DE1615615A1 - Geraet zum Messen der Temperatur eines elektrischen Leiters - Google Patents
Geraet zum Messen der Temperatur eines elektrischen LeitersInfo
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- DE1615615A1 DE1615615A1 DE1967A0056110 DEA0056110A DE1615615A1 DE 1615615 A1 DE1615615 A1 DE 1615615A1 DE 1967A0056110 DE1967A0056110 DE 1967A0056110 DE A0056110 A DEA0056110 A DE A0056110A DE 1615615 A1 DE1615615 A1 DE 1615615A1
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Description
7 STUTTGART
242761/2
A 1o 519
26« Juni 1947
i *· wa
AHACOHM WIBB AHD GABLB COKPAHY 6o5 Third Avenue, 2ί E W YORK Η.Υ,/tTSA
Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Hessen der Temperatur
eines elektrischen Leiters, und zwar der sich entlang eines Abschnittes dieses stromführenden Leiters im Kittel einstellenden Temperatur aufgrund einer Messung der Leitwertänderung
eines auf der Länge des Leiters eingebetteten Prüfleitere.
Es besteht häufig der Wunsch, die Temperatur des Leiters eines
elektrischen Kabels zu überwachen, insbesondere aber Aus-3-rigm
über die Temperatur von verhältnismässig langen Absohnitten
von armierten Hochspannungskabeln zu gewinnen. So
009823/0498
A 10 519
26. «Mal 1967
1 - ν»
■use *·!· toi dtr Auslegung und Bemessung τοη lrdkabelnv
lnsbeaondara vena al· in trookenen Böden rerlegt sind» dan
thandaohan Oegebenheiten in besonderem Masse Beohnung getragen warden· Xn aolohaa Böden ait aiadrigar und häufig la
unrorhersehbarer Veiae aohwaakandar f«uohtigk«it kann dia
tnaraiaona Aualaguag alaa· Eabala nicht alt dar vuaaoliaaairartan
Genauigkeit rorganoaaaa vardan. In baatlaataa kllaatiaohan
Sonant in danan dia Vattarbadlngungan aient Torauagaaagt vvdan
können, baatafct da« Bedürfnl·, dia faaparatur ·ίΜ9 label·
unter atladigar überwachung su halten.
la iat bekannt, dia faaparatur alaaa labels an vsrsonladanea
Stellen aaiaar iyalerung mittel» fharaoalaaaatea suataaaa»
wodureh genaue Angaben Über die aa diesen ausgeiiihlten Stellen
nerrsohanda Temperatur erhalten warden· SIa Traturen elektrischer
leiter wurden »either aus Tabellen ermittelt, welche aufgrund -von Laboratoriumsmeeeungen dar labeleigenechaften,
an Ort und Stalle durchgeführter Bodenaaasungant der auf daa
Kabelweg herrschenden Vattarbedlngungea sowie aufgrund allgemeiner Srfahrungswerte ausaaaengestellt wurden· Eine direkte
Kenntnis der mittleren Temperatur elnea elektrischen Leiters ist jedoch nicht nur Im Hinblick auf dia herraohende Betrlebat-jnrjeratur
von Hutsen, sondern la Hinblick auf ein besseres Ύ ir jtärränie d'ee thermiechen Verhaltene von Kabelsystemen ganz
allgemein· Sie Anordnung einer ausreichenden Zahl von Thermo-
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26. Juni 1967
26. Juni 1967
elementen Mr BestlssKng *·* *«*p*»tur¥«rteilwag Über dl«
gesamte Lange einer Leitung ist jedooh praktieeh nloht duroh-
Dtr Xrfladvme U»gt dahsr Al« Anftmb· socmndsf «in Otrftt
su m6h*ttti, Bit w«Ioh·» der t•qpratundttelwtrt dts
Leiter· tt¥er einen testiartsn I»bel*beohnitt geaaa geaeesen und
auch ttnaittelber angexeigt werden kann«
Biese Aufgabe vird geariUe der Irfindung daduroh gelört, das·
la lautren des labels lit «irreleitender Terbindvng «it des
!•lter des Kabelst jedoch elektriaoh gegeattber diesem isoliert
•la slen tibsr die gssssAs Iflnge des betreffenden labelsbeonnltte·
erstreokender tevperatttr-«bhlaglger Leiter angeordnet let·
TortelUiaftervelse wird der eich, über den betreffenden Kabelabeohnitt
erstreokende SrIIfdraht an des einen Bnde dea Kabel«
abeolmitte· alt dem slektrlsohen Leiter des Kabels knrsgesohlO8sent
wobei da* Kabel selbst als Rüokleiter dient. Ba der
Leiter des Kabels und der PrOfdraht dieselbe 1 eaperatur haben,
werden Fühler, die sonst Infolge von Xeaperatnrdifferensen
swieohen den Prüfdraht und der Rttokleitung auftreten konnten,
iuisfeacbaltet.
