritter Temperatur-Messwert messbar ist.

Die Temperatursensoren 11,12,13 sind jeweils mit einer Aus ¬ werteeinheit 4 verbunden, dabei ist die Auswerteeinheit 4 da ¬ zu ausgestaltet, einen Temperatur-Messwert mit einem in der Auswerteeinheit 4 hinterlegten Temperatur-Grenzwert zu ver- gleichen oder einen Temperatur-Differenzwert zu ermitteln und durch eine Auswertung einer Anstiegsgeschwindigkeit des Tem ¬ peratur-Differenzwertes auf einen Überstrom in dem Leiter 10 zu schließen. Eine Auswertung des Temperatur-Differenzwertes ΔΤ η kann durch folgende Formel erfolgen.

(dATA AT m -AT n(x-l)

dt -t. x-l ΔΤ η : Ist der Temperaturdifferenzwert des entsprechenden Lei ¬ ters „n" 10,20,30 zum jeweiligen Auswertezeitpunkt, in welchem durch die entsprechenden Temperatursensoren gleichzeitig die Temperaturen erfasst werden,

n: Betrachteter Leiter 10,20,30

x: Auswertezeitpunkt (aktueller Zeitpunkt einer Messauswer ¬ tung) Weiterhin ist die Auswerteeinheit 4 dazu ausgestaltet, dass wenn der Temperatur-Messwert den Temperatur-Grenzwert oder der Temperatur-Differenzwert den Temperatur-Differenz-Grenzwert erreicht hat, über einen Steuerausgang 4a der Auswerte- einheit 4 ein Steuersignal, welches einen Überstrom in dem Leiter 10 anzeigt, auszugeben.

Der Steuerausgang 4a steht mit einer Auslöseeinheit 5 in Verbindung. Die Auslöseeinheit 5 ist wiederum dazu ausgestaltet ein erstes Schaltmittel 105, ein zweites Schaltmittel 205 und ein drittes Schaltmittel 305 zu betätigen und damit den

Stromkreis von der Quelle 101 zu dem Verbraucher 201 als Schutzmaßnahme zu unterbrechen. Die Temperatursensoren

11,12,13; 21,22,23 und 31,32,33 eines jeden Leiters 10,20,30 sind jeweils durch eine erste Isolationsschicht 51, eine zweite Isolationsschicht 52 und durch eine dritte Isolations ¬ schicht 53 von den Leitern getrennt angeordnet.

Eine erste Ausführungsform eines Leiters 10 ist gemäß FIG 2 dargestellt. Zwischen einer ersten Kupferschiene 73 und einer zweiten Kupferschiene 74 ist ein flächig, mäanderförmig ausgeprägter Leiter angeordnet. Als Besonderheit bei dieser Aus ¬ gestaltungsvariante weist die flächig, mäanderförmige Ausges ¬ taltung des Leiters eine erste Aussparung 71 und eine zweite Aussparung 72 auf. Ein von der ersten Kupferschiene 73 ausge ¬ hender Strom kann sich in einen ersten und in einen zweiten Zweig verteilen, bis er an einer Fläche 75 für einen Temperatursensor wieder zusammengeführt wird. Diese Zusammenführung hat eine Querschnittsvergrößerung zur Folge damit nimmt eine Stromdichte an dieser Stelle wieder ab. Die Abnahme der

Stromdichte an der Fläche 75 hat den Vorteil, dass hier ein Temperatursensor platziert werden kann, welche eine Tempera ¬ tur misst, welche nicht zwangsläufig mit der Temperatur über ¬ einstimmen muss, welche an einem anderen Ort des Leiters 10 herrscht. Damit wird erreicht, dass bei einem kurzzeitigen

Überstrom, z.B. Einschaltstrom eines Motors, nicht sofort die gemessene Temperatur in dem Bereich des Temperatur-Grenzwertes gelangt. Gemäß FIG 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Leiters 10 dargestellt. Der Leiter 10 ist jeweils zwischen einer Kup ¬ ferplatte 23 angeordnet. Der Leiter 10 ist als ein flächiger, metallischer Streifen mäanderförmig zwischen den beiden Kup- ferplatten 23 angeordnet. Demnach ist der Leiter 10 als eine Abfolge von Schlingen S1,...,S6 ausgebildet. Eine Leiterlänge des Leiters 10, welche gleichzusetzen ist mit einem Weg W des Leiters 10 ist durch die Schlingenabfolge auf einer Messtre ¬ cke MS untergebracht, wobei die Längenausdehnung der Mess- strecke MS kleiner ist als die Leiterlänge des Leiters 10, also kleiner als der Weg W. Als vorteilhaft hat sich bei ¬ spielsweise herausgestellt, wenn der Leiter 10 eine ca. 8 mm breite und 1 mm starke flächig ausgeprägte Metalllegierung, beispielsweise eine Chrom-Aluminium-Legierung ist. Das Ver- hältnis von Breite zu Dicke des Leiters sollte daher insbe ¬ sondere 1 zu 10 aufweisen.

