[發明專利]用于檢測電路保護元件的狀態的電路裝置和方法

有效

• 申請號: 200580048516.2
• 申請日: 2005-11-28
• 公開（公告）號: CN101124706A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發明（設計）人: B·西本
• 申請（專利權）人: 諾基亞西門子通信有限責任兩合公司
• 主分類號: H02H3/04
• 分類號: H02H3/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 盧江;魏軍

技術領域

本發明尤其涉及一種具有保護元件的電路裝置，該保護元件的歐 姆電阻與通過保護元件的電流流通有關。在一個電壓范圍中，通過保 護元件的電流流通和保護元件上的電壓同步變化。而在另一個電壓范 圍中，電流流通和電壓彼此間相互反向地變化。換言之，保護元件具 有一種特性曲線，該特性曲線在一個電壓范圍中具有正的微分電阻， 而在另一個電壓范圍中具有負的微分電阻。這種保護元件的實例是 PTC電阻(正溫度系數(Positive?Temperature?Coefficient))。

背景技術

例如與用戶連接電路中的晶閘管一起使用這種保護元件用于保護 電路，借助所述晶閘管將用戶的終端設備連接到電信網上，尤其是連 接到電路交換電信網上。如果例如也將用戶連接電路用作檢查電路用 于檢查用戶線路或用戶終端設備，那么保護元件可能由于其非線性特 性曲線而使測量失真，尤其是當不是準確知道保護元件的當前運行狀 態時。在技術的其他領域中也出現類似的問題。

發明內容

本發明的任務是說明一種用于檢測保護元件的狀態的簡單構造的 電路裝置。尤其是電路裝置在保護元件對該電路裝置進行保護的許多 互相不同的干擾情況下應該實現可靠的檢測。尤其當由于許多大的容 差而使狀態檢測變得困難時，電路裝置應該繼續實現可靠的檢測。此 外，還應說明一種用于檢測電路保護元件的狀態的方法。

通過具有在權利要求1中所說明的單元的電路裝置來解決涉及電 路裝置的任務。在從屬權利要求中說明了改進方案。

在本發明的電路裝置中，確定保護元件、例如PTC電阻(正溫度 系數)、即所謂冷導體的微分電阻或微分電阻的符號。由此可以作出 關于保護元件的狀態的可靠陳述。如果保護元件的微分電阻是正的， 則該保護元件(例如PTC)是低歐姆的。相反如果微分電阻是負的， 則該保護元件是高歐姆的。在這種實施方式中不需要確定微分電阻的 準確的值。由此本方法相對于檢測容差是穩健的，尤其相對于測量容 差是穩健的。此外，該實施方式還相對于同樣影響保護元件的電阻值 的溫度波動是穩健的。此外，相對于其額定電阻值在給定的電流和給 定的溫度情況下強烈地圍繞一平均值、例如在大于+10％至小于-10％的 范圍中、尤其是在+15％至-15％的范圍中波動的保護元件，本方法也是 穩健的。

除了保護元件之外，本發明電路裝置還包含至少一個檢測單元， 該檢測單元檢測保護元件上的至少一個電位或流經保護元件的電流。 電路裝置此外還包含至少一個預定單元，該預定單元執行保護元件上 的至少一次電位改變或流經保護元件的電流的改變。電路裝置也包含 分析單元，該分析單元在輸入側與檢測單元的輸出端相連接，并且該 分析單元與檢測單元的輸出信號或輸出數據有關地、并且與至少一次 利用預定單元所促使的改變有關地生成說明保護元件上的電壓和電流 的同步性或反向性的輸出信號或輸出數據。如果僅以大于1％的容差來 執行電流檢測或電壓檢測，則電路裝置也能夠實現對狀態的可靠檢測。 例如在測量電流情況下絕對容差大于1毫安或大于2毫安。例如同樣 以大于1％的或甚至大于2％的容差來執行電流或電壓的預先給定。在 預先給定電壓情況下絕對容差例如位于直至2伏的范圍中。在15攝氏 度至25攝氏度的范圍中或甚至在25攝氏度至80攝氏度的范圍中的環 境溫度波動也不影響電路裝置的檢測可靠性。

本發明電路裝置尤其能夠也在用戶連接上的外部電壓的情況下從 用戶連接電路出發來執行電流測量，以便可以評價外部電壓源的電流 承載能力和從而其對于人員的危險性。如果保護元件是高歐姆的，因 為源提供了位于保護元件的所謂翻轉電流(Kippstrom)之上的電流， 則保護元件可能把借助連接端口或連接電路可測量的電流降低多個數 量級。由于可以可靠地確定保護元件是高歐姆的，所以可以向上校正 所測量的電流值，使得關于外部電壓源的危險性的可靠陳述是可能的。 因此只有當用于保護人員的特別措施實際上是必要時才來安排所述特 別措施。僅還極其罕見地或不再出現所謂的“故障報警”。

在本發明電路裝置的一種改進方案中，電路裝置包含線路、或線 路用的連接單元，所述線路具有多于50米或多于500米長度。電路裝 置尤其是包含電信網的用戶終端設備也連接在其上的線路。連接單元 例如尤其是插頭、插座、焊接插銷、或接線柱連接的一部分。例如在 與電流供應網的并行鋪設的線路接觸時，用戶連接線路由于其長度而 遭受外部電壓影響。