[发明专利]在直流电网中使用的，特别是用于光电装置的过电压保护装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于在直流电网中使用，特别是用于光电装置的过电压保护装置，具有第一泄放路径(Ableitpfad)和可触发的第二泄放路径的能量协调并联，其中对于干扰事件和过电压，第一泄放路径和第二泄放路径分别具有不同的动作参数特性。 

背景技术

例如从DE 3228471A1预先已知把不同的过电压保护元件集合成一个模块化的过电压保护单元，以便限制瞬时过电压。在那里，通过火花隙与压敏电阻的并联设置，如限制由雷电引起且具有一般非常大的能量含量的干扰事件一样有效地进行对来自切换操作的过电压。 

为此，按照已知的现有技术，保护元件分布在两个泄放路径上，并协调为使得在第一路径上主要传导上升沿陡且能量含量相对较小的来自切换操作的过电压，而在第二路径上传导具有大量能量的，例如雷放电的过电压。 

此外，根据DE 19838776C2，现有技术包括一种开关电路，用于在多个过电压保护元件的并联电路中控制所要求的协调。这样，在预先已知的解决方案中，估算精细保护元件、例如压敏电阻中的能量引入(Energieeintrag)，然后根据需要，粗保护元件，即火花隙激活。因此，这里设置的路径在能量方面协调，更确切地说在以下意义上进行协调，即用一个对此所必需的部件采集并分析首先响应的第一路径中的能量引入，并且当超过一个极限值或多个临界极限值参数时，进行从第一路径到第二路径的切换过程。 

很久以来，在避雷技术中已知能够承载雷电电流的火花隙，它主要用于低电压范围。其技术上的进一步发展回溯到点火装置，它使得能够在宽的极限内确定这样的可触发的火花隙的主放电间隙的点火时刻，由此可以进行点火时刻的最优调校，例如以并联设置的压敏电阻的剩余电压进行火时刻的最优调校。通过将压敏电阻元件的剩余电压与流过的电流进行对应，可以推断在压敏电阻 上直至火花隙的点火时刻的能量负载。 

按照德国专利DE 19952004B4所描述的触发配置，存在这样的可能性，即根据至少两个剩余电压值及其持续时间调整不同的点火时刻，并从而进一步优化协调。于是，例如，对于压敏电阻上短的电流脉冲，只在电流峰值相对较高时才立即点燃火花隙，而对于持续时间长的电流脉冲，一旦该电流脉冲超过位于短脉冲持续时间以外的时标，在峰值相对较低时已经立即点燃火花隙。 

发明内容

因此，本发明的任务在于：给出一种进一步改进的特别适于在直流电网中使用，在那里尤其用于光电装置的过电压保护装置。该过电压保护装置应该被模块化构造，并适于旁泄(Ableitung)雷放电(Blitzentladung)以及与其一起存在的雷电流(Blitzstroemen)，更确切地说在如在上述直流系统中出现的条件下。于是，对于太阳能设备，电压平面(Spannungsebene)和工作电流改变，这对于其他交流电网而言并非如此。过电压保护装置优选在工业光电装置领域中应用的问题还在于，那里出现1000V范围中的直流电压。 

本发明的任务通过以下的过电压保护装置来解决： 

一种用于在直流电网中使用的过电压保护装置，具有第一泄放路径和可触发的第二泄放路径的能量协调的并联电路，所述第一泄放路径和可触发的第二泄放路径对于干扰事件和过电压各自具有不同的动作参数特性，其中， 

-所述第一泄放路径具有至少一个压敏电阻，其中所述压敏电阻的剩余电压值被检测并到达控制电路，以便确定所述第一泄放路径的能量负载； 

-所述第二泄放路径具有至少一个火花隙，其中所述火花隙的触发输入端与所述控制电路的第一输出端连接； 

-第三支路作为转换和灭弧路径与所述第一和第二泄放路径并联，所述第三支路包含短路开关，其中所述短路开关的控制输入端被连接到所述控制电路的第二输出端； 

-其中所述具有火花隙的第二泄放路径通过所述控制电路只在预期所述第一泄放路径的借助于剩余电压监视识别的能量过载时才被激活，并且此外，为了有效地限制电网续流，第三支路中的短路开关在从所述第二泄放路径中的火 花隙启动开始算起经过一延迟时间之后闭合一预先给定的时间段。 

优选地，所述过电压保护装置用于光电装置。 

优选地，所述第二泄放路径中的火花隙的启动是通过借助于控制电路针对电压暂降的出现监视系统电压而被识别的。 

优选地，为了识别火花隙的启动，在第二泄放路径中设置电流传感器。 

优选地，所述控制电路具有时钟发生器，用于确定所述延迟时间和/或所述短路开关的接通时间间隔。