用于保護(hù)過(guò)壓保護(hù)元件的過(guò)流保護(hù)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于保護(hù)過(guò)壓保護(hù)元件(2)的過(guò)流保護(hù)裝置，其帶有熔斷元件(4)，該熔斷元件(4)關(guān)聯(lián)有I2t值(A)，其特征在于，熔斷元件(4)并聯(lián)聯(lián)結(jié)有部件(5)，其中部件(5)關(guān)聯(lián)有I2t值(B)，該I2t值(B)大于熔斷元件(4)的I2t值(A)，使得與經(jīng)由熔斷元件(4)相比較經(jīng)由部件(5)可傳導(dǎo)更大的I2t，且熔斷元件(4)和部件(5)如此地設(shè)計(jì)，即使得帶有高頻部分和高I2t值的、短而相對(duì)高的脈沖電流基本上僅流動(dòng)經(jīng)過(guò)部件(5)，而低頻電流尤其通常的低壓電網(wǎng)的電流僅流動(dòng)經(jīng)過(guò)熔斷元件(4)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于保護(hù)過(guò)壓保護(hù)元件的過(guò)流保護(hù)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種尤其用于保護(hù)過(guò)壓保護(hù)元件的過(guò)流保護(hù)裝置，該過(guò)流保護(hù)裝置帶有熔斷元件(Schmelzelement)。此外本實(shí)用新型還涉及一種由過(guò)流保護(hù)裝置和過(guò)壓保護(hù)元件形成的功能單元。
【背景技術(shù)】
[0002]在測(cè)量、控制和調(diào)節(jié)技術(shù)中以及在信息技術(shù)和遠(yuǎn)程通信技術(shù)中使用過(guò)壓保護(hù)儀器以用于保護(hù)設(shè)備、儀器以及用電器。在此在過(guò)壓保護(hù)儀器中作為過(guò)壓保護(hù)元件尤其使用火花間隙(Funkenstrecke)、變阻器、抑制二極管(Suppressordioden)和氣體放電器(OsAg),其通常具有非線性響應(yīng)特性或非線性特征線。
[0003]過(guò)壓保護(hù)儀器用于，在由于例如大氣放電引起的瞬態(tài)的過(guò)壓時(shí)將電壓限制到對(duì)于設(shè)備和儀器不危險(xiǎn)的值上。這通常由此實(shí)現(xiàn)，即在過(guò)壓事件中產(chǎn)生的脈沖電流通過(guò)布置在并列支路(Querzweig)中的過(guò)壓保護(hù)儀器(其在超過(guò)確定的響應(yīng)電壓時(shí)是低阻抗的)來(lái)導(dǎo)出(ableiten)，使得通常與過(guò)壓保護(hù)儀器并聯(lián)布置的儀器不由脈沖電流流過(guò)。在過(guò)壓事件中對(duì)于相對(duì)短的時(shí)間-通常最大數(shù)毫秒-相當(dāng)大的電流流動(dòng)通過(guò)那時(shí)低阻抗的過(guò)壓保護(hù)儀器，而在額定運(yùn)行(有時(shí)稱(chēng)為正常運(yùn)行)中理想地?zé)o電流流動(dòng)通過(guò)過(guò)壓保護(hù)儀器，因?yàn)樵陬~定電壓中過(guò)壓保護(hù)儀器是高阻抗的。
[0004]在過(guò)壓保護(hù)元件經(jīng)常響應(yīng)時(shí)或者在由于過(guò)高或者持續(xù)過(guò)長(zhǎng)的過(guò)壓或者過(guò)流引起的過(guò)載時(shí)可導(dǎo)致過(guò)壓保護(hù)元件逐漸老化并且由此導(dǎo)致?lián)p傷或者甚至損壞過(guò)壓保護(hù)元件。隨著過(guò)壓保護(hù)元件逐步的老化在此首先在“不導(dǎo)電”的狀態(tài)中過(guò)壓保護(hù)元件的電阻降低，從而在額定運(yùn)行中直到為驅(qū)動(dòng)電網(wǎng)的短路電流的大小的泄漏電流可流動(dòng)經(jīng)過(guò)過(guò)壓保護(hù)儀器。
[0005]為了阻止這種情況，過(guò)壓保護(hù)儀器通過(guò)保險(xiǎn)裝置(Sicherung)來(lái)保護(hù)，該保險(xiǎn)裝置在故障情況中可中斷自確定的大小起的泄漏電流。為此通常不使用主保險(xiǎn)裝置所謂的保險(xiǎn)裝置F1，而是使用附加的保險(xiǎn)裝置F2，其特別用于保護(hù)過(guò)壓保護(hù)儀器且因此與過(guò)壓保護(hù)儀器一同布置在導(dǎo)出支路中。