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i - wa
Leitwertaeeegertt wird rorteillmfterweiee id angeordnet»
da«· dar geaeeaene Seitwert aueeerhelb daa Kabel· angezeigt
wird· 2ur Mearong daa Laltwarta· da· Prtlfdrahtee let eWeokaia-•igerveiae
alna aieiohetroaquelle Hbar dan Prttfdwtht alt daa
HeeegeraVt Taroundan·
Tortailtaaftarwalaa wird dia warn. Batria» daa MasafarKta· notwandle·
lnargla, baleplalawalaa ttbar ainan franafbraator daa
Kabal ealbet antnoaaan. Ba sea Betrieb daa Keeeeerät·· aialob-•troa
benötigt wird, bum dar tob Kabel agnaa Weohael-•troa
gleiehferlolitet und fefaoaaanfall· Tor de» liatritt in
da· St«*e»rit geregalt werden. Iweokafteaigerweiee wird daa geaaata
Meaegerlt an einer Abaehluaaauffe aontlart» ·ο da·· an
Ort und Stalle eine «mittelbare und mnrerlftaslge Xaaaung rorgae
werden kann· Auf die·· Ve!·· wird jeder Hee«fahlerv
der a«in· Uraaone in der daa llaeagerftt alt dea PrOfdreJit rer-Mndenden
Ieitrmg haben köonte» auageaoliloeeen· Ina Sweek der
Iraittluag genauer Baaawarte wird da· da· Öerlt mufMUaaada Oehln··
elektroatatlaoh und aagnetlMh abgaeehlret· SweokaftMlgerw«i··
wird unaittelbmr tot dar Anseigeakala dea Oerltea la fte~
hfiose ein Venstcr vorgesehen, so da··» wann die Indanffe ei oh
hoch über dea Erdboden befindet» die Ablesungen alttel· eins
Perirohree -rorgenoaaen werden können. Da· das geaegerlLt aufnehmende gehäuse kann an der Sndauffe angeordnet sein, wie die·
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■" 5 ·»
1» dir JeleBm&g dargttttllt let, oder *noh tin·» feil dtr
Badamfft ttlbet bild«.
Xb der Itlolutu&c iet eia Atteftlhrungefceiepiel dee BrflBduagefegeaetaadee
in eoheafttisoher Veiee dargttttllt. Be itigtnt
flg· 1 dme Schaltbild tin·· Mteegerfttee mit eiaer
¥htattton#aohtn Brtteteneohaltmgi
Jig. 2 eise Selte&eaeioBt tin·· ait der fcidaufte suee—engebeateBt
tee Meeeferllt soiBehaeadeB Oe-Bltaeeei
fif. 3 eis Behalt bild, in de» eise «eitere »fUthkeit
dee StroamBeehltteeee dee Meeefertttetf dargeAellt
iet.
