[发明专利]具有转盘且具有用于延长过压元件的寿命的额外的电子组装的冗余过压电路断路器

说明书

技术领域

本发明属于用于保护敏感的电气/电子设备的过压保护设备领域以及对抗增加的电压的影响的组装领域，更准确地，属于具有用于延长基本组件的寿命并确保对电子设备更高质量等级的保护的电子组装的过压保护设备领域。

技术问题

本发明解决的技术问题是过压组件的电子和机械关断结构，该结构将在产生电弧且该组件因此变得热加载或过载时迅速并可靠地限制输电线上增加的瞬时电压。本发明的任务和目标是用于确保过压组件的更长寿命的另外的电子组装，这意味着，需要防止优选为变阻器的组件的较低的漏电流进入接地点。该保护系统应为冗余的：应存在借助于远程信号的有效触发实现的至少双重的保护，该远程信号将机械地显示出该过压组件的哪部分出现故障。该解决方案必须确保在最坏的场景的情况下，即，组件的热过载会导致起火时，快速响应瞬时电压的发生，并且还要确保过压防护装置或与电子组装连接的机械断开的安全操作。

背景技术

过压防护装置是用于限制电能系统中的过压的电子设备；它们可使用AC或DC，且更多更常使用结合这两种电压类型的系统。过压在其持续时间的长度上有所不同且可分为两组：由开关操作引起的瞬态和由因大气放电引起的过压而引起的瞬态；以及由于输电线中的错误而出现的所谓的暂态过压，输电线中的错误例如为短路、与高压系统的接触、不稳定的输电线和电源中类似的异常。

已知的过压防护装置的组件例如为放电器、变阻器以及二极管，所提到的仅为使用最广的那些。它们全部具有以下共同特性：在一定的增加的电压下，它们转换到传导状态，并经由保护导体朝向接地方向释放增加的电压。

最常见的问题是在电压长时间增加时出现的，这可能持续几个小时或甚至几天，导致过压防护装置的毁坏并且在最坏的场景下甚至会导致起火。已知解决这些情形/问题的几种方式且其全部具有以下共同特性：它们将上述组件转变为其传导状态。在其转变为传导状态后，该过压防护装置通过过流保护或通过不同的电流开关或甚至通过适用于此目的的设备断开与输电线的连接，该设备检测朝向该保护导体方向而增加的电流/减小的电阻。这些额外的解决方案可为外部的且此时其安装于过压防护装置；或为内部的且此时其他保护元件内置于唯一的外壳中。但是，这些额外的解决方案存在几个问题，例如，当其之前已经用新的解决方案升级时，过压防护装置不保持同样的特性。

市场上存在几种解决变阻器中的电弧问题以及热过载问题的解决方案。在专利US6,430,019和专利NO.SI23043中公开了一种已知的解决方案，其中，在变阻器的临界加热情况下，由屏障来防止产生电弧的危险，该屏障通过平移至断开的电极和该变阻器体之间的间隙中来将该变阻器的过热主体与连接电极分开。

DE102007051854的解决方案公开了一种基于至少一个过压防护装置的关断以及一种分离设备，该过压防护装置例如为变阻器，该分离设备用于将电涌保护器与输电线分开。所提到的解决方案的一个缺陷是:其在该变阻器上电压增加时的所有变阻器过压模式中都缺少可靠的关断。在热关断之前，转到短路状态的变阻器应是可运行的，这一系列中的过流保护将可能以受限的方式或无效率地作用。

专利申请DE102008013448公开了一种与设备串联连接的电涌保护器，当在该电涌保护器中到达预定的分开距离时，该电涌保护器执行保护并关闭。

所述已知的解决方案不能以理想的方式解决与包含变阻器的过压保护设备中的电弧的产生相关的问题。仍存在漏电流的问题，漏电流的出现使变阻器电热过载，且如果未充分关断，还会产生电弧，电弧的产生会导致毁灭性的损失。

发明内容

具有旋转盘且具有用于延长过压组件的寿命的额外的电子组装的过压断路器的本质在于：所述系统为冗余的且在同样的电路中设置两个单元；如果一个单元故障，另一个仍然可运行。在这样的情形下，触发远程信号并机械地显示所述过压组件的哪一半故障了。通过与线圈和具有正热特性的变阻器串联的额外的气体放电元件来增加所述过压组件的寿命，所述额外的气体放电元件阻断使所述变阻器的较小的漏电流进入接地点的路径。

在已经检测到电压增加并且该增加已引起所述变阻器中的一个处的断开的电极的助焊剂融化后，立即由气体放电管和/或具有正热特性的变阻器触发所述变阻器的所述冗余过载断路器。所述转盘被设计为将此距离扩展到标准规定的距离。微开关触发指示器的卡合板的移动，由此推动所述指示器朝向外壳上的开口移动，并清楚地指示：所述变阻器从传输线的有源部分断开，以及仅所述变阻器的第二旋转断路器可运行。

附图说明