[發明專利]包括至少一個變阻器放電元件的過壓防護放電裝置

有效

• 申請號: 201180059217.4
• 申請日: 2011-10-18
• 公開（公告）號: CN103262375A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: H·希爾施曼;E·策納
• 申請（專利權）人: 德恩及索恩兩合股份有限公司
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04;H01C7/12
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 鄧斐

技術領域

本發明涉及一種包括至少一個變阻器放電元件的過壓防護放電裝置及一種斷路裝置，用以將所述至少一個變阻器放電元件從電網切斷，其中，所述斷路裝置結合于放電裝置的連接電路中，如權利要求1前序部分所述。

背景技術

由DE60216984T2已知一種用于通信系統的過壓保護電路，其中，該電路包括一金屬氧化物變阻器（金屬氧化物壓敏電阻）和一串聯的氣體放電裝置。

由于在金屬氧化物變阻器與氣體放電裝置之間存在電容差，因此便產生了由這兩個元件構成的電容分壓器，幾乎整個電壓都加在氣體放電裝置上，從而在供電線路上出現電壓脈沖時氣體放電裝置激活金屬氧化物變阻器，其中，吸收瞬時能量的電壓受到限制。當電壓脈沖終止并且電網線路上的電壓回復到其額定值時，變阻器（壓敏電阻）被激活，而且是當氣體放電裝置的滅弧電壓低于所連接的線路的最高電壓時才會如此。由此便產生一種功能性故障，其在電信應用場合中將導致不可接受的噪聲。

按照DE60216984T2，對氣體放電裝置并聯連接一電阻，其中，該電阻的值是這樣確定的，使得由氣體放電器在平衡狀態下支持的電壓小于所需要的滅弧電壓，以便保持放電器打開。

在按照DE102007051854A1的過壓防護放電器（其包括一殼體和至少一個放電元件）中，乃是基于變阻器和斷路裝置。

斷路裝置的作用在于，當存在熱過載時從電網上切斷放電元件，亦即切斷變阻器。例如，該斷路裝置構成為焊點并且結合于在放電器內部的連接電路之中。

經由焊點，一方面可以將一個可動的導體段或一個可動的導電橋與放電元件相連，而另一方面可以將該導體段或電橋與放電器的第一個外部電接點相連。在導體段或電橋的運動路徑中設置一個導電性元件，其第一端在觸發打開斷路裝置時與導體段或電橋進入接觸，此時其第二端與第二個外部電接點處于連接并且所述導電性元件還具有一開關裝置或構造為開關裝置。

特別是在光伏設備中，由于饋給源的特性，那里的操作電流幾乎等于短路電流。當變阻器及其斷路裝置的變熱時常規采取的斷路措施在這種直流電壓應用場合中可能不大合適，因為光伏設備的系統電壓量值為直到1000伏，而1000伏直流電回路的中斷只有通過相當高的結構或設備費用才可實現。

為了解決這一問題，按照DE102007051854A1進一步發展了斷路裝置，使其能夠引導短路電流。也就是對現有的斷路功能補充了一種短路功能，其按時間限制地引導故障電流。

在此，其出發點是，斷路裝置具有焊點，該焊點包括在相應的響應溫度時發生熔化的焊料。

在過壓防護放電器中所使用的變阻器（壓敏電阻）原則上包括大量并聯和串聯的、雙向工作的二極管，它們以截止工作方式運行。所使用的燒結材料主要包括鋅氧化物和其他金屬氧化物。在燒結時，在兩個鋅氧化物晶粒之間的邊界上形成變阻器效應。于是便由大量的這種微型變阻器得出變阻器的總體作用，其通過越來越大的表面達到一種較高的放電能力。隨著變阻器盤的增厚，保護水平和電網電壓也變得更高，因為增加了串聯的微型變阻器的數目。在這種變阻器用于過壓防護時，不利之處在于平庸的吸收能力、幾乎不可控的老化以及相對較高的固有電容。直至達到極限放電電流的非常頻繁、也非常高能量的放電能夠致使上述的二極管晶粒失效，從而，在失效的變阻器不對熱斷路裝置作出反應的情況下，便對于所連接的電流電網供電形成了短路。在這種情況下，流動的電流（亦即短路電流）必須要由放電裝置的內部連接進行引導，并由外部保護裝置將其斷開。

特別是在直流電壓應用場合中，以上問題對于內部和外部的斷路裝置或者對于要使用的開關設備提出了非常高的要求。

發明內容

因此根據上述情況，本發明的目的是：提供一種進一步發展的過壓防護放電裝置，該過壓防護放電裝置包括至少一個變阻器放電元件（Varistorableitelement，壓敏電阻放電元件），此裝置能夠在過載短路狀態下在變阻器放電元件內部減小所連接的電源（電流供應）或所連接的電網的短路電流，從而有效地減少損壞性后果，特別是所連接的設備和/或內部連接線路的損壞性后果，以及火險等等。

本發明的上述目的通過按照權利要求1特征組合的過壓防護放電裝置得以實現，各從屬權利要求包含了一些至少是適宜的設計和發展。

據此，從這樣一種過壓防護放電裝置出發，其包括至少一個變阻器放電元件以及一個斷路裝置，其中，斷路裝置用來將變阻器放電元件從電網切斷。所述斷路裝置結合于放電裝置的連接電路中。