Bei dtr in Mg. 1 dargeetellttB AuefUhruageform dtr Erfindung
wird dtr Abgltiohwtrt tiaer Vheatetontf eohtn Brttokt ale Mate
für di· Ltitfähiglceiteänderung des Prüf drahte» verwendet, Dtr
Prüf draht Io ist in dta eoht&atiaoh dargtetellttn Stroaltittr
•ingtbttttt, waa bei deeatn Htrettllung erfolgt. Bar Prüf draht
besteht aus danatlbtn Werkstoff wie dtr Leiter dta Kabale» eo
daea di··· btidtn dtneelbtn Auadehnungekotfficienttn aufweiten
009823/0A98 &Ars_ Ä
.. BAD ORIGINAL" 6 "
ItSf
slab ««oh Mae taeraoelektvlsoaen BfMkM aaeblldea
kOsaea. Oi 41· Mevraag auf der imhw beruht, 4*#e iev rvtif~
ivaht aai imp μ ttbeneioaende Leiter sieb auf derselben Temperatur
befladen, ·ο Mi·· ii· elektrleelie Ieollenog ewieeaen d*a
Prüf draht mi im Leiter «im«a VtraettWrpMC #rlmttb«B. Ist dl·
1»%·11·ο11·ηββ alt Ol ffftrlaktf so mi 41· Mfixobtieoltana*
la dl···* öl aalttelleh ··!&· lev Imolfrrag kttmcB Itmetetoffoi«r
lftUBtfollfttrab· T«w«aiOBC flnim. SMf WOfivaht 1·% MWOk-■!••!«•vw·!··
la i«v lehm· d·· L*l**v· f 1 aafMviMt· Iv 1·«
«ia«i IM· 4·· «υ «fcwwnliMi!·» &iM)]*lMmUM·· al« 4mi
i·· Β·Μ>1· lnvtt««tfalo«««at Hai im? aa 4·· 4«a H···-
*§*1·&ΛΑ IM· 4·· latolafeMbaltt··· Aa aai«r«n Ind·
I»Mft1*oa*ltt·· idvi i»r fvttftvaat «Wv «la« aleh« iav-
#••♦•11%· if Urvwmrt. Ww fvlftimat t· «ad dl·
MesUltoaf f 1 - la Torlleeed·» lall «la· i«v I*Wl*d·» »ild«a
la 3·γ1· ·1β·η Ava 4·ν VhMtatoat'aeliMi Bvflok· 12· Dl·
aafovmi drei Ava· 4·ν Brttok· w«rd«n dureh koastaat· Wider-■tlai·
13t U wü 19 aowl· ·1β·β Yld«vstaad 16 mit rereohltbaivm
mttelabsvlff 12 gebildet, der sua linetellen der Brtiok·
auf den lullpuxüct dient. In einer Brttokendiagonftle let ein
KHllaapereaeter 18 angeordnet, in der anderen Brttokendlagonale
«wischen den Kleaaen 19 und 2o ein OleioliatvoB-Toltaeter. Die
duroh die geetrlolielte Linie 21. eoheaatieeb dargestellte aieioh-
«tr >aqu«Ue ,uafaeet eine Veoaeeletroaiiiell· 22 und einen öleioh-
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rlcater 29. Mo is Kf. 1 dargeettlltt VeonoelotroattteUe
wir* enroll tints fraaaf creator gebildetv defeoen PrlBirwindung
fturofc den otroaftDiroaden Loiter 11 4·· label· gebildet wird.
SetanUttanfielüaBg 24 Ao* frenoforaatoro lot ait Ata Aue»
f ow Aor Woolwolotvoaiiiollo 22 T*rbtmd«iif dio laroroolt·
alt 4oa ftloiossiontor 23 Torouadoa oilid· 41o Oloiohriohtor
29 kurn OiB fiospolnofgloiolirlebtcr bekannt·* Bauart
worAon«
Vb dta Kltaaan 19 tuft 2o dor tfatatttont*aofctn Brückt koastaatta
aitlobatroB suaoft]hr«n, wird dta Oltiohrlohttr 23 tin nieht
darfootolltor 8p»iwnmgoroglw ttkazmttr Bauart naohettohaltst.