[0006]作為后備保險(xiǎn)裝置Fl和F2在現(xiàn)有技術(shù)中使用熔斷保險(xiǎn)裝置，其必須與過(guò)壓保護(hù)儀器的導(dǎo)出能力相匹配。如果除了保險(xiǎn)裝置Fl之外在導(dǎo)出支路(Ableitzweig)中還使用保險(xiǎn)裝置F2，則兩個(gè)保險(xiǎn)裝置必須彼此匹配，其中在50Hz電網(wǎng)頻率的情況下主保險(xiǎn)裝置Fl與保險(xiǎn)裝置F2的關(guān)系應(yīng)為1.6/1。此外保險(xiǎn)裝置F2必須能夠無(wú)阻礙地允許大的脈沖電流(其應(yīng)通過(guò)過(guò)壓保護(hù)儀器導(dǎo)出)通過(guò)，從而通過(guò)激活保險(xiǎn)裝置F2不阻礙經(jīng)由過(guò)壓保護(hù)儀器以期望的方式導(dǎo)出脈沖電流。
[0007]每個(gè)熔斷保險(xiǎn)裝置關(guān)聯(lián)有I2t值-其在保險(xiǎn)裝置中稱(chēng)為熔斷積分(Schmelzintegral)，其表明保險(xiǎn)裝置在其激活前可接收或引導(dǎo)多少能量。因此在選擇適合的保險(xiǎn)裝置時(shí)還應(yīng)注意，熔斷保險(xiǎn)裝置的i2t值不小于應(yīng)由過(guò)壓保護(hù)儀器導(dǎo)出的最大脈沖電流的能量。如果應(yīng)通過(guò)過(guò)壓保護(hù)儀器可導(dǎo)出較大的脈沖電流，則這意味著，相應(yīng)的保險(xiǎn)裝置例如F2必須具有相應(yīng)大的I2t值，以便脈沖電流可流經(jīng)熔斷保險(xiǎn)裝置。[0008]再則這種保險(xiǎn)裝置也具有相對(duì)高的額定電流值-也稱(chēng)作保險(xiǎn)額定值(Sicherungsnennwert)，其在長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間期間可流經(jīng)保險(xiǎn)裝置，而保險(xiǎn)裝置不激活。
[0009]但是高的額定電流值導(dǎo)致，在過(guò)壓保護(hù)儀器受到損傷時(shí)可流經(jīng)過(guò)壓保護(hù)儀器的小的故障電流不通過(guò)保險(xiǎn)裝置切斷，雖然這本來(lái)是希望的。在使用帶有較低I2t值的熔斷保險(xiǎn)裝置時(shí)雖然切斷較小的故障電流，然而在脈沖電流中也激活熔斷保險(xiǎn)裝置，其本來(lái)應(yīng)由下游的過(guò)壓保護(hù)儀器導(dǎo)出。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0010]因此本實(shí)用新型的目的在于，提供一種尤其用于保護(hù)過(guò)壓保護(hù)元件的過(guò)流保護(hù)裝置，一方面相對(duì)高的脈沖電流可無(wú)阻礙流動(dòng)通過(guò)該過(guò)流保護(hù)裝置，另一方面該過(guò)流保護(hù)裝置然而具有盡可能小的保險(xiǎn)額定值，使得其在相對(duì)小的故障電流中已經(jīng)激活。
[0011]該目的在開(kāi)頭所描述的帶有熔斷元件的過(guò)流保護(hù)裝置的情況下由此實(shí)現(xiàn)，即熔斷元件并聯(lián)聯(lián)結(jié)有部件，其中該部件關(guān)聯(lián)有I2t值(B)，該I2t值(B)大于熔斷元件的I2t值(A)，使得與經(jīng)由熔斷元件相比經(jīng)由部件可傳導(dǎo)更大的I2t，并且熔斷元件和部件如此地設(shè)計(jì)，即使得帶有高頻部分和高I2t值的、短而相對(duì)高的脈沖電流基本上僅流動(dòng)經(jīng)過(guò)部件，而低頻電流尤其為通常的低壓電網(wǎng)的電流僅流動(dòng)經(jīng)過(guò)熔斷元件。優(yōu)選與經(jīng)由熔斷元件相比經(jīng)由并聯(lián)聯(lián)結(jié)的部件可傳導(dǎo)明顯更大的I2t，即與經(jīng)由熔斷元件相比經(jīng)由部件可傳導(dǎo)或?qū)С雒黠@更大的能量。
