[发明专利]安全装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种安全装置。

背景技术

电动车和混合动力车通常拥有电动马达，该电动马达提供全部的驱动功率或者所述驱动功率的一部分。在混合动力车中所述驱动功率的一部分用电动马达来产生，对于电动车来说全部的驱动功率用电动马达来产生。电能必须借助于功率电子装置来转换到对电驱动马达来说合适的电压和频率。为此要使用功率强大的直流调节器和逆变器，所述直流调节器和逆变器对于混合动力车来说在进行马达的发电机运行时也将能量用于中间储存在蓄电池或者双层电容器中。处于高压下的组件经常在相应的壳体中处于极小的空间上，以用于节省位置空间。由此产生以下情况：由于小的间距或者由于金属碎片或者其它可能的可传导的污物而可能产生电弧或者干扰电弧。

因此，比如在高压-DC应用情况、像比如混合动力车的电驱动系中，为了避免设备中的短路和电弧，而必须根据在运行中出现的电压、有待考虑的污染度、用于基础绝缘和功能绝缘的电场分布的均匀性来遵守用于空气路径和漏电路径的最小间距。用于确定这些最小间距的前提是，在装配所述设备时并且在附着在安装在所述设备中的组件上的情况下不产生或者输入可传导的颗粒，所述颗粒超过在空气路段和漏电路段的安全附录（Sicherheitszuschlag）中所定义的尺度。但是，设备组件的供应商只能以有限的可能性来不利地保证所输入的或者附着的颗粒——所谓的“浮闪物（Flitter）”——的最大尺度。也可能由于湿气和无意的结露而产生电弧。干扰电弧或者还有故障电弧在电能技术中是电气设备部件之间的在技术上不期望出现的电弧。在两个电位之间的间距不足或者绝缘不足的情况下，可能出现无意的电压击穿，在所述电压击穿的过程中产生电弧。这种电压击穿也可能会在电构件本身中产生，因为触头太过缓慢地分开或者带电流的部件之间的绝缘层被剥夺其绝缘能力。

在电压击穿时产生的电弧一般来说显著地降低了构件的使用寿命并且在最严重的情况下也可能会毁坏所述构件。电弧对于带高压的构件来说是巨大的危险。由于所述电弧的高电弧功率和高温，除了强烈的光作用之外还出现响亮的爆裂声，并且处于紧挨着的环境中的可燃物品可能会着火。存在着火灾危险。在低压区域中，干扰电弧可能由于电导线中的干扰处而出现，干扰处大多是导线损坏、像比如对于电导线来说由于导线挤压或者太小的弯曲半径而引起的绝缘结构的损坏。在这里可能由于污染物和沉积物而产生泄漏电流，所述污染物和沉积物在干扰电弧中点燃。对于未正确地装配的构件来说在触头松动时或者通过弯折的导线，比如可能由于松动的导线末端之间的电离化的气体而产生干扰电弧。在印刷电路板上、特别经常在开关网络部件中，击穿造成巨大的损坏，因为导体材料（铜）作为金属蒸汽层凝聚在印刷电路板材料上并且跨接漏电路段。如果不能更换整个结构组件，那么这样的损坏就通过电路板中的缝隙来消除；新的漏电路段由空气间隙构成。具有空心铆钉的焊眼、更厚的铜层、用线材加固的导体组、被封装的（gekammert）壳体以及足够地尺寸设计的漏电路段用作预防措施。这一点由于像比如混合动力车和电动车中的小的结构空间所产生的微型化而受到阻碍。电弧由此必须无条件地加以避免并且对于出现电弧形成的情况来说必须快速地予以消除。因此，比如DE 20 2005 011 504 U1说明了一种电弧警报器，其中由所述电弧发出的电磁波被高频接收器所接收并且能够推断出电弧。现有技术的不利之处是，仅仅探测到电弧的产生，但是没有说明合适的从一开始就避免电弧的产生的措施。

发明内容

因此，存在着对一种装置的需求，通过该装置来有效地阻止壳体中的电弧形成。

所述按本发明的、具有权利要求1的特征的装置拥有以下优点：所述装置的构造有效地抑制电弧的形成。

按照发明，为此设置了一种安全装置，该安全装置包括壳体连同至少一个带电流的（stromführend）元件，其中所述带电流的元件布置在壳体内部并且被所述壳体所包围。所述壳体具有内壁，其中在所述内壁处安置了至少一个颗粒收集器。由于所述颗粒收集器而有利地相应地取消对于所述设备中的所有带电压的组件的麻烦的封装。在考虑到所输入的颗粒的得到保证的最大尺度的情况下，也能够停止所述设备中的空气路段和漏电路段的扩大（结构空间扩大）。可能触发电弧或者电压击穿的形成的颗粒被约束在所述颗粒收集器中并且由此不会自由地在所述壳体中运动。

通过在从属权利要求中所列出的措施，能够实现在独立权利要求中所说明的方法的有利的改进方案。