tür Bttglioaot itltgahtedta Ollttunf dtt tob eitiohriohttr auafikoadoB
Btroata, aind dltata 911ttr naetofoeohaltot· Ditttr
Kltor oootolit9 «lo Ib fi«. 1 darfttttUt atu ttntr XaduktlTitit
29 «ad oiBfr Kapaaltlt 26. Ha· voitoro Filterwirkuaf wird
dadaroh tralolt« da·· oia groooor Koadoaofttor 1? mvisohtm doa
la Reiht e**ea*ltetOB IrIIfdraht Io «ad dor Eüokltittm« rorfte«aoa
itt, «odvroA joglleho la tinta ditttr leiter indukttr
oraeuetea VtenoolotrüB· unttrdrttokt «erdea·
batterie beeWitn, die aitttlt dta τοη dta la Leiter 1t
BAD ORiGiNAL
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·" β ■■
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26. Juni 1967
1 - wa
fli««senden Wechselstrom abgezweigten Strome« Aufgeladen
wird·
Wi« In Tig. 2 dargestellt ist, let da« in »ig. % «ohematleoh
dargestellte Messgerät in eine« Gehäuse 27 angeordnet, da« •in« Verlängerung der Bndauff« 28 de· leiter« 11 bildet* Die··«
Gehäuse kann au« Alualniua oder Jedea beliebigen elektriech
leitenden Werkstoff bestehen und die Bildung τοη Korona-Entladungen
rerhindernde abgerundete lanten 29 und 3o aufweisen.
Venn weitere Mittel «ur Verhinderung τοη lorona-Äntladungen
vorgesehen eein «ollen« so können hierfür die soheaatisoh angedeuteten
Korona-Ringe 31 und 32 dienen · Da« Gehäuse 27
weiet ein Peneter 33 auf« da« sur elektro«tati«ohen Absohirmung
Torsugew«ie« au« elektrisch leitfähigea Ola« besteht· Dl« derart
ersielte rSllige elektrostatische Absohliming reraeidet
die eonst e^isohen dea auf Hoohspannung befindlichen Messgerät
18 und der Brde autretende kapasitire Kopplung« die eine Zeiger-•chwlngung
rerursachen würde. Durch ein nicht dargestellte««
aus Dynamoblech bestehendes Oehäuse kann deaweiteren eine magnetische
Abaohlraung gegenüber den durch den Leiteretroa erseugten
Magnetfeldern erseugt werden. Sarüberhinaue werden die innerhalb des Gerätes vorhandenen Leitungen so angeordnet« dass
ir ihnen durch das umgebende Magnetfeld leine Spannung lndusiert
•-'irc.
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das Messgerät 18 keinerlei durch Weoheelströae oder ladestrtfae
hervorgerufenen Satten aussusetsen, kann dieses eine
grosee Kapasität 34 parallel geschaltet werden (Üg· 1). Darüberhinaus
kann «int nioht dargestellte gross· Induktivität in Reihe ait den Messgerät gesohaltet werden. IUr einen Bögllohat
weitgehenden Sohuts des Messgerätes werden für die Kapazität 34
und die Induktivität grosee Zeitkonstanten vorgesehen.
fig· 3 sslgt eine andere Wecheeletromquelle 22a, die eich den
Kapasltätenstrom «wischen dem Isolator 28a und den Erdboden «unutee
macht. Diese Kapazität swisohen den Isolator 28a und dem
Brdboden kann durch den äquivalenten Kondensator 35 dargestellt
werden. Wenn die Hochspannung des den Sndisolator 28a aufweisenden
Kabels 345 EV beträgt» so muss die Kapasität 35 einen Wert
von ungefähr 3oo Picofarad haben« Wenn der Eingang des Gleichrichters
23 «wischen der Hochspannungsleitung 36 und dem Isolierkörper 28a liegt» so flieset durch den Gleichrichter 23 ein
für die Durchführung einer Messung ausreichender Strom.