[0012]取決于電流類(lèi)型電流因此僅流過(guò)熔斷元件(低頻電流)或者基本上僅流過(guò)并聯(lián)聯(lián)結(jié)的部件(帶有高頻部分的、短時(shí)而相對(duì)大的脈沖電流)。與熔斷導(dǎo)體并聯(lián)聯(lián)結(jié)的部件因此用于在高脈沖電流流動(dòng)時(shí)減輕熔斷元件的負(fù)擔(dān)，因?yàn)樵摳呙}沖電流不流過(guò)熔斷元件而流過(guò)部件。因?yàn)榕c部件關(guān)聯(lián)的I2t值(B)高于、優(yōu)選明顯高于與熔斷元件關(guān)聯(lián)的I2t值(A)，因此在以下情況下部件不會(huì)由帶有相應(yīng)高I2t值的脈沖電流損傷，即當(dāng)該脈沖電流流過(guò)部件時(shí)。
[0013]通過(guò)根據(jù)本實(shí)用新型的熔斷元件和部件的并聯(lián)聯(lián)結(jié)熔斷元件可具有相對(duì)小的I2t值(A)，因?yàn)槿蹟嘣F(xiàn)在不必再傳導(dǎo)大的脈沖電流。這導(dǎo)致，熔斷元件(所期望的)在具有低頻(典型電網(wǎng)頻率)的相對(duì)小的額定電流時(shí)已經(jīng)激活，由此相對(duì)快地中斷故障電流流過(guò)熔斷元件。
[0014]由此低頻電流流過(guò)熔斷元件且不(也)流過(guò)并聯(lián)聯(lián)結(jié)的部件，部件首先是高阻抗的。控制部件從高阻抗?fàn)顟B(tài)進(jìn)入到低阻抗?fàn)顟B(tài)中在此優(yōu)選自動(dòng)經(jīng)由電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)，該電壓通過(guò)流經(jīng)熔斷元件的、短而相對(duì)高的、帶有高頻部分的脈沖電流來(lái)產(chǎn)生。部件和熔斷元件在此如此相互匹配，即使得在脈沖電流已經(jīng)到達(dá)大于熔斷元件⑷的I2t值㈧的I2t值之前，部件變成低阻抗的。
[0015]在此重要的是，在還流過(guò)熔斷導(dǎo)體的脈沖的部分的I2t值大于熔斷元件的I2t值(A)前，部件變成低阻抗的。由此保證，在熔斷元件由于脈沖電流的能量損壞前，部件變成低阻抗的且由此脈沖電流流過(guò)部件。響應(yīng)電壓或者切換電壓(由于其部件變成低阻抗的)因此通過(guò)在并聯(lián)聯(lián)結(jié)的熔斷元件處的電壓降來(lái)產(chǎn)生。
[0016]作為與熔斷元件并聯(lián)聯(lián)結(jié)的部件，可優(yōu)選使用氣體放電器(OsAg)。備選地作為與熔斷元件并聯(lián)聯(lián)結(jié)的部件也可使用電壓控制的開(kāi)關(guān)，尤其為帶有絕緣的門(mén)電極(IGBT)的雙極晶體管。[0017]作為熔斷元件可基本上使用熔斷導(dǎo)體或者通常的熔斷保險(xiǎn)裝置(有時(shí)稱(chēng)為保險(xiǎn)絲)。優(yōu)選然而設(shè)置成，線圈熔斷導(dǎo)體使用為熔斷元件，使得通過(guò)將熔斷導(dǎo)體設(shè)計(jì)為線圈來(lái)提升熔斷元件的感應(yīng)率，線圈熔斷導(dǎo)體的感應(yīng)率L在此提升感應(yīng)的電壓降，該電壓降是電流時(shí)間變化率dl/dt和感應(yīng)率L的乘積(Uind=dI/dt*L)。通過(guò)選擇線圈熔斷導(dǎo)體的相應(yīng)高的感應(yīng)率L，大的電流時(shí)間變化率dl/dt在線圈熔斷導(dǎo)體處和由此也在并聯(lián)聯(lián)結(jié)的部件處感應(yīng)高的Uind，由此電壓(在該電壓時(shí)部件變成低阻抗的)快速達(dá)到，從而部件變成低阻抗的。
[0018]標(biāo)準(zhǔn)的8/20脈沖電流在大約10 μ s后達(dá)到其最大值，由此產(chǎn)生相當(dāng)大的dl/dt。在線圈熔斷導(dǎo)體處的感應(yīng)電壓由此快速到達(dá)并聯(lián)聯(lián)結(jié)的部件的響應(yīng)電壓或控制電壓，使得部件變得比線圈熔斷導(dǎo)體為更低阻抗的。脈沖電流然后基本上流過(guò)部件且不再流過(guò)線圈熔斷導(dǎo)體，由此實(shí)現(xiàn)所期望的對(duì)熔斷元件的負(fù)擔(dān)的減輕。