[发明专利]过电压保护装置和用于多级过电压保护装置的诊断方法

说明书

技术领域

在第一方面，本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于多级过电压保护装置的诊断方法，以及在第二方面，本发明涉及根据权利要求10的前序部分的过电压保护装置，借助于该过电压保护装置，特别地，能够执行所述诊断方法。

背景技术

在权利要求10的前序部分中所描述的这种过电压保护装置例如在DE102009004673A1中被公开，并且包括以下构件：输入和输出、作为第一级在输入与参考电位之间的至少一个气体放电距离、作为第二级在输出与参考电位之间的至少一个二极管路径、以及插在输入与输出之间的至少一个去耦电感。这样的过电压保护装置用于阻拦在输入与参考电位之间出现的过电压事件到达插在输出与参考电位之间的电气设备的目的。气体放电距离还被称为第一级并且二极管路径被称为第二级。由于这个原因，此类的过电压保护装置被称为两级过电压保护装置。

要在这样的过电压保护装置的情况下解决的一般问题存在于如下事实中：在一个或多个过电压事件之后有必要判定过电压保护装置是否仍然处于正常运作状态或已经损坏，在这种情况下必须完全替换过电压保护装置或仅过电压保护装置的各个部分。出于这种目的，需要关于在过电压保护装置中使用的构件的情况的准确信息。

在此上下文中，已经在现有技术中提出了一些解决方案，其中的每一个都需要改进。首先，外壳的温度和/或形成二极管路径的一个或多个二极管上的温度能够通过利用一个或多个温度控制熔丝来监控。然后能够验证二极管路径的响应，因为跨二极管的电压降能够使用一个或多个光耦合器来检测。此外，以闪光的形式看到的一个或多个气体放电器的响应能够通过利用光电二极管来检测。最后，能够测量提取电流的总量的峰值。

这些解决方案它们本身使得有可能对所用构件的条件得出结论。然而，这样的结论至于其无歧义性不是令人满意的。此外，所提到的监控方法中的一些不在过电压事件的所有情况下都提供有用信息。例如，仅当由于保护性元件上的负载或可能保护性元件的破坏导致足够大量的功率在设备中被调换以使得温度控制熔丝的阈值温度被到达时(如果真会发生的话)，能够借助于温度控制熔丝获得有关信息。在使用仪器和控制工程中发生许多事件情况下，特别是在4mA至20mA电路或热电偶情况下，情况不是这样的。

当在二极管路径中使用光耦合器时，不可以查明所检测到的突发是否已损坏或破坏了二极管。凡关于气体放电距离的条件没有信息可用。

最后，提取电流的总量的峰值的查明不提供关于二极管路径的构件的状态的任何数据。

发明内容

提供用于两级过电压保护装置的诊断方法和上面所指示的这种两级过电压保护装置因此可以被认为是本发明的目的，借助于该过电压保护装置及其诊断方法，为两级过电压保护装置提供了维护和错误显示，并且其中使得比在现有技术中关于在过电压保护装置中使用的构件的明显更多的信息可用。

这个目的由具有权利要求1中所限定的特征的方法来实现。

装置方面，任务由具有权利要求10中所限定的特征的过电压保护装置来实现。

特别地参考从属权利要求和图，在下面描述根据本发明的过电压保护装置的优选示例性实施例和本发明的诊断方法的有利的变体。

根据本发明，上面所提到的这种诊断方法被开发，使得连接到被有效地电感连接到去耦电感的次级电感的次级电压着眼于过电压事件而被测量和评估。

根据本发明，上面所描述的这种过电压保护装置被开发，使得存在次级电感，其被有效地电感连接到去耦电感，以及存在评估单元，其被连接到次级电感并且适配成评估连接到次级电感的次级电压。

借助于适当地定位的次级电感来补充去耦电感以形成电感换能器可以被认为是本发明的中心构思。以这种方式，使得对电流和电压的直接诊断访问在过电压保护装置内成为可能。布置被认为是适合的，其中，次级电感被有效地电感连接到去耦电感。

特别地，关于过电压保护装置是否情况良好、是否已被频繁地使用或是否损坏的，能够借助于本发明的过电压保护装置和本发明的方法来获得精确信息。

基本上，齐纳二极管能够被用于二极管路径。然而，因为它们较陡的特性和较高的放电容量，优选抑制二极管，其还被称为TVS二极管。二极管路径能够视需要具有多个二极管，所述多个二极管能够被串联和/或并联连接。

气体放电距离具有至少一个气体保护装置，并且能够视需要包括多个气体保护装置，所述多个气体保护装置能够被串联和/或并联连接。

牵涉多个二极管和/或多个气体保护装置的布置分别能够被称为多级二极管路径或多级气体放电距离。