[发明专利]用于过电压保护的断开和切换装置

说明书

本发明涉及一种用于过电压保护的断开和切换装置，该装置具有：至少一个放电元件，特别是变阻器；以及，热断点，该热断点集成在放电元件的电连接路径中，其中，热断点具有可移动的导体元件，该导体元件处于机械预应力条件下并且在断开状态下从第一位置移动到第二位置，其中到达第二位置时会导致电切换，并且在可移动的导体元件到达第二位置时，放电元件相对于连接路径被完全电断开。

已知这样的断开装置，其也具有短路功能，其中在断开装置处于松开或触发的开关状态时，通过有故障的放电元件的电流路径处于短路状态，从而使得电流从放电元件换向到旁路上。

这样连接的低电阻短路路径例如可用于以下用途，即用于致动上游的开关元件，例如保险丝，其沿着相关电源的短路电流设置。但是也有可能保持定义的持续短路，其在特定的应用中被定义为所谓的故障安全状态。

在这种情况下应参考EP 0 860 927 A1。在该文件中描述了一种机电设备，该设备通过变阻器来监测电流并且在超过预定的极限值之后通过机电接触转换到在通向变阻器路径旁路中的短路。

DE 37 34 214 C2示出了一种可热触发的断开装置，该装置的开关元件构成了转换触点。该转换触点用已知的方式通过焊接点闭合变阻器电路。如果触发开关元件，则将另一触点关闭，该触点可互连作为内部或外部的故障指示，或者甚至是通过相应的外部连接将其互连作为短路。

DE 41 24 321示出了用于下述情况的附加安全装置的可能性，即第一变阻器发生故障后所连接的冗余的变阻器会受到损害。在这种情况下可通过打开横向电流路径中的开关，但是也可通过打开纵向电流路径中的开关将冗余的变阻器与电压供给分开。在这种情况下，同时将要保护的系统从电源断开并进行过压保护。

特别是在光伏系统中，其中的工作电流因为电源的特性近似等于短路电流。在变阻器变热时，用断开装置进行常规断开对于直流电压应用而言不是有利的，这是因为光伏系统的系统电压高达1000V并且只有通过相当大的结构或设备成本才可实现中断1000V直流电路。

DE 10 2007 051 854 A1示出了一种过电压放电设备，该设备具有壳体和至少一个放电元件，例如变阻器，其中此处的解决方案应该能够安全地引导短路电流，从而产生新的应用领域。

在这种情况下，已知的用于过压泄电器的断开装置配有额外的连接件，该连接件将现有的断开功能扩展成短路功能，该短路功能暂时限制性地引导故障电流。具体提出的是，以不同方式设计附加连接，从而使得有可能根据需要从外部激活被相应地实现的过压泄电器。

为此，在弹簧预张紧导体或断开元件的弹簧预张紧桥的移动路径中布置了至少一个导电元件，其第一端部在触发断开装置时与导体部分或桥接触。导电元件的第二端部与第二外部电连接头连接。导电元件可随后置入导体中，以便除了断开功能外也实现短路或故障安全功能。

根据DE 10 2007 051 854 A1也可将该其中的导电元件构造成切换设备。由切换设备在短路情况下构成的旁路没有设计连续载流量。故障电流流过一段时间之后，将旁路断开。在这种情况下可将导电元件构造成保险丝。根据DE 10 2007 051 854 A1，当过压泄电器过载时，热断开装置的连接移动到旁路中短路元件的连接点。在这种情况下短路元件关闭。在热断开装置打开时产生的电弧被连接元件引导并自行熄灭，也就是说在到达短路触点时才发生。一旦到达短路触点，电弧消失并且电流流经旁路(例如构造成保险丝的旁路)。

但是已表明的是，在切换时存在未被定义的过渡区域，在其中断开装置的可移动部分已经离开了过压泄电器，但尚未与开关元件，例如保险丝接触。电弧在过渡区域燃烧，其表明了在操作相应设备方面的巨大缺点。

因此，基于上述内容，本发明的任务在于，提出一种被进一步改进的断开和切换装置用于过压保护，该装置：具有至少一个泄电器，特别是变阻器；以及，热断点，该热断点集成在泄电器的电连接路径中。要提出的断开和切换装置应当确保的是，即使在断开和切换过程中，在相应的导体元件机械运动时未发生非期望的电弧，并由此提高以这种方式配备的装置的运行安全。

本发明的任务通过本发明得以实现。