另一方面在電網(wǎng)條件(50Hz)下出現(xiàn)的故障電流在大約5ms后才達(dá)到其最大值,從而由此導(dǎo)致的小的電流時(shí)間變化率dl/dt不足以在熔斷元件處感應(yīng)足夠以便并聯(lián)聯(lián)結(jié)的部件變成低阻抗的電壓Uind。因?yàn)椴考ㄟ^(guò)施加的電網(wǎng)電壓也不被控制進(jìn)入到低阻抗?fàn)顟B(tài)中，因此故障電流完全流過(guò)熔斷元件，由此熔斷元件被加熱。如果由故障電流產(chǎn)生的能量超過(guò)最大值即熔斷元件的I2t值(A)，則線圈熔斷導(dǎo)體熔斷，從而導(dǎo)出支路(在其中布置由熔斷元件和部件形成的并聯(lián)聯(lián)結(jié)電路以及起保護(hù)作用的過(guò)壓保護(hù)元件)斷開(kāi)；故障電流中斷。
[0019]通過(guò)將部件與熔斷元件并聯(lián)聯(lián)結(jié)可如此設(shè)計(jì)熔斷元件，即使得其具有相對(duì)小的I2t值(A)(保險(xiǎn)額定值)，從而在相對(duì)小的故障電流時(shí)已經(jīng)導(dǎo)致激活熔斷元件。然而通過(guò)部件和熔斷元件的并聯(lián)聯(lián)結(jié)相對(duì)大的脈沖電流也可流過(guò)并聯(lián)電路且由此由下游聯(lián)結(jié)的過(guò)壓保護(hù)元件導(dǎo)出，熔斷元件不事前斷開(kāi)導(dǎo)出支路。如之前已經(jīng)實(shí)施的那樣，帶有高幅度和帶有高頻部分的脈沖電流具有大的電流時(shí)間變化率dl/dt，從而由于在熔斷元件處感應(yīng)的高電壓快速達(dá)到部件的響應(yīng)電壓或控制電壓，由此減輕熔斷元件的負(fù)擔(dān)，使得不會(huì)導(dǎo)致熔斷元件的顯著加熱并且由此不會(huì)導(dǎo)致熔斷元件的激活。
[0020]脈沖電流的最大幅度越小，電流時(shí)間變化率dl/dt也越小。在閾值以下在熔斷元件處下降的電壓不再足夠點(diǎn)燃并聯(lián)聯(lián)結(jié)的部件或?qū)⒖刂撇考M(jìn)入到低阻抗?fàn)顟B(tài)中。因此在故障電流(其在電網(wǎng)條件下流過(guò)并聯(lián)電路)的情況中并聯(lián)聯(lián)結(jié)的部件不變成低阻抗、即不導(dǎo)致點(diǎn)燃?xì)怏w放電器，從而電流(期望地)完全流過(guò)線圈熔斷導(dǎo)體。通過(guò)熔斷元件具有相對(duì)小的I2t值(A)(保險(xiǎn)額定值)，這樣的故障電流然后通過(guò)根據(jù)本實(shí)用新型的過(guò)流保護(hù)裝置快速切斷。
[0021]通過(guò)以下方式還可進(jìn)一步改進(jìn)根據(jù)本實(shí)用新型的過(guò)流保護(hù)裝置的切斷特性，即對(duì)于熔斷元件使用帶有高的比電阻的材料，由此電壓降和在熔斷元件中轉(zhuǎn)換的能量提升，其導(dǎo)致快速分開(kāi)熔斷元件。當(dāng)過(guò)流保護(hù)裝置尤其作為保護(hù)元件在過(guò)壓保護(hù)儀器前使用或與過(guò)壓保護(hù)儀器連接來(lái)一起使用時(shí)，與傳統(tǒng)的熔斷保險(xiǎn)裝置不同，熔斷元件高阻抗的構(gòu)造方案在此是不成問(wèn)題的，因?yàn)闊o(wú)額定電流流過(guò)過(guò)壓保護(hù)儀器。
[0022]首先實(shí)施成，作為與熔斷元件并聯(lián)聯(lián)結(jié)的部件根據(jù)優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案使用氣體放電器且作為熔斷元件使用線圈熔斷導(dǎo)體。該優(yōu)選設(shè)計(jì)方案的變型設(shè)置成，氣體放電器是三極氣體放電器，其中間的第三電極經(jīng)由線圈聯(lián)接，其中線圈熔斷導(dǎo)體如此構(gòu)造和布置，即使得線圈和線圈熔斷導(dǎo)體作為互感器(Transformator,有時(shí)稱(chēng)為變壓器)起作用。該設(shè)計(jì)方案具有的優(yōu)點(diǎn)為，經(jīng)由互感器和尤其線圈(經(jīng)由該線圈聯(lián)接三極氣體放電器的第三電極)的選擇可良好地調(diào)節(jié)電壓(在這種電壓下應(yīng)點(diǎn)燃?xì)怏w放電器)。通過(guò)線圈和線圈熔斷導(dǎo)體作為互感器起作用，由于流過(guò)線圈熔斷導(dǎo)體的脈沖電流感應(yīng)的電壓相當(dāng)快地足以導(dǎo)致點(diǎn)燃?xì)怏w放電器。這樣的三極放電器由于兩個(gè)主電極的較大的間隔而具有的較高的絕緣電壓，然而可在過(guò)壓情況中通過(guò)中間的第三電極利用小的響應(yīng)電壓被點(diǎn)燃。