Vaoh den Sinbau des Gerätes wird das Potentiometer so eingestellt,
dass das Messgerät 18 im wesentlichen den Wert "Hull" anzeigt,
was der Fall ist, wenn die Brücke im Gleichgewicht ist, und swar l)ui einer geeigneten Bezugs temp era tür, die unterhalb derjenigen
L:.t;f;t, über der voraussichtlich die Temperatur des Leiters
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BAD ORIGINAL
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/IO
liegt« Jegliohe Steigerung dee Teeperaturmittelwertes des
Leiter· ruft dann eine Yergrösserung de· Widerstand·· de·
Prüfdrahtee 1o und damit infolge einer Störung de« Brückengieiohgewiohtee
einen Aussohlag am Messgerät 18 hervor· Sa· lbea der Störung de· Brttekengleiehgewiohtes kann empirisch
In Bezug au dem Temperaturanstieg de· Prttfdrahtes bei jedem
bekannten Wert für dem ia leiter flieeeenden Strom geaetst
werden. Die tob Mllliaapereaeter 18 angeaeigten Stromerte
•ind ein Mass für den Temperaturmittelwert de· Prüf draht es
und daslt für den eich im Mittel über die Gesamtlänge dee
Xabelatoohnltt·· ergebenden Wert der temperatur de· Leiter·,
innerhalb deeeen eioh der Prüf draht befindet·
Die beeohriebene Ausführung eignet eioh besonders sur Montage
in einer Kabelträgerkonstruktion hoch über dem Erdboden» da die Anseige dee Messgerätes 18 leioht mittels eines Fernglases
vom Boden aus abgelesen werden kann· Bei jeglioher Messung muss der der Wheatstone*eohen Brücke sugeffihrte Oleichstrom
bekannt sein· Dieser kann durch den oben erwähnten Spannungsregler gegeben eein oder aus dem im Augenbliok der Messung
duroh das Kabel fliessenden Wechselstrom bestimmt werden» sofern der Vmrechnungefaktor bekannt ist. Susätslioh au der
visuellen Überwachung kann die Temperatur fern-überwaoht werden, indem das BrUokensignal» das ist der durch das Mllliamptremeter
18 fliessende Strom einem Modulator eingegeben wird» so dass das Brüokensignal ein Trägereignal moduliert» das für
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•ine Telefonleitung oder «in ander·· übertragungsmittel
empfangen werden kann· Si· modulierten Trägereignale können Hoohfrequens», Iiederfrequena~ oder Liohtfrequene-8ignale
■•in·
Aufgrund der Kenntnis d·· Vemperaturmittelvertes au jedem ge-1·%·η·η
Seitpunkt eowl· aufgrund der theraieehen Oegtbezüititen
der ·1η*·1η·η Teilabechnlttt des überwachten Katelabsöhnitt··
kann dl· S«ap«ratur an jade« beliebifen Punkt dl···· labelabeolmltte·
alt grosser OenaUkSnit ermittelt «erden.
Bei dem in flg. 1 dargt st eilten Schaltbild, welohem ein· KabellHng·
Ton ungtflUir 9oo Meter und als PrUfdaht «in Kupferdrmht
der Xennsanl 18 sugrundeliegt» beträgt der Reihenwideretand
de· Prüf draht·· und dee Leiter« 11 bei 25° O etwa 18 Oha. In
die··« Beispiel veieen die Brückenwideretönde 13t 14 und 15
•inen Widerstand τοη 18« 15 und 15 0ha auf. Da« Stroaeeeegerit
18 ist in diesem lall rorteilhafterweiee «in Milliaap4reeeter
mit einem Skalenbereich τοη 5o ma.
