[发明专利]具有用于监控过电压保护元件的测量装置的过电压保护设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于监控一个或多个过电压保护元件的测量装置。

背景技术

充气过压避雷器（气体放电管或GDT）被用在大量的电气设备中，用于防止其过电压，特别是脉冲式过电压。在此，充气过电压避雷器具有空腔，其被填充有气体。电极被插入到空腔中和/或布置在空腔的边缘处，并且连接至将被保护的电气设备的电压，该电压将被提供或测量。假设在电极之间不存在电压，或者仅存在施加的低电压，则充气过电压避雷器在电极之间具有高电阻。当达到特定电压，也就是说，点火电压时，充气过电压避雷器切换至低电阻。结果，将被保护的电气设备的两个电势之间的电压下降。在充气过电压避雷器的低电阻状态下，在充气过电压避雷器的空腔中形成电弧。由于相对大电流流过，所以产生热。

在此，大量避雷器事件导致对电极的损坏。此外，避雷器事件还可能发生，其中，一旦被点燃的电弧长时间燃烧，就会因此导致避雷器的不可逆损坏，并且可能使避雷器不可用。

根据所施加的电压，充气过电压避雷器重新切换到高电阻状态（也就是说，电弧的熄灭）很难。

通过AC电压，无需很大的努力通常就可以改变至高电阻状态，这是因为AC电压重复过零。然而，通过DC电压，该操作更困难，这是因为已经燃烧的电弧还持续在点火电压下燃烧。只有当特定电功率下冲时，电弧才熄灭。

为了在该情况下仍然实现到高电阻状态的改变，已经开发出了短路棒。在此，一旦达到特定温度短路棒就被触发，从而充气过电压避雷器的电极被短路。短路导致电流然后经由短路流过，然后功率不能被持续供给充气过电压避雷器中的电弧。结果是，电弧熄灭，并且充气过电压避雷器回复到其高电阻状态。

理论上，可以通过直接测量欧姆电阻来识别该短路。然而，这不是总是可行的，这是因为由于为此目的而提供的相应技术装置以防止短路电流的方式被设计，所以相对昂贵。然而，防止短路的设计必然导致保护装置的大体积。另外，当安装在测量路径/信号路径中时，这样的装置还不利地影响测量/信号。

可替换地，可以通过外部配线可溯地测量短路；然而，可溯测量通常太过时间密集，这是因为其要求直接存取，并且只要是为了安全的原因与被保护的信号或与电源电压的电流隔离是必要的，则该电流隔离必须通过与电路分离来提供。

对于充气式放电器，可替换地或者附加地，例如TVS二极管的半导体部件也可以被用作过电压保护，特别是在MSR领域中。因为大量过电压事件或者长时间过电压事件的原因，这些部件同样会发生损坏。

从而，期望早期获得损坏的状态的指示，使得在被损坏的过电压保护元件最终故障之前，其可以被替换，并且使得故障状态还可以被早期识别。

为了该目的，诸如从EP1737091A1知晓的系统的现有系统提供了温度的评估。然而，由于间接加热，导致温度测量仅有限程度地适用于作为用于指示损坏程度的标准，这是因为最好确切的故障最好因此被检测到。

发明内容

从而，本发明的目标在于提供一种克服现有技术已知的一个或多个缺点的装置和方法。

该目标通过根据本发明的独立权利要求中的特征来解决。本发明的有益实施例在从属权利要求中指出。

附图说明

以下将参考附图，基于优选实施例更详细地描述本发明。

在图中：

图1示出在第一状态下的根据本发明的优选实施例的测量装置；

图2示出在第二状态下的根据本发明的优选实施例的测量装置；

图3示出根据本发明的优选实施例的简化流程图；以及

图4示出根据本发明的另一优选实施例的测量装置。

具体实施方式

图1和图2示出测量装置1。在此，图1示出电弧LB发生的情况，而图2示出在电弧LB之后被触发的短路弹簧F并且从而经由短路棒SC产生短路的情况。