[0023]根據(jù)另一有利的根據(jù)本實(shí)用新型的過(guò)流保護(hù)裝置的優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案設(shè)置成，由熔斷元件和部件形成的并聯(lián)聯(lián)結(jié)電路布置在共同的罩殼中，其中罩殼填充有滅弧介質(zhì)。由此可明顯提升可實(shí)現(xiàn)的滅弧能力。
[0024]根據(jù)本實(shí)用新型的另一附加優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案，設(shè)置熱分離裝置，其與部件尤其氣體放電器熱稱(chēng)聯(lián)。在此優(yōu)選將相應(yīng)的帶有低共熔合金(eutektischen Legierung)的分離機(jī)構(gòu)固定在部件處。如果部件的溫度提升超過(guò)閾值，那么低共熔合金熔化，這導(dǎo)致以機(jī)械的方式中斷電流連接和由此導(dǎo)致分離過(guò)強(qiáng)加熱的部件。使用熱分離裝置尤其在以下情況下是有意義的，即當(dāng)根據(jù)本實(shí)用新型的過(guò)流保護(hù)裝置在相對(duì)大功率的電網(wǎng)中使用，從而存在這樣的危險(xiǎn)，即在點(diǎn)燃部件后流動(dòng)的電網(wǎng)續(xù)流不可單獨(dú)通過(guò)部件熄滅。
[0025]在開(kāi)頭闡述了根據(jù)本實(shí)用新型的過(guò)流保護(hù)裝置尤其用于保護(hù)過(guò)壓保護(hù)元件。本實(shí)用新型的對(duì)象因此不僅是過(guò)流保護(hù)裝置自身，而且也是由根據(jù)本實(shí)用新型的過(guò)流保護(hù)裝置和與其串聯(lián)聯(lián)結(jié)的過(guò)壓保護(hù)元件形成的功能單元。在此過(guò)壓保護(hù)元件中可例如為變阻器。然而也可考慮使用火花間隙或者其它的過(guò)壓保護(hù)元件。
[0026]即使這為過(guò)流保護(hù)裝置的優(yōu)選應(yīng)用，其它應(yīng)用也是可行的。根據(jù)本實(shí)用新型的過(guò)流保護(hù)裝置也可例如與馬達(dá)串聯(lián)聯(lián)結(jié)，在一些情況下短而相對(duì)高的起動(dòng)電流可流過(guò)馬達(dá)。這樣的馬達(dá)也可串聯(lián)聯(lián)結(jié)有用作保險(xiǎn)裝置的熔斷元件。與熔斷元件并聯(lián)聯(lián)結(jié)的部件則用于保護(hù)熔斷元件免于高起動(dòng)電流，其在根據(jù)本實(shí)用新型的過(guò)流保護(hù)裝置中則基本上流過(guò)部件且不流過(guò)熔斷元件。
[0027]根據(jù)優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案過(guò)壓保護(hù)元件與熱分離裝置熱耦聯(lián)，由此可阻止對(duì)過(guò)壓保護(hù)元件進(jìn)行的不允許的加熱。如實(shí)際上由現(xiàn)有技術(shù)已知的那樣，熱分離裝置在此可根據(jù)熱開(kāi)關(guān)原理來(lái)監(jiān)視過(guò)壓保護(hù)元件，使得在過(guò)壓保護(hù)元件過(guò)熱時(shí)在過(guò)壓保護(hù)元件與分離元件之間設(shè)置的焊接連接分開(kāi)，這然后導(dǎo)致過(guò)壓保護(hù)元件的電切斷。這樣的過(guò)壓保護(hù)元件例如由文件 DE 20 2004 006227 Ul 已知。
