一種斷路裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于過壓保護裝置的斷路裝置,所述斷路裝置與所述過壓保護裝置串聯(lián)地運行，所述斷路裝置具有一個第一電流回路與第二電流回路并聯(lián)連接的并聯(lián)電路，其中，所述第一電流回路具有電壓開關(guān)的過壓保護元件，所述第二電流回路具有至少一個由形狀記憶合金制造的導(dǎo)體部分，所述斷路裝置還具有一個第一開關(guān)，所述第一開關(guān)與所述并聯(lián)電路和所述過壓保護裝置串聯(lián)連接；其中，所述開關(guān)通過所述由形狀記憶合金制造的導(dǎo)體部分實現(xiàn)開關(guān)動作；所述第二電流電路與所述第一電流電路具有不同的低通特性。
【專利說明】一種斷路裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種斷路裝置，是用于過壓保護裝置的斷路裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]由現(xiàn)有技術(shù)已知多種過壓保護裝置。
[0003]在使用這些過壓保護裝置中的大問題是在過壓事件之后經(jīng)常出現(xiàn)后續(xù)電流。
[0004]該后續(xù)電流通常導(dǎo)致過壓保護裝置的高損耗功率。在此出現(xiàn)劇烈的發(fā)熱，該發(fā)熱導(dǎo)致過壓保護裝置的不可逆轉(zhuǎn)的損壞或破壞并且因此不僅僅是對于過壓保護裝置的危險而且也是對于環(huán)境的危險。
[0005]除此之外，經(jīng)常為了快速導(dǎo)出過壓事件必須觀察過壓保護裝置的小的阻抗。如果現(xiàn)在出現(xiàn)后續(xù)電流，那么低阻抗是對于線路功能的危險，因為低阻抗在實際中表示短路。該短路可以導(dǎo)致線路功能的持續(xù)的損壞或破壞。
[0006]該問題在不同的過壓保護裝置中出現(xiàn)。然而這特別是出現(xiàn)在使用火花放電裝置或填充氣體的過壓導(dǎo)出裝置中并且特別是在直流電壓系統(tǒng)中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]作為本發(fā)明的目的在于提供一種斷路裝置，是用于過壓保護裝置的斷路裝置，其提供過壓保護裝置的安全斷開。
[0008]按照本發(fā)明，一種斷路裝置，是一種用于過壓保護裝置的斷路裝置，所述斷路裝置與所述過壓保護裝置串聯(lián)地運行，所述斷路裝置具有一個第一電流回路與第二電流回路并聯(lián)連接的并聯(lián)電路，其中，所述第一電流回路具有電壓開關(guān)的過壓保護元件，所述第二電流回路具有至少一個由形狀記憶合金制造的導(dǎo)體部分，此外所述斷路裝置具有一個第一開關(guān)，所述第一開關(guān)與所述并聯(lián)電路和所述過壓保護裝置串聯(lián)連接，其中，所述開關(guān)通過所述由形狀記憶合金制造的導(dǎo)體部分實現(xiàn)開關(guān)動作；所述第二電流電路與所述第一電流電路具有不同的低通特性。
[0009]進一步，所述過壓保護裝置具有壓敏電阻和/或火花放電裝置。
[0010]進一步，所述裝置還具有阻抗，所述阻抗與所述第一開關(guān)并聯(lián)連接；所述裝置還具有第二開關(guān)，所述第二開關(guān)與所述第一開關(guān)和阻抗的并聯(lián)電路串聯(lián)連接并與所述過壓保護裝置串聯(lián)連接，其中，所述阻抗(Z)的發(fā)熱驅(qū)動所述第二開關(guān)動作。
[0011 ] 進一步，所述阻抗具有正熱電阻特性曲線。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]以下參照所附附圖根據(jù)優(yōu)選的實施方式進一步闡述本發(fā)明。
[0013]其中:
[0014]圖1示出了與過壓保護裝置使用的本發(fā)明的第一實施方式的概
[0015]覽圖；以及[0016]圖2示出了與過壓保護裝置使用的本發(fā)明的第二實施方式的概
[0017]覽圖。
[0018]附圖標(biāo)記:AT可逆斷路裝置LSI過壓保護裝置、SK1第一電流回路、SK2第二電流回路、Z阻抗、FGL形狀記憶合金、S1第一開關(guān)、S1第二開關(guān)、X可變電阻元件、L1導(dǎo)體、PE保護導(dǎo)體、WpWJt用方向、⑶T電壓開關(guān)的過壓保護元件、Θ熱連接。
【具體實施方式】
[0019]圖1和2各示出與過壓保護裝置使用的本發(fā)明的示例性的實施方式的概覽圖。倘若沒有在以下明確地指明附圖，但附圖應(yīng)該是涉及所有實施方案。
[0020]圖中虛線框示出了一種用于過壓保護裝置Ose的斷路裝置rat。