Für den späteren Einbau des Leiters 10 in eine Schaltbaugrup ¬ pe als eine Überstromschutzeinrichtung ist es ratsam, wenn der Leiter 10 auf einer ersten Isolationsschicht 51 angeord ¬ net ist. Der Leiter 10 und die Isolationsschicht 51 sind wie ¬ derum auf einer Leiterplatte 60 angeordnet (siehe auch FIG 9) . Unterhalb der Leiterplatte 60 ist in der FIG 3 schematisch die Messstrecke MS durch eine Streckenabzeichnung angedeutet. Die Streckenabzeichnung weist einen ersten Ort XI, einen zweiten Ort X2 und einen dritten Ort X3 auf. An diesen drei Orten X1,X2,X3 werden drei unterschiedliche Temperatursenso- ren verteilt angeordnet.

Gemäß FIG 4 und FIG 5 ist jeweils eine Seitenansicht des Lei ¬ ters 10 aus FIG 3 dargestellt. Mit FIG 4 wird eine erste Art einer Querschnittsverkleinerung in einer Schleife des Leiters 10 dargestellt. Hierbei handelt es sich um laterale Ausneh ¬ mungen 21. In FIG 5 ist eine zweite Art der Querschnittsverkleinerung dargestellt. Hierbei handelt es sich um eine Boh ¬ rung 22. Eine weitere Ausgestaltungsvariante eines Leiters 10 ist ge ¬ mäß FIG 6 abgebildet. Dabei weist der Leiter 10 eine mäander- förmige, kreisförmige Ausgestaltung auf, es wird dadurch eine Kreis-Fläche für einen Einbauraum gegeben, dass besondere ist hierbei das die Schlingen des Leiters 10 bifilar angeordnet sind, wodurch sich ein Magnetfeld aufhebt. Die mäanderförmi- ge, kreisförmige Ausgestaltung des Leiters 10 könnte auch als eine Spirale betrachtet werden, wobei am linken Eingang der Spirale ein erster Temperatursensor angeordnet wird und am rechten Ausgang der Spirale ein dritter Temperatursensor angeordnet wird, der zweite Temperatursensor wird demzufolge im Mittelpunkt der Spirale angeordnet, da sich hier eine Wärme ¬ entwicklung konzentriert. Eine besondere bevorzugte Ausgestaltungsvariante des Leiters 10 ist gemäß der FIG 7 gegeben. Durch eine schichtweise Zu ¬ sammenstellung mehrerer Schleifen S1,...,S13 ist ein flacher Streifen des Leiters 10 zu einem quaderförmigen Element zusammengelegt. Zwischen den schichtweise angeordneten Schlei- fen S1,...,S13 ist ein Isolationsmaterial 40 angeordnet. Eine Anfangsstrecke AI des Leiters 10 und eine Endstrecke El des Leiters 10 ist im Wesentlichen rechtwinklig zu dem quaderförmigen Element angeordnet, wobei in einem Teilbereich der Anfangs- und Endstrecke jeweils eine verstärkte Kupferplatte aufgebracht sein kann.

Durch die schichtweise Zusammenstellung der Schlingen

S1,...,S13 kann auf einer Längenausdehnung einer Messstrecke MS ein wesentlicher größerer Weg W des Leiters 10 untergebracht werden.

An den Orten XI, X2 und X3 können über den Leiter 10 verteilt Temperatursensoren angebracht werden. Mit FIG 8 ist eine mögliche Ausgestaltungsvariante einer

Überstromschutzeinrichtung 1 als eine Schaltbaugruppe abge ¬ bildet. Zwischen dem Eingangsklemmbereich 100 und dem Ausgangsklemmbereich 200 sind die Schutzelemente, wie sie symbo- lisch mit FIG 1 erklärt wurden, angeordnet. Eine Leiterplatte 60 weist einen ersten Leiter 10, einen zweiten Leiter 20 und einen dritten Leiter 30 auf, wobei die Leiter 10,20,30 als eine schichtweise Zusammenstellung mehrerer Schlingen

S1,...,S13 zu einen quaderförmigen Element ausgestaltet sind.

Gemäß FIG 9 ist die Leiterplatte 60 aus FIG 8 in einer De ¬ tailansicht dargestellt. Neben dem ersten Leiter 10, dem zweiten Leiter 20 und dem dritten Leiter 30 sind hier ein erster Einbauplatz 301, ein zweiter Einbauplatz 302 und ein dritter Einbauplatz 303 zu sehen. Die Einbauplätze 301, ..., 303 dienen der Aufnahme des ersten bis dritten Temperatursensors. Die Leiterplatte 60 ist beispielsweise als ein Multilayer aufgebaut und weist im Inneren der Leiterplatte 60 in der Nä- he der Einbauplätze 301,..., 303 die entsprechenden Temperatur ¬ sensoren in Halbleiterbauform im Inneren der Leiterplatte 60 auf. Entsprechende Leiterbahnen sind von den Temperatursenso ¬ ren innerhalb der Leiterplatte 60 zu der Auswerteeinheit 5 geführt. Die Auswerteeinheit 5 ist dabei ausgestaltet, einen Temperatur-Differenz-Wert zu ermitteln und mit einem entspre ¬ chenden Grenzwert zu vergleichen und bei Überschreiten des entsprechenden Grenzwertes ein entsprechendes Schaltschloss , wie es nach dem Stand der Technik bekannt ist, auszulösen und damit auf einen Überstrom sicherheitstechnisch zu reagieren.