[0028]最后根據(jù)本實(shí)用新型的功能單元或者根據(jù)本實(shí)用新型的過(guò)流保護(hù)裝置還可串聯(lián)聯(lián)結(jié)有熔斷保險(xiǎn)裝置，其中熔斷保險(xiǎn)裝置和過(guò)流保護(hù)裝置優(yōu)選布置在共同的罩殼中。在此根據(jù)應(yīng)用情況過(guò)壓保護(hù)元件可優(yōu)選與熱分離裝置一同布置在獨(dú)立的罩殼中或者與過(guò)流保護(hù)裝置一同布置在共同的罩殼中。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0029]現(xiàn)在詳細(xì)來(lái)說(shuō)存在設(shè)計(jì)和改進(jìn)根據(jù)本實(shí)用新型的過(guò)流保護(hù)裝置和由過(guò)流保護(hù)裝置和過(guò)壓保護(hù)元件形成的功能單元的多種可能性。對(duì)此不僅參考從屬于權(quán)利要求1和12的權(quán)利要求而且參考接下來(lái)與附圖相結(jié)合對(duì)優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)行的描述。其中:
[0030]圖1顯示在現(xiàn)有技術(shù)中實(shí)現(xiàn)的過(guò)壓保護(hù)元件的保險(xiǎn)裝置的示意性的圖示，
[0031]圖2顯示根據(jù)本實(shí)用新型的過(guò)流保護(hù)裝置的第一實(shí)施例的兩個(gè)變型的示意性的圖示，
[0032]圖3顯示根據(jù)本實(shí)用新型的過(guò)流保護(hù)裝置的第二實(shí)施例的兩個(gè)變型的示意性的圖示，
[0033]圖4顯示根據(jù)本實(shí)用新型的過(guò)流保護(hù)裝置的第三實(shí)施例的示意性的圖示，
[0034]圖5顯示根據(jù)本實(shí)用新型的過(guò)流保護(hù)裝置的另一實(shí)施例的兩個(gè)變型的示意性的圖示，
[0035]圖6顯示根據(jù)本實(shí)用新型的過(guò)流保護(hù)裝置的第五實(shí)施例的兩個(gè)變型的示意性的圖示，以及
[0036]圖7顯示根據(jù)本實(shí)用新型的功能單元的兩個(gè)變型的示意性的圖示。
【具體實(shí)施方式】
[0037]圖2到圖6顯示根據(jù)本實(shí)用新型的過(guò)流保護(hù)裝置I的不同實(shí)施例的示意性的圖示，該過(guò)流保護(hù)裝置I用于保護(hù)過(guò)壓保護(hù)元件2，其中過(guò)流保護(hù)裝置I和過(guò)壓保護(hù)元件2共同布置在導(dǎo)出支路3中。在出現(xiàn)過(guò)壓事故時(shí)由此保護(hù)與導(dǎo)出支路3并聯(lián)聯(lián)結(jié)的用電器，即過(guò)壓保護(hù)元件2導(dǎo)電，使得產(chǎn)生的脈沖電流流出經(jīng)過(guò)導(dǎo)出支路3且由此不經(jīng)過(guò)用電器。
[0038]圖1顯示了布置在導(dǎo)出支路3中的過(guò)壓保護(hù)元件2，在該過(guò)壓保護(hù)元件2之前串聯(lián)有熔斷保險(xiǎn)裝置F2，由此保護(hù)過(guò)壓保護(hù)元件2免于短路電流引起的過(guò)載。如果過(guò)壓保護(hù)元件2的電阻由于經(jīng)常響應(yīng)或者由于過(guò)載而降低，從而即使在額定運(yùn)行中電流也流過(guò)過(guò)壓保護(hù)元件2，那么自確定的大小和持續(xù)時(shí)間起的電流通過(guò)然后激活的保險(xiǎn)裝置F2中斷。然而由于在過(guò)載情況中待導(dǎo)出的脈沖電流應(yīng)流過(guò)導(dǎo)出支路3，因此保險(xiǎn)裝置F2必須也能夠允許這樣的脈沖電流無(wú)阻礙地通過(guò)。熔斷保險(xiǎn)裝置F2(其可傳遞高脈沖電流)然而通常也有相對(duì)高的保險(xiǎn)額定值，這導(dǎo)致，較小的故障電流(其在導(dǎo)出支路3中流動(dòng)經(jīng)過(guò)過(guò)壓保護(hù)元件2)不通過(guò)熔斷保險(xiǎn)裝置F2切斷，或者至少不足夠快地切斷。
[0039]在根據(jù)本實(shí)用新型的過(guò)流保護(hù)裝置I中因此與熔斷元件4并聯(lián)聯(lián)結(jié)有部件5，其從確定的響應(yīng)電壓開(kāi)始變成低阻抗的。如果在熔斷元件4上下降的電壓高于部件5的響應(yīng)電壓，從而部件5變成低阻抗的，則電流基本上完全流過(guò)部件5，由此減輕熔斷元件4的負(fù)擔(dān)。