[0021]該斷路裝置RAT與過壓保護裝置OSE串聯(lián)地運行。該串聯(lián)電路在導(dǎo)體L1與保護導(dǎo)體PE之間跨接。
[0022]斷路裝置AT具有第一電流回路SK1與第二電流回路SK2并聯(lián)連接的并聯(lián)電路。
[0023]在左邊橢圓中示出的第一電流回路SK1具有電壓開關(guān)的過壓保護元件⑶T。在右邊橢圓中示出的第二電流回路SK2具有至少一個由形狀記憶合金FGL制造的導(dǎo)體部分。在本發(fā)明的實施形式中各個電流回路SKpSK2也可以具有另外的元件。第一開關(guān)S1與前述的并聯(lián)電路以及過壓保護裝置串聯(lián)連接。開關(guān)S1通過由形狀記憶合金FGL制造的導(dǎo)體部分實現(xiàn)開關(guān)動作。
[0024]由形狀記憶合金FGL制造的導(dǎo)體部分可以例如作為寄生元件和/或作為離散元件具有復(fù)合阻抗。
[0025]在此出現(xiàn)期望的情況，即第二電流電路與第一電流電路具有不同的低通特性。
[0026]過壓事件與后續(xù)電流通常具有不同的高頻特性。通過電流電路的選擇的特征，因此過壓事件首先流過第一電流回路SK1，而第二電流回路SK2由于高頻特性通常僅僅有非常小的電流流過。
[0027]隨后對于過壓事件出現(xiàn)后繼電流。該后繼電流可以是例如損壞過壓保護裝置C:Sl.:、例如壓敏電阻MOV的漏電流或者進一步導(dǎo)通的火花放電裝置⑶T。
[0028]后續(xù)電流相比于過壓事件具有低頻特性?；诘诙娏骰芈稴K2的低通特性后續(xù)電流的一部分也可以流過第二電流回路SK2。該部分通過由形狀記憶合金FGL制造的導(dǎo)體部分引導(dǎo)。由此該導(dǎo)體部分FGL也發(fā)熱。
[0029]在該導(dǎo)體部分FGL的變熱的影響下該導(dǎo)體部分發(fā)生變化。根據(jù)形狀記憶合金FGL的實施方式，該形狀記憶合金具有單向記憶效果或雙向記憶效果。如果現(xiàn)在出現(xiàn)發(fā)熱，那么導(dǎo)體部分FGL改變其外部形狀并且作用于第一開關(guān)S1并且將其打開。由此相應(yīng)的部分以
及隨后過壓保護裝置Ose由后續(xù)電流通過導(dǎo)體部分的在時間上延遲的發(fā)熱斷開。這在圖1
和2中通過作用方向W1示出。
[0030]通過形狀記憶合金以及具有另外的可變電阻元件X的相應(yīng)設(shè)計可以適合地在毫秒至秒的范圍中調(diào)節(jié)通過形狀記憶合金的發(fā)熱引起開關(guān)S1的開關(guān)需要的時間。
[0031]通過低通特性阻止了過壓事件導(dǎo)致開關(guān)S1的觸發(fā)。[0032]借助于前述的斷路裝置AT能夠可改型地提供安全的斷路裝置。
[0033]該斷路裝置AT對于后續(xù)電流和導(dǎo)出電流具有不同的電流路徑。導(dǎo)出電流通過第
一電流回路SK1和開關(guān)S1和過壓保護裝置Ose導(dǎo)出，而后續(xù)電流一至少在短的振蕩事件之后一也通過第二電流回路SK2和過壓保護裝置[S1:導(dǎo)出。
[0034]不限于此地，過壓保護裝置Ose可以具有壓敏電阻Mov和/或火花放電裝置⑶τ。
[0035]特別是在直流應(yīng)用中以及在大電流應(yīng)用中借助于開關(guān)的斷開是有問題的。
[0036]通過采用減小電流和/或限制電流的元件Z可以如在圖2中示出的那樣相對于該問題起作用。
[0037]如在圖2中示出的那樣，可以附加地設(shè)有一個與開關(guān)S1并聯(lián)的表示為阻抗Z的元件并且隨后另一開關(guān)S2。
[0038]在該導(dǎo)體部分FGL的發(fā)熱作用下該導(dǎo)體部分FGL變化。如果現(xiàn)在出現(xiàn)發(fā)熱，那么導(dǎo)體部分FGL改變其外部形狀并且作用于第一開關(guān)S1并且將其打開。
[0039]由此在圖2中斷開相應(yīng)的部分。這在圖2中通過作用方向W1表示。
[0040]由此中斷到阻抗Z的并聯(lián)短路路徑并且另外的后續(xù)電流必須流過阻抗Z。與之不同地過壓事件通過短路在旁邊引導(dǎo)通過開關(guān)s2。
[0041]阻抗Z具有阻性元件，其一方面導(dǎo)致后續(xù)電流的減小而另一方面導(dǎo)致功耗并繼而阻抗Z的發(fā)熱。
[0042]對于阻抗Z完全一般地考慮不同的感性、容性和阻性元件的共同連接。
[0043]特別是在此提出，使用具有正熱電阻特性曲線的阻性元件，例如PTC電阻(正溫度系數(shù))。
