[发明专利]保护装置及其操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的保护装置和一种操作这一 保护装置的方法。

背景技术

为用电装置提供过载保护时，必须可以自动切断用电装置的供电电路。 举例而言，可以过载所引起的发热(例如与供电电路相连的加热丝)为基础 来触发这种断路，其中，可使用带有例如双金属脱扣器的断路器。提供过载 保护的电子解决方案有，例如通常包括测量用互感器的过载继电器。这些测 量用互感器向处理单元发送与待监测的一电流路径中的电流等效的一信号； 以这一信号为基础对用电装置的发热情况进行模拟。如果模拟温度超过一预 定值或可预定的值，就触发这个电流路径中的电流的切断。

DE 195 32 197揭示了一种通过使用电流互感器进行过载保护的方法， 这种电流互感器包括至少一个初级绕组和至少一个与这个初级绕组以变压 器的设置进行耦合的次级绕组。为能同时对额定电流和过载进行精确检测， 次级支路中的一负载可从第一电阻值变换成第二电阻值，借此可在过载时避 免饱和。

DE 102 53 018中公开过一种具有至少一个电流传感器的开关装置，这 个电流传感器用于对在至少一个电流路径中流动的电流进行检测。这种开关 装置还可包括至少一个附加的温度传感器，这个附加的温度传感器用于测量 并报告与过电流时电流的缓慢增大相关联的升温，以便在故障情况下可以对 是否存在过电流或短路电流的情况进行识别。

发明内容

本发明的目的是提供一种特别合适的过载保护装置。本发明的另一目的 是提供一种操作这种保护装置的特别合适的方法。

在装置方面，本发明的上述目的通过权利要求1的特征而达成。所述保 护装置可用于与包括一主电流线路的一电开关装置结合或可以整合在这种 电开关装置内，且所述保护装置包括至少一个开关元件和一开关部件，所述 开关元件可实施为电开关元件或机械开关元件，所述开关部件用于对所述开 关元件进行操纵，并受到所述主电流线路中的电流的影响，其中，为能对所 述开关部件施加影响，所述主电流线路中整合有至少一个电流互感器。其中， 主电流线路可构成电流互感器的一初级线路。为能对开关部件施加影响，可 对电流互感器所包括的至少一个次级绕组的电阻或电导进行测量。此外还可 因次级绕组中所产生的感应电流而对开关部件施加影响。采用这一方案时可 进行加权，以便消除例如环境因素的影响。利用电流互感器的次级绕组来进 行过载检测和温度变化测定(特别是升温测定)，可以在使保护装置的功能 (例如保护用电装置和自身保护)得到优化的同时，以低成本和节省空间的 方式实现保护装置。

“电开关装置”这一概念在此以及在下文中指的是一种用于实现电流和/ 或用于切断这个电流的开关装置。其中，所述开关元件可以是电开关元件或 机械开关元件，且例如可借助至少一个可用电磁化的磁力驱动装置或机械锁 扣装置加以操纵。

在方法方面，本发明的目的通过权利要求2的特征而达成。其中，操作 本发明的保护装置的方法是，通过测量次级绕组的电阻来对开关部件施加影 响。当测得的电阻或电导值达到、超过或低于一预定或可预定的阈值时，使 用于操纵开关元件的开关部件脱扣。其中，所述阈值与开关装置或用电装置 相匹配或可与之匹配。所述方法的有利的改进方案为各项回溯引用权利要求 2的从属权利要求的对象。

本发明基于以下认识，即：一种材料的电阻和电导随这种材料的温度的 变化而发生变化，因此，根据这种变化可推断出温度变化，或者可对温度和 /或温度变化进行测定。

发生会引起升温的过载情况时，应借助开关部件切断主电流线路中的电 流，以免发生可能发生的损害。

在靠近主电流线路布置的一互感器(例如测量用互感器)中，其次级绕 组的温度会随主电流线路中的电流发生变化。作为这一情况的额外情况或替 代情况，当周围环境发生常规的温度变化时，次级绕组也会发生温度变化。 在此情况下，如果测定(例如测量)互感器的次级绕组内的电阻，就可在测 量值基础上或者在根据这个测量值测定的温度或温度变化基础上将电流切 断。

根据一种优选实施方式，这种电阻测量在复数个预定或可预定的时间点 上进行，特定而言是按一预定或可预定的测量周期进行。作为替代方案，这 种电阻测量可不间断地进行。借此可对电阻进行连续监测，进而实现对温度 的连续监测。