[0040]作為部件5在此例如根據(jù)圖2a可使用電壓控制的開(kāi)關(guān)，尤其為帶有絕緣門(mén)電極(IGBT)的雙極晶體管。然而優(yōu)選根據(jù)其它附圖使用氣體放電器作為部件5，其并聯(lián)聯(lián)結(jié)熔斷元件4。熔斷元件4可根據(jù)圖3a通過(guò)串聯(lián)聯(lián)接熔斷導(dǎo)體6和線圈7或者優(yōu)選通過(guò)在其它附圖中顯示的線圈熔斷導(dǎo)體4來(lái)形成，其根據(jù)圖3b圍繞氣體放電器5卷繞。
[0041]在圖4中所示的根據(jù)本實(shí)用新型的過(guò)流保護(hù)裝置I的實(shí)施形式中并聯(lián)聯(lián)結(jié)線圈熔斷導(dǎo)體4的部件5由三極氣體放電器形成，其中中間的第三電極8經(jīng)由線圈9聯(lián)接。線圈9和線圈熔斷導(dǎo)體4在此作用為互感器，使得由于流過(guò)線圈熔斷導(dǎo)體4的脈沖電流感應(yīng)的電壓相當(dāng)快地足夠用于導(dǎo)致點(diǎn)燃?xì)怏w放電器5。
[0042]如尤其由圖3b顯而易見(jiàn)的是，線圈熔斷導(dǎo)體4和氣體放電器5優(yōu)選布置在共同的罩殼10中，該罩殼10為了改進(jìn)滅電弧特性?xún)?yōu)選填充有滅弧介質(zhì)，尤其填充有石英砂。
[0043]根據(jù)圖5的兩個(gè)實(shí)施例由此與根據(jù)圖3b的實(shí)施例區(qū)不同，即過(guò)流保護(hù)裝置I附加還具有熱分離裝置11，其與氣體放電器5熱耦聯(lián)。如果氣體放電器5的溫度上升超過(guò)閾值，則熱分離裝置11的優(yōu)選經(jīng)由低共熔合金實(shí)現(xiàn)的分離機(jī)構(gòu)導(dǎo)致，中斷過(guò)流保護(hù)裝置I的電流連接。在圖5a和圖5b中所示的實(shí)施例之間的區(qū)別在此僅在于，在根據(jù)圖5a的實(shí)施形式中僅氣體放電器5和線圈熔斷導(dǎo)體4布置在共同的罩殼10中，而在根據(jù)圖5b的實(shí)施例中附加也還將熱分離裝置11集成在罩殼10中。
[0044]在根據(jù)圖6的過(guò)流保護(hù)裝置I的實(shí)施例中由氣體放電器5和線圈熔斷導(dǎo)體4形成的并聯(lián)電路附加還串聯(lián)聯(lián)結(jié)有熔斷保險(xiǎn)裝置12，其中熔斷保險(xiǎn)裝置12可或者布置在過(guò)流保護(hù)裝置I的罩殼10外(圖6a)或者同樣布置在過(guò)流保護(hù)裝置I的罩殼10內(nèi)(圖6b)。
[0045]最后在圖7中顯示由根據(jù)本實(shí)用新型的過(guò)流保護(hù)裝置I和與其串聯(lián)聯(lián)結(jié)的過(guò)壓保護(hù)元件2形成的功能單元的兩個(gè)實(shí)施例。過(guò)流保護(hù)裝置I在此相應(yīng)于圖5b來(lái)構(gòu)造，使得該過(guò)流保護(hù)裝置I除線圈熔斷導(dǎo)體4和氣體放電器5的并聯(lián)電路之外還具有熱分離裝置11。
[0046]在圖7中所示的功能單元的兩個(gè)變型中作為過(guò)壓保護(hù)元件2分別設(shè)置變阻器，其中除了熱分離裝置11 (其與氣體放電器5熱耦聯(lián))之外設(shè)置第二熱分離裝置13，其與變阻器2熱耦聯(lián)。在根據(jù)圖7a的實(shí)施例中一方面過(guò)流保護(hù)裝置I和另一方面帶有熱分離裝置13的變阻器2分別布置在專(zhuān)用罩殼10，14中，而在根據(jù)圖7b的實(shí)施例中功能單元的全部部件布置在共同的罩殼15中。
【權(quán)利要求】
1.一種過(guò)流保護(hù)裝置，尤其用于保護(hù)過(guò)壓保護(hù)元件(2)，該過(guò)流保護(hù)裝置帶有熔斷元件(4)，該熔斷元件(4)關(guān)聯(lián)有I2t值(A)，其特征在于，與所述熔斷元件(4)并聯(lián)聯(lián)結(jié)有部件(5)，其中所述部件(5)關(guān)聯(lián)有I2t值(B)，該I2t值⑶大于所述熔斷元件⑷的I2t值(A)，使得與經(jīng)由所述熔斷元件(4)相比經(jīng)由所述部件(5)可傳導(dǎo)更大的I2t，且所述熔斷元件(4)和所述部件(5)如此地設(shè)計(jì)，即使得帶有高頻部分和高I2t值的短而相對(duì)高的脈沖電流基本上僅流動