[0044]可變阻抗Z例如在靜止?fàn)顟B(tài)下首先位于在低阻抗?fàn)顟B(tài)下。如果現(xiàn)在出現(xiàn)后續(xù)電流，那么阻抗增大。通過阻抗增大限制通過導(dǎo)體部分FGL的電流并且因此保護該導(dǎo)體部分FGL免于損壞。此外借助于熱連接Θ的發(fā)熱導(dǎo)致開關(guān)S2的熱觸發(fā)。
[0045]也就是說在第二實施方式中首先區(qū)分過壓事件與后續(xù)電流并且在后續(xù)電流之后有目的地減小和/或限制該后續(xù)電流并且隨后最終將其關(guān)斷。
[0046]由此可以使用更小開關(guān)功率的開關(guān)元件并且再者也可以確保直流應(yīng)用以及大電流應(yīng)用的關(guān)斷。
[0047]由于電流的消失可以在作用機制的適合的設(shè)計中將開關(guān)S1或S2又恢復(fù)到原始位置。
[0048]例如可以設(shè)定，由形狀記憶合金組成的導(dǎo)體部分使得開關(guān)S1又回到其原始狀態(tài)。因此過壓保護裝置Ose又激活并且可以保護免于重新的過壓事件。
[0049]例如開關(guān)S1在一個相應(yīng)的實施方式中具有第二作用方向W2，該實施方式在足夠減小電流之后又例如借助于回復(fù)力(例如彈簧)閉合開關(guān)Si。因此對于過壓的保護路徑又是激活的。
[0050]例如開關(guān)S2可以在圖2的實施方式中可逆地或不可逆地設(shè)計。因此雖然可以例如在出現(xiàn)后續(xù)電流時斷開該后續(xù)電流，但是排除了另外的應(yīng)用，例如由于猜測的持久的損壞。另一方面該開關(guān)也可以可逆地是可開關(guān)的并且例如在取消發(fā)熱時又回復(fù)到其原始狀態(tài)。
[0051]在按照附圖的實施方式中兩個電流回路SK1和SK2電耦合。但是容易地也可以設(shè)有電流回路的其他設(shè)置。特別是兩個電流回路SK1和SK2也可以感性地耦合。
[0052]此外也可以設(shè)定，過壓保護裝置Ose的發(fā)熱可以附加地有助于由形狀記憶合金FGL組成的導(dǎo)體部分的發(fā)熱。
[0053]容易地也可以提供按照本發(fā)明的斷路裝置RAT連同過壓保護裝置Ose作為結(jié)構(gòu)單元。
[0054]借助于具有形狀記憶合金FGL的導(dǎo)體部分有利地在一個元件中起到防錯識別作用和開關(guān)作用于一體。
[0055]此外形狀記憶合金的應(yīng)用允許不同作用方向的實現(xiàn)，特別是沿作用方向W1打開開關(guān)S1以及在冷卻時例如也借助于回復(fù)力例如彈簧沿作用方向W2隨后閉合該開關(guān)。
【權(quán)利要求】
1.一種斷路裝置，是用于過壓保護裝置的斷路裝置，所述斷路裝置(AT)與所述過壓保護裝置(tlSE)串聯(lián)地運行，其特征在于，所述斷路裝置具有:一個第一電流回路(SK1)與第二電流回路(SK2)并聯(lián)連接的并聯(lián)電路，其中，所述第一電流回路(SK1)具有電壓開關(guān)的過壓保護元件(GDT)，所述第二電流回路具有至少一個由形狀記憶合金(FGL)制造的導(dǎo)體部分；以及一個第一開關(guān)(S1),所述第一開關(guān)與所述并聯(lián)電路和所述過壓保護裝置((!SE)串聯(lián)連接；其中，所述開關(guān)通過所述由形狀記憶合金(FGL)制造的導(dǎo)體部分實現(xiàn)開關(guān)動作；所述第二電流回路與所述第一電流回路具有不同低通特性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷路裝置，其特征在于，所述過壓保護裝置((!SE)具有壓敏電阻(MOV)和/或火花放電裝置(⑶T)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的斷路裝置，其特征在于，所述裝置還具有阻抗(Z)，所述阻抗(Z)與所述第一開關(guān)(S1)并聯(lián)連接；所述裝置還具有第二開關(guān)(S2)，所述第二開關(guān)(S2)與所述第一開關(guān)(S1)和阻抗(Z)的并聯(lián)電路串聯(lián)連接并與所述過壓保護裝置(ilSE)串聯(lián)連接，其中，所述阻抗(Z)的發(fā)熱驅(qū)動所述第二開關(guān)(S2)動作。
4.根據(jù)權(quán)利要 求3所述的斷路裝置，其特征在于，所述阻抗(Z)具有正熱電阻特性曲線。
【文檔編號】H02H3/20GK103997016SQ201410055243
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年2月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月20日
【發(fā)明者】馬丁·斯瑞伍, 阿克塞爾·法比奧 申請人:菲尼克斯電氣公司