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Claims (8)
1. Gerät vor Meseung dee Teaperaturmittelwertea de· elektrischen
Leiter· eines bestimmten labelabechnittes unter
Verwendung ron la Kabel angeordneten tenperaturabhängigen
Leitern und der Beetlawmg der Leitfähigkeit dieser Leiter
dienenden Messgeräten, dadurch gekenn·
»•lehnet , daes der temperaturabhängige Leiter
(1o) eich la Inneren dee Kabele, in wärmeleitender Verbindung alt des Leiter (11) dee Kabele, jedoch elektrisch
gegenüber dieses isoliert, über die gesamte Lunge dee betreffenden Kabelabachnittee erstreckt.
2· Gerät naoh Anspruch 1, dadurch gekenn*
seiohnet , dass das Messgerät (16) sur Beetiaaung
der Leitfähigkeit derart angeordnet ist, dass die Anselge
dee gesessenen Leitwertes auaserhalb dee Kabele erfolgt·
3« Gerät naoh den Ansprüchen 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Messgerät (18) über
der leiter (11) an eine Gleichstromquelle (21) angeschlossen
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- na
ist.
4· Gerät naoh Anspruch 3# dadurch gekennzeichnet,
dass die Gleichstromquelle eine Einrichtung nm Abgreifen von Wechselstrom τοη d en stromführenden
Leiter (11) sowie eine Einrichtung (23) aufweist
ι die diesen Wechselstrom gleiohriohtet.
5. Gerät naoh einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, daduroh gekennzeichnet, dass
die sum Betrieb des Messgerätes dienende Spannung Ton
einem Transformator abgenommen wird, dessen Prinäsrioklung
duroh den stromführenden Leiter (11) des Kabels gebildet wird·
6. Gerät naoh einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5»
daduroh gekennzeichnet, dass Spannungaregier vorgesehen sind« die den zur Messung der
Leitfähigkeit des Leiters dienenden Strom auf einem im wesentlichen konstaten Wert erhalten.
7. Gerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6«
daduroh gekennzeichnet, dass
die Messvorrichtung eine Wheatstone'sche Brücke umfasst*
009 823/0 49.8
BAD OfWSINAL u
A 1o 51$ - J* -
26, Junl 1967
- wa
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deren einer An duroh den Prüf draht (Ιο) gebildet wird·
8. öerät naoh Anspruch 7, da duroh gekennzeichnet
, da·· einer der Ame der Wheat stone "sohen
,BrUoke duroh den in Reihe mit des Prüf draht (1o) rerbundenen
leiter 11 des labels gebildet wird.
9· Gerät naoh eines oder Mehreren der Ansprüche 1 bis 8»
daduroh gekennseiohnet, dass das !fessgerät (18) in eines Gehäuse angeordnet 1st» das alt
der Isolator-Endmuffe susammengebaut ist.
1o. Gerät naoh Anspruch 9» daduroh gekennseiehnet
v dass das das Messgerät aufnehmende Oehättse elektrostatisch und gegenüber äusseren Magnetfeldern abgeschirmt ist.
11; Gerät nach den Ansprüchen 9 und 1o» daduroh
gekennseiohnst « dass das Gehäuse (27) ein Fenster (33) aufweist« duroh welches die Anselge
des Gerätes (<8) abgelesen werden kann.
009823/0498
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Publications (2)
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DE1615615B2 DE1615615B2 (de) | 1976-12-09 |
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DE (1) | DE1615615B2 (de) |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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SE370793B (de) * | 1973-03-01 | 1974-10-28 | Asea Ab | |
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CN106197747A (zh) * | 2016-07-08 | 2016-12-07 | 北京环宇博远科技发展有限公司 | 一种双供电模式的电力架空线温度监控传感器电路及测温方法 |
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-
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- 1967-06-28 DE DE1967A0056110 patent/DE1615615B2/de active Granted
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US7033073B2 (en) | 2001-09-04 | 2006-04-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Device and method for measuring the temperature of an electric motor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE1615615B2 (de) | 1976-12-09 |
GB1157411A (en) | 1969-07-09 |
US3491597A (en) | 1970-01-27 |
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