(dòng)經(jīng)過(guò)所述部件(5)，而低頻電流尤其為通常的低壓電網(wǎng)的電流僅流動(dòng)經(jīng)過(guò)所述熔斷元件(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)流保護(hù)裝置，其特征在于，使用電壓控制的開(kāi)關(guān)作為部件(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)流保護(hù)裝置，其特征在于，使用氣體放電器作為部件(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的過(guò)流保護(hù)裝置，其特征在于，使用帶有提升的感應(yīng)率的線圈熔斷導(dǎo)體作為熔斷元件(4)，該線圈熔斷導(dǎo)體優(yōu)選圍繞所述部件(5)卷繞。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的過(guò)流保護(hù)裝置，其特征在于，所述熔斷元件(4)具有提升的歐姆電阻，使得所述熔斷元件(4)關(guān)聯(lián)有較小的I2t值(A)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的過(guò)流保護(hù)裝置，其特征在于，使用三極氣體放電器作為部件(5)，其中所述第三電極⑶經(jīng)由線圈(9)來(lái)聯(lián)接，并且其中所述線圈(9)和所述線圈熔斷導(dǎo)體(4)作為互感器起作用。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的過(guò)流保護(hù)裝置，其特征在于，所述熔斷元件(4)和所述部件(5)布置在共同的罩殼(10)中，其中所述罩殼(10)填充有滅弧介質(zhì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的過(guò)流保護(hù)裝置，其特征在于，設(shè)置有熱分離裝置(11)，該熱分離裝置與所述部件(5)熱耦聯(lián)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的過(guò)流保護(hù)裝置，其特征在于，將所述熔斷元件(4)、所述部件(5)以及所述熱分離裝置(11)布置在共同的罩殼(10)中，其中所述罩殼(10)填充有滅弧介質(zhì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的過(guò)流保護(hù)裝置，其特征在于，所述過(guò)流保護(hù)裝置(1)串聯(lián)聯(lián)結(jié)有熔斷保險(xiǎn)裝置(12)，其中所述過(guò)流保護(hù)裝置(I)和所述熔斷保險(xiǎn)裝置(12)優(yōu)選布置在共同的罩殼(10)中。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的過(guò)流保護(hù)裝置，其特征在于，所述電壓控制的開(kāi)關(guān)為IGBT。
12.一種由根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的過(guò)流保護(hù)裝置(I)和過(guò)壓保護(hù)元件(2)尤其為變阻器形成的功能單元，其中所述過(guò)流保護(hù)裝置(I)和所述過(guò)壓保護(hù)元件(2)串聯(lián)聯(lián)結(jié)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的功能單元，其特征在于，設(shè)置有熱分離裝置(13)，該熱分離裝置(13)與所述過(guò)壓保護(hù)元件(2)熱耦聯(lián)，其中優(yōu)選至少所述過(guò)壓保護(hù)元件(2)和所述熱分離裝置(13)布置在共同的罩殼(14)中。
【文檔編號(hào)】H02H7/24GK203747397SQ201320426940
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2013年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月18日
【發(fā)明者】R.杜爾特, J-E.施穆茨 申請(qǐng)人:菲尼克斯電氣公司